В последнее время всё больше внимания в мире уделяется проектам Умных Городов (Smart City). Поэтому решил написать небольшую шпаргалку по платформам «Умного Города». В дальнейшем, планируется раскрыть каждую платформу более подробно. Решение «Умный город»

Решение «Умный город» – это система, состоящая из цифровых платформ с различными компонентами, каждый из которых может одновременно использоваться во многих платформах комплексного решения. Разработка комплексного решения и взаимоувязка платформ является главной сложностью проектирования системы Умного Города.

Основные цифровые платформы «Умного города»

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

Система интеллектуального видеонаблюдения – единая служба визуализации ситуации в городе при помощи видеокамер и датчиков, с использованием искусственного интеллекта и распознавания образов;

Интеллектуальная транспортная система (ИТС) — оптимизирует движение транспорта, управляет работой светофоров, обеспечивает безопасность дорожного движения;

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

Платформа безопасности (Safe City) — комплексное взаимодействие со платформой электронной полиции, скорой помощи, пожарных, и пр., Основа платформы – система интеллектуального видеонаблюдения с ситуационным центром.

Электронное образование (eEducation) — платформа удалённого образования для всех видов обучения, тренингов семинаров и пр. с интерактивным взаимодействием преподавателей и студентов и возможностью отложенного изучения материала;

Электронное здравоохранение (eHealth) — по сравнению с ЕМИАС, eHealth может делать много больше. Основой eHealth является единая облачная база данных пациентов (Medical Records), где можно быстро ознакомиться с историей, анамнезом, сделанными ранее медицинскими изображениями органов пациента;

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».

Другие платформы: например, единая база данных для страховых компаний, кадастр недвижимости, система обратной связи для жителей города, система Smart Grid («Умное электроснабжение») для эффективного управления потреблением электроэнергии, и другие системы.

Архитектура платформ «Умного Города»

К разработке архитектуры можно подходить с двух сторон: организационной и технологической. С организационной стороны можно рассмотреть иерархию ценностей, целей и средств их достижения, показанную на рис.1.

Рисунок 1. Организационный аспект архитектуры Умного Города

При разработке архитектуры, прежде всего следует определить приоритетные экосистемы, на которые будут нацелены цифровые платформы: безопасность, образование, медицина и здравоохранение, культура, бизнес, спорт и т.д. Не стоит сразу браться за выборочную реализацию каких-то «нишевых» цифровых платформ, не проработав вопросы целевого уровня.

После соответствующей проработки организационной, концептуальной стороны можно приступать к технологическому аспекту разработки: проектированию различных технологических архитектур.

Концепция умного города

Умный Город как подобие человеческого организма

Различные платформы Умного Города можно уподобить системам человеческого организма[1]. Например, система видеонаблюдения – это «глаза», исполнительные органы и городские службы – «конечности и пальцы». Мозг – органы муниципального управления и ситуационные центры, память – центры обработки данных (ЦОД). Транспортная система — «кровеносные артерии и сосуды». Профессиональные навыки человека – это различные программные приложения, электронные «госуслуги» и пр.

Рисунок 2. Аналогия Умного Города с организмом человека

У человека нет отдельных глаз для разных задач: чтения, ориентирование в пространстве и пр. Точно также нерационально строить отдельные системы видеонаблюдения для ИТС и для системы безопасности, их функции можно совместить в единой системе «интеллектуального видеонаблюдения» (IVS).

Такой подход даёт возможность не только комплексно подойти к созданию интеллектуальной системы городского хозяйства, но и сэкономить инвестиции, избежать ненужного дублирования и создания параллельных систем.

Поколения решений «Умного Города».

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

 Умный Город 1.0. Проекты 1-го поколения Умного города развивались, в основном, под воздействием поставщиков технологий, но не поддерживались взаимопониманием с властями. В качестве примера такого «технологического подхода» можно привести PlanIT Valley[2] неподалёку от португальского города Порту. Этот весьма футуристичный проект, на который возлагались большие надежды, не был реализован по причине непроработанности гуманитарных и организационных решений.

 «Умный город Сонгдо»[3] (Южная Корея) задумывался как технологически продвинутый город, имеющий все преимущества соседнего Сеула, но свободный от недостатков мегаполиса: загрязнённости окружающей среды, скученности и тесноты. Однако, отсутствие прогнозирования, взаимоувязанности субсистем  привели к тому, что город остаётся полупустым со времени завершения проекта в 2015 году. Вместо планируемых 300 тыс., в 2021 году в нём жило всего около 150 тысяч жителей, при этом многие построенные жилые здания остаются пустыми.

Рисунок 3. Пустые улицы Songdo (изображение: AP Photo).

Умный Город 2.0. Проекты 2-го поколения Умного Города ведутся, в основном, по инициативе муниципалитетов, обладающих передовым мышлением и видением решения конкретных задач, и однако, такие проекты всё ещё нельзя назвать «комплексными».

Например, мэр Рио-де-Жанейро 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[4]. При этом, в ситуационном центре муниципалитета не только отслеживаются предпосылки оползней, но и контролируется криминальная ситуация в этих неблагополучных социальных районах. Это позволило быстро организовать массовую эвакуацию населения в случае стихийного бедствия, а также эффективно бороться с уличной преступностью.

Рисунок 4. Ситуационный центр Умного Города в Рио-де-Жанейро (изображение: http://www.researchgate.net).

Умный Город 3.0. В 3-м поколении проектов Умного Города, в дополнение к инициативам поставщиков (1.0), и городских властей (2.0), стали активно использоваться инициативы жителей города и вовлечение их в совместное творчество по созданию концепции умного города, который бы соответствовал их нуждам. Канадский Ванкувер проводит одну из наиболее амбициозных стратегий Умного Города по вовлечению жителей города в совместный проект Vancouver Greenest City 2020 Action Plan[5]. 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%.

Рисунок 5. Необычный способ сбора предложений от жителей Ванкувера по проекту Vancouver Greenest City 2020 — предлагается написать свои предложения на пакете из супермаркета и потом сдать их на сорный пункт.

Заключение

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.

---

[1] КоммерсантЪ 05.10.2015, “Решение «Умный город» (Smart City), https://www.kommersant.ru/doc/2825198

[2] Smart City Hub “Planit Valley: The Smartest City Never Been Built”, https://smartcityhub.com/governance-economy/planit-valley-the-smartest-city-never-been-built

[3] Jim Roberts, “Why the Luster on Once-Vaunted ‘Smart Cities’ Is Fading”, December 1, 2021, https://e360.yale.edu/features/why-the-luster-is-fading-on-once-vaunted-smart-cities

[4] Michal Gath-Morad, et al, How Smart is the Smart City? Assessing the Impact of ICT on Cities, https://www.researchgate.net/publication/312182811_How_Smart_is_the_Smart_City_Assessing_the_Impact_of_ICT_on_Cities

[5] Greenest City 2020 Action plan, https://vancouver.ca/files/cov/greenest-city-action-plan.pdf