что такое концепция smart city
Что такое Smart City и как мы можем влиять на развитие города с помощью технологий
Город как живой организм… Организм, обладающий всеми органами чувств – зрением, слухом, обонянием… Разум, способный к обучению и развитию, накапливающий и анализирующий информацию, отсеивающий пустое и реагирующий на действительно важное. Фантастика? Совсем нет – реальность сегодняшнего дня, которая называется Smart City!
Что такое Smart City
По определению Британского института стандартов (BSI) Smart City – это «…эффективная интеграция физических, цифровых и человеческих систем в искусственно созданной среде с целью обеспечить устойчивое, благополучное и всестороннее будущее для граждан».
Будущее этих граждан, которых, кстати, становится все больше и больше, действительно оказалось под угрозой. Никуда не годная экологическая обстановка, мусор, который город производит с космической скоростью, и энергоресурсы, которые он с такой же скоростью тратит, запредельная плотность населения на каждом квадратном метре городской территории, которая приводит к транспортным коллапсам, – все эти проблемы давно знакомы любому городу в любой точке земного шара.
Стремление решить эти задачи, используя современные технологии, и породило появление и развитие концепции «умных городов». Smart City – это не только умный город, но и город приятный – красивый, удобный, безопасный, экологически чистый. Сам термин одним из первых ввел в современный язык известный специалист по вопросам устойчивого развития, профессор Бойд Коэн. В его определении это город, который «…использует информационно-коммуникационные технологии, чтобы стать умнее и эффективнее в экономии ресурсов и энергии, повышении качества обслуживания и жизни, уменьшении воздействия на окружающую среду и развитии экологичной экономики».
Сегодня специалисты выделяют пять ключевых составляющих умного города XXI-го века:
И это только основной «костяк». Активно развиваются общегородские интеллектуальные системы образования, здравоохранения, геонавигации, безопасности и оперативного реагирования на чрезвычайные ситуации.
В том или ином объеме подходы Smart City уже реализованы и работают в 2500 городах по всему миру.
Первый смарт-город
Первым опытом создания умного города считается испанский Сантандер. Евросоюз выбрал это курортное место в качестве экспериментальной площадки. В центре города было установлено более 12 тысяч сенсоров, которые были настроены на сбор и анализ информации буквально обо всем происходящем. От количества мусора в баках до количества загрязнений в воздухе. От свободных мест на парковках до соотношения машин и пешеходов на перекрестках. Была внедрена автоматизированная система управления светофорами. Услышав звук приближающейся сирены, система передает сигнал на другие светофоры для того, чтобы дорога перед машиной срочной помощи (пожарные, скорая, полиция и т.д.) была как можно более свободной.
Статистика, накопленная испанцами за годы использования Smart-подходов, однозначно говорит в пользу умных городских решений. Уменьшились расходы на уличное освещение и общие энергозатраты городских хозяйств. На улицах стало чище, а путешествия по ним проще – благодаря введённому мобильному путеводителю. На оборудование Сантандера было потрачено порядка 11 миллионов евро, но дело безусловно того стоило. На протяжении уже нескольких лет этот приморский городок удерживает звание самого безопасного города Испании.
Сегодня системы, объединяющиеся в понятие Smart City, конечно, значительно разнообразнее, мощнее и функциональнее, чем те, что были опробованы на улицах Сантандера. И это естественно. Как выразился профессор архитектуры Массачусетского технологического университета Уильям Митчелл, «городской разум все время эволюционирует. Он находится в чрезвычайно эффективном сочетании цифровых телекоммуникационных сетей (нервы), повсеместно внедренного интеллекта (мозг), датчиков и меток (органы чувств) и программного обеспечения (знание и когнитивные компетенции)».
Четыре элемента и два глобальных фактора развития умных городов
В технологическом плане городские Smart-концепции базируются на четырех элементах:
Глобальные факторы, которые стимулируют и будут стимулировать развитие Smart-городов, – это:
Большие и маленькие, новые и старенькие
На протяжении последних десятилетий концептуальные подходы Smart City успешно внедряются как в городах с большой историей и сложившейся инфраструктурой, так и в маленьких городках, которые становятся настоящими экспериментальными площадками.
В числе мировых столиц, гордящихся достижениями в плане «умности», можно назвать следующие:
В числе маленьких «городов-экспериментов» выделяются следующие.
Эко-город Тяньцзинь — результат взаимодействия Китая и Сингапура. Соседи специально выбрали сильно загрязненный участок, да еще и без доступа к пресной воде. В инфраструктуре предусмотрено альтернативное энергообеспечение, оборотное водоснабжение (почти как на космических станциях), опреснение морской воды, переработка отходов, создание транспортной сети без участия моторизованного транспорта, системы видеонаблюдения, контроля качества воздуха и многое другое. Сейчас население составляет порядка 70 тысяч человек, а рассчитан город на население до 350 тысяч. Полностью проект планируется завершить к 2020 году.
Эко-город Масдар (ОАЭ). Планируется 100%-е обеспечение солнечной энергией. Улицы города предназначены только для пешеходов. Для велосипедов и электромобилей предусмотрены отдельные улицы с двухполосным движением.
Для передвижения на дальние расстояния создана система беспилотного электрического транспорта протяженностью 1,4 км. Шестиместные роботы-капсулы могут следовать друг за другом с интервалом в 4 секунды без риска столкновения.
Сонгдо – масштабный и амбициозный проект, который возводится на искусственном острове в 56 км к западу от столицы Южной Кореи. Основа Smart-концепции – это Интернет вещей. В ходе строительства к Сети подключен буквально каждый квадратный дюйм. Внедрены мириады сенсоров в городские дороги, улицы и строения. Каждый датчик отправляет непрерывный поток данных в центральный узел управления. Этот узел будет собирать и анализировать данные о состоянии зданий, дорог и ситуации на дорогах, температуре снаружи и внутри сооружений, потребности в энергии. С помощью Интернета общаться между собой будут не только люди, но и объекты, например, автомобили и дома.
Smart-Москва
Специалисты международной консалтинговой компании McKinsey & Company, специализирующейся на решении задач стратегического управления, считают, что к 2020 году в мире будет уже около 600 умных городов, и к 2025-му году эти города будут обеспечивать почти две трети мирового ВВП. В России активным и масштабным внедрением Smart-систем в городскую инфраструктуру могут гордиться Питер, Казань и, конечно, Москва. Москва по сути вообще выступает как пилотная площадка федерального масштаба. Подходы, системы, технологические и организационные решения формата Smart City, прошедшие апробацию в столице, потом быстрее, проще и дешевле будут внедряться в регионах.
Серьезные Smart-проекты в столице уже внедрены и по достоинству оценены как москвичами, так и мировыми аналитиками. Московская система умных технологий в здравоохранении – ЕМИАС – признана единственной в мире по масштабу и удостоена премии международного конкурса Global mobile Gov Awards за качество мобильной государственной услуги. Домен mos.ru по версии британской компании SimilarWeb вошел в десятку самых посещаемых государственных сайтов в мире. Его месячная аудитория обогнала сайты Евросоюза и NASA. В июне 2017 года Москва за развитие электронного управления получила премию Всемирной организации электронных правительств городов мира (World e-Governments Organization of Cities and Local Governments, WeGO).
Кроме того, главный мегаполис России входит в десятку мировых лидер ов по покрытию видеокамерами и качеству видеоаналитики, а также по покрытию бесплатным Wi-Fi. Сеть «Московский транспорт» (MT_FREE) была еще в 2015 году признана международной ассоциацией Wireless Broadband Alliance лучшей в мире публичной сетью Wi-Fi.
«Человеческие системы» – не просто плоть от плоти «умного города». Люди – часть его структуры, одновременно и субъект, и объект. Главная цель и назначение всего, что входит в понятие Smart City, – это забота о человеческих существах, которые населяют город.
Поскольку все вышеперечисленные технологии были разработаны отнюдь не фермерами, можно сказать, что под грузом проблем сами горожане наконец занялись оптимизацией и повышением разумности городского организма. Количество проблем перешло в качество решений. Работая над развитием этих технологий, внедряя их и совершенствуя, люди таким образом задают вектор развития городов – формируют завтрашний облик той среды, в которой обитают сегодня.
Кстати, делать более разумной жизнь своего города можно и не будучи айтишником – просто пользуясь существующими IT-возможностями. Еще в 2011 году в Москве начал работу портал «Наш город» – электронная «Книга жалоб и предложений» по поводу работы городского хозяйства. В 2014 году стартовала интернет-система электронных референдумов «Активный гражданин» и краудсорсинговая платформа, где любой житель Москвы может предложить свою идею обустройства города и обсудить идеи других. Недавно все эти ресурсы объединились в интегрированную систему городских решений «Вместе».
Как устроены «умные» города в России и в мире
«Умные» города: мировой опыт
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.
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.
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.
Слияние реального и виртуального: как работает умный город
Концепция умного города (Smart City) — это система, при которой существующие ресурсы городских служб используются наиболее оптимальным образом и обеспечивают наибольшее удобство жителям города. Для этого необходима тесная связь между проектами умного города (уличным видеонаблюдением, госуслугами, интеллектуальной транспортной системой и другими) в масштабах мегаполиса.
Городской Wi-Fi и мобильный интернет
На улицах, в парках и пешеходных зонах Москвы множество точек доступа к бесплатному Wi-Fi. В пределах Садового кольца и в московских парках их свыше двух тысяч. Интернет есть и в общественном транспорте. Бесшовная зона распространяется на метро, МЦК, аэроэкспрессы, а также автобусы, трамваи и троллейбусы. Это значит, что, переходя с одного вида транспорта на другой, вам не придется заново проходить авторизацию.
Мобильный интернет по-прежнему обходится москвичам в восемь раз дешевле, чем жителям Нью-Йорка. По доступности фиксированной связи среди всех городов на планете Москва занимает второе место.
Умный транспорт
Интеллектуальная транспортная система Москвы — одна из важнейших составляющих Smart City. В Москве это более двух тысяч светофоров, трех с половиной тысяч детекторов мониторинга дорожного движения и двух тысяч камер видеонаблюдения. Данные с них попадают в ситуационный центр ЦОДД, где их анализируют в режиме реального времени, что помогает управлять ситуацией на дорогах. В дальнейшем эта информация позволяет ЦОДД сделать прогноз дорожной обстановки, если планируется перекрыть улицу, ввести одностороннее движение или открыть выделенную полосу для автобусов и троллейбусов.
Более 160 электронных табло на главных трассах города оперативно сообщают водителям о погоде, расчетном времени в пути (например, до МКАД или Третьего транспортного кольца) и о загруженности дорог. Они отображают и сведения об ограничении или перекрытии движения. С внедрением интеллектуальной транспортной системы количество аварий на дорогах Москвы уменьшилось почти наполовину. А средняя скорость увеличилась на 13 процентов, несмотря на то, что машин стало намного больше.
Услуги в онлайне
Москва первой из субъектов Российской Федерации запустила онлайн-сервис оплаты различных пошлин и услуг, перевела в облако большую часть строительной документации и дала возможность получать несколько услуг одним пакетом.
Всего за несколько минут вы можете проверить и оплатить штрафы за нарушение ПДД, записаться к врачу, пополнить «Тройку», оплатить коммунальные услуги, записать ребенка в секцию и многое другое. Всего на портале mos.ru сейчас 170 услуг и сервисов.
К врачу — через интернет
Единую медицинскую информационно-аналитическую систему (ЕМИАС) запустили в Москве в 2011 году. С ее помощью можно найти ближайшую поликлинику, записаться на прием к врачу онлайн, получить справку. За несколько лет работы электронная регистратура сократила очереди в поликлиниках в 2,5 раза.
ЕМИАС развернута в 678 медицинских учреждениях амбулаторно-поликлинического звена, объединяет 21,5 тысячи врачей, 9,5 миллиона пациентов, содержит более 359 миллионов записей к врачам и обеспечивает более 500 тысяч различных транзакций ежедневно. Через удаленные каналы записи еженедельно на прием к врачу записываются около 700 тысяч человек. С ее помощью можно назначить визит к врачу не только в регистратуре медучреждения, но и через интернет, мобильное приложение, по телефону или в поликлинике через инфомат. Система также позволяет выписывать электронные рецепты, получать справки для ГИБДД и вести медицинскую карту болезни в электронном виде.
Приоритет на ближайшее время — внедрение ЕМИАС в стационарах и интеграция со службами скорой помощи и московскими школами.
В 2015 году аудиторская компания KPMG в исследовании «Умные города» признала ЕМИАС лидер ом по использованию умных технологий в сфере здравоохранения. В 2016 году в рейтинге агентства PricewaterhouseCoopers Москва стала первой среди мегаполисов, активно использующих анализ накопленных данных в управлении здравоохранением. ЕМИАС — победитель английской премии MobileGov World Summit 2017 в области мобильных государственных услуг и электронных сервисов.
Видеоаналитика
Москва входит в десятку мировых лидер ов по покрытию видеокамерами. В городе более 146 тысяч камер — в подъездах, во дворах, в местах массового скопления людей и в образовательных учреждениях. Записи с них используют при расследовании 70 процентов правонарушений и преступлений. А еще камеры помогают контролировать работу коммунальщиков.
Записи поступают в единый центр хранения и обработки данных. В случае ЧП можно зарезервировать архивную информацию с нужной камеры на 30 дней. Для этого необходимо оставить заявку, позвонив в круглосуточный общегородской контакт-центр по телефону: +7 (495) 587-00-02. С полученным от оператора номером заявки надо обратиться в правоохранительные органы по месту происшествия или к адвокату. Без резервирования архивная информация хранится в течение пяти суток.
«Наш город» и «Активный гражданин»
Москвичи могут напрямую взаимодействовать с Правительством города и влиять на жизнь столицы. Портал «Наш город» — это канал получения обратной связи от горожан. С его помощью можно пожаловаться на работу чиновников и коммунальных служб.
На портале можно сообщить об отсутствии урны в парке, повреждении лестницы или захламлении территории, рассказать о сломанной тротуарной плитке, плохом уходе за деревьями и кустарниками или яме на дороге. На «Нашем городе» зарегистрированы более миллиона пользователей. На сегодняшний день с его помощью удалось решить порядка 1,8 миллиона проблем.
Система электронных референдумов «Активный гражданин» позволяет высказать свое мнение по самым разным городским вопросам — от создания дополнительных автобусных маршрутов и стрижки газона до выбора названия для нового кольца метро. «Активные граждане» копят бонусные баллы и получают брендированные сувениры, билеты в театр или музей. Сейчас в проекте зарегистрированы более 1,9 миллиона участников, проведено более 2,6 тысячи голосований и принято более 81 миллиона мнений.
Электронная школа
Проект «Московская электронная школа» стартовал в сентябре 2016 года. Его основные элементы — электронный журнал и дневник и библиотека электронных материалов, где находятся учебные пособия и сценарии уроков. Сценарии пришли на смену планам уроков и похожи на презентацию с наглядными материалами и заданиями. Учителя по всему городу могут взять из библиотеки подходящий сценарий, дополнить уже существующий или создать новый и открыть к нему общий доступ.
Такая система позволяет обмениваться опытом и создает здоровую конкуренцию между учителями, ведь сценарии оценивают и отслеживают количество их скачиваний. На сегодняшний день учителя создали около 50 тысяч электронных сценариев уроков.
Интерактивные доски — сенсорный экран с диагональю 84 дюйма — позволяют сделать уроки интереснее. Используя палец или стилус, на доске можно рисовать, перетаскивать элементы, закрашивать области и так далее. Современным детям, которые привыкли к гаджетам, нравится работать в таком формате. Например, изучая историю, ученики выходят к доске и с удовольствием рисуют торговые пути или обводят территории обитания тех или иных племен. Некоторые предметы, такие как стереометрия, особенно выигрывают от возможности демонстрировать объемные изображения. Благодаря подключению к интернету на интерактивные доски можно быстро выводить наглядную информацию — закон, научную статью, видео и так далее.
Также в школах столицы работают электронный журнал и дневник и система «Проход и питание». Дневник в электронном виде позволяет родителям следить за успеваемостью ребенка и учебным процессом в целом: смотреть, какие темы проходили, что задали на дом. «Проход и питание» дает возможность узнать о том, когда ребенок пришел в школу и что он ел на обед.
Мировое признание
Столица по праву может называться умным городом, и это признает мировое сообщество. В июле компания PricewaterhouseCoopers включила Москву в топ-5 мегаполисов, наиболее подготовленных к инновациям. В июне российская столица получила премию Всемирной организации электронных правительств городов мира WeGO. Нам вручили специальный приз в номинации «Предоставление государственных услуг в электронной форме». А в феврале Intelligent Community Forum включил Москву в семерку финалистов конкурса на звание самого умного города планеты.