Какими видят «умные» города, дома и офисы в России — РБК Тренды рассказывают о самых ярких идеях и кейсах с сентябрьского мероприятия Intersec Forum Russia, а также о мировом опыте в этой области
«Умные» города
По словам Андрея Мишурного, главы проектного офиса АПК «Безопасный город» ГК «Ростех», главное внимание сегодня сосредоточено на предупреждении и ликвидации чрезвычайных ситуаций. За последние 20 лет из-за ЧС в мире погибли 1,3 млн человек, что сопоставимо с военными конфликтами.
Ученые исследовали применение смарт-технологий для городской безопасности в 68 странах мира и выяснили, что такие подходы можно условно разделить на четыре группы:
- Фокус на борьбу с природными катаклизмами и развитие систем мониторинга (яркие примеры — Япония и Южная Корея).
- Единая интегрированная сеть видеонаблюдения, профилактика и контроль за общественным порядком (яркий пример — Китай).
- Сингапур: создание «умной» нации и цифрового правительства для сокращения ДТП и последствий пожаров.
- США: платформа One Concern в Калифорнии для прогнозирования природных катаклизмов — пожаров, ураганов и наводнений.
Самым передовым в плане реагирования на ЧС оказался Сингапур, а прогнозирования — Южная Корея: во время последнего наводнения в августе 2021 года в стране не пострадал ни один человек. В России лучше развиты процессы, связанные с реагированием на ЧС, тогда как в Европе — мониторинг и прогнозирование.
Чтобы ситуация стала еще лучше, необходимо создать всемирный информационный центр, который обрабатывал бы большие данные для прогнозирования и реагирования на ЧС.
Перспективы «умных» городов в России
Виталий Солонин из консалтингового агентства J’son & Partners Сonsulting рассказал, как развивается концепция Smart City в России. Это проект в рамках «Цифровой экономики», который охватывает:
- городское управление;
- инновации для городской среды;
- интеллектуальные системы общественной безопасности;
- инфраструктура сетей связи;
- «умное» ЖКХ;
- «умный» городской транспорт;
- интеллектуальные системы экологической безопасности;
- туризм и сервис.
В рейтинге безопасных городов Safe Cities Index 2021 Москва занимает 38 место из 60. По сегментам же рейтинга:
- «Цифровая безопасность» — 34-е место.
- «Безопасность в области здравоохранения» — 28-е.
- «Безопасность инфраструктуры» — 34-е.
- «Личная безопасность» — 47-е.
- «Экологическая безопасность» — 45-е.
По словам Солонина, концепция «умного» города включает в себя и безопасный — в частности, АПК «Безопасный город» в рамках МЧС. Эта программа объединяет средства для автоматизации в области общественной безопасности, правопорядка и защиты окружающей среды. Она включает в себя 160 систем и подсистем, работает на федеральном, региональном, муниципальном уровнях, а также на уровне отдельных объектов. Сюда входят городские улицы и региональные трассы, метеостанции, системы видеонаблюдения в общественных местах и видеофиксации нарушений.
Среди других сдерживающих факторов — риск монополизации рынка, злоупотребления при участии в госконтрактах, недоступность программы для регионов из-за высоких цен, аффилированность исполнителей и власти на местах, сложности в реализации комплексных программ и экономическая неэффективность отдельных инвестпроектов.
С другой стороны, госфинансирование и технологические инновации — такие как интернет вещей и 5G — стимулируют развитие концепции «умного» города хотя бы в рамках отдельных регионов.
Для дальнейшего развития «умных» городов необходимо:
- Разработать единые стандарты, законодательные и технические требования для всех систем в рамках «умного» города.
- Наладить взаимодействие и обмен данными между министерствами и ведомствами.
- Объединить системы отдельных городов и субъектов, чтобы оперативно реагировать на масштабные ЧС.
- Создать площадку для испытаний новых технических решений и аналитических моделей.
Как «умные» технологии работают в регионах
Проект «Умный город», запущенный Минстроем России, направлен на создание комфортной и безопасной городской среды. О нем рассказал Евгений Дук, начальник отдела по внедрению технологий «умного» города.
Среди главных трудностей при внедрении проекта Дук назвал:
- изношенные и устаревшие системы жизнеобеспечения;
- дефицит городских бюджетов;
- нехватка квалифицированных кадров;
- неблагоприятные климатические и ресурсные условия;
- социокультурные особенности;
- устаревшее законодательство и технические стандарты;
- недостаток прозрачности на всех уровнях.
Всего в проекте участвуют 213 городов. Их оценивают при помощи Индекса «IQ городов», разработанного совместно с учеными из МГУ для анализа эффективности проводимых мероприятий: в сфере городского управления, «умного» ЖКХ и транспорта, систем безопасности, экологии, туризма и сервиса.
Среди успешных кейсов — город Саров в Нижегородской области, который вошел в тройку лучших «умных» городов России. Здесь внедрили около 40 разных модулей онлайн-системы для доступа к городским сервисам. С ее помощью можно сообщить о брошенном автомобиле или неубранном мусоре, обратиться в полицию или записаться к врачу.
Презентация проекта «Умный Саров»
В Тюменской области АПК «Безопасный город» используется для мониторинга аварий и отключений, экстренной помощи по вопросам ЖКХ и других ситуаций. В области действует единый центр, который обрабатывает звонки в режиме онлайн, в том числе с помощью голосовых ботов и виртуального консультанта. Также в системе анализируются данные видеонаблюдения и видеоаналитики от Visionlabs и NTechLab, статистика аварий и ДТП.
Видеоаналитика для «умного» города
Глеб Дьяконов, директор по консалтингу компании NtechLab, рассказал о FindFace Multi: платформе, которая объединяет возможность распознавания образов и обработку их данных — то есть видеоаналитику. Под распознаванием образов подразумеваются не только лица, но и биометрия (отпечатки пальцев, сетчатка глаза), силуэты, униформа, средства защиты, автомобили и спецтехника. Это позволяет следить за перемещением транспорта, действиями персонала, соблюдением техники безопасности и антикоронавирусных мер.
Как устроена видеоаналитика в FindFace Multi
В рамках «умного» города FindFace Multi открывает массу возможностей в сферах:
- общественной безопасности,
- культурно-массовых мероприятий,
- городского транспорта,
- безопасных дорог.
Однако применение видеоаналитики сегодня связано с рядом ограничений:
- Этичность и правомерность обработки персональных данных горожан.
- Сложности с оперативным реагированием на нарушения и преступления.
- Сложности с прогнозированием нарушений и ЧС: если предупреждать о каждом мало-мальском урагане, жители будут просто игнорировать сообщения.
- Невозможность протестировать новые технологии на локальном участке.
Чтобы решить эти проблемы, участники рынка и государственные службы должны действовать сообща, вырабатывая единые стандарты и правовые нормы для применения технологий во всех сферах. Самый перспективный в этом плане вариант — государственно-частное партнерство в сфере видеоаналитики для «умного» и безопасного города.
Как ИИ и квадрокоптеры помогают контролировать недвижимость и общественные пространства
Дарья Степанова, замначальника Госинспекции по недвижимости Москвы, поделилась опытом применения «умных» дронов, которые снимают объекты в черте города и оповещают о нарушениях.
Квадрокоптеры оборудованы системами распознавания, которые позволяют находить незаконную недвижимость еще на стадии строительства: по наличию строительного мусора, вагончиков и спецтехники. В отличие от людей, беспилотники могут обследовать самые труднодоступные места, окруженные лесом или заборами. Они сверяют объекты на карте с базами лицензий и разрешений и оповещают и нарушениях. Также дроны распознают летние веранды и другие временные конструкции, которые не были согласованы с властями. После этого инспектор проводит проверку и выносит решение.
Как устроен «умный» дом на примере московских ЖК
Юрий Беликов из ГК «Пионер» и Никита Шувалов из ГК «Самолет» рассказали о том, как системы «умного» дома работают в современных ЖК комфорт- и бизнес-класса.
«Умная» диспетчерская объединяет данные с систем водоснабжения, отопления, электричества, видеонаблюдения и других. Это позволяет отслеживать состояние оборудования и коммуникаций, вовремя реагировать на аварии и неисправности, контролировать расходы на коммунальные услуги и ремонт. Сюда же поступают заявки от жителей — по телефону, через личный кабинет на сайте или мобильное приложение. Они автоматически передаются собственным службам УК или сторонним подрядчикам, а в особо сложных ситуациях — главному инженеру оборудования.
У жителей жилых комплексов ГК «Пионер» есть доступ к виртуальному двойнику дома, где можно увидеть все данные по квартире: показания счетчиков, расход энергии и другие. В интерактивных зонах на первых этажах отображается информация обо всех авариях и отключениях в режиме онлайн.
ГК «Самолет» разрабатывает сервисы на базе интернета вещей для квартир ЖК комфорт-класса. Они позволяют управлять освещением, климат-контролем, безопасностью, бытовой техникой и мультимедиа через приложение. С помощью приложения можно автоматически снимать показания счетчиков и отправлять их в УК, получать доступ к системам видеонаблюдения, управлять уличным коворкингом и освещением двора. А также принимать звонки и открывать двери через домофон или отправлять гостевой код, открывать шлагбаум и отслеживать свободные места на парковке и даже вызывать лифт при приближении к дому.
Чтобы выделить ключевые тренды в технологическом развитии «умных городов», авторы патентного ландшафта оценили показатель силы изобретений. Они учитывали, в частности, случаи прямого цитирования публикаций, новизну, территориальный охват и другие факторы.
Такой анализ проводился только для патентных документов, зарегистрированных за пределами Китая. Рынок КНР обособлен, а местным изобретателям трудно выходить на международный уровень, объясняют эксперты из ФИПС. Поэтому некитайский сегмент более интересен с коммерческой точки зрения и применим в мировых масштабах, в том числе и в России.
После детальной оценки авторы составили рейтинг из 100 самых сильных документов коллекции и подробно описали несколько наиболее перспективных технологий.
Отслеживание передвижений с помощью RFID
Автор разработки — южнокорейская компания KT Corporation, крупнейший в стране провайдер телекоммуникационных услуг. Предложенная ей система отслеживает положение движущихся объектов, используя радиочастотные метки (RFID) и сети связи — беспроводные, мобильные или фиксированные.
Такие метки можно разместить на рабочей одежде, машинах или инструментах сотрудников, которые занимаются обслуживанием городской инфраструктуры. Кроме того, технология пригодна для учета и управления доступом на объекты.
Движущиеся беспроводные сети
Создание движущихся сетей радиодоступа — одно из ключевых направлений развития беспроводной связи. Беспроводные точки устанавливают на различные транспортные средства, включая городской общественный транспорт, машины коммунальных служб, такси и беспилотники.
У такого подхода два основных плюса. Во-первых, транспорт имеет бортовой источник питания, к которому можно подключить устройства. Во-вторых, он плотно распределен по территории городов и магистралям.
Движущиеся точки доступа могут взаимодействовать между собой, создавая беспроводные самоорганизующиеся сети. Так можно обеспечить пассажиров интернетом и получать данные с различных бортовых датчиков — например, для оптимизации маршрутов и мониторинга городского транспорта.
Авторы разработки — американский стартап Veniam, который специализируется на перемещении данных между подключенными транспортными средствами и облаком. Компания предложила динамическую конфигурацию движущихся сетей, которые в режиме реального времени адаптируются к изменению нагрузки и других параметров. Алгоритмы способны повышать пропускную способность и надежность сетей, уменьшать потери и задержки, обеспечивать связь в «мертвых зонах» и снижать затраты на обслуживание.
Сети устройств для интернета вещей
Технология, предложенная американской компанией Qualcomm, дает возможность быстро внедрять телеметрические сети для интернета вещей. Речь идет о построении ячеистых, или mesh-сетей, в которых узлы соединяются по принципу «каждый с каждым». Такая схема сложна в настройке, но обеспечивает высокую устойчивость: обрыв одного соединения не влияет на работу сети в целом.
При этом задачи по передаче данных выполняют сами беспроводные девайсы. Схема выглядит так: устройство, которое должно передать информацию, проводит разведку сети и само выбирает другое устройство для обработки пакета данных. Затем первый девайс устанавливает связь со вторым и использует его как временное реле для передачи информации.
Контент для дополненной реальности
Изобретение принадлежит группе компаний Samsung: она запатентовала способ предоставления контента для AR, адаптированное к технологии электронное устройство и систему.
В разработке используется информация от внешнего электронного сенсора. Эти данные помогают идентифицировать объект, определить его свойства и местоположение, в том числе по высоте. Контент дополненной реальности обновляется по мере движения устройства.
Возможность идентифицировать объект и оценить его параметры пригодится «умным городам» при строительстве и мониторинге муниципальной инфраструктуры. Технология позволит опознавать объекты и анализировать их состояние, необходимость ремонта или замены.
Передача данных через видимый свет
Решение принадлежит американской Intel. Она создала передающие системы, которые могут использовать видимый свет, в том числе инфракрасный или ультрафиолетовый. Разработка предназначена для транспортной сферы: машины, идущие в одном потоке, смогут обмениваться информацией для предотвращения аварий.
В основе технологии VLC (Visible Light Communication) — преобразование яркости и частоты мерцания света информационным сигналом. Но этот сигнал незаметен для человеческого глаза, поскольку передается с очень высокой частотой.
Бортовые датчики автомобилей регистрируют различные дорожные события — аварии, появление животных или пешеходов на проезжей части, поврежденное покрытие. Затем информация по цепочке передается машинам, которые движутся сзади. То есть водители узнают о событиях на дороге еще до того, как они попали в зону видимости.
В качестве передатчиков Intel предлагает использовать фары стоп-сигналов или фонари в задней части транспортных средств. А принимать информацию будут фронтальные камеры или специальные фотодатчики на автомобилях.
По мнению авторов доклада, перспективы VLC не ограничиваются транспортом. Любой прибор освещения на предприятиях или улицах потенциально можно превратить в приемник или передатчик сигнала. А алгоритмы — приспособить для сбора данных и управления объектами.
В патентном ландшафте также выделяется несколько технических решений, которые напрямую не относятся к «умному городу», но потенциально в нем применимы. Помимо технологии VLC, это промышленный интернет, цифровые двойники, грузовые беспилотники и подключенные автомобили, которые могут обмениваться данными с другими машинами, сетями и сервисами.
В последние годы цифровизация охватывает все наши жизненные потребности. Не остаются в стороне и бытовые технологии. Много усилий в этом направлении предпринимается на государственном уровне, а успехи по построению «умного» города, достигнутые Москвой, превзошли результаты многих зарубежных проектов. Московский рынок «умных» домов остается самым крупным в России. По оценкам экспертов Discovery Research Group, на Центральный федеральный округ приходится более половины этого рынка в России (52%, или 4,68 млрд руб.). Почти все это — Москва и Подмосковье (3,96 млрд руб., или 44% от всей страны).
Но для обычных граждан цифровизация начинается с малого ― с «умного» дома. Как развиваются такие технологии, возможно ли взаимодействие частных систем smart home с городскими и с чего начать трансформацию своего образа жизни? Попробуем разобраться.
О чем идет речь
Понятие «умный» дом существует уже более 20 лет. Этот термин появился еще в 1990-е годы, когда с помощью проводных решений пытались реализовывать различные аспекты управления повседневными действиями: закрывание штор, включение музыки и света и т. п. Американская корпорация Echelon успешно занималась реализацией проектов умных зданий еще с конца восьмидесятых, многие их технологии пришли и на русский рынок. Системы получались весьма дорогостоящими (речь шла о сотнях тысяч евро), и причина была простой: в каждом доме прокладывалось до 100 км проводов. В итоге сформировался стереотип, с которым приходится бороться до сих пор: «умный» дом ― это долго, дорого, да и не слишком полезно. Данная точка зрения стала главным препятствием для продвижения нового поколения продуктов smart home.
С развитием различных беспроводных технологий и удешевлением оборудования доступность таких решений повысилась, и концепция «умного» дома вышла на новый уровень. Во многом этот прорыв связан с появлением смартфонов. Сначала были созданы полностью беспроводные решения, управляемые через мобильные приложения. Мобильные операторы МТС и «Билайн» еще в 2013 предлагали решения для дистанционного мониторинга офисов, квартир и загородных домов. Появление удобного голосового помощника в умных колонках придало «смартивизации» дополнительный импульс. Включить лампочку, вскипятить чайник или открыть ворота стало не только удобно, но и интересно. Отдельно можно сказать про связку технологий голосового и удаленного управления устройствами, способную максимально расширить сценарии их применения.
Наличие недорогих продуктов с интересной и полезной функциональностью дало толчок развитию индустрии, а управление голосом стало катализатором происходящих изменений.
«Умный» дом в сегодняшнем понимании ― это решения, позволяющие за очень небольшую сумму и за десять минут, потраченных на настройку, начать эксперименты по цифровизации своей комнаты. Например, со стартовым пакетом решений для «умного» дома можно установить лампочку и розетку с дистанционным управлением, подключить умную колонку с помощником Алиса. Получается уже маленькая современная экосистема с голосовым управлением. Имея несколько таких взаимосвязанных устройств, можно без проблем выстраивать довольно сложные сценарии, запуская целую последовательность действий с помощью одной команды.
Все больше бытовых устройств становятся «умными», причем речь не только о чайниках, утюгах или холодильниках. Это могут быть и различные датчики, которые контролируют безопасность, сообщая о протечках, задымлении, превышении уровня содержания газа в воздухе, открытии дверей и проникновении в дом. Появляются умные замки, которые легко решают проблему потерянных ключей, и умные кормушки для домашних питомцев.
Для всех этих устройств можно настроить не только голосовое управление, но и расписание их работы. Например, уходя из дома, запускать «умный» пылесос, который после выполнения работы самостоятельно вернется на базу.
Электронные помощники — Алиса, Alexa или Google Assistant — уже сейчас имеют вполне достойную функциональность. Их визуализация в виде красивых голографических девушек, знакомых нам по фантастическим фильмам, ― вопрос ближайшего будущего, и мы совершенно точно к этому идем.
«Умный» дом становится доступным, простым и удобным. От здоровой конкуренции различных решений всегда выигрывает потребитель. И очень важно, что вокруг таких технологий уже сформировался хороший информационный фон. Это подталкивает все новых людей к их использованию. По оценкам «Яндекса», более 10% владельцев умных колонок применяют технологии умного дома. За первые полгода с момента запуска сервиса «Умный дом», управляемого посредством Алисы, среднее количество «умных» устройств на одного пользователя выросло с 1,6 до 4. И этот показатель продолжает расти.
Будет полезно и для бизнеса
Небольшие компании и крупные офисы тоже с удовольствием займутся сокращением затрат на электроэнергию, повышением удобства и безопасности. Стоит признать, что этот рынок пока еще не охвачен, хотя его потенциал очень велик. Главная задача здесь ― поиск оптимальной структуры решений для «умного» офиса: очевидно, что потребности корпоративных заказчиков несколько иные. Для нас это приоритетная задача на 2020 год.
Очевидно, что массовый сегмент рынка будет наращиваться и в результате маркетинговых усилий производителей, и работой с застройщиками и управляющими компаниями. Но на первых порах решения для умного офиса могут представлять собой еще более перспективный рынок.
Можно с уверенностью утверждать, что Интернет вещей перспективен во всех его проявлениях, он никуда не денется, и его популярность будет быстро расти. Например, с учетом больших расходов на электроэнергию все активнее используются системы «умного» освещения.
Большинство производителей решений класса «умный» дом разрабатывают собственные приложения и платформы, которые продвигают вместе со своими продуктами. Это приводит к появлению «лоскутного одеяла» систем, что подразумевает определенные ограничения: приобретенные устройства категорически «не хотят» общаться с «чужими» платформами. В этом случае зависимость от изначально выбранного бренда проявляется очень ярко. Далеко не всегда пользователю удается собрать взаимосвязанную коллекцию устройств, функционал которых действительно ему необходим.
Отсутствие единого стандарта и приемлемого взаимодействия между различными решениями ― «детская болезнь» всех незрелых технологий, и решается эта проблема с помощью стандартизации протоколов общения между устройствами и платформами. Мы осознанно заключили партнерство с компанией Tuya, которая находится на пути к созданию широкой, открытой экосистемы. С одной стороны, ее платформа является профессиональной и поддерживает много устройств, а с другой ― разработчики активно работают над ее безопасностью. Уже сегодня к платформе Tuya подключено 100 млн устройств, и облачные сервисы Tuya обрабатывают ежедневно более 40 млн запросов, созданных искусственным интеллектом, при этом время отклика составляет всего 10 мкс — это самый быстрый ответ на голосовые команды для современных облачных платформ. Можно ожидать, что именно такие компании станут лидерами рынка.
Синергия «малого» и «большого»
Наша жизнь цифровизируется одновременно сверху и снизу. Рано или поздно создаваемые системы «встретятся».
Как известно, Москва добилась впечатляющих успехов: город внедряет «умные» решения для муниципальных нужд — управление ЖКХ, публичным освещением, водоснабжением. И все эти решения вполне могут взаимодействовать с локальными системами, которые граждане или бизнес используют в своих целях. Более того, максимальная польза будет достигаться именно в результате совместной работы больших и малых систем. Можно ожидать действительно мощную синергию.
Голосовой вызов скорой помощи, или датчик задымления в доме, интегрированный с вызовом пожарной службы ― эти связки вполне реализуемы уже сейчас и имеют серьезную ценность. Возможен и более сложный вариант ― интеграция между системами умного дома и электросчетчиками, когда в онлайн-режиме осуществляется управление энергопотреблением собственного дома.
Над созданием такой связки должны работать обе стороны. Для начала, и у города, и у компаний должно возникнуть желание этим заниматься. Тем не менее, позитивная инициатива всегда исходит от властей: только регулятор способен дать старт серьезным переменам в подходах к обустройству жизни горожан.
Начать с малого
Конечно же, потребитель будет подходить к любому изменению своего жизненного уклада поэтапно. Однако примериться к преимуществам «умного» дома вполне возможно: для этого имеется базовый минимум, позволяющий «поиграть» с технологиями. Лампочка, розетка, инфракрасный пульт, «умная» колонка ― и вот уже под рукой есть набор возможностей для управления своими бытовыми потребностями с помощью голоса. Как известно, аппетит приходит во время еды, нужно только правильно определить стартовый пакет. Устройства для «умного» дома ― это конструктор, с помощью которого из маленьких блоков можно построить элегантное и полезное решение, способное сделать вашу жизнь намного ярче.
По оценкам Discovery Research Group, в 2018 году объем рынка систем «умного» дома (Smart Home) в России составил 9 млрд руб. При этом основную его долю (57%, или 5,1 млрд руб.) составляет продажа устройств. На сервисные услуги пришлось 26%, а на услуги по монтажу и подключению — 17%.
Как ожидается, по итогам 2019 года объем рынка вырастет на 16,5% и достигнет 10,5 млрд руб. В ближайшие четыре года этот показатель будет быстро увеличиваться. Драйверами роста станут инициативы со стороны государства, в первую очередь проекты формирования инфраструктуры умного города и умных систем ЖКХ.
Компании пытаются наверстать отставание от зарубежных стран, используя их опыт. С развитием продуктовых предложений и снижением совокупной стоимости владения системами Smart Home, потребители смогут воспользоваться возможностями экономии ресурсов, обеспечения безопасности членов семьи и имущества, что станет основным драйвером рынка.
«Умный город» — безопасное технологичное пространство, которое помогает горожанам проживать свою жизнь с комфортом, а властям — получать и анализировать данные о поведении и стиле жизни граждан, оптимизировать бюджетные средства и экономить ресурсы.
В этом материале мы разберём концепцию «умных городов», расскажем о том, какую пользу приносит IoT обычным жителям мегаполисов, а также объясним в цифрах, как интернет вещей делает нашу жизнь лучше.
Что такое «Умный город»
«Умный город» — это концепция внедрения информационных технологий, которая помогает управлять процессами города, автоматизировать бытовые задачи горожан, собирать статистику об использовании пространств и функционала отдельных зон. «Умным» город становится в тот момент, когда технологии становятся частью ключевых аспектов городского пространства — упрощают работу транспорта, коммунальных служб, больниц, школ, детских садов и остальных объектов инфраструктуры. Одним словом, умные города повышают качество жизни граждан за счет использования технологий.
Ключевой технологией, которая помогает городу «умнеть», ставится интернет вещей. Видеокамеры, датчики и счетчики собирают данные об отдельных элементах городского пространства и передают их в режиме реального времени. Таким образом, пожарные датчики мгновенно передают данные в службы спасения в случае, если внутри здания случилось возгорание, навигаторы сообщают нам о пробках на главных улицах города, видеокамеры фиксируют правонарушения, а некоторые фонари на проспекте включаются только тогда, когда к ним приближается человек.
В качестве примера умного города, который продвинулся далеко за рамки умных фонарей, хотим рассказать кейс Барселоны. Барселона — европейский центр инноваций. Город ежегодно принимает выставку технологий Mobile World Congress, не пренебрегает модернизацией городской инфраструктуры и постоянно внедряет новые технологичные решения:
- Умные автобусные остановки предоставляют пассажирам информацию о работе транспорта в режиме реального времени, отображая её на сенсорных панелях.
- Городская система IoT-устройств информирует жителей города о температуре и качестве воздуха, уровне шума и пешеходном движении.
Технологичные решения для «умных городов»
Давайте разберёмся, как технологии влияют на сферы жизни обычного жителя умного города.
Умный транспорт
Мы уже привыкли к тому, что можем оценить пробки на дорогах не выходя из дома, отследить нужный нам автобус или рассчитать точное время пути от точки А до точки Б. Все эти данные становятся доступны благодаря датчикам местоположения и скорости, а также системам видеонаблюдения. Системы собирают данные и передают их на анализ в режиме реального времени. Мы, в свою очередь, оперативно получаем данные о ситуации на дорогах с помощью мобильных приложений.
Но и это не всё. В перспективе, умный транспорт может зайти дальше мониторинга дорожной обстановки, и сделать жизнь горожан ещё удобнее. Идеи, которые раньше казались научной фантастикой, начинают набирать обороты. Например, сервис «Uber» начал тестировать первые беспилотные такси. Теперь пользователи сервиса в Лас-Вегасе могут добраться в нужное место без водителя. Идея находится на этапе тестирования, но уже выглядит как настоящий прорыв в системе общественного транспорта.
Умное жильё
Современные жилые комплексы строятся с учётом внедрения умных систем. В идеальном варианте, новые здания оснащены датчиками, которые позволяют собирать данные о происходящем внутри и снаружи, анализировать их в режиме реального времени и, с учётом этого анализа, оптимизировать расход ресурсов. Одним их подобных датчиков может стать датчик температуры воздуха, соединенный с системой отопления. Так жители могут настраивать комфортную для себя температуру, не переплачивая за лишнее тепло.
Использование умных систем в жилом доме обусловлено не только комфортом, но и безопасностью. Современные дома оснащены системой видеонаблюдения и датчиков, которые обеспечивают безопасность жильцов, незамедлительно передавая данные об аварийных ситуациях диспетчерам.
Умное здравоохранение
Ключевое направление развития медицины «умных городов» — это внедрение электронных медицинских карт, а также развитие концепции «подключенный пациент» — мониторинг состояния и предоставление медицинских услуг с помощью встроенных IoT-устройств.
Это не всё. По-настоящему «умным» город становится в тот момент, когда начинает внедрять технологии в те бытовые аспекты, которые мы не всегда замечаем. Это могут быть умные парковки, остановки общественного транспорта, умные розетки в детских садах и ещё много рутинных вещей и процессов, с которыми мы сталкиваемся каждый день.
«Умные города» и природные ресурсы
Исследование Transforma Insights и 6GWorld, выпущенное при поддержке InterDigital, сообщает, что к 2023 году IoT-системы сэкономят 230 млрд кубических метров воды, а сокращение выбросов CO2 – одну гигатонну. Решения IoT сократят потребление электроэнергии более чем на 1,6 петаватт-часа. Этого объема достаточно, чтобы поддерживать энергоснабжение 136,5 млн домов в течение одного года.
Эти данные — яркий пример того, как технологичные системы помогают не только людям, но и экологии.
Реализация концепции «умный город» делает нашу жизнь безопаснее и удобнее, позволяет экономить не только личные расходы, но и природные ресурсы.
Если у вас есть идея IoT-решения, которую вы хотите реализовать в рамках вашей квартиры, предприятия, или целого населённого пункта, регистрируйтесь на нашей платформе Rightech IoT Cloud. RIC поможет воплотить в жизнь решение любой сложности без лишнего кода.
Рассказывает Робин Де Кейзер, руководитель департамента бизнес-решений и инноваций Orange Business Services.
Smart-технологии – мощный тренд последних лет. “Умнеет” вся наша жизнь: гаджеты, автомобили, квартиры, дома и даже целые города. Аналитики Deloitte прогнозируют, что к 2025 году 600 крупнейших мегаполисов мира будут обеспечивать 60% валового внутреннего продукта в мире. Города – это главные потребители ресурсов. Умные технологии позволяют обеспечить эффективное потребление этих ресурсов и гармоничное развитие городских конгломератов. О том, какие технологии оказывают максимальное влияние на развитие городов, рассказывает Робин Де Кейзер, руководитель департамента бизнес-решений и инноваций Orange Business Services.
Города растут очень быстро, и управлять ими становится все сложнее. Чтобы контролировать процесс роста, необходимо применять самые инновационные методы. На помощь здесь приходят умные технологии – они позволяют эффективнее распределять ресурсы и управлять городскими пространствами. А на мегаполисы приходится очень много ресурсов – например, 60-80% всей генерируемой в мире энергии потребляют города.
Сейчас нет полностью умных городов, но некоторые мегаполисы уже вплотную приблизились к этому статусу. Например, Москва. Здесь существует множество умных сервисов, однако они крайне слабо связаны друг с другом. А для полноценного умного города важно, чтобы все системы взаимодействовали друг с другом и работали слаженно.
Представьте, что вы едете в супермаркет, а дорога передает в центральную городскую систему данные о сцеплении шин и дорожного покрытия. В то же время на дисплее автомобиля отображается информация о загруженности ближайших дорог и скоростных трасс. Машина, учитывая эти данные, сама прокладывает оптимальный маршрут до места назначения. А у супермаркета, к примеру, вас ждет парковочное место, которое муниципальная smart-система уже закрепила за вашем автомобилем. Чтобы это стало реальностью, все умные службы должны быть связаны в единую городскую систему.
Практически все крупные города усыпаны видеокамерами. Больше всего камер установлено в китайских мегаполисах, но и города в других странах не отстают. Сейчас в Москве работает система “Безопасный город”, у общей сети которой подключено более 170 000 камер в черте города. В будущем количество камер планируется довести до полумиллиона. К 2020 году эксперты компании NVIDIA прогнозируют, что число городских камер по всему миру достигнет 1 млрд. Все они генерируют огромный массив данных, обработать который вручную невозможно.
Нужны технологии, которые смогут превратить неструктурированные данные в полезную информацию. Например, специализированные приложения на основе ИИ могут отслеживать и классифицировать автомобили, общественный транспорт, пешеходов и велосипедистов. В итоге становится возможно оценивать периодичность роста транспортного потока, обнаруживать нарушения автомобилистов и пешеходов.
В Шеньчжене (Китай) уже работает система фиксаций нарушений ПДД пешеходами. Она распознает их лица, а затем отправляет данные в правоохранительные органы. Система также выводит фотографии нарушителей на видеоэкраны, размещенные вдоль дорог.
Скоростная беспроводная связь
Умный город нельзя представить без системы связи, позволяющей в режиме реального времени передавать видео, аудио, текст и пр. Кроме того, без высокоскоростной беспроводной связи невозможна работа городского интернета вещей (IoT), важнейшего компонента концепции умного города.
Скорость передачи данных по 5G каналам доходит до 25 Гбит/с – это в 50 раз быстрее скорости действующих беспроводных сетей (LTE, LTE Advanced и т.п.). В крупнейших городах мира уже постепенно внедряют сотовой связи пятого поколения.
5G работает в Южной Корее, в некоторых городах США и Европы. Тестовый запуск сотовых сетей пятого поколения состоялся и в России (например, во время Чемпионата мира по футболу 2018 года). Сегодня тестовый участок 5G сети работает в Сколково. Пилотный запуск 5G России планируется в Москве в сентябре 2019 года.
Пока что скорость любых типов связи в городах остается слишком низкой для полноценного обмена данными между smart-системами. Но в ближайшие годы 5G станет привычным делом для мегаполисов, после чего города смогут быстрее внедрять smart-технологии в свою инфраструктуру.
Уже сейчас мы можем наблюдать, как активно внедряются робототехнические решения – например, в виде автоматических многоэтажных парковок. Но концепция умного города предусматривает роботизацию не только парковочных систем. Речь идет о более сложных задачах: ремонт дорожного покрытия, вывоз мусора и его сортировка, уборка улиц без участия людей.
Кроме того, при помощи роботов можно оценивать состояние инфраструктуры городов: водопровода и газопровода, линий электропередач. С этой задачей справляются квадрокоптеры и дроны других типов, ведомые искусственным интеллектом.
Уже сегодня в некоторых городах активно внедряют роботов-курьеров: как летающих, так и передвигающихся на колесах. Один из примеров – дроны-курьеры от Amazon, которые работают в рамках тестового проекта Air Prime. Дроны доставляют заказанные товары покупателям по воздуху. Срок доставки товаров – всего 30 минут. Проект работает в очень ограниченном количестве регионов США и только для клиентов, которые живут неподалеку от складов компании, поскольку запас автономного хода у дрона небольшой.
Автономный общественный транспорт
Автопилоты в транспортных средствах – самая популярная тема последних лет. Тренд на беспилотники поддерживают Tesla Inc, Mercedes Benz, Volvo, Nikola Motor и другие компании.
Автобус с беспилотным управлением от Mercedes
Умный мегаполис будущего невозможно представить без общественного транспорта без водителей. Испытания беспилотных автобусов проводятся в Вене, Барселоне, Пекине, Копенгагене, Хельсинки и других городах разных стран мира. В ближайшие два года их станут использовать гораздо шире. Запустить автономный транспорт планируют власти Хельсинки (Финляндия), Барселоны (Испания), Пало-Альто (Калифорния) и других городов.
Магазины без продавцов
В магазинах будущего нет ничего лишнего: касс, продавцов и очередей. Один такой супермаркет существует уже сейчас – речь идет об Amazon Go в США. Покупатели в этом магазине просто берут нужные товары с полок и уходят. Деньги списываются с их счетов автоматически. Корпорация открыла первый такой магазин в Сиэтле, но уже начала внедрять концепцию и в других городах, открывая как большие маркеты, так и маленькие торговые точки в бизнес-центрах.
В ближайшие два-три года Amazon планирует открыть до 3 тыс. таких магазинов. Не хотят отставать от Amazon и такие крупные корпорации, как Microsoft или Walmart. Поэтому вполне можно ожидать, что в ближайшем будущем магазины без касс станут привычными в крупных мегаполисах.
Стоит отметить, что многие ритейлеры уже сейчас используют в маркетинге и видеоаналитику – для оценки эффективности расположения товаров в зале, схемы обслуживания посетителей и т.д. Так можно сегментировать аудиторию и оценить активность притока посетителей, использовав эти данные в дальнейшей рекламной кампании. Причем этот инструмент будет полезен не только для того, чтобы идентифицировать клиентов, но и для оценки эффективности расположения товаров, предсказания увеличения количества посещений магазинов в определенное время.
Телемедицина и роботохирургия
Врачи сейчас активно тестируют роботов-хирургов, управлять которыми можно как непосредственно на операционном столе, так и удаленно. Такие роботы уже работают в некоторых российских больницах: Боткинской (Москва), Усть-Каменогорской (Усть-Каменогорск), Мариинской (Санкт-Петербург). В ближайшие годы “железные хирурги” будут становиться все популярнее. Врач сможет оперировать пациента со сложным заболеванием в другом городе, управляя роботом по беспроводной сети. Кстати, это один из примеров технологии, для работы которой необходимы высокоскоростные 5G-сети.
Искусственный интеллект и машинное обучение
Работа большинства систем, описанных выше, невозможна без искусственного интеллекта. Специализированные нейросети будут решать (и уже решают) самые разные вопросы: от распределения лекарственных препаратов для конкретных больниц и аптек до управления освещением и транспортом. ИИ становится все более совершенным и проникает во все сферы жизни.
ИИ будет играть ключевую роль в:
- умном транспорте;
- умных магазинах;
- медицине – например, роботизированной хирургии;
- городской инфраструктуре (парковки, освещение, энергоснабжение, водоснабжение, защита граждан, ликвидация аварий и происшествий и т.п.);
- а также рекламе.
Преимущества и перспективы умных городов
Общественная безопасность. При наличии систем мониторинга преступлений (видеоаналитика в сочетании с идентификацией подозрительных шумов) можно снизить количество грабежей, случаев разбоя, убийств и похищений на 30-40%.
Социальные службы. Благодаря оптимизации трафика и уличного освещения машины “скорой помощи”, пожарные и полиция смогут добираться до места назначения, теряя на 20-35% меньше времени, чем обычно.
Участие граждан в жизни города. Социальная жизнь города станет гораздо активнее благодаря специализированным приложениям.
Транспорт. Жители города добираются до работы или дома на 15-30 минут быстрее.
В течение пяти лет объём рынка умных решений для города утроится и достигнет $1,7 трлн, ожидают аналитики Mordor Intelligence. А по прогнозу Frost & Sullivan к 2025 году в мире появятся 26 умных городов, построенных с нуля. Давайте разберёмся, какие концепции умных городов существуют сегодня и какие из них уже реализованы.
Представьте город, в котором мусоропроводы самостоятельно сортируют отходы, светофоры подстраиваются под трафик, датчики включают подогрев тротуаров, чтобы растопить снег, а жители через приложение узнают, свободен ли шезлонг на берегу озера, — и бронируют его. Таким умный город представляла компания Sidewalk Labs, дочка корпорации Alphabet, и хотела его построить в одном из заброшенных районов Торонто. Но из-за кризиса на фоне пандемии от воплощения идеи отказались.
Другой визионерский проект, обернувшийся провалом, — южнокорейский город Сонгдо возле Сеула. Строительство технологического оазиса стартовало в начале 2000-х. Помимо множества датчиков, на улицах должны были появиться интерактивные панели для взаимодействия с городскими системами, а к квартирам хотели подвести пневмотрубы, высасывающие мусор и отправляющие его на переработку или свалки. Всё свернулось из-за недостатка финансирования — сейчас город похож на призрак: многие здания так и не достроили, а жилой фонд до пандемии был заполнен лишь на четверть.
И всё же появление умных городов ближе, чем может показаться. Примеры — ниже.
Где внедрены технологии умных городов — и какие именно
Яркий пример умного города — Барселона. Датчики на парковках помогают водителям находить свободные места по всему городу. Энергоэффективные LED-фонари с датчиками движения, шума, уровня загрязнения воздуха, влажности, температуры помогают удалённо контролировать уровень освещённости и общую обстановку. А мусорные баки направляют отходы в подземное хранилище: так от контейнеров не распространяется неприятный запах, а мусоровозы нужны гораздо реже. Система определяет, сколько отходов поступает из разных мест, и прогнозирует, когда наступит время вывозить отходы.
Ну а самый умный город Земли, по версии бизнес-школы IMD, — Сингапур. С 2014 года там развивают проект Smart Nation, создающий среду для совместной работы чиновников, предпринимателей, учёных и общества в целом. Документы, платежи и многие услуги переведены в онлайн. Например, сервис телемедицины TeleRehab позволяет проходить курс лечебной физкультуры дома, а носимые устройства передают данные лечащему врачу. Боты с искусственным интеллектом рассказывают старшему поколению о событиях поблизости и популяризируют идею здорового образа жизни. С помощью смартфонов жители Сингапура сообщают властям о муниципальных проблемах и получают предупреждения в случае снижения качества воздуха. Анализ данных о работе городских автобусов позволил снизить число переполненных средств общественного транспорта на 92%. Уже в 2018 году интеллектуальная система управления транспортом в Сингапуре сокращала время в пробках в среднем на 60 часов в год для каждого водителя, а по распространённости гаджетов среди пожилых людей город занимал первое место в мире. Кроме того, Сингапур — номер один по инвестициям в интеллектуальную городскую инфраструктуру.
А что в России? Рассказываем на примере Марьино
Элементы умного города работают и в Москве: город оснащён точками доступа к бесплатному Wi-Fi, при этом в общественном транспорте подключение работает бесшовно — пользователям не нужно авторизовываться заново, пересаживаясь из метро в автобус. Водители видят информацию о погоде и загруженности дорог на электронных табло, а 3,5 тысячи детекторов мониторинга дорожного движения и 2,5 тысячи камер телеобзора позволяют городским службам в режиме реального времени управлять ситуацией на дорогах с помощью светофоров. Жители города могут онлайн записаться к врачу, пополнить транспортную карту, оплатить штрафы и коммуналку, сообщить о проблемах с благоустройством и предложить идеи по улучшению инфраструктуры.
Разберём составляющие экосистемы умных городов на примере московского смарт-квартала в Марьине, который протестировали в 2020 году.
Умный квартал. Он объединяет 7 многоквартирных домов и прилегающую к ним территорию. На улице появились светодиодные светильники с датчиками движения, которые включаются на полную мощность, только когда кто-то рядом, и контейнеры для раздельного сбора отходов с контролем заполняемости — мусор вывозят по мере заполнения баков. Во дворе, на детских площадках и парковках действует бесплатный Wi-Fi, а на въезде в квартал установлена зарядная станция для электромобилей. Также жители получили доступ к наружным камерам видеонаблюдения и могут наблюдать за происходящим с компьютеров и смартфонов. А ещё все провода в районе убраны под землю. В квартале работает ситуационный центр, который контролирует работу инженерных систем и внутридомового оборудования, а также оповещает сервисные службы, если что-то идёт не так.
Так выглядела демо-версия платформы, которой пользуются жильцы
Умный дом. В квартирах и на этажах установлены умные счётчики воды и света, которые автоматически передают показания в управляющую компанию по Wi-Fi. Владельцы квартир могут с помощью мобильного приложения принимать звонки с домофона на телефон и открывать дверь в подъезд без ключа. В домах установили лифты с камерами видеонаблюдения и видеосвязью с диспетчером, информационные видеопанели с информацией о событиях в районе и городе, а также энергоэффективные светильники, которые повышают яркость только при приближении людей и экономят до 40% электроэнергии. Температура в домах регулируется автоматически и зависит от погоды на улице: её отслеживает метеостанция. Кроме того, у каждого из жильцов есть доступ к подвалам и чердакам по электронному ключу.
Где ещё используют технологии умных городов — и какие именно
В 2014 году в одном из центральных районов запустили проект SmartPark. Он помогает водителям найти свободные парковочные места с помощью 3,4 тысячи уличных датчиков, связанных в одну сеть.
Столица Дании к 2025 году планирует стать городом с нулевым выбросом углерода, а бывший порт превращается здесь в экологичный район Nordhavn с энергоэффективными зданиями, интегрированными в единую энергосистему. Например, офис ООН оснащён 1400 солнечными панелями и экономит 30% электроэнергии, а также снижает выбросы углекислого газа благодаря белой мембране, отражающей солнечный свет. А дождевую воду здесь даже используют для смыва в туалетах.
Проект City Brain на основе ИИ помог снизить количество пробок: за год скорость движения в городе выросла на 15%. Для работы системы компания Alibaba собрала данные местного транспортного бюро и информацию с сотен тысяч видеокамер — и передала под контроль искусственного интеллекта 104 регулируемых перекрёстка в одном из районов города. Также City Brain анализирует трансляции городских камер, отслеживает признаки ДТП — и передаёт информацию полицейским.
Решение каких проблем умный город возьмёт на себя в ближайшем будущем
В 2020 году аналитическая компания Frost & Sullivan спрогнозировала, что к 2025 году в мире будет 26 умных мегаполисов. По мнению экспертов ООН, чем сильнее разрастается город — тем сложнее обеспечивать его жителей транспортом, едой, коммунальными и медицинскими услугами. Кроме того, из-за перенаселения могут обостриться экологические, социальные и экономические проблемы, а концепция умного города поможет использовать ресурсы эффективнее.
Главная её задача — с помощью технологий упростить жизнь и горожанам, и властям: в автоматическом режиме управлять дорожной ситуацией, системой здравоохранения, общественным транспортом, системами водоснабжения и электростанциями, а при необходимости — оперативно сообщать в полицию о правонарушениях.