Чиновники постоянно говорят об «умном городе». объясняем подробно, что это такое

Умный город: что это такое?

По сути, умный город (smart city) — это реконструкция района или города с использованием информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) для повышения производительности и качества городского сервиса, такого как энергия, связь, транспорт, коммунальные услуги и другие.

С развитием «умных» технологий развивается и умный город, чтобы изменить природу и экономику окружающей инфраструктуры.

Международная компания по цифровой безопасности Gemalto дает следующее описание: умный город — это структура, а большая часть ИКТ — это интеллектуальная сеть связанных объектов и машин, которые передают данные с использованием беспроводной технологии и облака.

Облачные приложения Интернета вещей (на англ. — IoT или Internet of Things) получают данные и управляют ими в режиме реального времени, чтобы помочь предприятиям и жителям принимать более эффективные решения, улучшающие качество жизни. В скором будущем такие технологии помогут забыть о пробках на дорогах, перебоях в электроснабжении и к доступу в интернет. Они улучшат многие услуги, снизив при этом затраты на них.

Популярный пример приложения «Smart city» — автономные транспортные средства, которые связаны с парковочными счетчиками и станциями для зарядки электромобилей. Пока что мы наблюдаем, как компания Tesla активно создает электрокары с автопилотом, опережая игру в автономном вождении в США.

По оценкам исследовательской и консалтинговой компании Gartner, к 2020 году на дорогах будет 250 миллионов подключенных машин. В свою очередь это значит, что через год каждое пятое авто будет иметь какую-либо форму беспроводного сетевого подключения.

Gemalto также прогнозирует, что урбанизация «прибавит» еще 2,5 миллиарда человек к городскому населению в течение следующих трех десятилетий. Уже сейчас увеличение численности населения приводит к переполненности мегаполисов по всему миру, таких как Нью-Йорк, Токио и Лондон.

Министерство транспорта Великобритании сообщило, что она является одной из самых перегруженных стран в мире. Только в Лондоне в 2018 году было на 5,4% больше пассажиров, чем в час пик в 2017 году.

Такие реалии заставляют искать способы устранения давления, с которым сталкиваются жители городов и пригородов, путем решения проблем городской жизни и мобильности с помощью продуманной политики.

По мере роста численности населения некоторые страны рассматривают экологическую, социальную и экономическую устойчивость как необходимость идти в ногу с ростом. Фактически, почти 200 стран говорят, что технологии «умного города» имеют первостепенное значение для успеха.

Здравоохранение

В прошлом году продолжилась модернизация существующих и внедрение новых электронных сервисов в системе здравоохранения. В частности, Единая медицинская информационно-аналитическая система (ЕМИАС), включая электронную медицинскую карту, появилась в поликлиниках ТиНАО. Это устранило цифровое неравенство между жителями присоединенных территорий и других округов Москвы.

«Если раньше поликлиники ТиНАО были подключены к информационной системе только на уровне регистратур, то теперь это сделано и на уровне врачей. Общий процент подключений достиг 97 у нас в городе», — добавил Артем Ермолаев.

В большинстве городских поликлиник внедрили механизм управления потоками пациентов и очередью к дежурному врачу. Уже охвачено 60 процентов дежурных врачей. Это значительно ускорило получение помощи и уменьшило очереди.

Усовершенствованы механизмы плановой записи к врачу. Более 111 миллионов записей сделаны через цифровые каналы: интернет-порталы и приложения. Это на 6,7 процента больше, чем в 2016 году.

Благодаря переводу услуги в электронный вид более 51 тысячи человек прикрепились к поликлиникам без личного посещения. Автоматизировали сервис прохождения медкомиссий. Более 29 тысяч справок выдано для ГИБДД, получения оружия и так далее.

Ключевой инновацией 2017 года стало начало реализации пилотного проекта «Цифровое зрение». Он использует большие данные и искусственный интеллект для помощи врачам в ранней диагностике рака и факторов риска возникновения инсульта. Первые результаты показывают, что применение этой технологии повышает точность постановки диагноза на 15 процентов.

«Та технология, которую мы использовали здесь, в Москве, стала очень востребована, мы получили обращения от целого ряда международных институтов, включая Массачусетский технологический институт, который просит нас поделиться опытом, потому что такой технологии, которую мы предложили, сейчас нет ни у кого в мире», — отметил руководитель Департамента информационных технологий.

Что такое «умный» город?

Представьте: вы достаёте смартфон, открываете специальное приложение и видите, к примеру, где в городе затруднено движение, можете узнать, есть ли на ближайшей велошеринговой стоянке свободные велосипеды или остались ли места на ближайшей платной парковке. Вы можете запросить зелёный сигнал светофора, находясь от него в нескольких километрах, вызвать полицию или скорую и проследить её маршрут, связаться с городской администрацией и проконтролировать процесс решения заявленной проблемы (например, яма на дороге, упавшее дерево или исчезнувший канализационный люк), будучи при этом постоянно подключённым к городскому Wi-Fi.

Дальше – больше: с помощью носимого медицинского гаджета или того же самого приложения город сможет контролировать состояние вашего здоровья, а ещё, возможно, такое приложение можно будет использовать для социального взаимодействия. Будь то онлайн-дейтинг, интернет вещейИнтернет вещей – это новый этап развития интернета, значительно расширяющий возможности сбора, анализа и распределения данных, которые человек может превратить в информацию, знания и, в конечном итоге, в мудрость. В этом смысле интернет вещей приобретает огромное значение. Промышленный интернет вещей (Industrial Internet of Things) – многоуровневая система, включающая в себя датчики и контроллеры, установленные на узлах и агрегатах промышленного объекта, средства передачи собираемых данных и их визуализации, мощные аналитические инструменты интерпретации получаемой информации и многие другие компоненты, совместные поездки или система баллов, от которой станет зависеть ваш статус в обществе (да, да, как в “Чёрном зеркале”).

Контроль за выбросами парниковых газов в атмосферу, участие горожан в программах утилизации мусора, установка солнечных батарей и использование их энергии в самых разных сферах жизни, служба доставки, в которой работают только дроны, – всё это звучит как фантастика. Однако большая половина решений для «умных» городов уже внедрена в крупнейших мировых мегаполисах.

«Умный» город – эффективная интеграция физических, цифровых и человеческих систем в искусственной среде ради устойчивого и благополучного будущего жителей, симбиоз гражданской сознательности и технологических инноваций. Это прежде всего философия, потому что техника сама по себе безлика и безвольна, и только человек принимает решение о том, заботиться ли об окружающей среде, помогать ли согражданам, пытаться ли сделать лучше пространство, которое его окружает.

Удачные примеры из западной практики

Программы «умных городов» в странах запада реализуют уже пару десятилетий, и кое-где есть ощутимые результаты этого. Какого-то одного показателя, которым можно измерить «ум» города, нет, поэтому исследователи оценивают все показатели в комплексе – процент пользователей интернета, условия для бизнеса, онлайн-услуги государства, качество образования и т.д.

Затем все эти стороны оцениваются определенными баллами и составляется рейтинг. Рейтинги составляют несколько разных организаций, и лидируют в нем разные города:

• в исследовании шведской IТ-компании Easypark самыми «умными» из городов названы Копенгаген, Сингапур и Стокгольм;
• организация Intelligent Community Forum (ICF) считает самыми «умными» Мельбурн и Монреаль;
• исследователи из Juniper Research посчитали таковыми Сингапур и Барселону;
• в Forbes считают «умнейшими» Барселону и Нью-Йорк.

Больше всего наград получает Сингапур, и не зря. Провозгласившее себя в 1965 году независимым город-государство славится тем, как рационально там организовано дорожное движение.

Система включает в себя умные светофоры (режим меняется в зависимости от загруженности дорог), дорожные датчики, умные парковки (в сети можно увидеть число свободных мест).

Кроме того, в Сингапуре граждане чрезвычайно активно участвуют в жизни общества, а власти смогли обеспечить весьма простой процесс коммуникации.

Барселона известна не только сепаратистскими настроениями, но и тем, что в городе есть системы управления дорожным трафиком, умные парковки, умное освещение. В городе есть перебои с водой, поэтому построена специальная система экономного полива. Кроме того, по всему городу размещено множество датчиков, к которым может получить доступ кто угодно.

Канадский Монреаль регулярно становится лидером рейтингов «умных городов» – как национальных, так и международных. В столице провинции Квебек хорошие показатели по числу пользователей быстрого интернета, городские службы оснащены современными видами связи, для населения открыты центры для обучения информационным технологиям.

Но, что еще важнее, в Монреале очень хорошо развивается высшее образование, что является существенным критерием для «экономики знаний».

Кстати, на Западе уже смотрят дальше «умных городов». В 2010 году компания IBM анонсировала проект «Умная планета». Это уже больше, чем преобразование облика отдельного города, в компании говорят о глобальной перестройке экономики.

В России есть некоторые предпосылки для создания всего этого: очень дешевый и быстрый мобильный интернет, деньги на внедрение современных технологий и желание чиновников их потратить.

Но вот насколько эффективно они это делают?

Платежи, госзакупки и бизнес-климат

В 2017-м стал популярнее сервис платежей портала mos.ru. Через него провели 4,3 миллиона платежей на сумму 13,6 миллиарда рублей, это на 46 процентов больше, чем в 2016 году. Теперь для оплаты требуется всего один клик.

«Особое внимание уделяется, конечно, экономическому блоку. И здесь, кроме использования услуг и сервисов, население производит платежи в бюджет: или за коммунальные услуги, или в виде налогов и прочего

Более четырех миллионов платежей горожане совершили в прошлом году на сумму 13 миллиардов рублей, что на 40 процентов выше, чем в 2016 году, это говорит о том, что услуги, которые созданы в этом направлении, очень удобны», — добавил Артем Ермолаев.

Расширили дисконтную программу социальной карты москвича, с ее помощью можно со скидкой получить услуги 5,5 тысячи партнеров. Благодаря дисконтной программе москвичи сэкономили более 220 миллионов рублей.

В Единой автоматизированной информационной системе торгов (ЕАИСТ) Москвы опубликовали порядка 110 тысяч закупочных процедур. Число пользователей системы увеличилось на 66 процентов и достигло 15 тысяч. На портале поставщиков опубликовано 10 миллионов оферт. 

Очень востребован инвестиционный портал Москвы investmoscow.ru. В 2017-м с его помощью инвестировали 57 миллиардов рублей и провели почти шесть тысяч торгов.

«Через этот ресурс шесть тысяч торгов прошло на сумму 57 миллиардов рублей. Абсолютно прозрачная схема, меню портала доступно на разных языках. 95 процентов услуг в строительстве полностью оказываются в электронном виде. Это абсолютная инновация для международной общественности. Это действительно факт. Говоря об инновациях, нужно отметить, что было создано специальное подразделение — лаборатория инноваций, которая позволила нам внедрять новые технологии. К примеру, Москва стала первым городом в мире, который создал государственную платформу, построенную на основе технологии блокчейна. Я говорю об “Активном гражданине”», — сказал Министр.

FindFace Security: искусственный интеллект для безопасности горожан

Компания NtechLab – технологический партнер Ростеха по проекту «Безопасный город» – разработала FindFace Security. Это решение для организации видеонаблюдения с функцией распознавания лиц, в основе которого лежит алгоритм, признанный лучшим в мире.

FindFace Security позволяет в режиме реального времени с высокой точностью идентифицировать лица в потоке видео, сравнивая результаты поиска с базами данных, и при обнаружении совпадения мгновенно отправлять оповещения сотрудникам служб безопасности на их мобильные устройства. При этом решение может работать с обычными камерами и эффективно распознает лица даже в затрудненных условиях: при плохом освещении и наличии посторонних предметов в кадре, при различных поворотах головы и изменении внешности человека. Весь процесс от фактического появления человека перед камерой до получения сигнала занимает менее пяти секунд.

В рамках пилотного проекта система видеоаналитики от NtechLab была подключена к 3 тыс. камер городского видеонаблюдения Москвы. Интеграция технологии позволила существенно повысить эффективность поиска и задержания преступников правоохранительными органами. Кроме того, решение FindFace Security было внедрено Ростехом в нескольких городах во время проведения Чемпионата мира по футболу. Разработка позволила задержать более 180 человек, включенных в базы правонарушителей, часть из них находилась в федеральном розыске, и даже предотвратила похищение из фанзоны спонсорского кубка.

2020

Минстрой РФ утвердил концепцию умных городов

В конце декабря 2020 года Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ утвердило концепцию умных городов. Как отметили в ведомстве, документ способствует формированию единого понятийного пространства через закрепление ключевых терминов, объясняет основные преимущества умного города для жителей, бизнеса и государства, а также помогает определить последовательность этапов цифровизации.

Проект «Умный город» к концу декабря 2020 года реализуется в 209 городах России. Концепция должна стать общим документом, с которым можно сверяться при развитии программ цифровизации и внедрении технологий в различные сферы городского хозяйства. Среди основных принципов концепции выделяется ориентация города на потребности человека, повышение доступности сервисов и услуг и приоритет долгосрочных решений при выборе стратегии.

Минстрой РФ утвердил концепцию умных городов

Документ обращает внимание на необходимость взаимосвязи мероприятий нацпроектов и федеральных программ. Он подготовлен с учетом международного опыта, текущих вызовов и актуальных трендов, говорится в сообщении Минстроя.. По словам замглавы Минстроя России Максима Егорова, органам местного самоуправления необходима помощь с приоритизацией этапов внедрения технологий

Документ как раз решает эти задачи, объясняет архитектуру умных городов и наглядно показывает, какие проблемы жителей и бизнеса могут быть решены.

По словам замглавы Минстроя России Максима Егорова, органам местного самоуправления необходима помощь с приоритизацией этапов внедрения технологий. Документ как раз решает эти задачи, объясняет архитектуру умных городов и наглядно показывает, какие проблемы жителей и бизнеса могут быть решены.

Минстрой представил правила предоставления регионам субсидии на «Умный город»

В конце апреля 2020 года Минстрой РФ представил правила предоставления регионам субсидии на «Умный город». Соответствующий проект постановления правительства РФ — «Об утверждении правил предоставления средств государственной поддержки из федерального бюджета бюджетам субъектов Российской Федерации для поощрения победителей конкурса лучших проектов по преобразованию приоритетных отраслей экономики и социальной сферы на основе внедрения в городское хозяйство отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений, созданных на базе цифровых технологий» — опубликован на федеральном портале проектов нормативных правовых актов.

В Минстрое сообщили о необходимости оказания адресной финансовой поддержки лучшим проектам умных городов на конкурсной основе. Победители получат господдержку в целях реализации проектов по преобразованию приоритетных отраслей экономики и социальной сферы на основе внедрения в городское хозяйство отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений, созданных на базе цифровых технологий.

В Минстрое отмечают, что внедрение решений умного города требует от региональных и муниципальных органов власти значительных организационных и финансовых затрат при высоком уровне технологических рисков

Предполагается, что деньги будут выделяться на будущие проекты, которые ещё не реализованы, либо будут компенсироваться проекты, которые уже реализованы с 1 января того года, когда проходит конкурс.

Федеральную комиссию, которая будет определять лучшие проекты, предлагается сформировать с участием представителей федеральных органов исполнительной власти, отдельных экспертов по вопросам цифровизации городского хозяйства.

На Минстрой будет возложен контроль целевого использования средств и принятие мер ответственности при выявлении нарушений, вплоть до возврата полученных средств.

Ведомство также сообщило о необходимости создать методологические и организационные основы для формирования экосистемы «Умного города», включая проведение оценки IQ» для городов и внедрение тиражируемых технологий цифровизации городского хозяйства с использованием ресурса «Банк решений умного города».

2016

Меморандум с Японией об участии в создании в России «умных городов»

Минстрой России и Министерство земель, инфраструктуры, транспорта и туризма Японии подготовили в декабре 2016 года меморандум о сотрудничестве в сфере совершенствования городской среды. Об этом пишет «Российская газета». Площадками для пилотных проектов выбраны Воронеж и Владивосток.

В частности, планируется развитие территории международного аэропорта в Воронеже. Среди других проектов: строительство мусороперерабатывающего завода и борьба с пробками с помощью «умных» светофоров. В основу работы последних заложат японскую технологию, которая позволяет регулировать движение в онлайн-режиме исходя из анализа текущего транспортного потока.

Еще одно приоритетное направление сотрудничества — организация инновационного городского планирования. К проекту предполагается привлечь специалистов всемирно известного архитектурного бюро Nikken Sekkei. Основная идея в том, чтобы планировать плотную и высотную городскую застройку как можно ближе к крупным транспортным узлам. Речь идет о жилье, торговых комплексах и общественно-деловых центрах. При таком подходе пользователи общественного транспорта смогут быстрее добраться до нужных им объектов.

Численность команды и роли

Как показывает практика, возраст участников не очень влияет на результат. Иногда 8−9 классы показывают более высокую динамику, чем будущие абитуриенты. А вот грамотно подобранный состав команды имеет огромное значение.

Без кодера справиться с заданиями практически невозможно

Важно не только уметь программировать светодиодную ленту (организаторы профиля очень любим ее за наглядность и красоту), но и работать с серверами и облачными данными, отлаживать их и настраивать взаимодействие. Поэтому в команде должно быть не меньше 2 программистов:

• Программист электронных устройств.
• Программист верхнего уровня (веб-система).
• Программист взаимодействия электронных устройств (тестировщик).

Начинку собрали, а упаковать забыли? Решение нужно представить, значит кому-то нужно готовить доклад. А кто будет собирать артефакты, следить за таймингами и заниматься прочими вопросами?

• Архитектор систем/проектировщик/монтажник.
• Тим-лидер.

По опыту прошлых лет, хочется отметить, совмещать возможно только роль тим-лидера с одной из других представленных. 

Собрать такую команду сложно, но возможно (доказано командой разработчиков). Если это получится, то 50% успеха у вас в кармане.

Итого кратко состав команды

 1 человек — 3Д-проектирование

1 человек — монтаж проводки и принципиальная схема

1 человек — разработка ПО аппаратной части

1 человек — разработка ПО пользовательской части 

1 человек — отвечает за связь между ПО пользовательской и аппаратной частью

Базовые технологии Smart City

Умный город (Smart City) – термин, который появился в конце XX века, когда стало понятно, что без IT-технологий невозможно решить наболевшие вопросы многонаселенных агломераций. Главной проблемой в то время была экология, поэтому первой концепцией Smart City была идея «города-сада» – автономного многофункционального жилого массива.

Экономический кризис 2008 года привел к переосмыслению задач: концепция умного города стала включать в себя необходимость грамотного планирования всех сторон муниципальной жизни: экономики, транспортной сети, коммунальных услуг, здравоохранения, образования, экологической и общественной безопасности. В этот период появились технологии будущего, позволившие по-новому оценить процессы городской жизни и направлять их в нужное русло:

1. BIG DATA – обработка «Больших данных». Эта технология получила распространения с 2008 года. Она сделала возможными процессы сбора и обработки всех данных, определяющих жизнь города. Получение информации осуществляют датчики, видеокамеры, сенсоры температуры и качества воздуха, всевозможные приборы, способные передавать сведения об окружающей среде. Источником информации для BIG DATA являются также новые технологии – интернет вещей и социальные медиа. Ключевым моментом технологии Больших данных являются способы компьютерной обработки больших массивов разнородной информации. Прогнозы на основе BIG DATA позволяют городским властям принимать решения не «методом тыка», а исходя из фактической ситуации и возможных путей её развития. Автоматизация систем быстрого реагирования на ЧП позволяет мгновенно получить нужную информацию из Дата-центра, вовремя прийти на помощь или выполнить необходимые городские работы. Служба спасения при звонке 112, например, быстро определит местоположение потерпевшего, а в больнице не будет проблем с оформлением его медицинских документов. Снегоочистительные машины будут посланы в районы, наиболее пострадавшие от снегопада и т. д.

BIG DATA: сбор информации анализ — прогноз

1. INTERNET OF THINGS — интернет вещей (IoT) – это построение умных сетей в интернете для взаимодействия предметов между собой. На этой основе можно синхронизировать их действие в разных ситуациях, не задавая программу работы каждой вещи в отдельности. Переход к IoT произошёл в 2008-2009 гг., когда количество вещей, с помощью датчиков подключенных к интернету, превзошло число живых пользователей сети. Интернет вещей имеет свои этапы развития: умный предмет → умный дом → умный город → умная планета. На стадии «умный город» приборы и дома с помощью датчиков объединяются в интеллектуальные системы, с их помощью светофоры контролируют активность на дорогах, навигаторы автомобилей прокладывают маршруты без пробок, фонари зажигаются в сумерки и только в присутствии людей, а переполненные урны сигналят о необходимости опорожнения. Умные счетчики воды и электроэнергии позволяют вести учет потребления ресурсов, находить пути их экономии.
2. Цифровизация городов – создание цифрового двойника городской среды. На основе информации, сконцентрированной в облачных хранилищах Дата-центра, создается компьютерная модель города, которая позволит изучить его проблемы во всех аспектах. Эффективность работы всех городских служб – полиции и транспорта, энергообеспечения и ЖКХ, здравоохранения и образования – будет видна, как на ладони. Цифровая модель поможет городским властям увидеть точки прорыва и направлять ресурсы и усилия в нужные места.

Толчок для формирования умных городов даст внедрение технологии 5G – пятого поколения мобильной связи. Мощная телеком-инфраструктура обеспечит развитие интернета вещей.
Для развития Internet of Things нужна мощная мобильная связь

Головная боль городов – транспорт

Среди решаемых в городе видеоаналитикой задач следует
отметить отслеживание скорости и объемов трафика движения миллионов автомашин.
Последующий анализ позволяет установить закономерности и на их основе
оптимизировать городскую транспортную сеть. Это направление получило название
«интеллектуальная транспортная система» или «интеллектуальная система
управления дорожным движением». Это система контроля и управления дорожным
движением транспортных средств из единого информационного центра. Она решает
такие задачи, как распознавание государственных регистрационных знаков
транспортных средств; измерение скорости движения; обнаружение ДТП и пробок;
фиксация нарушений ПДД, сбор статистики, синхронизацию работы светофоров,
помощь горожанам и организациям в оптимизации своих маршрутов, информирование о
местонахождении и времени прибытия маршрутных транспортных средств и т. д.

Здесь кроются громадные резервы для экономии общественного
времени и топлива. Примером может служить американский Сан-Диего, где прошлой
осенью установили 12 адаптивных транспортных систем вдоль одного из самых
оживленных транспортных коридоров и обнаружили, что они сократили время
водителей в пути на 25 процентов и сократили количество остановок транспортных
средств на 53 процента в часы пик.