Пять технологий концепции smart city

Инновации в сфере обустройства городов, которые делают жизнь общества комфортнее.

Давно остались в прошлом времена, когда люди с удивлением косились на велопарковки возле общественных заведений и на пандусы для людей с ограниченными возможностями. Подобные элементы урбанистической архитектуры – самое малое, что можно сделать для удобства горожан. Какие еще элементы удобства стали популярны за последние годы, которые оценит каждый из нас – далее в обзоре.

Инвестиции в Smart City в мире ежегодно будут расти на 20% и в 2023 году достигнут $189,5 млрд. Ключевое направление развития городской среды — дороги и транспорт. Но каким образом они станут «умными»?

Об эксперте: Дмитрий Казаринов, генеральный директор «СофтТелематика» (входит в «Национальные телематические системы»).

Трансформация городов в Smart City — одно из приоритетных направлений развития для многих стран. В этом году, согласно прогнозу Statista, мировые инвестиции в Smart City увеличатся на 20% по сравнению с 2019 годом и составят $124 млрд, а в 2023 году превысят $189,5 млрд за год.

Москва пока единственный российский мегаполис, который фигурирует в мировых рейтингах умных городов. Почему? Городское хозяйство — довольно консервативная сфера, в которую медленно проникают новые технологии. Чтобы трансформировать такую сложную систему, необходимо для начала оценить ее состояние. Без диагностики невозможно понять, с какой стороны за это браться. Но чем менее цифровым является город, тем сложнее понять картину в целом и разобрать на составляющие его компоненты и процессы. Этот первый этап — один из наиболее трудоемких.

В марте 2020 года Минстрой выпустил первый индекс IQ городов России по итогам 2018 года. Исследование показывает, насколько они близки к статусу «умный город». Оценка проводилась по десяти критериям:

• инновации для городской среды;
• умный городской транспорт;
• туризм и сервис;
• инфраструктура сетей связи;
• интеллектуальные системы общественной и экологической безопасности;

«Умный» город или автономные поселения, модульные капсулы или дома-коммуны? О том, какие инновационные технологии будут определять жизнь людей в ближайшие годы, рассказывает городской стратег Анастасия Железнова

В 2050 году около 75% населения земли будут жить в гигаполисах — эта цифра не раз звучала в докладах ООН, выступлениях городских исследователей и футурологов до начала пандемии. Один из самых масштабных примеров — Золотой треугольник Янцзы, в который входят Шанхай, Нанкин, Ханчжоу и еще несколько десятков китайских городов, население которых в общей сложности составляет более 100 млн человек. Менее крупные, но знаковые — агломерации Токио (больше 37 млн человек), Лондона (почти 14,2 млн человек), Москвы (свыше 20 млн человек), Мехико (20,9 млн человек) и Сеула (21,7 млн человек).

С началом мирового локдауна и закрытием городской инфраструктуры немалая часть людей стремится из городов уехать, потому что загородная жизнь безопаснее, дает больше свободы и не обременена цифровой слежкой. Один из самых известных философов современности Нассим Талеб предсказывает «новый локализм» и массовую миграцию в сельскую местность, потому что обеспеченным горожанам не нужно будет ездить на работу, все можно сделать онлайн. Но, несмотря на стремительную цифровизацию всех процессов (от образования и работы до досуга и отношений), рост зон доставки и простоту удаленных процессов, есть несколько факторов, которые создают преимущества жизни в городе, но уже не в таком, каким мы привыкли его видеть.

Главные изменения, которые нас ждут, — массовый поворот к модели 3P (Planet, People, Profit), вектор на создание компактного и здорового, а не только умного города и гибкость всех процессов.

Описание: На сегодняшний день все регионы страны находятся на той или иной стадии строительства «умной» системы управления городской инфраструктурой и внедряют различные инновационные сервисы и суперсервисы, искусственный интеллект, инструменты работы с большими данными, интернетом вещей. В 2021г. в России уже в 209 городах применяются стандарты «умного города». Поддержка государства со стороны Минстроя России в рамках проекта «Жилье и городская среда» и ведомственного проекта «Умный город», совместно с российскими корпорациями, выступающими катализаторами, разработчиками и поставщиками цифровых решений и сервисов, позволяет качественно и эффективно осуществлять все процессы цифровой трансформации городской среды, создавать более комфортные и безопасные условия жизни населения, а также вовлекать граждан в голосование за объекты благоустройства.

Темы для дискуссии: – Обмен лучшими муниципальными практиками формирования умного города;- Индекс качества и «IQ городов»; – ЦУР в Умном городе»; – Практики и комплексные подходы к умным городам в России; – Сервисы обратной связи с населением города; – AS IS: промежуточные итоги и результаты 2021, KPI и прогнозы на 2022; – Модели управления городским пространством и объектами коммунального хозяйства: цифровой двойник города; – Финансирование и меры поддержки проектов «умного города» со стороны государства.

Спикеры:- Овчинников Василий – Советник генерального директора РФРИТ- Клименко Герман – Сопредседатель Совета ТПП РФ по развитию информационных технологий и цифровой экономики, Глава Совета Фонда развития цифровой экономики- Валетов Анатолий – Директор Фонда «Московский инновационный кластер» (МИК)- Меджитов Тимур – Министр цифрового развития Удмуртской Республики- Джафаров Юрий – Заместитель министра цифрового и технологического развития Сахалинской области- Фатхуллин Марат – Директор департамента цифровой трансформации Нижнего Новгорода- Никитченко Анна – Руководитель направления “Стратегия цифровой трансформации Фонда развития цифровой экономики”- Колотовкин Тимофей – Руководитель отдела развития Рубитек

Модератор:- Черешнев Максим – Член Общественного совета Минэкономразвития России, Член Совета Фонда развития цифровой экономики

В 2019 году издание Fast Company объявило победителей своей премии Innovation By Design. Показываем лучшие проекты в категории «Пространства, места и города»

Набережная парка Хантерс-Пойнт-Саут в Нью-Йорке, SWA/Balsley, Weiss/Manfredi

В парке, построенном на месте заброшенной промзоны, есть игровые площадки, места для занятия спортом, дорожки для бега, зоны для пикников, баскетбольная площадка и многое другое.

Solar Carve (40 Tenth Ave), Studio Gang

Стеклянные фасады с «узорами» помогают нью-йоркскому зданию не накапливать тепло и предотвращают гибель птиц от ударов о прозрачные стены.

Better Place Forests, Fletcher Studio, Openscope Studio

Экологический лес в Калифорнии, под деревьями которого развеивают прах умершего и устанавливают мемориальную доску.

Центральная библиотека Калгари, Snøhetta, Dialog

Одна из крупнейших библиотек в Северной Америке построена прямо на железной дороге, которая делит канадский город Калгари на две части — деловой центр и Ист-Виллидж.

Copenhill, Bjarke Ingels Group

Проект горнолыжного склона на крыше мусороперерабатывающего завода в Копенгагене.

Google Spruce Goose, ZGF Architects

Калифорнийский офис Google внутри отреставрированного деревянного ангара.

Jewel Changi Airport, Safdie Architects

Торгово-развлекательный комплекс в сингапурском аэропорту.

MahaNakhon, Büro Ole Scheeren Group

Второе по высоте здание в Бангкоке — небоскреб со стеклянным полом.

Ресторан McDonald’s в Чикаго, Ross Barney Architects

«Городской оазис» для любителей поесть: прямо в ресторане есть сад из папоротников и берез.

The Shed, Diller Scofidio + Renfro, Rockwell Group

Восьмиэтажный культурный центр в Нью-Йорке, который включает в себя галерею, театр, залы для репетиций, творческие лаборатории и пространства для мероприятий.

Space Waste Lab, Studio Roosegaarde

Проект по привлечению общественности к решению проблемы космического мусора: лучи света, направленные в небо, «выхватывают» части космических отходов.

Tingbjerg Library and Culture House, COBE

Библиотека и культурный центр, расположенные в маргинальном районе Копенгагена с высоким уровнем преступности Тингбьерге. Архитекторы предполагают, что архитектурный комплекс должен позитивно сказаться на развитии местного сообщества.

Borden Park natural swimming pool, Gh3

Открытый «натуральный» бассейн в канадском городе Эдмонтон, в котором растения, песок и микроорганизмы образуют экосистему для имитации живой природы.

City Scanner, MIT Senseable City Lab

Сканер, находящийся на крыше автомобиля, который в режиме реального времени показывает качество воздуха в том или ином районе Кембриджа, штат Массачусетс.

Domino Park, James Corner Field Operations, Two Trees Management

Городской парк площадью 2,4 га в Бруклине, Нью-Йорк.

Gumbiner Park, City Fabrick, City of Long Beach

Парк, построенный на месте самого опасного перекрестка калифорнийского города Лонг-Бич.

The ICA Watershed, Anmahian Winton Architects

Пространство в Бостоне для выставок современного искусства, расположенное на заброшенном заводе по производству медных труб.

LivingHomes YB1, Fuseproject

Экологически чистые дома в Калифорнии, каждый из которых можно собрать за неделю.

MLK1101 Supportive Housing, Lorcan O’Herlihy Architects

Дома для малообеспеченных и бездомных жителей Лос-Анджелеса.

Muttenz Water Purification Plant, Oppenheim Architecture

Водоочистительное сооружение в швейцарском городе Муттенц.

National Kaohsiung Centre for the Arts, Mecanoo

Национальный центр искусств в тайваньском городе Гаосюн с концертным залом, площадками для досуга и театром на крыше.

National Veterans Memorial and Museum, Allied Works Architecture

Музей в американском городе Колумбус с интерактивными выставками, которые рассказывают истории ветеранов американских Вооруженных сил.

Rancho Los Amigos National Rehabilitation Center, SmithGroup, Taylor Design

Центр лечения пациентов с повреждениями нервной системы, расположенный в Калифорнии.

Rely protective public seating, Joe Doucet x Partners

Система сидений, состоящая из бетонных блоков, которые защищают пешеходную зону от наезда автомобиля в Нью-Йорке.

Tank Shanghai, Open Architecture

Культурный центр, построенный в Шанхае из заброшенных резервуаров для хранения авиационного топлива.

Tecnológico de Monterrey New Main Library, Sasaki

Библиотека Монтеррейского технологического института в Мексике, вмещающая 150 тыс. книг.

Tia Clinic, Rockwell Group

Нью-Йоркская клиника для женщин, интерьер которой больше напоминает маникюрный салон. По словам дизайнеров, они сделали все, чтобы клиентки чувствовали себя как дома.

Tillamook Row zero-energy community, Green Hammer, BCMC Properties

Рай для экоактивистов Портленда — квартал из 16 домов с солнечными батареями, зарядными устройствами для электромобилей и зелеными зонами.

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.

На территории факультета восстанавливается общедоступная демонстрационно-научная площадка. Она будет включать в себя учебно-опытные площадки для вегетационных опытов, а также демонстрационные площадки инновационных агротехнологий в сфере городского растениеводства, озеленения и ландшафтного строительства.

Область научных компетенций: почвоведение и агрохимия, экология, сити-фермерство, современные технологии «зеленого» строительства.

На территории вокруг Малого вегетационного домика после расчистки и рекультивации будут созданы примеры озеленения – спортивный, рулонный, городской типы газонов, пример озеленения кровель, композиции с декоративными теневыносливыми многолетниками в природном стиле, небольшой дендропарк (композиции с живыми изгородями и декоративные древесно-кустарниковые растения), композиция в стиле рокарий (каменистый сад с мульчированиями). Состояние почв и растений будет мониторится регулярным отбором проб и подключением к системе автоматического контроля почвенно-агрохимических и экологических параметров. Все объекты озеленения создаются как микрополевые опыты на смоделированных почвах (конструктоземах, субстратах). Инженерная автоматическая система контроля параметров будет включать датчики контроля влажности, систему автополива, систему освещения. На специальной площадке будут демонстрироваться различные виды покрытий дорожно-тропиночной сети, системы вертикального озеленения стен и системы озеленения крыш.

Также ландшафтные опытно-демонстрационные объекты позволят прогуляться среди цветников с многолетними, и однолетними (в кадках и кашпо) растениями, будут установлены скамейки и перголы. Будет построена беседка для камеральных занятий студентов, установлена система уличного освещения с датчиками света.

В вегетационных опытах круглый год (за счёт восстановления оранжереи) проводятся классические агрохимические опыты с продовольственными культурами, также проводится изучение новейших удобрений, субстратных добавок, средств защиты растений и других приемов повышения плодородия почв и улучшения параметров декоративных растений.

Учебно-опытный вегетационный и агротехнологический Центр взаимодействует с ведущими научно-практическими центрами России, даёт возможность учащимся пройти практику и реальную профессиональную стажировку в области «зелёной» инфраструктуры, ландшафтного дизайна и любительского «гроувинга», с возможностью подключения к научным исследованиям в области почвоведения, агрохимии, физики почв и экологии.

Важнейшая задача для городского озеленения – увеличить декоративную ценность, устойчивость и срок эффективной службы зеленых насаждений, подвергающихся техногенному давлению и другим неблагоприятным факторам как в помещениях, так и в открытом «грунте». При этом – увеличить их декоративность нужно без применения сложных и трудозатратных мероприятий по рекультивации почвы и пересадке растений. Наработки Центра уже позволили выделить экономически эффективные приемы защиты и восстановления декоративных насаждений и газонов в условиях города. Наилучшие средства и приемы культивирования формируются в конкретные рекомендациями для бизнеса и любителей.

Факультет Почвоведения МГУ и научный коллектив Центра образуют испытательную лабораторию-сервис для инновационного бизнеса, позволяющую провести тестирование новых агроландшафтных решений для города. Проводится налаживание обратной связи для стартапов по конкурентоспособности агротехнологий, разработка необходимых научных и технических доработок под различные специфические требования. Обширные контакты в научно-практической сфере и опыт сотрудников факультета Почвоведения позволяют проводить апробацию инновационных решений в реальных или приближённых к ним условиях c подключением к Проекту различных разработчиков и узкоспециализированных компетентных отраслевых компаний.

Площадка готова принимать участие в масштабном бизнес-форуме тестирования инноваций:

• Лаборатория-сервис для инновационного бизнеса, позволяющая провести тестирование новых решений для города;
• Налаживание обратной связи для стартапов и потенциальных заказчиков по конкурентоспособности агротехнологий, разработка необходимых научных и технических доработок под различные специфические требования;
• Апробация инновационных решений в реальных или приближённых к ним условиях.

Наряду с экспериментами и опытами на территории создаётся уютный ландшафтный парк с хорошим декоративным эффектом, с высокими санитарными и гигиеническими качествами. В восстановленной оранжерее моделируется оздоравливающая интерьерная среда  с использованием вертикального озеленения и комбинаций из тропических растений. Создаваемые в Центре объекты Citi-farming демонстрируют пример обеспечения продовольственной безопасности городов, создания не производственных выгод: новых социальных и культурных сервисов, в т. образовательной «зеленой школы». В целом, эти объекты создают новую городскую инфраструктуру и улучшают эстетическую составляющую территории МГУ.

Основные компетенции Центра

Эколого-агротехнологическое обеспечение ландшафтного проектирования, благоустройства и озеленения с целью создания устойчивой среды, не требующей трудоемкого ухода;

Демонстрируемые объекты: новые виды удобрений, современные виды мульчирования, смарт-технологии контроля и анализа данных, приёмы организации ландшафтного пространства;

Экономически эффективные приёмы защиты и восстановления декоративных газонов в условиях города, луговые (nature-) и альтернативные по типу растительности газоны для города;

Демонстрируемые объекты: новые типы газонов, сопутствующие ландшафтные решения;

Сити-фермерство и городские сады-комьюнити – новейшие приёмы озеленения города с участием овощных и пряно-ароматичных растений с вовлечением городской общественности в растениеводческие проекты;

Демонстрируемые объекты: агротехнологии сити-фермерства;

Новейшие технологии озеленения городской среды, в т. приемы озеленения крыш зданий и сооружений;

Демонстрируемые объекты: модели озеленения кровель, кадочное озеленение;

Фитотехнологии и биопродуктивность в тепличном растениеводстве;

Демонстрируемые объекты: агротехнологии растениеводства защищённого грунта;

Технологии вертикального озеленения – фитостены, фитомодули, эпифитные композиции, лианы в специальных кашпо для озеленения фасадов зданий и создания экранов;

Демонстрируемые объекты: фитомодули вертикального озеленения;

Озеленение помещений: технологии создания зимних садов, фитосистем минимального ухода, флорариумов;

Демонстрируемые объекты: зимний сад, флорариумы и бут. садики;

Гидропонные и другие не почвенные технологии в декоративном цветоводстве;

Демонстрируемые объекты: фитомодули, смартпоты, гидропонные   системы озеленения.

Пандусы для велосипедов

В Европе велосипедная культура давно и активно развивается, а городские власти делают все возможное, чтобы поощрить и облегчить жизнь людей, пользующихся наиболее экологичным видом транспорта. Ярким примером тому можно назвать пандусы, установленные вдоль высоких лестниц, которые позволят велосипедистам быстро и безопасно преодолеть спуск или подъем.

Искусство для слабовидящих

Точные слепки известных картин, расположенные непосредственно возле полотен, позволят даже слабовидящим людям, в буквальном смысле, прикоснуться к живописи. Да-да, наконец-то мир стал более благосклонен к людям с ограниченными возможностями.

Стулья с выемками

В общественных заведениях у девушек часто возникает дилемма: куда деть сумочку. Когда речь идет об обычных стульях, сумка то и дело норовит соскользнуть со спинки. Однако нашлись дизайнеры, которые смогли придумать простое и в тоже время эффективное решение проблемы. Речь идет о специальных выемках в спинках стульев. По мнению Novate. ru, просто удивительно, как никто не додумался до этого раньше.

Стульчик для ребенка

Специальный стульчик для младенца, оборудованный бортиком-ограничителем, который позволит безопасно расположить ребенка и спокойно воспользоваться уборной. А теперь посмотрите на это изобретение и ответьте себе на вопрос: много ли наших уборных имеют такие приспособления?

Счеты

Яркие счеты, встроенные в асфальт на детской площадке, привлекают внимание и поощряют стремление детишек к изучению азов арифметики. По мнению Novate. ru, даже такие маленькие инновации на детских площадках способны повлиять на развитие наших детей.

Ремонтная мастерская

Еще одна фишка для велосипедистов, но на этот раз с родных просторов. В небольшом городке Павловск Воронежской области появилась станция самообслуживания, где любой владелец велосипеда сможет починить своего железного коня.

Офис под открытым небом

Все больше людей выбираются в парки и скверы, чтобы поработать на свежем воздухе. Специально для них были придуманы эти удобные скамейки, которые можно использовать, как классические лавки со спинками или как парты для удобной работы с ПК.

Мусорные контейнеры

Чтобы люди захотели выбрасывать мусор в специально отведенные для этого места, дизайнеры поработали над внешним видом контейнеров. Во многих городах уже появились мусорные ведра с баскетбольными корзинами, а также удобные высокие контейнеры, установленные вдоль дорог.

Меню пиццерии

Пиццерия с оригинальным меню, каждая страница которого выглядит как определенный вид пиццы. Теперь каждый новый посетитель сможет увидеть, как будет выглядеть его блюдо, а еще это здорово стимулирует аппетит.

Столбики для велосипедистов

Устали крутить педали? Остановитесь и передохните возле специального столбика-стоянки, расположенного на обочине. Стоянка для велосипедистов оборудована небольшой ступенькой и удобным поручнем.

Рабочая зона

А вот на этом фото мы видим «стоянку» для людей, которые ни на секунду не оставляют свой ноутбук. Небольшие столбики с компактными столами, стульчиками и розетками позволят комфортно поработать прямо посреди оживленной улицы.

«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.

Кто за это отвечает?

Трансформация российских городов в Smart City предусмотрена федеральной программой «Цифровая экономика РФ».

Рыночные эксперты сходятся в том, что индекс IQ города определяется в первую очередь тем, насколько хорошо в нем умеют собирать, обобщать и анализировать различные данные, а также использовать цифровые технологии для повышения качества жизни. Вместе с тем, в категорию приоритетов всегда попадает мобильность, транспорт и безопасность движения.

Развитием и цифровизацией дорожной инфраструктуры в России занимается Министерство Транспорта, Федеральное Дорожное Агентство «Росавтодор» и другие организации в рамках национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги». В этом году разработаны и утверждены все принципы создания систем ИТС (интеллектуальная транспортная система) в городах. Что это даст?

• Повысится средняя скорость движения транспортных средств;
• сократится время задержек в пути;
• уменьшится площадь зоны повышенного износа дорожного полотна;
• снизятся объемы вредных выбросов;
• уменьшится количество ДТП;
• снизится расход топлива.

Цифровой транспорт

Умный город — это, в первую очередь, информационная среда, которая собирает и оперативно обрабатывает разнородную информацию. Например, ИТС компании «Национальные телематические системы» позволяет создать полного цифрового двойника дороги, включая транспорт, который по ней движется. То есть из любой точки страны можно будет видеть, что происходит на транспортном участке. Это переводит возможности управления дорожной экосистемой на принципиально новый уровень.

В будущем эти системы станут основой для движения автономного транспорта. Поначалу беспилотники будут передвигаться по специальным полосам, что позволит отработать все технологии и ситуации в реальных условиях. Уже в 2035 году, по нашему прогнозу, на умных дорогах не останется ни одного автомобиля с водителем. Благодаря технологии V2X (Vehicle-to-Infrastructure) автомобили смогут взаимодействовать с умной дорожной инфраструктурой с помощью RSU (сокращение от Road Side Unit — компьютеризированный модуль, подключенный к скоростной магистральной сети передачи данных и оснащенный функцией высокоточного спутникового геопозиционирования). Благодаря этому машины станут передвигаться по наиболее оптимальным маршрутам и смогут избегать столкновений.

Развитие V2X будет происходить в несколько этапов:

• На первом этапе транспортные средства начнут общаться между собой, используя ИТС и подключенную инфраструктуру для того, чтобы обеспечить безопасное движение, особенно в опасных местах, таких как перекрестки. Водители будут получать базовую информацию о пробках, пешеходах, авариях, погодных условиях, статусах светофоров, наличии препятствий (например, машина едет на желтый, или на дорогу выпал груз).
• Второй этап развития технологий — до 2024 года — подразумевает, что автомобили начнут пользоваться данными, которые собирают другие машины через бортовую камеру (или лидар) во время движения, передавая их также через RSU. Например, автомобиль остановился перед переходом, потому что по нему идет пешеход. Другая машина пока находится за углом и не видит этого — тогда первая сигнализирует «коллеге» о ситуации. Принципиальное отличие в том, что на первом этапе эти данные собирает умная инфраструктура и обрабатывает их в интеллектуальной транспортной системе, а затем передает автомобилям конкретные инструкции и оповещения. Во втором случае машины обходятся без посредника в виде централизованной системы, и могут общаться между собой напрямую.
• На третьем этапе, который по прогнозам должен наступить к 2028 году, появится возможность коллективной автоматической координации маневров. Суть в том, что бортовые компьютеры автомобилей будут договариваться о согласовании маршрута и скорости друг с другом. Это позволит, например, скорой помощи даже не включать звуковую сигнализацию — путь будет свободным, благодаря тому, что водители (или автопилот) получат инструкцию отъехать на обочину или сменить полосу.

Сбудется этот прогноз или нет, зависит от того, насколько «умными» станут сами автомобили. Интеллект бортовых компьютеров — такой же необходимый компонент для этого, как и умная дорожная инфраструктура. Но технологии развиваются так быстро, что они вряд ли станут препятствием для беспилотного будущего. Самое сложное здесь — решить вопросы в области нормативно-правового регулирования. В России уже идет работа над изменениями законодательства. Когда все основные нормативы, правила и стандарты будут утверждены, индустрия автономного транспорта станет развиваться с большой скоростью и к 2035 году беспилотники станут такими же привычными, как, например, каршеринг или заказ такси с помощью приложения.

Поиск компромисса между высокой плотностью и расползанием инфраструктуры

Уровень дохода определяет уровень архитектуры, это правило капиталистического мира. Хороший дом в пригороде могут позволить себе только обеспеченные люди — коммуникации и энергия по-прежнему дороги. 2020 год будет охарактеризован рецессией, локальными экономическими кризисами и падением доходов. Необходимость экономить, возможно, подтолкнет развитие альтернативных источников энергии и способов ее экономить, но не отразится на стоимости жилья (ни городского, ни загородного) — она по-прежнему будет высокой для большей части населения планеты. Жилье останется самым большим и надежным классом инвестиций.

Доступность и разнообразие инфраструктуры и возможность социализации — это второй и не менее важный критерий в пользу города.

Карантины в разных странах показали, что даже в мире победившей доставки, виртуальных экскурсий по главным музеям планеты и онлайн-свиданий люди все еще ценят город за его среду, возможность случайных пересечений и плотность культурной и социальной жизни.

Сейчас самый экологичный вариант расселения — компактный и плотный город, где соблюдена высокая транспортная связность, оптимальная высота застройки и есть необходимая горожанину инфраструктура. Эта модель позволяет избегать поляризации и социального разрыва, которые являются частью порочного круга бедности.

Будущий город — это операционная среда

Города будут развиваться как стартапы с сильными горизонтальными связями, а не вертикальной властью. Каждое изменение в городской среде должно быть построено, как цикл обратной связи в цифровых продуктах, — сначала появляется гипотеза (или запрос горожан), на основании этого строится минимально рабочий продукт (чаще виртуальная модель, а не физический прототип), по его результатам производится оценка показателей и только потом имплементируются изменения в необходимом масштабе.

Тестируй перед тем, как инвестировать — новая заповедь мэров городов. Проектировать эффекты (на здоровье, среду, бизнес), а не просто здания или городские пространства и проверять их соответствие первоначальным KPI помогут цифровые двойники. Уже сейчас у таких городов, как Сингапур, Бостон, Стокгольм и Роттердам, есть виртуальные модели, которые позволяют имитировать процессы и изменения, снижать количество градостроительных ошибок и предвидеть результаты нововведений, а значит экономить ресурсы, время, деньги. Примеры того, как строятся пешеходные потоки, цепи поставок, автомобильное и железнодорожное движение и управление неопределенностью, можно найти в Anylogic — открытой библиотеке российского софта для имитационного моделирования.

Экологичный и экономичный город случится быстрее, чем экодеревня

Главное, чему научатся в ближайшее время горожане, — это базовая экономия и оптимизация. Возможность повторного использования дождевой воды, строительных материалов, тепла, энергии и пластика станет массовым трендом. Как и создание экосистем внутри дома, квартала и города с тем, чтобы снизить потребление ресурсов из внешней среды и свои расходы. Такие кварталы уже существуют во Франции, Швеции, Голландии, Дании и Германии. Коронавирус не отменит шеринговую экономику, а наоборот, ускорит формирование локальных сообществ.

Переход к циркулярной экономике заставит нас пересмотреть все виды отходов, в частности строительные. Теперь перед началом проектирования архитекторы будут обязаны оценивать не только то, из чего строить, но и как демонтировать и перерабатывать здания. Возможно, произойдет отказ от остекленных небоскребов как от неэкологичных зданий. Главные претензии экспертов по устойчивому развитию — короткий срок службы стекла (всего около 40 лет), высокие расходы на кондиционирование (и, следовательно, большой углеродный след) и отсутствие на данный момент возможности переработки такого стекла. Плюс производство цемента и стали — высокоэнергоемкие процессы, сопровождающиеся тоннами выбросов CO₂.

Есть шанс, что кросс-ламинированная древесина (CLT) — высокоэластичная форма инженерной древесины — может стать для нашего столетия тем материалом, которым бетон, сталь и пластик были для ХХ века. В Скандинавии уже есть опыт строительства деревянных башен. По проекту CF Møller Architects в шведском городе Вестерос возвели 8,5-этажный дом Kajstaden. Общий расчет сокращения выбросов CO₂ при использовании дерева, а не бетона составит за годы существования дома 550 тонн.

В Норвегии бюро Voll Arkitekter спроектировало 85,4-метровую башню Mjøstårnet — самую высокую на данный момент деревянную постройку в мире. Само здание и даже шахты лифтов сделаны из кросс-ламинированной древесины.

Городское здоровье и изменение климата как главные критерии качества изменений

Все больше мегаполисов уходят от понятия «комфортная городская среда», теперь главный ориентир — здоровье в городе (urban health). Этот вектор стал актуальным еще до пандемии, сегодняшний кризис его только усилил. Градостроительные меры, направленные на борьбу с изменением климата, здоровье и благополучие горожан, уже работают в Сингапуре, Лондоне и Нью-Йорке. Так, в азиатском городе-государстве удалось снизить температуру на улицах на 2 °C за счет озеленения автобусных остановок и вертикальных садов. В городах Европы, США и Азии широко применяются сельскохозяйственные технологии — аквапоника, зеленые крыши и общественные огороды, чтобы закрывать потребности не только в чистом воздухе, но и в продовольствии.

Ментальное здоровье наравне с физическим будет критерием для работы с городской средой — как человеком воспринимается то, что его окружает, и как влияет на его эмоциональное состояние высокий уровень шума, света и информационный поток.

Аргументацией для городских изменений в мире страховой медицины будут не цифры высаженных деревьев и площадь уложенной плитки, а суммы, сэкономленные системой здравоохранения. То, какой эффект приносит набережная или парк в деньгах (не заболевшие астмой дети, активные и со здоровым сердцем взрослые, миллениалы без тревожных расстройств), важнее субъективного «красиво» или «нужно». Пока же убытки экономик от депрессий ежегодно оценивают в £100 млрд в Британии, более $200 млрд в Штатах. Всего, по данным ВОЗ, в мире от психических расстройств страдают около 7% людей.

Трансформируемая архитектура, гибкость сценария жизни и мобильность нового уровня

Мобильность останется базовым правом горожан, но относиться к своему времени мы начнем по-другому. Город 15-минутной доступности — вероятное будущее, которое можно описать словосочетанием «цифровая деревня». Из пространства, организованного вокруг работы, мегаполисы начнут превращаться в пространства для сервисной экономики и реализации разных сценариев жизни, а не маятниковых миграций к рабочему месту и обратно.

Кризисы будут случаться постоянно, поэтому запрос на трансформацию архитектуры, который мы уже наблюдаем в период пандемии (стадионы и аэропорты становятся госпиталями, квартиры совмещают в себе место для жизни, офис и детский сад), будет новой нормой. Запрос на проектирование зданий «с открытым кодом», которые при необходимости могут быть адаптированы под разные задачи, растет в последние несколько лет.

Проблема нехватки массового жилья и затратности его производства будет решена за счет сокращения разрыва между диджитал-дизайном и физическим производством.

• Во-первых, низкий порог входа в архитектуру за счет доступного программного обеспечения позволит жителям самим решать, как должен выглядеть их дом. Пример такой самоорганизации — берлинский коливинг R50 (Ritterstrasse 50), построенный без участия девелоперов.
• Во-вторых, софт и материалы для 3D-печати зданий уже позволяют создавать полноценные постройки для жизни в короткие сроки, с учетом ресурсных ограничений и для разных климатических зон.

Как известно, инновации начинают работать тогда, когда достаточное число людей готовы ими пользоваться на регулярной основе. За время карантинов прошел массовый процесс повышения диджитал-грамотности и переоценки приоритетов, поэтому новые городские стратегии не заставят себя долго ждать.