Современные города, накопившие массу социальных, техногенных и экологических проблем, становятся экспериментальными площадками грядущей цифровой эпохи. Сочетание новейших ІТ-технологий с городской инфраструктурой и сферой услуг обещает не только упорядочить и улучшить жизнь горожан, но и сэкономить деньги. Эта концепция, более известная как «Умный город» (Smart City), возникла в результате расширения потенциала Интернета вещей (IoT) и может варьироваться в зависимости от реальных потребностей конкретного города и его финансовых возможностей.

Невидимые нити Smart City

Современный город, наверное, одно из самых противоречивых и вместе с тем привлекательных образований, созданных человеком. По прогнозам, к 2050 году городское население будет составлять 60-70% от всего количества жителей планеты. Безусловно, такая нагрузка на городскую инфраструктуру уже сегодня требует разработки и внедрения решений, способных ее уменьшить и вывести отдельные сферы на новый уровень. Транспорт, коммунальные услуги и безопасность являются основными направлениями, в которых уже успешно применяются возможности беспроводных цифровых технологий. Невидимые нити беспроводной связи опутывают сегодня город, соединяя его жителей с огромным количеством всевозможных IoT-устройств.

Ожидаемый к 2020 году официальный запуск нового поколения связи стандарта 5G, позволит передачу больших объемов данных на сверхвысоких скоростях. Это, в свою очередь, может дать старт массовому использованию как уже известных, так и совершенно новых разработок в концепциях «умного города». Под ним подразумевается город, в котором цифровые и коммуникационные технологии используются для решения всевозможных инфраструктурных и социальных проблем: управление трафиком, освещением, отходами, обучением, здравоохранением и т.д.



Используемые технологические решения должны улучшать, поддерживать или оптимизировать общегородские услуги, сокращая расход ресурсов и издержки. При этом Smart City должен постоянно взаимодействовать (обмениваться информацией) с горожанами — пользователями этих услуг, анализируя воздействие применяемых IoT-технологий, постоянно их совершенствуя и внедряя новые интеллектуальные решения.

«Поумнеют» все. Со временем...

Многие компании, работающие в IT-сфере, уже давно начали разрабатывать и внедрять различные интеллектуальные городские решения, в частности, Intel, Siemens, Cisco, GE Lighting, IBM и другие. Пионерами практического использования технологий «умного города» считаются Амстердам и Барселона. Но достаточно быстро их примеру последовали и другие европейские, американские, а также некоторые восточноазиатские города. И уже в текущем году, по данным организации Intelligent Community Forum (ICF) в ТОП-7 самых «умных» городов мира вошли Мельбурн и Ипсвич (Австралия), Эдмонтон и Грей Каунти (Канада), Цзяи и Таоюань (Тайвань) и Москва (Россия).

Впрочем, сегодня практически любой город имеет хотя бы минимальный набор «умных» элементов, например, ту же систему видеонаблюдения. В крупных и средних городах мира, особенно в высокотехнологичных странах с развитой и качественной телекоммуникационной инфраструктурой муниципальное хозяйство и сфера социальных услуг быстрыми темпами переходят на дистанционное управление процессами.


Space situation Centre TSODD, monitoring passenger traffic. Photo: Pavel L Photo and Video / Shutterstock.com

Предполагается, что к 2020 году технологии Smart City разной степени сложности будут работать не менее чем в 600 городах по всему миру. Как показывает опыт уже работающих систем «умного города», наиболее востребованы решения в сфере общественной безопасности и услуг.

ТОП-5 городских IoT-решений

Сегодня в мире успешно работают десятки решений для «умных» городов, среди которых хотелось бы выделить пятерку наиболее известных и популярных, влияющих на комфорт и безопасность граждан.

«Умный» фонарь. Оно из первых «умных» LED-решений, давно и прочно вошедшее в повседневную жизнь многих городов мира, которое будет востребовано и в будущем. Подключенный к сети «умный» фонарь умеет не только экономить электроэнергию, но и обеспечивать безопасность. Способен реагировать на скопление людей и машин, уменьшая или увеличивая степень освещенности. Также из-за своей высоты используется в качестве хаба для других IoT-устройств (камеры наблюдения, датчики и т.д.), задействованных в общегородской системе сбора данных и управления.

Парковочные датчики. Очень полезное решение для современных мегаполисов, задыхающихся от количества автомобилей. Облегчает водителю не только парковку, но и разгружает трафик в целом. Как показали исследования, треть всех городских пробок не что иное, как результат «барражирования» водителей в определенном квартале в поисках свободного места для парковки. Датчик встраивается или непосредственно в тротуар парковочного места, или располагается на ближайшем от него «умном» фонаре.



Датчик выстрела. Является частью технологии Gunshot по обнаружению и анализу выстрелов из огнестрельного оружия. Устанавливается для скрытой работы на крышах домов или в «умных» фонарях. Позволяет осуществлять триангуляцию стрельбы в пределах 3-4 метров. Обрабатывающая эти данные программа определяет как количество выстрелов, так и стрелков, что позволяет органам правопорядка принимать правильные решения.

Поскольку во многих странах граждане не всегда спешат сообщать о перестрелках на улице, такое решение видится весьма полезным в плане безопасности города. Также датчики выстрела успешно используются в некоторых национальных парках для борьбы с браконьерством. Кроме того, размещенные на «умных» фонарях, они способны реагировать и на другие шумы, например, автоаварии, разбитые стекла и даже распыление краски.

Информационный киоск. Сенсорные цифровые киоски приобрели большую популярность во многих городах, причем как у их гостей, так и местных жителей. По сути, это такой себе уличный планшет, позволяющий найти нужную информацию о городе: карту, транспортные маршруты, достопримечательности, развлечения и т.д. Он также показывает местонахождение пользователя и способен синхронизироваться со смартфоном для предоставления дополнительных данных.



«Умные урны» Bigbelly. Это мусорный контейнер со встроенным датчиком, работающим от солнечной батареи. Посредством беспроводной связи предупреждает муниципальные службы о его заполнении мусором и необходимости опорожнения. Обладает большей емкостью по сравнению со стандартными баками, что позволяет уменьшить их количество и улучшить эстетический вид города.

Как город делается «умным»?

Хотя решения о внедрении тех или иных элементов «умного» города принимают местные власти, в современном мире голос общественности имеет все большее значение. То есть горожане могут инициировать внедрение тех или иных цифровых сервисов, необходимых городу, а власть обязана отреагировать на это и обеспечить соответствующее финансирование. Способы доведения мнения общественности до властных кабинетов могут быть разными, например, через соответствующие петиции.

Каждый город иметь как общие, присущие и остальным проблемы, так и свои, специфические, которые можно решить с помощью Интернета вещей. Они зависят от многих факторов, среди которых особенности страны и региона, финансовые возможности, готовность муниципальных служб к внедрению новых технологий и еще ряда других. Однако есть несколько основных принципов, которых необходимо придерживаться перед внедрением технологий «умного города».

Вначале необходимо изучить мнение горожан и специалистов о первоочередных проблемах, на решение которых следует направить усилия и ресурсы. Кроме того, жители должны понимать, как их жизнь изменится с использованием новейших технологий. Иными словами, внедрению «умного дома» предшествует мониторинг общественного мнения и разъяснительная работа органов власти.



Как результат, у властей должно быть четкое понимание городской проблемы или потребности, способа ее IoT-решения и финансовой составляющей. Внедрять ту или иную технологию «умного» города без тщательной проработки всех нюансов, просто как дань моде, будет весьма опрометчиво. Например, если у города есть транспортные проблемы, а власти, вместо датчиков регулировки движения, хотят установить «умные» урны, это будет неправильным решением. То есть, сначала реализуется технология, которая на данный момент является наиболее полезной для города.

Для финансирования проектов рационально использовать участие бизнеса, который не менее заинтересован в улучшении городской инфраструктуры, чем граждане. Если для внедрения «умной» технологии город тратит многие месяцы на поиски ресурсов, вряд ли он сможет эффективно ее использовать в дальнейшем.

Также очень важно, чтобы решения «умного» города действительно принесли улучшения и облегчение жизни горожан и не дублировались параллельно муниципальными службами.

«Умный» город своими руками

Конечно, пока что большинство городов в мире далеки от статуса Smart City. Даже в странах с развитой экономикой внедрение новых IoT-технологий управления жизнедеятельностью города требует времени. Но существующие сегодня решения для Smart City, не важно, относятся ли они к энергоэффективности или управлению транспортными потоками, уже являются составной частью глобальной IoT-системы.



Чтобы использовать все возможности, которые откроет в скором времени новое поколение связи и Интернет вещей, цифровой город будущего должен будет превратиться в единую социальную IoT-платформу (SIoT). С ее помощью любой горожанин сможет стать если не автором решения существующей в его городе проблемы, то, как минимум, генератором идей. Кроме того, SIoT конкретного Smart City, объединяясь с подобными системами других городов, может делиться опытом и методами решения проблем, генерируя лучшие практики.

Таким образом, посредством SIoT сможет максимально выполняться социальная функция концепции «умного» города, что, собственно, и есть ее основным предназначением.