Что такое «Умный город»

Решение «Умный город» – это система, состоящая из цифровых платформ с различными компонентами, каждый из которых может одновременно использоваться во многих платформах.

Начинать работу по разработке и интеграции городских фифровых платформ в единое целое необходимо с выработки общей концепции, в которой будут учтены как текущие потребности различных городских служб, так и прогнозные. Поэтому при проектировании «Умного города» необходим комплексный подход, что является главной трудностью таких разработок.

Основные цифровые платформы «Умного города»:

Геоинформационная система (ГИС) — общая «картографическая основа» для всех платформ «Умного города».

Интеллектуальная транспортная система (ИТС), которая оптимизирует движение транспорта путём отображения дорожной ситуации на уличных информационных панелях и смартфонах пользователей, подсказывает им оптимальный маршрут, управляет работой светофоров в зависимости от загруженности перекрёстков. ИТС может дать возможность ГИБДД полноценно заниматься своими прямыми обязанностями, т.е. обеспечением безопасности и непрерывности дорожного трафика, а не только охотой за нарушителями и фиксацией ДТП.

Электронная полиция (ePolice): при любом звонке на пульт «электронной полиции», на карте ГИС мгновенно отображается местоположение звонящего, а на мониторе дежурного открывается окно для регистрации сообщения, его последующей обработки и принятия оперативных мер.

Платформа безопасности (Safe City): основана на взаимодействии со службой электронной полиции, однако задействует и все остальные спецслужбы: скорую помощь, пожарных, газовиков, энергетиков, для чего используется единый ситуационный центр. Основа платформы – система интеллектуального видеонаблюдения (см. стр. …. ) с ситуационным центром. На мониторы такого центра передаётся изображение с видеокамер при возникновении инцидентов, ГИС-карта города с указанием нужных объектов и их перемещений и другая необходимая информация.

Электронное образование (eEducation): включает в себя гораздо больше функций, чем обычное «дистанционное обучение», и помогает реализовать мечту любого студента – «посещать» лекции, не выходя из дома. Сидя за компьютером дома, или где-либо ещё, студент будет точно так же слушать лекцию и видеть преподавателя и следить за его записями на электронной «белой доске» в аудитории. Студент даже может виртуально «поднять руку» и задать вопрос преподавателю. Записи всех лекций сохраняются для последующего просмотра.

Электронное здравоохранение (eHealth). Многие жители уже используют систему ЕМИАС для электронной записи на приём к врачу. Однако eHealth может делать много больше. Основой eHealth является единая база данных пациентов. Сейчас, при обращении пациента в медучреждение не по месту жительства, врачу приходится начинать с расспросов о симптомах, жалобах, и пр. Однако, в единой облачной базе данных eHealth (Medical Records) сразу можно сразу ознакомиться с историей, анамнезом, сделанными ранее снимками внутренних органов пациента вместо того, чтобы, выяснять у него, когда он в последний раз делал флюорографию.

Интернет вещей (Internet of Things, IoT) — платформа сети подключённых устройств («вещей»), оснащённых встроенными средствами взаимодействия друг с другом или с внешней средой. Такая платформа способна перестроить организационные процессы, исключая во многих случаях необходимость участия человека. IoT является источником «сырых данных» для многих платформ «Умного Города».

В системе «Умного Города» могут быть использованы и многие другие цифровые платформы. Это может быть, например, единая база данных для страховых компаний, кадастр недвижимости, система обратной связи для жителей города, где они могут указать на имеющиеся недостатки и поломки. Или такая важная система, как Smart Grid («Умное электроснабжение») для эффективного управления потреблением электроэнергии, что приводит к улучшению экологии городской среды.

Очень важна для «Умного города» открытая платформа разработки приложений на основе интерфейсов прикладного программирования API (Application Programming Interface), где разработчики могут получать доступ к данным различных городских служб и интегрировать их в самых разнообразных приложениях для нужд города.

Архитектура цифровых платформ «Умного Города».

Разработать архитектуру решения «Умный город» — достаточно непростая задача, которая не может использовать никаких типовых решений. «Шаблонный» подход в данном случае неэффективен. К разработке архитектуры можно подходить с двух сторон: организационной и технологической. С организационной стороны можно рассмотреть следующую иерархию ценностей, целей и средств их достижения.

Прежде всего, необходима определить цели создания цифровых платформ «Умного города»: рост благосостояния жителей, забота об их здоровье, безопасности, социальном обеспечении, информированности, мобильности и пр., а также выработать приоритеты целей.

Большое значение имеет выбор целевых групп проектов «Умного города». Для кого эти платформы создаются в первую очередь: для жителей или гостей города, для работающих, пенсионеров, социально незащищённых слоёв населения или других социальных групп. Следует ли учесть запросы работодателей, представителей бизнеса, госорганов и пр. Нужно ли создать благоприятную среду для инноваторов, предпринимателей и активного творчества.

Следует также определить приоритетные экосистемы, на которые прежде всего будут нацелены цифровые платформы: безопасность, образование, медицина и здравоохранение, культура, бизнес, спорт и т.д.

Если хорошо проработать концептуальные вопросы, то задача комплексного и взаимоувязанного проектирования цифровых платформ: интеллектуальной транспортной системы, системы электронного здравоохранения, дистанционного образования, системы безопасности и видеонаблюдения, а также различных подсистем Интернета Вещей и других подсистем (например, Smart Grid), будет значительно упрощена. Поэтому не стоит сразу браться за выборочную реализацию каких-то определённых цифровых платформ, не проработав вопросы концептуального, целевого уровня.

После того, как появилась ясность в «дорожных картах» цифровых платформ, можно браться за проработку инфраструктурных вопросов: какие информационно-коммуникационные технологии будут наиболее подходящими для реализации цифровых платформ, какие меры нужно предпринять для модернизации инфраструктуры транспорта и ЖКХ, как реорганизовать городское пространство и т.д.

После соответствующей проработки организационной, концептуальной стороны можно приступать к технологическому аспекту разработки: проектированию различных технологических архитектур с «облаками», дата-центрами, приложениями и сетевыми топологиями. К сожалению, в настоящее время при проектировании решения «Умный Город» превалирует технологический аспект. Однако, начинать надо с определения целей и разработки концепции.

Поколения цифровых платформ «Умного Города».

Можно выделить три поколения проектов Умного города, по мере развития целеполагания и постановки задач.

1-е поколение, «Умный Город 1.0», развивалось под воздействием поставщиков технологий, которые активно пропагандировали свои решения перед муниципалитетами. При этом, муниципалитеты в роли заказчиков не обладали достаточным пониманием результатов реализации предлагаемых технологических решений, того, как они могут повлиять на качество жизни городских жителей. В качестве примера такого «технологического подхода» можно привести PlanIT Valley[1]: проект чудо-города неподалёку от португальского города Порту. Этот весьма футуристичный проект, на который поначалу возлагались большие надежды, так и не был реализован по причине непроработанности гуманитарных и организационных решений.

Другой пример: «Умный город Сонгдо», пригород Сеула[2]. Сонгдо задумывался как технологически продвинутый город, имеющий все преимущества соседнего Сеула в плане бизнеса, доступности социальных сервисов и транспортной инфраструктуры, но при этом свободный от недостатков мегаполиса: загрязнённости окружающей среды, скученности и тесноты, а также высоких цен на жильё и услуги. Однако, отсутствие прогнозного планирования, взаимоувязанности субсистем и субпроектов, недостаточное демографическое прогнозирование, привели к тому, что город остаётся полупустым со времени завершения проекта в 2015 году. Вместо планируемых 300 тыс., в 2018 году в нём жило всего около 100 тысяч жителей.

2-е поколение, «Умный Город 2.0». Это проекты, ведущиеся по инициативе муниципалитетов, а не поставщиков технологий. Здесь основное руководство принимают на себя менеджеры городских администраций, обладающие передовым мышлением, с определённым видением развития города на перспективу, и обладающие необходимой компетенцией в технологиях.

Одним из ярких примеров Умного Города 2.0 является Рио-де-Жанейро, мэр которого поставил перед поставщиком технологий, компанией IBM, задачу спроектировать систему датчиков Интернета Вещей и аналитическую систему, которые бы смогли предотвратить оползни в районах «фавел» (полузаконного самостроя) на склонах гор, окружающих город. Этот проект получил широкую известность, не в последнюю очередь благодаря оснащённому по последнему слову техники ситуационному центру городской префектуры, в котором не только отслеживаются предпосылки оползней, но и контролируется криминальная ситуация в районах «фавел». Это позволило быстро организовать массовую эвакуацию населения фавел в случае стихийного бедствия, а также эффективно бороться с уличной преступностью.

3-е поколение, «Умный Город 3.0». В дополнение к инициативам поставщиков технологий (1.0), и городских властей (2.0), в проектах Умный Город 3.0 стали активно использоваться инициативы жителей города и вовлечение их в совместное творчество по созданию концепции умного города, который бы соответствовал их нуждам.

Например, канадский Ванкувер проводит одну из наиболее амбициозных стратегий Умного Города по вовлечению жителей города в совместный проект Vancouver Greenest City 2020 Action Plan[3]. Одной из целей проекта является снижение загрязнения окружающей среды до 5% от уровня 1990 года, при росте населения на 27% и числа рабочих мест на 18%. При этом, 93% электроэнергии, генерируемой в округе Британская Колумбия, столицей которого является Ванкувер, должно вырабатывается при помощи возобновляемых источников энергии. Значительные средства инвестируются в строительство пешеходных зон, велодорожек и транзитной инфраструктуры, а не в строительство новых дорог. Жителей город активно призывают к участию в проектах Greenest City 2020 Action Plan. Например, покупки в магазинах упаковываются в бумажные пакеты, на которых можно написать свои идеи и предложения и передать их в муниципалитет.

Каждый проект разработки цифровых платформ «Умного города» глубоко индивидуален и требует тщательного предварительного исследования, прогнозирования, выработки целей с учётом как инициатив городских администраций, так и мнения жителей.

Поэтому, «технологический подход», когда реализация начинается с автономного развёртывания цифровых платформ, в большинстве случаев приводит либо к неудаче всего проекта в целом, либо к непомерным и неоправданным затратам.

---