Машины без водителя, дроны и другие инновации городской среды будущего постоянно обсуждаются как на крупных бизнес форумах, так и в социальных сетях. В этом нет ничего удивительного, ведь в тех городах по всему миру, где уже пошли по пути диджитализации, на порядок вырос уровень жизни.
В российских реалиях, например, очень бы пригодилась система Street Bump, работающая в Бостоне. Она получает информацию о каждой выбоине на дороге с датчиков, установленных на колесах автомобилей, и отправляет ее в коммунальные службы. Только за один год работы программы количество ям на дорогах уменьшилось почти вдвое. В Амстердаме раздельным сбором мусора занимаются роботы-уборщики, в Нью-Йорке каждый житель обеспечен бесплатным доступом в интернет в общественных местах. «Умные системы» помогают бороться с пробками, управлять общественным транспортом, экономить на уличном освещении и даже решать экологические проблемы.
Эксперты видят в повсеместной цифровизации жилой и транспортной инфраструктуры один из фундаментальных трендов развития этой сферы. Предполагается, что в предстоящие годы основные инвестиции властей в IT будут направлены именно на «умные города и регионы». Отдача от этих вложений — это экономия ресурсов и безопасность. В долгосрочной перспективе городские инновации обещают устойчивое экономическое развитие и повышение качества жизни миллионов людей. Возникает вопрос: во сколько же обойдется такой проект?
Совсем недорого
«Сколько стоит создание IT-систем умного города?» — это, безусловно, вопрос инвестиций в перспективе на многие годы вперед. Тем ни менее, можно попробовать дать приблизительную оценку созданию основ «умного города».
Межамериканский банк развития (Inter-American Development Bank) в 2016 году опубликовал доклад «Дорога к умным городам» («The Road toward Smart Cities»), где подсчитал затраты на создание базовых компонентов «умной инфраструктуры» для гипотетического города с населением в 250 000 -500 000 человек. В рассматриваемый проект было заложено развертывание 600 км оптоволокна (50 км магистральных каналов и 550 км «последней мили»), установка камер видеонаблюдения, датчиков и компьютеров, создание ряда прикладных систем и базы данных, строительство ситуационного центра и обучение служащих. Всего к системе должно было быть подключено около 100 административных и муниципальных зданий. В результате оценка предполагаемых вложений составила $20-30 млн, что сопоставимо, например, с инвестициями в перспективный коммерческий IT-стартап.
Если аппроксимировать эти цифры на 100 крупнейших городов России, то затраты составят $3-4,6 млрд без учета инвестиций в цифровые технологии на уровне регионов, со стороны бизнеса и т.д. Получается, что речь идет не о таких уж космических суммах, как могло бы показаться на первый взгляд.
Что уже создано?
Существует множество примеров использования «умных решений» в традиционных городах по всему миру. В частности, в Барселоне, Сан-Франциско, Милтон-Кинсе (Великобритания), Сингапуре и т.д. А в Южной Корее недавно появился Сонгдо — первый «умный город», целиком и полностью построенный с нуля.
Со стороны бизнеса игроками этого рынка являются большинство глобальных технологических корпораций и телекоммуникационных операторов. Совместно с городским администрациям они выстраивают «умные системы» с использованием интернета вещей (IoT), облачных технологий и анализа больших данных.
Но нельзя быть сапожником без сапог. К примеру, мы построили кластер в Редмонде (штат Вашингтон, США), занимающий площадь примерно в 20 га и включающий в себя 145 зданий, можно назвать «умного города будущего». Для его создания использованы возможности интернета вещей и разработала программную платформу ESB (Energy-Smart Buildings) для анализа данных. Причем речь идет не только о показателях с измерительных приборов, но и о другой корпоративной статистике, даже прогнозы погоды. ESB получает данные от зданий кампуса, в которых установлено 550 000 датчиков, снимающих информацию о 2 млн параметров состояния инженерного оборудования. Это дает около 500 млн отсчетов ежедневно. Собранная информация концентрируется в операционном центре, где она представляется в формате интерактивных графических панелей, отчетов и пр. Облачные сервисы обеспечивают хранение и обработку этих данных в реальном времени. Решение, по нашей статистике, позволяет устранять 48% проблем в течение всего 60 секунд, а годовая экономия электроэнергии составляет 10-11%, за счет чего весь проект окупил себя в течение 18 месяцев.
Цифры и факты
Городские власти чаще всего подходят к цифровизации поэтапно, проходя путь от одного «умного здания» до целых систем, обеспечивающих инновационный подход к решению ежедневных проблем населения.
Например, SAP работает в Буэнос-Айресе одновременно по трем проектам. Система предсказания наводнений компании анализирует информацию, поступающую в онлайн режиме с датчиков, установленных на 1500 км водосточных труб аргентинской столицы. На основе получаемых данных и статистики прошлых лет формируется прогноз вероятности чрезвычайных происшествий. Кроме того, в случае неполадок в канализации ремонтные службы получают информацию о них в режиме реального времени. Совместно с Philips, благодаря которой 91 000 фонарей города теперь оснащена светодиодами и подключена к интернету, SAP создал систему, позволяющую экономить электричество при освещении улиц и своевременно менять выходящие из строя лампы. В планах SAP также оснастить 2 000 коммерческих мусорных баков датчиками для отслеживания их наполненности. Это позволит оптимизировать маршруты мусоровозов, а значит сократить расходы на топливо и разгрузить магистрали Буэнос-Айреса.
«Умные решения» для различных видов транспорта очень часто являются предметом первой необходимости для городов. В этой сфере уже реализована масса проектов по всему миру. К примеру, автобусная компания Хельсинки — Helsingin Bussiliikenne Oy использует IoT облачные сервисы для сбора информации с датчиков, установленных в автобусах. Решение, в частности, контролирует характер вождения, включая такие параметры как скорость и необходимость экстренного торможения. Эта информация предоставляется водителям для повышения качества их работы. Данные датчиков о потреблении топлива, температуре двигателей позволяют идентифицировать автобусы, в которых возникают те или иные механические проблемы. Это позволило на 5% сократить потребление горючего, повысить производительность труда водителей и увеличить степень удовлетворенности пассажиров на 7%.
Другое решение для «умных городов» в партнерстве с IBM создала компания Streetline. Через мобильное приложение оно оповещает городские власти Лос-Анджелеса и обычных жителей о наличии свободных парковочных мест в той или иной зоне. Сервис помогает сократить загрузку парковок в пиковые часы на 22% и уменьшить общий объем трафика на дорогах на 8%.
Энергоэффективность также является неотъемлемой частью «умного города». Компания Current, объединившая активы General Electric (GE) в этой сфере, разработала интеллектуальное светодиодное решение для третьего по величине в континентальном Китае города Тяньцзинь. Оно позволило уменьшить затраты на уличное освещение его бизнес центра более чем на 50%. Внедрение платформы компании Philips — Philips CityTouch и модернизация 50 000 фонарей с помощью светодиодов помогло Семарангу, входящему в пятерку крупнейших городов Индонезии, сократить операционные расходы и повысить эффективность использования электроэнергии. Благодаря решению Microsoft для «умных зданий» американский Сиэтл смог сократить свои затраты на электроэнергию и расходы на техническое обслуживание зданий в коммерческом центре в диапазоне 10-25%.
Перед населением крупных городов всегда остро стоит и проблема экологии. Даже если не рассматривать китайские города, печально известные своим смогом, то, например, по данным Королевского колледжа Лондона (King’s College London), от загрязнения воздуха в 2010 году умерло порядка 9400 жителей столицы Объединенного Королевства. Совместный проект Intel с британским научным сообществом — Sensing London — одна из многих попыток, предпринимаемых по всему миру для решения проблем изменения климата и ограниченных ресурсов с помощью IoT. Для его реализации по всему Лондону было размещено более 80 датчиков мониторинга качества воздуха. Благодаря проекту исследователи могут получать информацию по наиболее загрязненным районам города и вырабатывать стратегии по решению проблемы. В рамках другого проекта Intel, связанного с инновациями в сфере экологии, городской совет Дублина использует технологии корпорации для IoT для прогнозирования изменения погодных условий и сокращения ущерба от наводнений.
Совсем недавно, в феврале 2017 года, Intel, Current и американский телекоммуникационный оператор AT&T объявили о развертывании системы по наблюдению за дорожной ситуацией и мелкими преступлениями в Сан-Диего (США). Она подразумевает оснащение 3200 фонарей города камерами, микрофонами и сенсорами, а также замену старых ламп на светодиоды на 23% городских конструкций для освещения улиц. В 2014 году аналитики Frost&Sullivan оценивали объем относительно молодого рынка таких «умных решений» для городов в $1,5 трлн к 2020 году.
Следующим шагом развития умных городов является — поиск способов для объединения разрозненных «умных технологий» в единую цепь, примеры которых пока не скорее единичны. Например, Барселона, которую можно считать одним из первопроходцев движения к инновациям, в сотрудничестве с Cisco реализует проект по интеграции своих транспортных решений, системы по управлению отходами и «умным освещением» с помощью «туманных вычислений» (fog computing) для принятия комплексных решений в режиме реального времени.
Промежуточные итоги
Реализованные проекты показывают, что внедрение технологий «умных зданий» позволяет сэкономить от 10 до 30% электроэнергии и до 20% воды. При этом число аварий в электросетях может быть уменьшено на 45%, а в сетях водоснабжения и системе сточных вод — на 20%. Кроме того, расходы на сбор измерений сокращаются на 30%, а на эксплуатацию — на 15%.
В свою очередь, «умный транспорт» — это до 20% экономии времени на поездках, 15% уменьшения времени поиска парковок, 10% сокращения времени простоя транспортных средств, 5-12% экономия горючего и до 7% снижения вредных выбросов в атмосферу. То есть и дышать легче, и времени свободного больше.
Эти цифры говорят сами за себя, а значит «умные города» стоят того, чтобы в них инвестировать. Кроме того, можно предположить, что цифровизация, как и в сфере бизнеса, поможет городам бороться за человеческие ресурсы, без которых невозможно будущие развитие.
Фото: DR.
Автор: Александр Данилин
Источник