Из чего состоит «умный город»: ключевые элементы и основные подсистемы

Умные города

Чем «умные города» отличаются от обычных, какие элементы и подсистемы составляют их основу, что тормозит их развитие и какое будущее ожидает современные мегаполисы — об этом рассуждает Денис Сереченко, директор по развитию бизнеса Huawei Enterprise в России

Какой город считать «умным»

Для того чтобы город мог считаться «умным», он должен включать в себя три неотъемлемых элемента. Во-первых, это современная инфраструктура, которая позволяет эффективно следить за городом и управлять им — к примеру, сюда можно отнести системы развернутого видеонаблюдения и основанные на их базе системы распознавания, системы отслеживания состояния городского хозяйства, основанные на датчиках и сенсорах, которые оперативно передают информацию о проблемах, возникающих в жилищно-коммунальном хозяйстве, об износе разного рода оборудования, о потенциальных и уже случившихся авариях. Во-вторых, это централизованный командный центр, который собирает информацию из разных частей города и на основе ее анализа принимает различные стратегические и тактические решения. Наконец, третий элемент — это сеть, которая связывает инфраструктуру и командный центр в единую систему. Наличие этих трех элементов и их успешная интеграция и позволяют называть тот или иной город условно «умным».

Градостроительство

Как правило, любой «умный город» представляет собой комплекс из нескольких подсистем, в каждой из которых используются свои smart-решения для оптимизации текущих процессов и эффективного использования ресурсов. Одна из них — это градостроительство. Например, сегодня в процессе архитектурного планирования в крупных городах применяются современные технологии эмуляции, которые позволяют вычислить последствия тех или иных градостроительных решений на основе анализа большого массива данных с применением искусственного интеллекта. Все больше застройщиков в России стараются изначально закладывать в свои проекты различные smart-решения, начиная с видеонаблюдения и «умного» освещения и заканчивая «умным» мусоропроводом и климат-контролем. Учитывая, что на рынке недвижимости довольно много новостроек, подобный подход дает серьезное конкурентное преимущество.

Энергетика и ЖКХ

Одна из основных проблем экстенсивного роста городов заключается в нехватке электроэнергии. Существует два пути его решения: первый — это наращивание мощностей, второй — экономия и эффективное использование имеющихся ресурсов. Конечно же, «умные города» идут по второму пути, и зачастую это приводит к впечатляющим результатам. Например, в управлении городским освещением очень большой эффект дает внедрение «умных» ламп, которые следят за текущим уровнем освещенности и подстраиваются под него, тем самым потребляя меньше электроэнергии. Когда же при этом используются централизованные политики, общее сокращение потребления электроэнергии порой доходит до 30 — 40% — в масштабах города это огромные цифры.

Принцип бережного и эффективного использования ресурсов в «умном городе» относится и к системе ЖКХ, а воплотить его помогают «умные» датчики и счетчики. Например, их интеграция с системой водопровода позволяет следить за напором воды, вовремя определять протечки и другие проблемы и оперативно их ликвидировать, что существенно снижает не только потребление воды, но и расходы на эксплуатацию.

Транспорт

Управление транспортной системой в «умном городе» включает в себя довольно много направлений — начиная с управления светофорами и трафиком в городе вообще и заканчивая управлением парком общественного транспорта. В последнее время также набирают обороты решения для каршеринга.

Но, наверное, самое ожидаемое событие в данной подсистеме — это появление пятого поколения мобильных сетей, потому что эта технология откроет принципиально новые возможности управления транспортом в городе. Автомобили, оснащенные 5G-модулями, смогут обмениваться информацией о том, что происходит вокруг, в режиме реального времени. В таких условиях беспилотное управление автомобилем станет действительно реалистичным: машины смогут «общаться» друг с другом, вовремя останавливаться, договариваться о том, кто кого пропускает, сообщать друг другу о каких-то дорожных проблемах. Когда это станет мейнстримом, сказать сложно, но, скорее всего, этот момент не за горами.

Общественная безопасность

Основа обеспечения общественной безопасности в «умном городе» — это система видеонаблюдения, которую формируют десятки тысяч установленных в разных точках камер, а также программное обеспечение, которое стоит за этими камерами, то есть системы распознавания и автоматической обработки изображений, позволяющие с высокой точностью определять, что происходит перед камерами. Уже сейчас все это находится на достаточно высоком уровне развития: например, системам распознавания удается автоматически вычленять из толпы лица, которые числятся в базе, или разбирать предметы в руках людей — и если человек держит оружие, то система среагирует на это с высокой степенью вероятности.

От чего зависит развитие «умных городов»

«Умные города» в разных странах развиваются с разной скоростью, и это вполне закономерно. Часто развитие идет медленно не потому, что кто-то плохо работает, а потому, что масштабы проектов очень велики. Для того чтобы их построить, нужны огромные инвестиции. Причем мало внедрить какие-то решения и навесить датчики, все это нужно еще и регулярно обслуживать. Представьте себе, сколько средств уходит на эксплуатацию инфраструктуры в Шэньчжэне, где одних только водопроводных датчиков насчитывается свыше 2 млн. Поэтому при внедрении решений smart city очень важно ответить на вопросы: за чьи деньги все это будет строиться и работать и какая от этого будет финансовая отдача?

Еще один фактор, который тормозит развитие «умных городов», — это унаследованная инфраструктура. Конечно, есть отдельные «умные города», построенные или строящиеся с нуля. Для них эта проблема не стоит вообще. Но все же большинство проектов в области smart city сегодня реализуются в уже существующих городах, каждый из которых обладает обширной и местами устаревшей инфраструктурой, с которой приходится как-то интегрироваться. Тут нередко возникают разные сложности: например, бывает, что старую водопроводную систему нельзя не только снабдить «умными» датчиками. Не все светильники интегрируются с датчиками освещенности, и иногда для того, чтобы ввести «умное освещение», приходится все сносить и строить с нуля, но такой подход не всегда применим и оправдан с финансовой точки зрения. Подобных примеров масса.

Что ожидает города будущего

Несмотря на то, что отдельные технологии smart city внедряются повсеместно, города, в которых хотя бы две трети инфраструктуры составляли «умные» системы, можно пересчитать по пальцам одной руки. Но концепция идеального «умного города» — это то, к чему все постепенно движутся. Я не верю, что этот процесс будет идти стремительно — такие масштабные проекты априори не могут реализовываться быстро, — но развитие в этом направлении будет стабильным.