Главная  / Назначение освещения  /  Программа «Умный город» поможет выйти на новый уровень развития городских электронных сервисов и услуг. Умный город – концепция, технологии, перспективы развития

Программа «Умный город» поможет выйти на новый уровень развития городских электронных сервисов и услуг. Умный город – концепция, технологии, перспективы развития

Назначение освещения
10.10.2019
  • Облачные вычисления ,
  • Сетевые технологии ,
  • Системное администрирование
    • – Вот ты говорил, город – сила, а здесь слабые все…
    – Город – это злая сила. Сильные приезжают, становятся слабыми, город забирает силу… Вот и ты пропал!
    к/ф «Брат»

    Мы с вами живем в удивительное время. Время, когда претворяется в жизнь то, о чем говорили фантасты прошлых десятилетий.

    Для нас уже нет ничего необычного в «умном телефоне», «умном пылесосе», «умном автомобиле», «умном доме»: смартфоны и роботы-пылесосы уже стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, все популярнее становятся системы автоматизации жилых зданий, активно ведется разработка беспилотных автомобилей.

    Процесс «smart-изации» всего и вся нас окружающего подобно снежному кому набирает и набирает скорость, увеличиваясь в объеме. И с высокой долей уверенности можно заявить, что следующим звеном этой цепочки станет «умный город», ведь практически все большие агломерации так или иначе задумываются об автоматизации процессов управления городским хозяйством.

    Думаю, самое время разобрать тему по полочкам:)

    Город-сказка, город-мечта

    Что же представляет собой «умный город», или же, выражаясь языком Шекспира, Smart city? По сути это универсальная комплексная система информационной поддержки, которая выполняет две основные функции:

    – обеспечивает ключевой информацией все уровни городской исполнительной власти;
    – предоставляет интерфейсы обратной связи, через которые исполнительная власть может воздействовать на определенные сферы городской жизни, попадающие в зону ее ответственности.

    В чем ее польза?

    Во-первых, реализация этой концепции однозначно повышает качество жизни населения региона, или, как это сейчас стало модно называть, life quality experience.

    Во-вторых, это снижение затрат на эксплуатацию инфраструктуры за счет автоматизации рутинных процессов по управлению городским хозяйством и создания средств объективного контроля за работой городских служб. В нынешних жестких экономических условиях, сопровождающихся сокращением количества денег, в том числе и в сферах ЖКХ, оптимизация текущих процессов – едва ли не самое популярное решение.

    Но сорвем красивую упаковку и посмотрим, что скрывается под этикеткой «Smart city».

    Ключевым связующим звеном «умного города» является некоторый операционный центр, который аккумулирует в себе информацию от нижестоящих систем и является высокоуровневым агрегатором управляющих воздействий.

    Следующий уровень за центральной консолью – уровень конкретных областей городского хозяйства , в каждой из которых стоят свои задачи и свои показатели эффективности со своей спецификой. И в связи с этим каждая такая область управляется отдельным приложением. Например, приложение по «умному управлению городским освещением», которое позволяет задавать с центральной консоли общую политику управления светом в городе и оптимизировать затраты на электричество и операционную поддержку освещения. Или система «умного управления жилищно-коммунальным хозяйством», которая следит за состоянием разных участков ЖКХ и может эффективно реагировать на сбои в отдельных своих частях, а также прогнозировать потенциальные проблемы на основе анализа собранных с датчиков данных (например, где-то на магистрали наблюдается падение давления: вероятнее всего, на каком-то из участков возникла протечка, и система управления призвана помочь локализовать и устранить повреждение, пока это не привело к возникновению аварии).

    Все эти обособленные системы («умный свет», «умное ЖКХ», «умные системы управления трафиком», «умные здания», «умная медицина» и т.д.) сводятся в единую центральную консоль управления городом – этакий «городской мозг», который обрабатывает полученную информацию: фильтрует, сортирует, агрегирует и анализирует. Результаты этой обработки выводятся на общегородской dashboard, отражающий текущее состояние городских систем, – своего рода панель управления городского начальника.

    Если на центральной панели наблюдаются какие-то проблемы, то ответственные лица могут перейти в конкретную систему управления областью городского хозяйства прямо из панели и оперативно разобраться в деталях происходящего, принять адекватные меры.

    City as a service

    Помимо мониторинга городских систем и коммуникаций, «умный город» призван изменить в лучшую сторону еще один ключевой аспект городской жизни – процесс взаимодействия власти и гражданина. Если раньше каждая область городского хозяйства была практически суверенной и управлялась относительно независимо от остальных (со своими стандартами, правилами, процедурами), то «умный город» в своей идеальной реализации должен предоставить гражданину доступ к городским сервисам через единый интерфейс, к которому были бы применимы общие правила взаимодействия с понятными индикаторами качества и понятными принципами работы. Фактически это должна быть реализация идеи «Город как сервис», дающая гражданину максимально быстрый и удобный способ обратного взаимодействия с городской инфраструктурой. «Интегрированное городское правительство», если хотите.

    Технологический базис
    Естественно, для воплощения этой концепции в жизнь необходим ряд технологий и построенных на базе этих технологий решений, позволяющих реализовать «умный город» с технической точки зрения.

    Можно выделить четыре базовых элемента в технологической структуре «умного города», а именно:

    – интернет вещей , технологическая концепция которого позволяет собирать нужную информацию от объектов и обеспечивает обратную связь с ними;
    – инфраструктуру передачи данных , связывающую приложения с объектами городской инфраструктуры;
    – системы анализа данных , позволяющие извлечь из большого объема данных полезную информацию;
    – систему агрегации и унификации данных , призванную упорядочить и синхронизировать огромные потоки данных.

    По функциям интернета вещей и инфраструктуры передачи данных все более-менее понятно, а вот о присутствии платформ обработки данных в описанном технологическом базисе скажем отдельно.

    Очевидно, что информационный поток в системах «умного города» огромен и большая часть информации фактически дублируется, а то и вовсе не является ценной. И системы работы с данными играют важнейшую роль: нужно правильно отфильтровать и кластеризовать данные, проанализировать и выявить зависимости – от этого зависит корректность прогноза и точность реакции на возникающие события.

    Пожалуй, будет справедливо сказать, что именно в этих системах и заключен «разум умного города», его «мозговой центр». И конечно, «умный город» невозможен без «умных людей» – экспертов с достаточным для эффективного использования систем уровнем знаний и навыков.

    Внимание, вопрос!

    Объявляем перерыв. Перерыв на рубрику «Минутка каверзных вопросов». И победителем рубрики сегодня становится вопрос «На чем основана гипотеза о росте популярности технологии «умный город» в ближайшем будущем?».

    Спасибо за вопрос. На сегодняшний день явно просматриваются два глобальных процесса, располагающих к распространению «умных городов».

    Первый из них – это рост городского населения со всеми вытекающими отсюда последствиями. Сегодня в городах живет более 60% населения Земли, и тренд по увеличению количества людей в городах сохраняется. Например, Москва по количеству населения – это примерно три Финляндии и примерно полторы Чехии. При этом города сегодня создают до 70% валового мирового продукта, т.е., другими словами, до 70% мировой экономики находится в городах. Эффективно управлять таким огромным хозяйством без использования высокотехнологичных инструментов едва ли возможно. Поэтому уже сегодня все крупные агломерации занимаются внедрением в жизнь концепции Smart city. С разным уровнем готовности примеры проектов построения «умных городов» есть во всех без исключения частях света.

    Процесс второй , пожалуй, даже более важный, чем первый, – поиск новых источников дохода на следующем этапе технологического развития. По существу, внедрение «умного города» – большой и прибыльный бизнес. Согласно классической матрице BCG (Boston Consulting Group) развитие ниши «умных городов» – это вывод на рынок новой «дойной коровы», которая в следующие несколько лет будет нести большую прибыль в IT-отрасль.

    По разным оценкам, к 2020 году этот рынок будет составлять порядка полутора триллионов долларов. Причем монетизация «умного города» может идти самыми разными путями: четкой модели, по которой работает рынок, пока еще нет. Однако, как ни крути, полтора триллиона – большие деньги, и многие за них хотят побороться.

    Чего же мы ждем?!

    При всей перспективности решения имеется ряд причин, препятствующих взрывному развитию «умных городов». И компания Huawei заинтересована в преодолении этих препятствий, поскольку мы видим будущее в развитии «умных городов».

    Одна из таких причин – legacy старых систем с разрозненными интерфейсами данных и старыми протоколами, которые непонятно как интегрировать друг с другом. Такие сети работают медленно, имеют множество проблем с безопасностью и еще целый букет недостатков. И решений тут два: либо вырезать на корню старые системы и менять на новые (но это дорого и не всегда возможно), либо изобрести некоторую «волшебную железку», которая «вжух!» и соберет нужные данные с разнородных интерфейсов, нормализует их и передаст на вышестоящую платформу.

    В Huawei пошли по второму пути. Мы разработали универсальный шлюз с большим количеством проводных и беспроводных интерфейсов, который выполняет работу по сбору и нормализации данных из разнородных источников. На текущем уровне технологического развития без такого универсального шлюза построение инфраструктуры сбора данных в «умном городе» сопоставимо с чудом. Либо сеть будет очень сложной и многократно избыточной, либо она не будет собирать все необходимые данные.

    Итак, что из себя представляет универсальный шлюз от Huawei? Фактически это инфраструктурная основа сети в «умном городе» – IoT-маршрутизатор, выполненный в индустриальном корпусе и предназначенный для работы на улице, защищенный от воздействия неблагоприятных погодных условий.

    Ключевое понятие здесь – IoT. В этом шлюзе интегрирована поддержка специальных промышленных интерфейсов передачи данных (PLC, DI/DO и т.д.), характерных больше для SCADA-систем, нежели для телекоммуникационной инфраструктуры. Помимо этого, в нем реализованы полный стек стандартных сетевых протоколов и системы сетевой защиты (встроен межсетевой экран), посему можно без зазрения совести сказать, что это полноценный маршрутизатор.

    Развертывание сетевой инфраструктуры «умного города» на базе таких шлюзов становится довольно типичной и понятной задачей.

    Другая причина, являющаяся «стопером» для развития «умных городов», – отсутствие платформы, способной работать с по-настоящему большими данными. Информационный поток «умного города» весьма требователен к производительности систем, обрабатывающих эту информацию.
    На эту проблему Huawei может ответить системой Fusion Insight.

    Fusion Insight реализована на базе Hadoop, в основе лежат облачная платформа Fusion Sphere (OpenStack), система хранения данных Huawei OceanStor и вычислители на базе Х86.

    Мы видим большие перспективы развития технологий «умных городов», роста объемов рынка. Именно поэтому часть разработки компании Huawei в ближайшем будущем будет направлена на поддержание популяризации технологий Smart City и техническое обеспечение развития данных технологий.

    Теги:

    • Smart city
    • технология
    • инфраструктура
    Добавить метки

    Про "Интернет Вещей" (он же IoT) уже писано-переписано. Некоторые считают, что все это бессмысленные потуги маркетологов, которым нужно только одно - продать что-то ненужное. В этом есть определенный смысл. Но давайте я вам покажу список более чем 80 стартапов из мира IoT, которые объединены темой только "Умного города" и вы сами решите что это: маркетинговый хайп или действительно что-то трендовое, что придет в нашу жизнь через пару лет.

    Кстати, попытка собрать в кучку 40 стартапов из мира "интернет вещей" уже была. Напомню вот эту статью трехлетней давности: " ". Довольно популярная статья оказалась. Почему бы и не повторить? А что, если это будет в два раза больше всяких названий?

    Тем более, что стоимость всевозможных датчиков и сенсоров с 2014 года упала более чем в два раза. Имеется ввиду - таких типичных датчиков, средний ценник на которые ныне порядка 60 центов за шутку. А еще появились и очень дешевые модули для датчиков, с очень простым подключением к сетям, программированием и имплементацией в готовые решения. Такие как, например, ESP8266 и их производные. Вот тут даже есть сообщество любителей ESP на русском , где можно не только купить "веселые платки", но и нахвататься по верхам программирования и схемотехники.

    Снижение стоимости датчиков и чипов - главный тренд развития технологий Internet of Things, как мне кажется. И очень скоро стоимость решений достигнет критической отметки - не скажу порог, но пусть это будет 50 рублей в розницу за один датчик. Еще одним порогом входа является сложность решений, но это вопрос процесса и очень много компаний работает в данном направлении - от "старой гвардии" в лице IBM и Cisco, до младого племени, широким массам пока плохо известным. Ну, и Amazon, Google и разумеется Microsoft также не отстают.

    Но на мой взгляд, главный барьер взрывного роста технологий IoT - в головах. И бизнес-схемах. Почти все IoT-решения, за которыми я слежу в пределах прямой видимости, крутятся вокруг "снять показания счетчиков". И это и есть главная ошибка. И что характерно - эту же самую ошибку уже проходили в конце 90-х - начале 2000-х, на заре развития всяких интернет-сервисов, когда пытались прямо перенести модели мира офф-лайна прямо в Интернет, не задумываясь о том, что Интернет может значительно больше и отличается от офф-лайна.

    Ну, смотрите:

    1. Сначала все СМИ начали делать "представительства в Интернете" собственных офф-лайн продуктов. Все эти газеты и журналы проиграли конкурентную борьбу новым медиа по качеству, скорости, охвату аудитории. Сегодня уже не существует ни одной газеты, которая по охвату могла бы конкурировать с даже некоторыми региональными интернет-проектами.
    2. Масса справочников, каталогов, прочих "желтых страниц" и "досок объявлений" так же медленно сдулись под натиском поисковых систем и классифайд-ресурсов с контентом, который создают пользователи. Поскольку поиск гораздо удобнее, а UGC - всегда эффективнее в вопросах каталогизации и упорядочивания неупорядочиваемого.
    3. Электронные карты и навигаторы уничтожили бизнес бумажной картографии. Просто потому, что возможности бумажных карт ограничены. Сегодня вообще никому не нужны бумажные карты.
    4. А вот социальных сетей при большевиках в традиционных СМИ вообще не было. Трудно даже подобрать аналог соцсетей из мира офф-лайн… Посиделки на лавочке? Клуб по интересам? Похоже, но не оно.
    5. Самый взрывающий мозг пример - мессенджеры. Это как бы телефония, но… бесплатно. Как так - бесплатно-то?

    Я думаю, что нечто похожее будет и с IoT. Который получит массовое распространение, если будет найдена такая бизнес-схема и такой сервис, который был бы в принципе не похож на существующие офф-лайн сервисы, но будет возможен только если использовать все достоинства фактически мгновенной коммуникации и обработке огромных массивах данных в нечто очень полезное. То, что приносит пользу, само собой разумеется.

    Но поскольку пока такой схемы не найдено, огромное количество "компаний с нуля" пытаются атаковать этот технологический тренд с разной степенью успешности.

    И в данном материале я просто перечислю все более менее известные и успешные 80+ стартапов из мира IoT, относящиеся к сфере "умного города". Возможно, кому-то это поможет найти ту самую "серебряную пулю", а кто-то просто развлечется, пролистывая список. Со стартапов, которые "взлетят" я сразу хочу получить 5% в УК!

    Для того, чтоб не запутаться - все проекты поделены на десять категорий:

    1. "Parking " - проекты, повышающие эффективность системы хранения автомобилей в городе. Просто подумайте о том факте, что если вы добираетесь на автомобиле на работу час, а остальные 8-10 часов машина просто стоит, то все это время используется крайне дефицитный ресурс. И этого ресурса все меньше и меньше.
    2. "Grid/Energy " - Проекты, которые используют аналитику, алгоритмы и "интеллектуальное прогнозирование", чтобы поддерживать баланс спроса и предложения на электроэнергию. И экономить, разумеется.
    3. "Data-Driven Urban Planning " - переведем это, как "Планирование городского пространства на использовании данных". Стартапы, которые занимаются сбором и изучением локальных данных (что бы это ни значило) и пытающихся на их основании сделать города более удобными, экономичными и прекрасными.
    4. "Smarter Transport " - "умный транспорт" - проекты, развивающие новые подходы по планированию и управлению транспортных потоков. Это могут быть проекты оптимизирующие общественный транспорт или исследующие вообще новые виды, например - "умные велосипеды".
    5. "Environmental Sensors " - "датчики окружающей среды". Компании, которые разрабатывают и внедряют оборудование для изучения городской среды. От метеорологических данных, до уровня загрязнения, включающих световую или звуковую загрязненность.
    6. "Connectivity " - самый близкий к тематике портала Наг раздел про проекты не всегда стандартное использование интернета, про новые технологии подключения и строительства инфраструктуры связности. Именно из-за этого раздела я и взялся писать.
    7. "Waste Management " - "управление отходами". "Умные помойки", если хотите. Использование данных от датчиков (или иным способом) для планирования и оптимизации процессов сбора и утилизации мусора. Очень полезные компании, как мне кажется.
    8. "Traffic/Transit Data " - "данные о трафике / транзите". Проекты, которые планируют городскую логистику с помощью всевозможных мобильных устройств и датчиков.
    9. "Water Software & Analytics " - инструменты, которые помогают анализировать и тестировать воду в городах.
    10. "Disaster Management " - "Управление чрезвычайными ситуациями". В России эта тема довольно сильно зарегулирована и монополизирована МЧС, но в мире тема довольно бодро развивается - существует масса стартапов, которые разрабатывают решения помогающие местным органам власти принимать более оперативные и более информированные решения, основанные на данных. Как "до", так и "во время" стихийных бедствий.

    Поскольку проектов реально много, я просто приведу список (получилось - 81, но это далеко не полный список - даже не претендую), отсортированный по десяти категориям со ссылками на проекты. На некоторые буду давать очень короткие комментарии.

    "Умные парковки"

    1. ParkWhiz . Поскольку это первый в списке стартап, нужно что-то про него написать. Но ничего интересного не обнаружил - это приложение, с помощью которого можно оплатить муниципальную и частично коммерческую парковку почти во всех Штатах (13000 локаций!). Данные о свободных местах получают из "официальных источников".
    2. Parkifi . Разработали "пространственные датчики", которые и продают владельцам парковок.
    3. SpotHero . Парни из Чикаго. Конкурент ParkWhiz. По сути, это приложение по бронированию парковок "заранее".
    4. ETCP . Китайский стартап из Пекина. Разработали оборудование и приложение для оплаты паркинга. Открытый API позволяет разные схемы монетизации, вплоть до "бесплатного паркинга, если вы купили у нас на 10000 юаней".
    5. Spot . Массачусетская компания к которых приложение умеет организовать бронь. Вы можете взять, и организовать свою парковку и брать за нее деньги. Ну, если у вас есть площадь под парковку.
    6. Evopark . Датская компания, в которую инвестировал Porsche. Работает на RFID-метках.
    7. EZParking . Китайцы. Работает на принципе сбора данных с автомобилей "в системе", для вычисления свободных мест. Принцип: "вот он припарковался, а вот - отъехал. Ура! место свободно!"
    8. Passport . По сути продают приложение по оплате паркингам с "белым лейблом". Но есть и свои парковочные ворота со счетчиком "Въехал-Выехал".
    9. MeterFeeder . Проект от Y Combinator. Интегрировали своё приложение в систему муниципальных парковок и принимают деньги в оплату.

    "Умная энергетика"

    1. Telensa . Британский проект, очень крутой. Это решение для управления уличным освещением и съема данных с электросетей. В фонари на базе LED они устанавливают датчики, а связь обеспечивается по Ultra-Narrow Band - частное решение LPWAN.
    2. Utilidata . Используют специальные датчики (не разобрался какие) для съема данных о вольт-амперных характеристиках в различных узлах электрической сети, разбираются в происходящих процессах и выстраивают стратегию энергосбыта. Из инвесторов у них такой энергетический гигант, как E.ON - крупнейшая энергетическая компания Западной Европы (RuhrGas - это дочка E.ON).
    3. Gridcure . Канадский стартап. Что-то про SaaS и BigData с упоминанием Predictive Analytics и прочих Buzzwords.
    4. AutoGrid Systems . Система оптимизации энергоснабжения относительно небольших объектов, типа бизнес-центра или дата-центра. Проект рассматривает не просто систему энергоснабжения, но и учитывает, и замыкает в общий контур управления центральные сети энергоснабжения, местные источники энергии, системы обеспечения бесперебойного энергоснабжения. Ну, то есть подключает к интернет ИБП, приборы учета и генерацию.
    5. Varentec . Стартап профинансированный корпораций 3M (та самая, что изобрела скотч), Министерством энергетики СШИ и лично Биллом Гейтсом. Они разработали специальную "вещь", которая не только измеряет VAR энергосетей, но и осуществляет балансировку активного и реактивного тока в сети. Устройства ставятся на фидерах потребителей и имеют постоянную связь между собой - эдакий электро-рой (swarm).
    6. Dispatchr . Система автоматической диспетчеризации точек потребления. Координирует осветительные сети на уровне города.
    7. Energyworx . Еще один проект в области оптимизации энергоснабжения и энергопотребления. Говорят, что только за счет выявления "черных дыр" и мошенников (да, в европах тоже крадут электричество) позволяют сократить энергоснабжение до 10%. Что, безусловно, много в масштабах города-миллионника.
    8. Trilliant . Стартап профинансированный корпорацией ABB. Те, кто хоть раз сталкивался с электромонтажом - знают что это за компания. Объем финансирования - 146 миллионов долларов. Разрабатывают приборы учета электроэнергии, собирают данные в кучку, анализируют и выдают прогнозы.

    "Планирование городов"

    1. Mapillary . Краудсорсинговое приложение для составления виртуальных туров по городам "как есть". В приложении делаются фотографии, которые по геотегам привязываются к карте и потом как-то хитро обрабатываются. Получается образ города, созданный тысячами людей. По образу уже можно что-то планировать и строить.
    2. Civic Insight . Как я понял, это актуализатор данных по городской собственности, на основании открытых данных и подключенных частных данных. Используются технологии картографического гиганта ESRI.
    3. Calthorpe Analytics . Трудно назвать стартапом компанию, которой более 30-ти лет. Но как пример обогащения картографических данных с помощью "подключенных устройств" - очень хороший.

    "Умный транспорт"

    1. Social Bicycles . Оснащенные GPS-велосипеды, плюс "умные велопарковки". Очень крутая технология, пионер "шер-экономики" из Нью-Йорка.
    2. Mobike . Китайский So-Bike. Тоже "общественные велосипеды", но в Шанхае, Пекине и еще много где. Объем инвестиций - миллиард долларов.
    3. Ofo . Еще один байк-шеринг.
    4. Shuttl . Автобусы, подключенные к интернет. Можно арендовать или пристроиться к плановым маршрутам. Нужно отметить, что это стартап из Индии, где люди одновременно живут в XIX, XX и XXI веках.
    5. ZipGo . Еще один индийский стартап, где с помощью приложения можно забронировать место в автобусе. И оплатить.
    6. Urbee . Разработка городского супер-зеленого автомобиля, управляемого через интернет. Детали для него, само собой, печатаются на 3D-принтере.
    7. Cityflo . Индия. И там опять агрегатор автобусного движения. Видимо, там проблема с автобусами нешуточная.
    8. Bridj . Система автоматизации логистики на базе "шер-автомобилей". Ну, или "убер для доставки посылок".

    Датчики окружающей среды

    1. Plume Labs . Мобильная лаборатория на базе смартфона.Данные агрегируются и передаются "куда следует".
    2. Breezometer . Израильская компания по измерению окружающей среды. Агрегируют открытые данные, данные государственных служб и собственные станции наблюдения за погодой. Ценятся в сельском и городском хозяйстве.
    3. Clarity Movement . Очень крутая технология по мониторингу погоды и загрязненности атмосферы. Погодные станции с огромным набором датчиков и питанием от солнечных батареек. У них не так все просто, но очень интересно развивается.
    4. eLichens . Французская компания с собственными датчиками атмосферных явлений и загрязнения.
    5. Understory . Миниатюрная метеостанция с аналитикой и обработкой погодных явлений.
    6. Blyncsy . Используют данные от мобильных операторов и на основании оных строят всякую интересную аналитику, ценную для управления городами.

    Connectivity

    1. Veniam . Подключают автомобили по Wi-Fi. Точнее - разрабатывают решения для обеспечения вай-фаем пассажиров транспорта.

    Умный город (калька с английского smart city) – это взаимосвязанная система коммуникативных и информационных технологий с интернетом вещей (IoT), благодаря которой упрощается управление внутренними процессами города и улучшается уровень жизни населения.

    Интеллектуальный город выполняет две важные задачи:

    • сбор и передача данных представителям управления;
    • налаживание обратной связи между администрацией и горожанами, благоустройство среды.

    Согласно данным исследования компании McKinsey, к 2020 г. количество smart cities на всей планете возрастет до 600.

    Плюсы смарт сити заключаются в повышении уровня жизни граждан и в уменьшении издержек рабочих процессов благодаря автоматизации деятельности, не требующей применения аналитических навыков.

    Термин «умный город» был введен относительно недавно, и однозначного толкования этого понятия до сих пор нет. Однако эксперты сошлись в том, что основной источник управления смарт сити – данные о населении.

    Цифровые города постоянно улучшают свои функции за счет непрерывной обработки и обновления сведений. Интегрированные датчики собирают информацию, полученную от жителей города и с помощью электронных устройств. После анализа собранных данных происходит оптимизация, решающая проблемы неэффективности.

    Компоненты системы интеллектуальных городов:

    • Видеонаблюдение и фотофиксация;
    • Интеллектуальные транспортные системы (ИТС);
    • Единая система экстренного вызова (пример – «Система-112» в России);
    • Единая диспетчерская служба и ситуационные центры;
    • Интернет вещей (IoT);
    • Пятое поколение мобильной связи (5G).

    Эти инструменты сбора и анализа информации используются для улучшения функционирования транспортной развязки, медицины, промышленности и других сфер, формирующих модель цифрового города.

    В декабре 2017 г. сотрудники Научно-исследовательского института технологий и связи определили семь основных направлений цифрового поселения.

    Особенности смарт сити

    • Умная экономика:
      • Формирование благоприятной среды для инновационной деятельности, в том числе для развития информационно-коммуникационных технологий;
      • Налаженная система онлайн-бронирования гостиниц.
    • Умное управление:
      • Отлаженное функционирование системы коммуникации между жителями города и представителями исполнительной власти, информационная открытость городской администрации;
      • Активность граждан в управлении городом;
      • Актуальность документации стратегического планирования;
      • Высокая посещаемость официальных сайтов городской администрации.
    • Умные финансы:
      • Доступность банкоматов;
      • Прозрачность государственных тендеров;
      • Система оплаты проезда по безналичному расчету.

    • Умная инфраструктура:
      • Отлаженная работа интернет-сервисов для вызова и оплаты такси;
      • Возможность мониторить дорожный трафик в режиме онлайн;
      • Наличие сети заправочных станций для электромобилей;
      • Сервис по предоставлению услуг каршеринга.
    • Умные жители:
      • Активность и количество пользователей Всемирной сети;
      • Применение электронных карт учащихся;
      • Доступность данных о рынке труда.
    • Умная среда:
      • Развитая система мониторинга экобезопасности;
      • Участие горожан и администрации в устранении последствий несанкционированного выброса мусора.
    • Умные технологии:
      • Наличие бесплатных точек Wi-Fi, в т.ч. в общественном транспорте;
      • Функционирование сетей мобильного широкополосного доступа.

    К числу умных городов можно отнести Москву, Санкт-Петербург, Сочи, Копенгаген, Сингапур, Стокгольм, Цюрих.

    Оригинальный и футуристичный проект умного города – поселение Масдар на территории Объединенных Арабских Эмиратов. Полная реализация программы будет осуществлена только к 2030 г., но первые дома и основные элементы инфраструктуры города появятся уже в 2018 г. Численность жителей-первопроходцев составит 7 тысяч человек.

    По задумке проектировщиков Масдар должен стать полностью автономным и самодостаточным и вмещать до 100 тысяч жителей. Энергию для обслуживания и функционирования городских систем будут черпать из возобновляемых источников – солнца, ветра и воды.

    Несмотря на жаркий климат ОАЭ, внутри Масдара планируют сохранить комфортную для человека температуру. Улицы города проектируются с учетом положения солнца и направления преобладающих ветров. По территории поселения будут курсировать электрические автопилотируемые автомобили, в то время как обычному транспорту запретят подъезжать к городу ближе чем на две мили – это решение, позволяющее снизить выброс углерода в атмосферу.

    Технологии умного города позволят снизить объем потребляемой воды благодаря использованию умных счетчиков, а сточная жидкость будет перерабатываться для полива растений. В планах проектировщиков – построить мусороперерабатывающий завод, на котором будут трудиться горожане: сортировать отходы, выбрасывая каждый вид в соответствующие контейнеры.

    Почему за интеллектуальными городами – будущее?

    Сейчас во всем мире не так много smart cities в глобальном соотношении, при этом создание умного города – трудоемкий процесс, который затрагивает все слои инфраструктуры. Потеряет ли идея свою актуальность через несколько лет? Это вряд ли. Есть две причины, по которым рост умных городов не остановить:

    • Необходимость осваивать новые прибыльные ресурсы. Цифровые мегаполисы приносят весомый доход в сфере развития IT-отрасли, стоимость которого через пару лет составит приблизительно 1,5 трлн долларов;
    • Рост населения городов. В городах сосредоточено до 70 % мировой экономики. Чем больше растут эти цифры, тем сложнее становится контролировать такие крупные отрасли. Поэтому концепция умного города будущего так популярна – она становится основным инструментом управления хозяйством в развитых странах.

    Сегодня примерно 60 % людей всей планеты проживают в городах, и эта цифра имеет тенденцию к увеличению.

    Если это настолько выгодно, почему города «умнеют» так долго?

    Причина, по которой умные мегаполисы еще не разрастаются по всей планете, как грибы после дождя, в том, что в мире не существует единой системы для сбора и анализа данных. Информация собирается слишком разнородными приборами – навигаторами, смартфонами, поисковыми системами. И чаще всего огромный пласт данных просто лежит мертвым грузом – потому что неясно, как его применить и синхронизировать в рамках работы с одной платформой.

    Вторая причина – отсутствие необходимых мощностей. Развитие умных городов требует немалых затрат и применения современного оборудования, а для хранения больших данных нужны новейшие сервера. Однако ученые уверены: прогресс неизбежно приведет к тому, что умные поселения станут привычной тенденцией.

    Города развиваются, меняются и приспосабливаются к окружающим условиям как любой живой организм. Экономические, политические и экологические изменения среды их обитания заставляют одни города разрастаться, а другие уменьшаться. Каждый город реагирует на эти изменения абсолютно по-своему, по-своему отвечает на региональные, национальные и глобальные вызовы.

    Представьте себе час пик в большом городе. Люди спешат домой после тяжелого трудового дня. Мимо проносятся беспилотные автомобили; по специально оборудованным безопасным дорожкам, обособленно от моторизованного движения и потока непредсказуемых пешеходов и велосипедистов.

    По мере наступления вечера установленные в помещениях датчики регулируют температуру окружающего воздуха и включают освещение; люди управляют телевизорами, радио, и даже подачей воды в ванной жестами, не вставая со своих кресел.

    Тем временем датчики, установленные на улице, отслеживают состав воздуха и готовы моментально оповещать жителей при достижении в атмосфере опасного уровня отравляющих веществ. Уборка городского мусора планируется компьютером, который автоматически получает данные о наполнении мусорных баков. Системы планирования уличного движения постоянно отслеживают и корректируют потоки трафика, благодаря чему пробки и аварии остаются в прошлом. Все функции городских систем управления незаметно для горожан оптимизируются, делая жизнь проще и эффективнее.

    Концепции «умного города» выглядят как новаторские. На самом деле, это не так, и в будущем мы скорее всего не увидим города, в которых вся инфраструктура управляется из единого центра. Сооснователь компании DOM Builders урбанист Фёдор Новиков рассказывает, как на смену «умному городу» придёт прямая координация действий между жителями.

    «Умный город» звучит футуристично, но эта концепция основана на устарелых принципах городского управления. В ранних версиях «умных городов» предлагалось создать всеобъемлющую городскую инфраструктуру, управляемую из единого центра местными властями. Иначе говоря, вертикальное городское управление, доведенное до крайности.

    Интернет, особенно мобильный, создал среду, которая посягает на базовые принципы вертикальной городской власти. Сама возможность напрямую соединять людей или устройства стимулирует возникновение новых моделей поведения, в рамках которых в правительстве, как в единственном координаторе всего, уже нет нужды. С развитием новых систем и моделей поведения, изначальная концепция «умного города» уйдет в прошлое.

    Кто придумал умные города

    Чтобы понять врожденные болезни и принципы, лежащие в основе «умного города», мы должны изучить происхождение этой концепции и её популяризаторов. Первые концепции «умного города» фокусировались на инвестициях в развитие инфраструктуры. Предлагалось установить по городу миллионы устройств, которые бы контролировались из единого центра.

    Пример "умного города" с централизованной координацией от Cisco

    Разумеется, крупные IT-разработчики и производители техники поддержали такое видение города. Они только рады продавать, устанавливать и обслуживать всю эту инфраструктуру. Одно время не было консенсуса относительно термина «умный город». Люди говорили о «лучших городах», «связанных городах», «цифровых городах» - почти все эти названия принадлежат корпорациям вроде HP, CISCO, IBM. То, что позиционировалось как научное видение будущего, на самом деле, является лишь брендингом и маркетингом.

    Пример "умного города" от Argo, в котором есть функция централизованной координации

    Чтобы внедрить инфраструктуру в подобных масштабах, необходимы значительные капиталовложения из местных бюджетов. Следовательно, такая программа могла быть осуществима лишь в рамках вертикальной городской системы финансирования и управления.

    Для крупных корпораций ставки были необычайно высоки. При помощи лишь одного контракта целый город был бы на всю жизнь оснащен оборудованием, произведенным определенной корпорацией.

    Идея единого контрольного центра нашла поддержку у муниципальных бюрократов. Такая система гарантировала бы увеличение их власти. Монополия на посредничество между жителями - это весьма соблазнительно.

    Город соседей

    Мы по умолчанию привыкли к вертикальному планированию городской инфраструктуры. Это наследие XX века, однако так было не всегда. До индустриализации население большинства российских, американских и европейских городов едва достигало 30 000 человек. Весь город можно было за полчаса пересечь пешком или на лошади. Все жители буквально помещались на центральной площади. Части города были им прекрасно знакомы, да и сами они так или иначе поддерживали связь друг с другом. В целом, это были города соседей.

    Каналетто на площади Святого Марка в Венеции

    Из-за размера городов идеи по созданию частной инфраструктуры были экономически целесообразны. Разработка большинства проектов велась частными предприятиями или объединениями. Бруклинский мост, нью-йоркское метро и электросети - все это было создано на частные деньги. Частные концессии были распространены и в дореволюционной России.

    Горожанин - Правительство - Горожанин

    Волны индустриализации привели к беспрецедентному росту населения и площади городов. В связи с этим городская культура изменилась от города соседей к городу незнакомцев.

    Чем больше было население города, тем слабее становились связи между жителями. Из-за отсутствия средств прямой коммуникации между людьми, возникла необходимость в координаторе. Городские власти заполнили этот вакуум и стали выполнять роль посредника между горожанами.

    Шло время, и власть, которой была наделена городская администрация, лишь росла, равно как и перечень её компетенций. В результате города существовали в виде вертикальных систем на протяжении целых поколений.

    Горожанин - Горожанин

    Возникновение интернета, особенно мобильного, предоставило новую инфраструктуру, заполнившую вакуум между жителями городского центра. Именно это концепция «умного города» не учла. Никто не мог подумать, что интернет посягнет на основную роль местных властей как посредника между жителями. Какими бы большими ни были города, благодаря интернету, у жителей появилась возможность создавать независимые координационные платформы. У местных властей больше нет монополии на посредничество между людьми.

    Мобильный интернет особенно важен. Это первая технология, которая одновременно: соединяет пользователей (или объекты), постоянно меняющих свое местоположение; обеспечивает прямое взаимодействие между кем (или чем) угодно из любой точки города. У людей, компаний, НКО и университетов вдруг появилась возможность создавать координационные платформы для любого количества городских жителей.

    Новая элита власти: частные платформы

    Мобильные технологии меняют распределение власти в современном городе. Кто сильнее всего влияет на жизнь города? Раньше это был мэр и его (или её) чиновничий аппарат. Сейчас же инициаторами изменений все чаще становятся технологические организации.

    Новые технологические возможности привели к возникновению частных городских экспериментов (то есть «стартапов»). Пока что самые успешные и заметные из них находятся в транспортной сфере.

    Местные власти действуют в качестве посредника, регулируя поставки услуг в индустрии такси. Несколько стартапов поменяли эту схему, предоставив частные платформы, которые связывают клиентов и поставщиков услуг напрямую. Они являются чем-то большим, нежели обычными службами такси, среди их услуг даже есть совместные поездки - вид координации пользователей, который раньше был просто невозможен. В Lyft Line они составляют почти 50% от всех запросов в Сан-Франциско.

    Автобусы для работы в Сан-Франциско

    Есть и другие эксперименты, посягающие на вертикальную систему планирования транспортных маршрутов: Chariot составляет частные маршруты через краудфандинг. А в Bridj фиксированных маршрутов вообще нет.

    Как устроен каршеринг в Uber

    Парковка это еще один пример сферы жизни, в которой местные власти являются посредником. В департаменте высчитывают необходимое количество парковочных мест и среднюю цену за каждое. В теории, так достигается равновесие, но на практике оказывается, что спрос на парковку - вещь крайне непостоянная, как во времени, так и в пространстве. Мобильный интернет дает возможность создавать похожие платформы, которые динамически отражают реальный спрос на парковочные места. Вот несколько стартапов, которые именно этим и занимаются: MonkeyParking (запрещен в Сан-Франциско), JustPark (возможность забронировать собственную подъездную дорожку).

    Ключевое значение имеет возможность масштабировать эти платформы. Местные власти связаны географическими ограничениями одного города. А каждая интернет-платформа может охватывать десятки городов. Исследователям и студентам городского планирования необходимо как можно скорее в полной мере оценить значение этого фактора. Чего бы вы хотели: улучшить один город или сотню?

    Переработка субпродуктов данных

    Оригинальное видение «умного города» требовало централизованной установки миллионов сенсоров, камер и трансмиттеров, которые бы собирали информацию о жизни города. Оказалось, что значительную часть этих данных можно собирать без бюджетных затрат на централизованную инфраструктуру. Все больше информации генерируется коммерческими и негосударственными организациями, это своего рода побочный продукт их основной деятельности.

    Операторы мобильной связи, банки, службы доставки и логистики - у всех есть приличное количество данных, которое можно переработать для анализа и планирования жизни города. Значительная часть этой информации пока не находится в общественном доступе, либо сложна для генерации, однако эти проблемы можно решить без правительства в качестве единственного посредника-интегратора.

    ***
    Раннее видение «умного города» склонялось к вертикальной системе городского управления. Оно было на руку IT-компаниям и производителям техники, ведь в рамках централизованной инфраструктуры города бы зависели от стандартов, навязанных этими компаниями. Интернет, особенно мобильный, меняет расстановку сил в современных городах. Он предоставляет инфраструктуру, которая заполняет вакуум коммуникаций между жителями города. Что, в свою очередь, отторгает вертикальную систему управления. Муниципальные власти перестали быть монополистами в посредничестве между жителями.

    Мы свидетели того, как власть постепенно переходит к частным посредникам, а в скором будущем - к платформам прямой самоорганизации жителей.

    Первая ласточка.

    Проект Fujisawa Sustainable Smart Town уже воплощается в жизнь. Данную модель проекта компания Panasonic планирует распространить по всему миру, положив начало старту создания городов нового типа.
    Насколько это все для нас будет хорошо, время покажет.

    Мы не умеем предсказывать будущее, но вполне способны представить, какой будет жизнь в крупных мегаполисах. В первую очередь городские центры будут еще более густо населены: ожидается, что 75% населения Земли будет проживать в городах к 2050 году. Как следствие, мегаполисы, перегруженные и в настоящее время, в будущем будут испытывать еще большие проблемы с нагрузкой, инфраструктурой и транспортом.

    Эти проблемы призваны решить инновации для городов, которые внедряются и тестируются во многих странах уже сегодня. По данным исследовательской компании ABI Research, к 2016 году города мира в совокупности потратят $39.5 млрд на смарт-технологии.

    Существуют амбициозные проекты городов будущего, в которых уже живут люди. Вот, например, 4 города, которые активно внедряют технологии и то, чем они могут стать к 2030 году.

    Сонгдо, Южная Корея

    Один из крупнейших проектов умных городов - строящаяся с 2003 года международная экономическая зона Сонгдо. Его стоимость оценивается в 35 млрд долларов США.
    Сондго расположен неподалеку от центра города Сеула, рядом с международным аэропортом Инчхон . Его планируют сделать одним из самых важных бизнес-центров во всем мире. Город использует в своих интересах программы Cisco, чтобы предоставить высокоуровневую возможность взаимодействия между жителями. В 2015 Сондго будет вмещать 80.000 жителей на области площадью в 610 гектаров, становясь шире и больше за счет недвижимости, построенной частными инвесторами. “Этот генеральный план включает разнообразное множество программируемых элементов и разработан, чтобы стать дружественным для пешеходов городом, с очень высоким уровнем жизни. Здесь будут массово использоваться высокие технологии, с многочисленными зелеными зонами, и развлекательными парками” - комментирует свой проект KPF Kohn Pedersen Fox Associates.

    Несмотря на то что полная реализация проекта не ожидается в этом десятилетии, в Сонгдо уже живут 40 тысяч человек и еще 55 тысяч ездят сюда на работу каждый день. В 2016 году здесь будет построено свыше 400 зданий, в том числе самый высокий в Южной Корее небоскреб. Все эти здания будут буквально напичканы технологиями. Инфраструктура Сонгдо основана на сетевых технологиях, объединяющих все эксплуатационные системы в единое целое. Таким образом, жители смогут управлять средой обитания. Так, например, одним нажатием кнопки в удаленном режиме они смогут управлять всеми процессами у себя дома, связанными с потреблением энергии - от освещения до кондиционирования воздуха.

    Каждый житель города имеет смарт-карту, которая является его личным ключом ко всему в городе: поездке в метро, оплате парковочного места, просмотру фильма, прокату бесплатного общественного велосипеда и др. При этом карта не идентифицирует пользователя соответствующей услуги.

    Для Сонгдо была разработана уникальная система утилизации отходов: в домах установлены пневматические мусоропроводы, которые «высасывают» бытовой мусор и сортируют его. В будущем планируется, что отходы будут доставляться прямо на метановый завод, производящий топливо для двигателей.

    Для решения транспортной проблемы в городе также реализуется ряд инновационных решений. Например, подземные парковки (95% парковок в Сонгдо находится под землей) или электронные дорожные знаки, автоматически меняющиеся в зависимости от плотности автомобильного и пассажирского потока. Кроме того, к единой городской сети будут подключены электромобили и машины с водородными двигателями.

    Мальме, Швеция

    Города будущего - это не только «умные» жилые IT-сети. Городские инновации также подразумевают новые способы экономии энергии и создания экологически чистых инфраструктур.

    Некогда шведский город Мальме был загрязненным промышленным центром с атомными электростанциями. Однако в 2000 году городские власти закрыли оба завода и пообещали сделать Мальме углеродно-нейтральным к 2020 году и способным работать на полностью возобновляемые источники энергии к 2030 году.

    Уже к концу этого года весь городской парк транспортных средств города планируют перевести на альтернативное топливо - водород, электричество или биогаз, последний из которых создается из собираемых пищевых отходов.

    Один из районов Мальме - Западный порт - превратился в полигон для строительства, так называемой, устойчивых зданий (sustainable building). Это инновационная архитектура, подразумевающая длительный срок эксплуатации, использование экотехнологий, нулевые выбросы вредных отходов и общее благосостояние проживающих.

    В этом порту на месте бывшего завода работает ветровая турбина, обеспечивающая энергией часть города. Район также использует систему, так называемых, аквиферов или водоносных горизонтов, позволяющих собирать и хранить дождевую воду, чтобы в дальнейшем использовать ее для обогрева или охлаждения домов.

    Кроме того, в этом районе для всех застройщиков действует правило - крыши и участки стен домов должны быть покрыты растительностью.

    Площадь инновационного района МАльме сможет вместить 10000 человек и предоставить около 20000 рабочих мест.

    Нью-Йорк, США

    Конечно, Нью-Йорк больше ассоциируется с обилием небоскребов, заторами, отходами и культом потребления, чем с экологическими технологиями и зеленым дизайном. Однако эту репутацию планируют изменить в ближайшие десятилетия. Дизайнеры и разработчики уже начали реализацию нескольких проектов застройки неиспользуемых участков города зданиями устойчивой архитектуры.

    Один известный городской дизайн-проект в Нью-Йорке - Lowline планирует строительство подземного зеленого парка на заброшенной троллейбусной станции, которая будет использовать солнечные батареи для освещения места, а также стимулирования роста растений и деревьев.

    Еще один интересный экопроект - Plus Pool, большой общественный бассейн, заполняемый, отфильтрованной сточной и речной водой, безопасной для плавания. Проект находится в стадии тестирования и полностью финансируется краудфандингом (на сайте Plus Pool можно приобрести именную плитку в будущем бассейне).

    Масдар Сити, Абу-Даби, ОАЭ

    Кружевная прохлада улиц города, расположенного в знойной пустыне; бесшумный транспорт, скользящий по ним; зеленый оазис с пальмами, искусственными водопадами и водоемами там, где земля летом не ведает дождя. Что это? Глава из фантастического романа? Нет, это новый город в Объединенных Арабских Эмиратах.

    Масдар Сити в пригород Абу-Даби еще не заселен, как Сонгдо, но стремится быть глобальным эталоном для умных городов с низким уровнем выброса углеродов, которые работают в основном на возобновляемые источники энергии.

    Masdar в переводе с арабского означает «источник». Ключевая роль этого города – построение своего рода тест-лаборатории для компаний, занимающихся экотехнологиями, исследовательских институтов и государственных организаций со всего мира. Появившиеся тут новые изобретения потом будут реализованы не только в ОАЭ, но и в других странах.

    Удивительно, но страну, являющуюся крупным экспортером нефти, настолько озаботили вопросы энергетической безопасности, изменения климата, сохранения водных ресурсов и защиты природы, что правительством решено было создать особое место, где специалисты со всего света могли бы работать над разрешением этих проблем.

    Особенностью архитектуры города будут ажурные конструкции, закрывающие на уровне крыш почти все улицы города и позволяющие даже в жаркий полдень сохранять прохладу. Этот полог создаст необычное чувство уюта, а также значительно сократит затраты энергии на кондиционирование зданий города.

    Проект города был разработан студией Foster + Partners, их основная идея – сочетание традиционной архитектуры страны и архитектуры урбанизированных регионов. Использование существующих и прогрессивных материалов для сокращения потребления энергии станет моделью для других городов будущего. Например, потребление энергии на душу населения в Масдаре будет сокращено на 25 % по сравнению со стандартными показателями.

    Масдар будет зоной, свободной от транспорта с двигателями внутреннего сгорания и промышленных предприятий, оказывающих негативное влияние на окружающую среду. Улицы города предназначены для пешеходов и велосипедистов, а транспортное сообщение будет представлено высокоскоростным персональным (электромобили) и общественным (монорельсовая система скоростных поездов) транспортом.

    Строительство Масдара началось в феврале 2008 года в свободной торговой зоне, в 17 км к юго-востоку от города Абу-Даби. Энергоснабжение города будет полностью осуществляться от установок, использующих солнечную энергию и другие возобновляемые источники энергии.

    Запланированная площадь города составляет 6 км 2 , он станет домом для 50 000 человек, также планируется разместить около 1500 коммерческих и производственных предприятий, чья деятельность будет концентрироваться на изучении и производстве экологически чистых продуктов.

    Энергоснабжение

    Самым первым объектом строительства будет солнечная электростанция мощностью от 40 до 60 МВт, которая будет источником питания для всех других строительных работ. По мере развития города дополнительные фотоэлектрические модули будут размещены на крышах вновь построенных домов, чтобы позволит довести энергоснабжение города до 130 МВт. За пределами города будут установлены ветрогенераторы, способные производить до 20 МВт, в настоящее время рассматривается возможность использования также и геотермальной энергии.

    Водосбережение и переработка

    Еще один акцент в развитии экогорода – бережное использование воды. В разработке водосберегающих решений принимала участие компания Grohe. Все решения, предназначенные для Масдара, тщательно отобраны в соответствии с технологиями и принципами эффективного потребления воды в повседневном режиме.

    Завод по опреснению воды, работающий также на солнечных батареях, будет служить источником водоснабжения города. Потребный среднегодовой расход воды в Masdar City запроектирован на 60 % ниже, чем у среднестатистического европейского города, имеющего аналогичный размер и плотность населения. С помощью чего будет достигнуто столь рекордно низкое водопотребление? Около 80 % воды, используемой для водоснабжения Masdar, будет перерабатываться и сточные воды будут повторно использоваться там, где это возможно. В частности, очищенная вода будет применяться для орошения сельскохозяйственных культур и других целей.

    План Масдар состоит в том, чтобы повторно использовать воду столько раз, сколько это возможно. Например, будет опробована инновационная идея – так называемое «восстановительное орошение», предполагающее сбор остатков воды после полива сельскохозяйственных культур.

    В чем суть этого метода? После полива вода проходит через верхние 1 или 1,5 м почвы и удовлетворяет потребности растений в воде. Ниже располагаются подземные системы сбора и собирают излишки воды. Это воду можно использовать для орошения на другой день или направить на другие цели.

    Будет сделана также попытка сократить количество отходов жизнедеятельности города до нулевого значения. Биологические отходы будут использоваться для создания богатых питательными веществами почвы и удобрений, и некоторые из них могут также быть использованы для сжигания в качестве дополнительного источника энергии. Промышленные отходы, такие как пластик, металлы, будут переработаны или повторно использованы для других целей.

    Масдар настолько предан этой концепции, что даже запретил неэлектрическим автомобилям подъезжать к городу ближе, чем на две мили.

    Вместо выработки энергии посредством сжигания нефти, угля или газа, Масдар получает энергию от солнечных ферм. Городом потребляет 20% энергии от той, какой необходим для обычного города такого же размера.

    Впрочем, чиновники оттеснили дату завершения проекта Масдар до 2025 года, и проект претерпел некоторые неудачи в развитии, однако многочисленные инвесторы и компании видят в этом городе большой потенциал. Компания Siemens открыла здесь свою ближневосточную штаб-квартиру в прошлом году. Массачусетский технологический институт (MIT) помог основать Масдарский институт науки и техники в 2009 году. Город открыт для предпринимателей и изобретателей в экологической сфере и обещает в будущем поселить до 50 тысяч человек. Власти ОАЭ надеются, что в будущем все города Земли будут подобны Масдар.

    Традиционное планирование подразумевает, что эффективность достигается за счет стандартизации всех элементов. Действительно, если сделать все дороги, элементы освещения, перекрёстки и здания одинаковыми, то можно добиться существенной экономии затрат и заметно ускорить процессы строительства, развития и модернизации городов. Однако Ингеборг Рокер считает, что подобно тому, как с медицинской точки зрения уникальность каждого пациента диктует необходимость в индивидуальном выборе лечения, мы не можем применять один и тот же подход к проектированию различных городов. По её мнению, города следует рассматривать и планировать как живые организмы, где каждый элемент и каждый житель является частью единого целого. Изменения – какими бы незначительными они ни были – нельзя предпринимать, не изучив предварительно влияни е этих изменений на весь организм города и на его окружающую среду.

    Изучение характера взаимодействия между людьми и системами уже сейчас выявило определенные модели взаимодействия, которые никак нельзя назвать стандартными, – говорит Ингеборг Рокер.– Если проанализировать модели поведения и взаимодействие между людьми и системами, например, транспортными системами или системами ликвидации и переработки отходов, то можно создавать города, которые будут одновременно динамичными, высокоэффективными и экологически сбалансированными, но при этом совсем другими.

    Да, городской стиль жизни оказывает влияние даже на самые отдалённые регионы нашей планеты. Чтобы сохранить экологическую сбалансированность, нам следует найти способы ограничивать влияние роста урбанизации на нашу геосферу.

    Каждая эпоха строит свои города. Строит, определяясь некоторой суммой исторических условий: общественного и политического устройства, уровня развития техники и технологии, своей особой психологией, культурой и т. д. Наше время -век знаний, информации и компьютерной инженерии. Почти ни одна область современной жизнине обходится без использования информационно-вычислительных технологий. Что уж говорить о градостроительстве.

    Город себе на уме

    Результатом интеграции современных технологий в градостроительство и городское управление стала концепция «умный город». Не то чтобы города когда-то были глупыми, а только теперь становятся умными. Нет. Просто раньше они выходили непосредственно из рук человека, а сегодня между ними встал посредник - компьютер.Нынешний умный город - это город, который с помощью технологийучат самостоятельно думать и принимать решения.

    Думы его в основном заняты четырьмя базовыми вещами: как повысить комфорт, безопасность, где бы сэкономить и поменьше навредить.

    Как это происходит на деле.

    Модель умного города

    Диалог

    Первое - это коммуникация. Здесь умный город выступает в роли медиума между теми, кто принимает градостроительные решения, кто их осуществляет, и теми, ктопользуется результатами этих решений. Проще говоря - между муниципальной властью, управляющими и обслуживающими компаниями и гражданами.

    На практике это различные открытые интерактивные веб-площадки, где каждый гражданин может повлиять на настоящее и будущее своего местожительства. Например, проголосовать за то, какой памятник будет стоять в его дворе, или как назвать улицу и где нужно быть остановке. Здесь можно на кого-нибудь нажаловаться: на полицейского, соседа, подозрительного субъекта; указать на несанкционированную свалку или потухший фонарь. Тут же: электронные библиотеки, школьные электронные дневники и журналы, электронная запись в поликлинику, интерактивные сервисы по оказанию государственных услуг и тому подобное.

    Институт «Стрелка» в рамках программы обновления общественных пространств в регионах собирает мнения граждан

    В итоге получается громадный архив протоколов гражданской активности. Вся информация затем фильтруется, анализируется, перерабатывается (в лучшем случае), и на основе этих данных выносятся конкретные решения.

    Город «чувствительный»

    В другом случае наукоёмкий город действует более самостоятельно. Для этого создаются условия его «чувствительности». В определённой городской локации или объекте инфраструктуры устанавливаются датчики и сенсоры, которые мониторят эту местность или объект, собирая данные:о состоянии окружающей среды, технической исправности коммуникаций, использовании ресурсов (электроэнергия, тепло- и водоснабжение), криминогенной обстановке и т. д.Так выявляют проблемные зоны, неэффективно функционирующие системы, чтобы в дальнейшем их оптимизировать.

    Самый известный датчик - камера видеонаблюдения.И это уже не только инструмент безопасности. Камеры, используя общественный Wi-Fi, информируют граждан о свободных парковочных местах через мобильное приложение, упрощая жизнь и экономя время многим и многим.

    Wi - Fi модули для определения свободных мест

    Появление 5G и развитие сверхточной навигации приближают появление беспилотного общественного транспорта. Пока что геоинформационные технологии дают доступ к анализу и управлению городской транспортной сетью или подсказывают через сколько минут подъедет трамвай №9.

    Оборудованные чувствительными элементами уличные фонари со светодиодами существенно экономят ресурсы и повышают безопасность. Есть люди - фонарь горит, нет - гаснет. К примеру, «умные фонари» экономят Лос-Анджелесу около 9 миллионов долларов в год.

    Принцип работы интеллектуального освещения. Данные поступают в режиме реального времени

    Безопасность повышается также с помощью технологии «локатор выстрела». Автономные или установленные на фонарях звуковые датчики фиксируют выстрелы и автоматически сообщают об этом в полицию. Программное обеспечение также способно определять число стреляющих.

    Локатор компании Shot Spotter

    Конечно, это не полный список смарт-технологий, которые определяют функционирование современного города. Но и этот перечень даёт представление о векторе урбанистического развития.

    Умная архитектура

    Наиболее креативная часть умного города - его архитектура. Вместе с ней он решает те же проблемы: экологии, экономии, безопасности и комфорта.Современные дома оснащают датчиками утечки воды или газа, приборы автоматически регулируют отопление и влажность воздуха. Комплекс межмашинного взаимодействия информационно-коммуникационных элементов называют «интернет вещей» .

    Чтобы снизить негативнее влияние на окружающую среду, архитекторы разрабатывают проекты, в которых повышается доля экологически чистых материалов.Более того, умное здание должно самостоятельно обеспечивает себе энергоресурсами, приоритетно используя естественные источники энергии.

    Предъявляемые к зелёному строительству требования основаны на американском стандарте LEED и британском BREEAM.

    300-метровый китайский небоскрёб PearlRiverTower , спроектированный и разработанный Гордоном Гиллом (GordonGill ) и архитектурной фирмой Skidmore , Owings & Merrill , считается одним из самых экологичных зданий мира. Ветровые турбины используют ветер для выработки электричества и как источник вентиляции, радиационного нагрева и охлаждения. Резервуары для сбора дождевой воды нагреваются на солнце и дают горячую воду. Панели солнечных батарей дополнительно обеспечивают здание электроэнергией. Прозрачный фасад оснащён системой автоматизированных жалюзи, чувствительных к солнечному свету.

    Конструктивные особенности здания позволяют сократить потребление энергии на 58% по сравнению с аналогичными автономными зданиями

    Две башни Бахрейнского всемирного торгового центра соединяет конструкция из трёх турбин, с подключёнными к ним генераторами. Они ориентированы на север, откуда чаще дует ветер. Система даёт от 11 до 15% энергии необходимой зданию. Спроектировано и построено компанией Atkins

    Hearst Tower - первое «зелёное» высотное офисное здание, построенное в Нью-Йорке. Пол атриума вымощен теплопроводящим известняком. Вмонтированная в пол полиэтиленовая трубка прогоняет циркулирующую воду для охлаждения летом и отопления зимой. Дождь, собранный на крыше, используется для системы охлаждения и для полива растений главного вестибюля. 85% строительной стали здания содержит переработанный материал. В целом, здание было спроектировано так, чтобы использовать на 26% меньше энергии, чем того требуют стандарты по городу. Проект принадлежит Норману Фостеру совместно с AdamsonAssociatesArchitects

    Башня Банка Америки. В фасаде используются стекло, которое частично поглощает солнечное излучение, при этом сохраняет максимальное естественное освещение. Автоматическая система регулировки дневного света снижает теплопотери и затраты на кондиционирование. Поступающий в здание воздух фильтруется на основе показателей датчиков углекислого газа. Выходящий воздух тоже очищается. Бетон, из которого строился небоскрёб, на 45% состоит из вторсырья - шлака, что тоже снижает показатель выбрасываемого углекислого газа. Разработано AdamsonAssociatesArchitects и C ook F ox Architects

    Не только экология беспокоит умную архитектуру, но и общее городское пространство. Проблему инсоляции в местах плотного скопления небоскрёбов решают с помощью технологии фасадов, не отбрасывающих тень.

    Архитекторы из бюро NBBJ создали проект двух башен, одна из которых - с зеркальной поверхностью - отражает свет, направляя его именно на тот участок, где отбрасывает тень вторая башня

    Самые прогрессивные методы проектирования жилой среды используются в так называемой параметрической архитектуре. В самом общем смысле параметрическое проектирование - генерация свободных архитектурных форм, основанных на функциональных данных будущего здания. То есть компьютерная программа моделирует проект, основанный на вычислении различных исходныхпараметров: назначение здания, количество посетителей или жителей (в зависимости от типа зданий), траектории их перемещения, ландшафт, транспортный поток, климат и т. д.

    Параметрический урбанизм - мастер-план районов Картал и Пендик в Стамбуле, ZahaHadidArchitects. Длина и ширина улиц зависят от данных активности транспортного потока и количества жителей. Эти же параметры определяют этажность зданий, количество квартир. Программа образует сетку кварталов, выявляет главные узлы, где может заменить часть жилья на общественное здание или магазин. При внесении дополнительных параметров программа перестраивает модель

    Роботизация и автоматизация современного города не должна становиться самоцелью или соревновательным состязанием. Умный город не исчерпывается внедрением инновационных технологических и информационных продуктов. Главным остаётся ориентация на человека, на соотнесение проектных методов с психологией и потребностями людей, их жизненными ценностями и целями.

    Современный умный город, возможно, - начальный этап длительного пути дигитального урбанистического развития. Что дальше? Воображение рисует футурологические картинки полностью роботизированного мегаполиса. Утопия всегда ставит вопрос о месте человека в мире. Станет ли он более свободным при помощи высоких технологий или найдёт новую зависимость?