Рост городских агломераций и перенаселение стали острой проблемой современного мира. Поэтому ученые активно разрабатывают и внедряют высокотехнологичные решения, которые можно объединить названием «умный город». В концепции этого проекта типичная инфраструктура ЖКХ превращается в современную систему с контроллерами, сенсорами и видеокамерами. Все данные с таких устройств поступают на платформу для дальнейшей обработки и анализа. Эксперты отмечают, что технологии улучшат нашу жизнь, но как скоро? В каких городах эта система уже успешно действует? И с какими проблемами сталкивается? Узнайте прямо сейчас.
Умный город: что это такое?
По сути, умный город (smart city) — это реконструкция района или города с использованием информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) для повышения производительности и качества городского сервиса, такого как энергия, связь, транспорт, коммунальные услуги и другие.
С развитием «умных» технологий развивается и умный город, чтобы изменить природу и экономику окружающей инфраструктуры.
Международная компания по цифровой безопасности Gemalto дает следующее описание: умный город — это структура, а большая часть ИКТ — это интеллектуальная сеть связанных объектов и машин, которые передают данные с использованием беспроводной технологии и облака.
Облачные приложения Интернета вещей (на англ. — IoT или Internet of Things) получают данные и управляют ими в режиме реального времени, чтобы помочь предприятиям и жителям принимать более эффективные решения, улучшающие качество жизни. В скором будущем такие технологии помогут забыть о пробках на дорогах, перебоях в электроснабжении и к доступу в интернет. Они улучшат многие услуги, снизив при этом затраты на них.
Популярный пример приложения «Smart city» — автономные транспортные средства, которые связаны с парковочными счетчиками и станциями для зарядки электромобилей. Пока что мы наблюдаем, как компания Tesla активно создает электрокары с автопилотом, опережая игру в автономном вождении в США.
По оценкам исследовательской и консалтинговой компании Gartner, к 2020 году на дорогах будет 250 миллионов подключенных машин. В свою очередь это значит, что через год каждое пятое авто будет иметь какую-либо форму беспроводного сетевого подключения.
Gemalto также прогнозирует, что урбанизация «прибавит» еще 2,5 миллиарда человек к городскому населению в течение следующих трех десятилетий. Уже сейчас увеличение численности населения приводит к переполненности мегаполисов по всему миру, таких как Нью-Йорк, Токио и Лондон.
Министерство транспорта Великобритании сообщило, что она является одной из самых перегруженных стран в мире. Только в Лондоне в 2018 году было на 5,4% больше пассажиров, чем в час пик в 2017 году.
Такие реалии заставляют искать способы устранения давления, с которым сталкиваются жители городов и пригородов, путем решения проблем городской жизни и мобильности с помощью продуманной политики.
По мере роста численности населения некоторые страны рассматривают экологическую, социальную и экономическую устойчивость как необходимость идти в ногу с ростом. Фактически, почти 200 стран говорят, что технологии «умного города» имеют первостепенное значение для успеха.
Умный город безопасен: миф или реальность?
Безопасность и защита являются двумя основными вопросами в любом городе, и с добавлением цифровых технологий эта проблема становится все более серьезной.
Кроме того, из-за растущего риска киберпреступлений и кражи данных, умные города должны быть готовы к противодействию любым потенциальным угрозам.
Однако подключение интеллектуальных технологий (ИТ) сможет снизить смертность и сократить время реагирования на чрезвычайные ситуации. Компания MGI представила отчет, в котором указано, что при помощи ИТ смертность можно снизить на 8-10%, а уровень преступности — на 30-40%.
Как и во всех других процессах, внедрение связанных технологий сопряжено с рисками. Smart city должны обеспечить надежные решения для аутентификации и управления идентификаторами, чтобы обеспечить безопасную и надежную городскую среду.
Популярные реализованные проекты Smart city
Смарт-города призваны изменить жизненные стандарты, облегчить будни и сэкономить драгоценное время. Мы отобрали десятку умных городов, учитывая критерий здравоохранения, продуктивности, мобильности и безопасности. Итак, в десятку вошли:
1) Сингапур – лидер нашего рейтинга, наполненный беспилотными автомобилями. В этом городе работает отлаженная система транспорта, а каждый дом оснащен датчиками для контроля электричества, воды и прочих показателей в режиме онлайн.
2) Лондон радует своих жителей онлайн-сервисами и приложениями, которые помогают сориентироваться в схемах общественного транспорта: метро, автобусов и электротранспорта. Город практически не уступает в охране здоровья и мобильности.
3) Нью-Йорк заслуженно получил третье место благодаря высокой безопасности и мобильности. В городе внедрены устройства, различающие вибрацию при выстрелах. В таких случаях полиция мгновенно реагирует и предупреждает возможную угрозу.
4) Сан-Франциско — поистине «зеленый» город. Он перерабатывает до 80% отходов. Сан-Франциско занял почетное четвертое место благодаря высокой мобильности и продуктивности.
5) Чикаго запустил специальную платформу «WindyGrid», позволяющую ознакомиться с расписанием общественного транспорта и прочей полезной информацией о городе. Также город славится высоким уровнем охраны здоровья.
6) Сеул, называемый также «кибергородом». Smart city оснащен высокотехнологичными фонарями, которые экономят электричество, раздают бесплатный Wi-Fi и транслируют аудио.
7) Берлин уделяет большое внимание энергосбережению, которое снижает объем выбросов токсических веществ. Кроме того, город предъявляет высокие требования к разработкам в сфере технологий по защите природы.
8) Токио — мегаполис, покоряющий всех своими небоскребами и чистым небом. Развитая инфраструктура помогает отслеживать трафик в городе. Токио заслуженно получил высокие оценки по категории мобильность и охрана здоровья.
9) Киев стремительно развивается в направлении Smart city. В городе уже реализованы такие проекты, как сервис электронных петиций, онлайн-оплата и система управления трафиком.
10) Мельбурн завершает наш рейтинг с высокими показателями продуктивности и охраны здоровья. Среди преимуществ стоит выделить наилучшую связь 4G, механизм, регулирующий поток в толпе, и прочее.
Проблемы умных городов
Пока одни города активно внедряют новые технологии, улучшающие качество жизни, другие застревают на этапе проекта Smart city. Давайте ознакомимся с основными проблемами и вызовами, с которыми сталкиваются многие города:
- Финансирование. К примеру, Индия столкнулась с дефицитом госбюджета, который не позволяет вкладывать колоссальные инвестиции в умные города. Единственный выход — создание государственно-частного партнерства, при котором государство будет вкладывать 20% от общей стоимости инвестиций, а частные организации и местные власти — остальные 80%.
- Согласование и утверждение. Любой проект или вопрос, связанный с властями, требует долгое время на согласование и утверждение в разных государственных институтах. Поэтому такую проблему необходимо решать при помощи технологий IoT и Big Data.
- Модернизация городов. Большинство городов, прежде чем их преобразуют в «умные», сталкиваются с проблемой изучения генерального плана. Опять-таки в Индии власти оказались в безвыходной ситуации в начале реализации проекта Smart city.
- Человеческие ресурсы. Для качественного выполнения проекта необходимо много квалифицированных рабочих и профессионалов. Пока что такие кадры ценятся на вес золота, ведь их количество ограничено.
- Доступность ЖКХ. В развивающихся странах это довольно серьезный вопрос, поскольку может стать препятствием на пути к поставленным целям.
Отдельно отметим, что в некоторых городах, особенно в странах постсоветского пространства, проекты застывают еще на стадии внедрения. Это связано с коррупцией, бюрократией, недостаточным развитием технологий возобновляемой энергии, плохим состоянием коммунальной и ресурсоснабжающей инфраструктуры. К примеру, многие ТЭЦ и ТЭС, созданные еще во времена СССР, уже давно выработали свой ресурс и требуют срочной модернизации.
Перспективы развития Smart city
В наши дни сегмент умных городов динамично развивается и имеет высокий потенциал в сфере IoT-решений. Многие города принимают вызов и начинают внедрять инновации. Однако проекты Smart city ограничены социальными и экономическими потребностями. Так, страны ЕС озадачены больше всего проблемой экологии, так как инновации позволят уменьшить вредное влияние при применении природного топлива.
Центральная и Южная Америка использует различные устройства для устранения пробок и совершенствования инфраструктуры, которая сможет выдержать тропические дожди и ураганы. Северная Америка пока отстает от европейских стран по внедрению Smart city. Данный регион применяет технологии IoT, которые позволяют оптимизировать затраты.
Африка только стала на путь зарождения умных городов. Во многих африканских городах планируют в будущем внедрить 5G и LPWAN, что увеличит количество проектов на материке.
Самыми перспективными касательно внедрения Smart city остаются азиатские страны во главе с Сингапуром. Сейчас ощущается острая нехватка соответствующих специалистов, поэтому профессии, связанные с технологиями умного города, будут очень востребованы в будущем.
Умный город — ему предвещают большое будущее. Правда, пока неясно, когда оно точно наступит. С технологической точки зрения все готово: серверное оборудование и инструменты анализа Big Data, датчики и стандарты связи. Но есть загвоздка — окончательный выбор главных стандартов и бизнес-моделей, которые помогут эффективно использовать все преимущества Smart city. Главное — решить этот вопрос, и тогда жители мегаполисов забудут о пробках, перебоях в электроснабжении и прочих «прелестях» городской жизни.
