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.
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:
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:
В рейтинге безопасных городов Safe Cities Index 2021 Москва занимает 38 место из 60. По сегментам же рейтинга:
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:
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:
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:
Однако применение видеоаналитики сегодня связано с рядом ограничений:
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.
Город
15 июн 2020, 10:13
Инфраструктурные решения умного города
Рассказываем, как современные опоры уличного освещения могут изменить наши города
Стремительное развитие концепции «Умный город» в первую очередь опирается на возможности современных информационных технологий, в том числе интернета вещей, видеотехнологий, больших данных.
В конечном итоге реализация концепции «Умный город» направлена на то, чтобы жизнь горожан и гостей города стала комфортнее и безопаснее.
Среди факторов комфорта и безопасности в умном городе можно указать такие, как:
Реализация концепции «Умный город» предполагает интеграцию информационных систем, используемых в разных контурах жизнеобеспечения города, для решения задач согласованного функционирования городских служб. Таким образом, информационные технологии становятся основой комплексных решений для современного города. Эти решения должны прорабатываться и закладываться уже на этапах территориального планирования, проектирования городских пространств, архитектурно-градостроительных решений, систем связи, энергоснабжения и других систем городской инфраструктуры.
При этом важным фактором является эстетика размещаемых в городе инженерных конструкций, чтобы они органично вписывались в городскую среду и не диссонировали с архитектурой и обликом улиц, площадей, парков.
Исторически первой городской территориально-распределенной инженерной системой было наружное освещение. Опоры освещения с электрическими лампами появились в 1880 году и сразу стали использоваться для размещения указателей, информации и рекламы, а затем для установки систем радиофикации. После 2000 года с распространением систем уличного видеонаблюдения для обеспечения высокого уровня безопасности общественных мест и объектов опоры освещения начали использовать для размещения видеокамер. Сегодня опора освещения с навесным оборудованием стала многофункциональным узлом городской системной инфраструктуры, объединяющим, кроме оборудования для освещения, средства видеонаблюдения и телекоммуникационные системы.
Все эти системы и сервисы нередко развиваются независимо друг от друга, что приводит к появлению в том числе и на опорах освещения разрозненных технических конструкций, дизайн которых не всегда удачно вписывается в городское пространство. Это частый конфликт между технической и эстетической сущностью развития современного мегаполиса. Задача создания гармоничного архитектурно-инженерного решения для узлов системной инфраструктуры стала особенно актуальной с появлением темы умного города.
Умная опора «Ксеон Смарт» российского производства — особенности реализации
ГКС и российский производитель осветительного оборудования компания «Брайтэлек» создали многофункциональную умную опору «Ксеон Смарт» — современное интегрированное решение для построения распределенных систем умного города.
Опора «Ксеон Смарт» объединяет в одном конструктиве компоненты систем освещения, видеонаблюдения, озвучивания и оповещения, экстренной связи, доступа в интернет. Конструктивное решение умной опоры «Ксеон Смарт» предусматривает установку широкой номенклатуры встроенного и навесного оборудования в соответствии с задачами и бюджетом проекта, куда входят:
При этом общий дизайн опоры и отдельных ее элементов разработан с учетом современных требований эстетики и хорошо вписывается в ландшафт городских территорий.
Основа конструкции опоры — двухсекционная труба (сталь/алюминий) диаметром 200 мм, во внутреннем пространстве которой размещаются электрооборудование и компоненты телекоммуникационных систем для обеспечения необходимых подключений и передачи видео- и других данных. Продольные направляющие алюминиевой секции позволяют скорректировать высоту установки навесного оборудования.
Конструкция опоры обеспечивает защиту оборудования от атмосферного воздействия и скрывает его от несанкционированного доступа и вандалов. Оборудование, размещаемое в опоре «Ксеон Смарт», может эксплуатироваться при температурах от –40 °C до +50 °C.
Чем наше решение отличается от аналогов:
План развития умного города Наньша, Гуанчжоу
Альтернативные определения включают в себя:
Предполагается, что «умный город» (также сообщества, бизнес-кластеры, городские агломерации или регионы) использует Информационные технологии для:
Эти формы интеллекта в «умных городах» были продемонстрированы в трех направлениях:
Блетчли-Парк часто считается первым умным сообществом.
Некоторыми крупными областями интеллектуальной активации города являются:
Платформы и технологии
Новые Интернет-технологии в продвижении облачных сервисов, в Интернете вещей (IoT), использовании смартфонов и смарт-метров, беспроводных сенсорных сетей с RFID-чипами, и более подходящей связью, основанной на семантической сети, открывают новые способы совместных действий и совместного решения проблем.
План развития «умного города»
Обобщая: люди, процессы и технологии — три источника успешной инициативы умного города. Города должны изучать своих горожан и сообщества, знать о протекающих процессах, бизнес драйверах, вести политику и устанавливать цели в соответствии с нуждами горожан. В таком случае технологии могут быть использованы чтобы удовлетворять потребности горожан, улучшать качество жизни, и создавать реальные экономические возможности. Это требует целостного уникального подхода учитывающего особенности городской культуры и долгосрочного городского планирования, а также местные нормы.
4 марта 2019 года замминистра строительства и ЖКХ Андрей Чибис утвердил стандарт федерального проекта «Умный город» — набор базовых и дополнительных мероприятий, которые предстоит выполнять всем городам-участникам проекта цифровизации городского хозяйства до 2024 года, сообщает пресс-служба ведомства. Мероприятия включают восемь направлений: городское управление, «умное» ЖКХ, инновации для городской среды, «умный» городской транспорт, интеллектуальные системы общественной и экологической безопасности, инфраструктура сетей связи, туризм и сервис.
Крупные телекоммуникационные, электротехнические и ИТ-компании, такие как Cisco, Schneider Electric, IBM, Microsoft и UNIT разработали новые решения и инициативы для умных городов.
Этот раздел требует существенной доработки.
Этот раздел статьи необходимо дополнить и убрать это сообщение.
Амстердамская инициатива «Умный город», начатая в 2009 году, в настоящее время включает более 170 проектов, совместно разработанных местными жителями, правительством и бизнесом. Эти проекты разрабатываются на основе беспроводных устройств, которые служат для повышения способности города принимать решения в режиме реального времени. Целью проектов является сокращение трафика, экономия энергии и повышение общественной безопасности. Чтобы стимулировать усилия местных жителей, город ежегодно проводит соревнование «Умный Город», принимая предложения по улучшениям, которые вписываются в структуру города. Примером приложения, разработанного жителями города является «Mobypark», которое позволяет владельцам парковочных мест сдавать их в аренду людям за определенную плату. Данные, полученные из этого приложения, затем могут быть использованы городом для определения спроса на парковку и транспортных потоков в Амстердаме. Кроме того, в ряде домов установлены интеллектуальные счетчики энергии, а также предусмотрены стимулы для тех, кто активно сокращает потребление энергии. Другие инициативы включают гибкое уличное освещение (smart lighting), которое позволяет муниципалитетам контролировать яркость уличных фонарей, и интеллектуальное управление дорожным движением, где движение контролируется в режиме реального времени и информация о текущем времени движения по определенным дорогам транслируется, чтобы позволить автомобилистам определить лучшие маршруты.
Согласно данным исследования Smart Cities, проведенным Juniper Research в 2015 году, Барселона занимает первое место в мире в рейтинге «умных городов».
Ежегодно в Барселоне проходит международная конференция Smart City Expo World Congress, на которой власти самых крупных городов, а также технологические компании представляют свои решения в сфере развития «умного города».
Новая автобусная сеть была реализована в Барселоне в соответствии с аналитическими данными «умного города».
Наукоград Киста вид сверху.
Сеть «умных городов» АСЕАН
Приоритетные сферы внедрения технологических и цифровых решений в городское планирование:
Реализация поставленных задач включает в различных годах проекты по внедрению современных мобильных приложений для повышения качества услуг, краудсорсинга и устранения институциональных барьеров при взаимодействии с обществом, переведению части муниципальных органов на электронные площадки, разработке электронных национальных удостоверений (Сингапур), развертыванию систем мониторинга в реальном времени и интеллектуальных технологий управления дорожным движением, установке дренажных систем, мониторингу экологических показателей и улучшению водоснабжения, использованию географических информационных систем (GIS), сокращению потерь при передачи электроэнергии и созданию современных систем вывоза мусора.
В основе осуществления проектов лежит частно-государственное партнерство, предполагающее поддержку со стороны официальных властей инновационных стартапов и предпринимательства, занимающегося решением городских проблем.
В ходе третьего саммита Россия-АСЕАН в ноябре 2018 г. в Сингапуре Россия поддержала асеановский проект Сети и выступила с предложением о более активном сотрудничестве между «умными городами» АСЕАН и России.