doklad tehnologii dlya umnyh gorodov · ЭКВИЛИБРИУМ

Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад»

Технологии для умных городов

Доклад

Санкт-Петербург 2017

Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад»

Технологии для умных городов

Доклад

Санкт-Петербург

2017

Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад»

Технологии для умных городов

Доклад

СПб.: Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад», 2017. – 110 с.

Группа подготовки издания Руководитель проекта: М. С. Липецкая Рабочая группа: Е. А. Римских, А. О. Лосева, В. А. Адартасов, И. А. Большаков, К. В. Сухарев, М. А. Петрова

Дизайн и компьютерная верстка: Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад»

Источник изображения для обложки: https://www.fiban.org/maas.html

Список аббревиатур

АСУНО ЕС ЗАТО ИКТ МГСУ МСП НКО РЭС ТОиР ТС ЦОД ЭПРА ABT

AES AMR BIM BMS CAD (англ.) / САПР CCTV CIFE DMS EMS FACTS GIS, ГИС GPS HVDC IP-камеры IPv6 IT (англ.) / ИТ LIDAR LTE LV-сеть MF-TDMA NPV PI PMUs RF, RFID RSA SCADA VSAT

Автоматизированная система управления наружным освещением Европейский союз Закрытое административно-территориальное образование Информационно-коммуникационные технологии Московский государственный строительный университет Малые и средние предприятия Некоммерческая организация Район электрических сетей Техническое обслуживание и ремонт Транспортное средство Центр обработки данных Электронная пускорегулирующая аппаратура Тариф электроэнергии, рассчитываемый в зависимости от перегрузок сети Симметричный алгоритм блочного шифрования Автоматическое считывание показаний счетчика Информационное проектирование зданий Система управления зданием Система автоматизированного проектирования Системы закрытой трансляции телевидения Center for Integrated Facility Engineering (Университет Стэнфорда) Система управления распределением Система управления электроэнергией Гибкая система передачи переменного тока Геоинформационная система Система геопозиционирования Высоковольтная линия электропередачи постоянного тока Цифровые видеокамеры Версия интернет-протокола Информационные технологии Световое обнаружение и определение дальности Стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных Сеть низкого напряжения Многочастотный, множественный доступ с разделением по времени Чистая приведенная стоимость Индекс рентабельности инвестиций Система, проводящая векторные измерения напряжений и токов Радиочастотная идентификация Криптографический алгоритм с открытым ключом Cистема сбора данных и оперативного диспетчерского управления Малая спутниковая земная станция

О ФОНДЕ «ЦЕНТР СТРАТЕГИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК «СЕВЕРО-ЗАПАД»

• Деятельность Фонда ориентирована на проведение стратегических исследо- ваний и выработку экспертных рекомендаций по широкому кругу социально- экономических вопросов: промышленно-технологическое прогнозирование, научно-методическое обоснование создания и развития производств, кластер- ная политика, стратегическое развитие ключевых сфер экономики, регионов и городов, исследование публичного пространства городов, креативные индустрии и др.

• Фонд специализируется на проведении и сопровождении публичных меро- приятий в вышеуказанных сферах. Выполнение функции коммуникативной площадки рассматривается как одна из ключевых задач. Фонд создает условия для свободного и заинтересованного общения представителей различных профессиональных, территориальных, деловых и общественных сообществ по актуальным вопросам стратегического развития.

• Работа Фонда, в первую очередь, адресована лицам, принимающим стратеги- ческие решения и несущим ответственность за их реализацию, а также экспер- тно-консультационным и проектным группам. Фонд имеет практический опыт исследовательской и консультационной работы более чем в 60 регионах и городах России.

• Партнерами Фонда являются федеральные министерства и ведомства, региональ- ные и муниципальные органы власти, общественные и научные организации, бизнес-структуры.

Россия, 199106, Санкт-Петербург, 26-я линия В.О., д. 15, корп. 2, лит. А Тел./факс: +7 (812) 380 0320, 380 0321 E-mail: [email protected] http://www.csr-nw.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.......................................................................................................................

Глава 1: Концепция Smart City: Эволюция умных городов....................................

• Поколения умных городов..................................................................................................................................... • Умный город 1.0 .................................................................................................................................................... • Умный город 2.0 .................................................................................................................................................... • Умный город 3.0 .................................................................................................................................................... • Интервью с Николя Бушо, учредителем и главой Renaissance Urbaine........................................................... • Smart Сity как стратегическая повестка городского развития......................................................................... • Проблемы российских городов............................................................................................................................ • Российские проекты умных городов....................................................................................................................

5 6 12 16 19 21 26 30

Глава 2: Умная энергетика.........................................................................................

• Актуальные технологические тренды.................................................................................................................. • Эффекты внедрения технологий.......................................................................................................................... • Потенциал применения в России......................................................................................................................... • Российский опыт внедрения Smart Grid............................................................................................................. • Интервью с Дмитрием Холкиным, соруководителем Рабочей группы EnergyNet...........................................

35 41 42 42 43

Глава 3: Умный транспорт и мобильность................................................................ 46

• Элементы интеллектуальной транспортной системы города............................................................................ • Технологии, позволяющие регулировать транспортные потоки......................................................................

48 50

Глава 4: Умные системы безопасности....................................................................

• Области применения и возможности технологий по обеспечению безопасности........................................ • Predictive Policing................................................................................................................................................... • Интервью с Александром Малиновским, генеральным директором ООО «ЭРВИСТ Северо-Запад»........... • Зарубежные практики........................................................................................................................................... • Продукты в области безопасности.......................................................................................................................

60 62 63 65 71

Глава 5: Новое поколение BIM..................................................................................

• Общие сведения о преимуществах нового поколения BIM.............................................................................. • Интеграция с технологиями умного города........................................................................................................ • Компании, внедряющие технологии BIM в России............................................................................................ • Кейсы и лучшие практики.....................................................................................................................................

76 81 84 85

Глава 6: Рекомендации...............................................................................................

Приложение: Мобильные приложения для городских услуг, обратной связи и использования открытых данных...............................................................................100

Список использованных источников и литературы...................................................103

Введение

энергетике,

проектировании

Цель настоящего доклада – показать, как скла- технологические дываются актуальные тренды городской инфраструк- в базовых сегментах туры: зданий, транспорте и безопасности. В первой главе доклада кратко показано, как менялся подход к созданию умных городов, и освещается российская проблематика в сфере городского развития. В дальнейших разделах приводится набор ключевых технологий по обозначенным отраслям и рассматриваются эффекты от их применения. В заключительной главе даются рекомендации о том, какие практики полезны для развития умных городов в России в средне- и долгосрочной перспективе.

Публикация подготовлена по результатам анали- за публикаций международных консалтинговых компаний; материалов международных конферен- ций по проблемам городского развития; публич- ных отчетов компаний – мировых и националь- ных игроков отраслевых рынков; официальных программных документов Европейского Союза, Правительства США, правительств городов мира, а также собственных исследований Фонда «Центр стратегических «Северо-Запад». разработок В докладе рассмотрены кейсы проектов умных горо- дов, проанализирована публикационная активность компаний в корпоративных СМИ. Были взяты интер- вью с экспертами – урбанистами, представителями технологических компаний и национальных инсти- тутов развития.

Доклад ориентирован на руководителей городов и технологического бизнеса. Мэры городов в настоя- щем обзоре увидят, по какому пути модернизирует- ся инфраструктура, как трансформируются отрасли и какие новые сервисы поступают в распоряжение городских управляющих и домохозяйств. Техноло- гические компании и организации, которые зани- маются проектированием городских систем, смогут оценить перспективные рыночные сегменты и ре- шения, в которые уже инвестируют ведущие игроки.

Концепция умных городов активно обсуждает- ся последние 10 лет. Редкий форум, посвящен- ный городской тематике, обходится без дискуссии о технологиях или видении Smart City. Рыночные игроки и общественные институты рассматрива- ют умные города как общую тему для обсуждения и новую зону кооперации. Городские управляю- щие заявляют о стратегиях или проектах Smart City, чтобы повысить статус города, привлечь инвестиции и локализовать высокотехнологичный бизнес, а перед компаниями встает задача решить локальные проблемы в городском хозяйстве.

Именно поэтому в начале предыдущего десятилетия на рынок умных городов вышли глобальные IT-лиде- ры, предлагающие мэриям «под ключ» комплексные решения по управлению городской инфраструкту- рой. На практике реализовать и масштабировать на различные города данный холистический подход удалось не в полной мере. Пока Smart City – это на- бор изолированных вертикальных решений. Инте- грировать их на базе единых цифровых платформ – актуальная и сложная задача для бизнеса и город- ских властей.

Концепция умного города не подменяет разви- тие общества технологическим перевооружени- ем городской среды. Участие людей в процес- сах управления, благоустройства, совместное пользование имуществом становится предметом внимания не только урбанистов и социологов, но и представителей бизнеса. Наиболее передо- вые из них убеждены, что главным потребителем на рынке умных городов станет горожанин, окру- женный информационными сервисами в реальном времени, готовый платить за проживание в эко- логически чистых и безопасных кварталах и энер- гоэффективных домах, пользующийся доступным и быстрым транспортом.

существующей

В России интерес к тематике умного города растет с каждым годом, в том числе потому, что многие города подходят к пределам надежности и функ- инфраструктуры. циональности Уже опробованные решения были точечными, а опыт интеллектуализации одной из городских систем сложно перенести на другие. Напротив, в концепции Smart City как система рассматрива- ется весь город, который проектируется и управ- ляется на новом уровне эффективности, будь то в сугубо технологическом или социально-урбани- стическом аспекте.

Глава 1

Концепция Smart City: Эволюция умных городов

Термин Smart City можно трактовать широко и по-раз-

ному. Но в любой трактовке ключевая роль отводится информационно-телекоммуникационным технологиям, ко- торые помогают решить общественные проблемы в рамках многостороннего партнерства между гражданами, бизнесом и властью [11]. Это понимание сложилось еще в 1993 г. в Кремниевой долине (Silicon Valley, США), где и появилось Community). понятие Такие сообщества определяли как любую целенаправлен- ную кооперацию бизнеса и жителей по улучшению жизни и условий труда с использованием доступных информацион- ных технологий [4].

сообщество»

«умное

(Smart

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 Рисунок 1 Характеристики умного города

Источник: Vienna University of Technology

В современных прочтениях концепция не замыкается только на

технологиях как главном факторе развития. По-настоящему умными считаются города, в которых созданы условия для роста че- ловеческого капитала. Чем больше таких возможностей и чем бла- гоприятнее среда, тем умнее город. Данный подход лег в осно- ву европейского видения умного города и был в 2007 г. описан Центром технологического региональной университета (Рисунок 1).

Венского

науки

Умная среда (природные ресурсы)

Умный образ жизни (качество жизни)

• Энергоэффективность • Возобновляемые источники энергии • • Экономия ресурсов

Защита окружающей среды

Грамотное потребление Удобная планировка

• • • Социальное взаимодействие Здоровый образ жизни •

Умные люди (социальный и человеческий капитал)

Умная экономика (конкурентоспособность)

• Квалифицированные пользователи ИКТ • Доступное обучение •

Участие в общественной жизни, предпри- имчивость

• Продуктивность • Новые продукты, сервисы, бизнес-модели • Международное сотрудничество •

Гибкость

Умная мобильность (транспорт и ИКТ)

Умное управление (участие)

• Интегрированные транспортные системы • Экологичные виды транспорта

• Вовлечение граждан в принятие решений • Удобные сервисы • Открытые данные

Умный город стратегически подходит к развитию этих шести сфер, при этом разумно использует ресурсы и активность своих жителей, действующих осознанно и независимо [13]. Авторы определения подчеркивают, что главное – выдержать комплексный прин- цип – не исчерпывающий.

приведенный

компонентов

развития,

список

Определение Европарламента (2014 г.) основано на тех же ше- сти пунктах. Согласно ему, умный город стремится решить обще- ственные проблемы, используя ИТ-решения в деятельности различ- ных муниципальных субъектов и их партнерств [11]. Вместе с тем Европарламент указывает на проблемный контекст: умные горо- да рассматриваются как ответ на вызовы масштабной урбанизации (перенаселение, потребление энергии, распределение ресурсов, защита окружающей среды). Города превращаются в страте- гические точки для решения проблем бедности и неравенства, безработицы и управления энергопотоками.

Похожее видение характерно для Японии. Умными городами японцы называют те, где благодаря инновациям улучшается состояние окружающей среды, общества и экономики, причем достигнут минимальный уровень каждого из этих показателей (Future City Initiative, 2014). Такое определение принято в связи

Технологии для умных городов с основными вызовами для Японии – старением населения и необходимостью защиты от природных катаклизмов. По определению сообщества и форума «Мировые умные города» (World Smart City, 2016), созданному Международной организацией по стандартизации (ISO), Международной электротехнической ко- миссией (IEC) и Международным союзом электросвязи (ITU), умный город устойчив (sustainable) и способен к восстановлению (resilient). Устойчивость подразумевает, что текущие потребности можно удов- летворить, не подрывая возможностей будущих поколений, – в эко- логическом, социальном и экономическом аспекте. Способность к восстановлению означает, что город успешно адаптируется к изме- нению условий, в которых существует.

Умный город в своем лучшем проявлении, по мнению организации:

• человекоцентричен

(ориентирован на жителей, бизнесы,

работников, туристов и пр.); хорошо управляем;

• • доступен и открыт (всем людям и новым идеям); • раскрывает данные о своей деятельности; • • основан на интегрированных службах и инфраструктуре; • проактивен в обучении и развитии граждан [1].

защищает персональные данные;

как

город

умный

представляет

концепции Smart City. Лидер

Технологический аспект Smart City отражен в определении компании IBM (2010 г.). Компания стала одним из ведущих глобального популяризаторов IT-рынка «оснащенный (instrumented), объединенный (interconnected) и интеллектуальный (intellectual)» [2]. «Оснащенный» означает способность получать различные данные о городской жизни и инфраструктуры в реальном времени посредством сенсоров, измерительных приборов, персо- нальных устройств. «Объединенный» указывает на возможность ин- тегрировать данные на цифровых платформах, предоставляя общий доступ «Интеллектуальный» относится к обработке полученной информации с помощью сервисов продвинутой аналитики, моделирования, оптимизации и визуализации с целью принять наилучшие решения.

различным

городским

службам.

Таким образом, к настоящему времени различные страны, ведущие международные организации и компании разделяют общее видение концепции Smart City.

В соответствии с ним город:

• становится устойчивым и гибким; • вовлекает применяет руководства;

общественность, методы

совместные

• работает

на

пересечении разных сфер жизни и городских подсистем;

• эффективно использует собираемые

данные;

• ставит целью повысить качество сер- висов и уровня жизни для жителей го- рода и тех, кто с ним связан.

Рисунок 2 Компоненты умного города

Источник: Международный союз

электросвязи, 2016

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 Поколения умных городов

Только в Европе насчитывается более 240 городов, которые претендуют на статус умных [11]. Отдельные проекты в этой области развернуты по всему миру, в том числе в России. Сложно оценить их точное число, поскольку единых критериев для отнесения городов к категории Smart не разработано. В существующих рейтингах присутствуют как социально-экономические показа- тели эффективности инноваций, так и степень обеспеченности технологической инфраструктурой.

смену

умных

городов, отражающие

три условные фазы Мировая практика позволяет выделить ключевых становления технологий и (Таблица 1). типов осуществляемых проектов Уже понятна эталонная архитектура умного города, а в рамках технологии. локальных Назрела необходимость выйти из изолированных вертикаль- ных проектов к общим платформам, которые открывают доступ к данным и обеспечивают все требования безопасности. Имен- но такой подход, по мнению европейских идеологов Smart City, обеспечит переход от «цифровых» городов к подлинно умным.

критические

отработаны

проектов

Таблица 1 Этапы развития концепции умного города

Критерии

Smart city 1.0

Smart city 2.0

Smart city 3.0

Характеристика этапа

Повышение эффективно- сти управления городом. полу- Сити-менеджеры чают доступ к интегриро- ванным данным о состо- янии сервисов, энергии и инфраструктуры в реаль- ном времени

На рынке доминируют крупные технологические компании

Развитие и управление го- родов на базе цифровых моделей инфраструктуры

Smart City как стратегия развития го- родов с общим видением

Включение стартапов и МСП в рыночные сегмен- ты Smart City

Вовлечение всех групп участников: частный сектор, сообщества, академи- ческая среда, кластеры, власти, инсти- туты развития

Формирование устойчивых инноваци- онных экосистем на базе ИКТ

Граждане получают ключевую роль в формировании облика городов и взаимодействия возможностей с городской средой

Результаты

Была разработана архитектура для развертыва- ния интеллектуальных систем и сервисов, внедрены технологии в пилотных проектах

Разработаны плат- формы для доступа к открытым данным

пилотные

В ЕС инвестировано 1 млрд евро, но реальные задачи не были решены

Барьеры

Проекты были горизонтально изолированы Вовлечение граждан было ограниченным

Нехватка венчурного капитала Межведомственной кооперации Нехватка проектов Smart City

реальных

оценок

Энергетика

Системы управления элек- троэнергией

Умные системы распреде- ления и управления элек- троэнергией (Smart Grid, Micro Grid, AMR)

Соединенные и потребления электроэнергии (Сonnected Smart Grid Systems)

системы разделения

Технологии для умных городов Критерии

Smart city 1.0

Smart city 2.0

Smart city 3.0

Сети и коммуникация

GIS-информирование. Каналы наземной связи

проводной

беспро- сети, Умные водные доступа точки к сети Интернет, 3G/4G, оптические сети (wireless broadband service)

Транспорт

Централизованные систе- мы мониторинга и управ- ления транспортом

Хранение и об- работка данных

Вертикально изолирован- ные системы сбора данных на основе RFID-техноло- гий

Электронные сервисы

Электронная городских сервисов

оплата

Развитие инфраструкту- ры

Устойчивое инфраструктуры и зданий

развитие

Интеллектуальный транс- порт (гибридные систе- транспорта) – мы для автоматизированные системы трафиком transport, GIS map)

управления (intelligence

Интернет вещей: интегра- ция сенсорных и иденти- фикационных технологий и стандартов и протоколов межмашинного взаимо- действия.

Компьютерные вычисле- ния и аналитика (Big Data)

Городские платфор- мы сервисов (e-parking, e-ticketing, e-commerce)

Системы переработки и распределения отходов, «зеленые» здания, энер- гоэффективные здания

Семантические сети, объединенные данные

для

распознавания

Открытые данные из разных источ- пат- ников оповеще- тернов, ний, информации, предсказательная аналитика (semantic web, predictive analytics)

визуализации

генерации

Связанный транспорт (возобновляе- мая энергия для транспорта) – беспи- лотное управление, автономное обслу- живание (connected vehicle)

transport,

autonomous

Повсеместное вычисление (ubiquitous computing) собранных данных (вне- дрение управляющих микропроцессо- ров в самых различных видах бытового и промышленного оборудования)

Облачные сенсор- вычисления, ные сети в комбинации с Веб 2.0, социальными сетями, краудсорсинго- вые платформы для коллективных вы- числений.

Стандартизация платформ городских сервисов на основе Интернета вещей

Интеллектуальные автоматизирован- ные здания и инфраструктура

Проектирова- ние зданий

CAD

BIM 1.0 (3D, visualization)

BIM 2.0, 3.0 (intelligent building, simulation )

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам открытых источников

Умный город 1.0

К умным городам первой фазы развития концепции Smart City относятся те, которые возводились с нуля крупными игрока- ми IT-индустрии. Целью управляющих компаний было опробо- вать разработанные решения. Согласно планам, новый город полностью застраивался умными зданиями, прокладывались интел- лектуальные энергетические и транспортные сети. Примеры Smart City 1.0 – г. Масдар (ОАЭ) и г. Сонгдо (Южная Корея).

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 Южная Корея Сонгдо

Полное название Сонгдо – Songdo International Business District. Проект был задуман в середине 1990-х промышленным гиган- том Daewoo, а позже был выкуплен американским девелопе- ром Gale International и южнокорейской компанией POSCO E&C. Официально проект ведется с 2001 года, в него вложено около 35 млрд долл. Сейчас он завершен на 70% [46].

Сетевое оборудование для города разработала Cisco. Создан центральный узел управления, который на основании получае- мых данных (RFID-метки, датчики) регулирует потоки транспорта и энергопотоки.

Технологические успехи Сонгдо впечатляют. Однако они не вполне соответствуют цели

города – привлечь глобальные компании и сотрудников со всего мира. Именно с этим расчетом строился мост от города прямо к аэропорту в городе Инчхон, крупнейшему транспортному узлу в стране. Но пока в бизнес-квартале живут 36 000 людей, 90 000 проживают в Большом Сонгдо, и 99% людей, купивших жилье в городе, – корейцы. Сюда приезжают молодые семьи, потому что в городе открылись хорошие школы. Удобный для жизни Сонгдо не столь же популярен среди работников: сотрудникам компаний не нравятся «каменные джунгли» бизнес-квартала. Отмечается и старая модель инфраструктуры: так, меж- ду Сонгдо и Сеулом не ходят скоростные поезда, города соединяет обычная трасса. Тем не менее, офисные помещения заняты уже на 70%. Руководство Gale International считает, что придется экономически стимулировать компании переезжать в Сонгдо.

Технологии для умных городов Транспорт

города

такова, чтобы жители могли Транспортная модель отказаться от автомобилей: до любого места можно добраться за 15 минут, проложены 25 км велодорожек, ходят автобусы и метро. Вместе с тем в городе установлены многочисленные электромобилей, зарядные организована бесплатная парковка для средств передвижения с низким уровнем выбросов.

гибридных

станции

для

Энергетика

Благодаря автоматизации в Сонгдо сформирована эффектив- ная энергосеть, которая приспосабливается к изменениям спроса. Потребление энергии в каждом здании уменьшилось на 30%: специальные охлаждении помещений, устанавливаются только светодиодные осветитель- ные приборы, используются альтернативные источники энергии, а отработанная горячая вода обогревает технические и жилые помещения.

позволяют

экономить

стекла

на

Водосбережение

водой

уличную

поливают

Разработана целая система решений для экономии воды. Дождевой растительность, моют улицы. Сточные воды и воды городского канала очищаются и также умень- повторно используются. Растительность на шает ливневые стоки, она же поглощает солнечное тепло и использует его для фотосинтеза, охлаждая окружающий воздух. В результате потребление чистой воды в Сонгдо примерно в 10 раз ниже, чем в обычных городах.

крышах

Gale International – главный акционер и инвестор проекта Сонгдо – планирует распространить такие проекты по всей Азии, причем продаваться будет модель города целиком. В 2013 году рядом с городом Чанша в Китае начали строительство первого подобия Сонгдо. Муниципалитеты китайских городов Чунцин и Далянь также договорились с Gale International о создании аналогичных городов [21].

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 ОАЭ Масдар

соответствии

«Зеленый» город Масдар был спроектирован в 2008 году в с планом развития несырьевых отраслей экономики ОАЭ. Город, занимающий 6 кв. км рядом со столицей и международным аэропортом, вообще не должен был давать выбросов в атмосферу. Проект оценивался в 22 млрд долл., частично проинвестировала в него государственная компания Mubadala.

британское

архитектурное

разрабатывало

Проект бюро Foster + Partners. По задумке архитекторов, чтобы обеспечить экологическую чистоту, в городе должны использоваться элек- тромобили. Здания проектировались так, чтобы давать естествен- ную тень; на улице устанавливались контроллеры, поддерживаю- щие комфортный температурный режим и позволяющие экономить на охлаждении (Рисунок 3).

В бизнес-квартал заехали порядка 400 компаний – в том числе Siemens, Mitsubishi Heavy Industries, партнеры инициативы GE Ecomagination и др. – но в основном их присутствие там формально. В офисных зданиях работают около 2000 человек, а постоянно в городе живут только 300 студентов Масдарского института науки и технологий. Завершение масдарского проекта сме- стилось на 2030 год [34].

Рисунок 3 Температурный режим в Абу-Даби (слева) и Масдаре (справа)

Источник: Anthony Mallows, Skolkovo Innovation Center, 2016

Технологии для умных городов инвесторы

потенциальные

рецессия. Многие

Однако планам девелоперов помешал экономический кризис решили и год повременить с финансированием. В итоге на 2016 строительство завершено только на 5%. Маршрут для автоном- ных транспортных средств должен был состоять из 100 остановок, из них появились только две. Установлена станция, где можно взять напрокат велосипеды – но до ближайшего города, Абу-Даби, 16 кило- метров, а велодорожки не построены. Кроме того, менеджеры объявили, что первоначальная задумка о полном отсутствии выбросов не может быть реализована. только 50%-ного На сегодняшний день удалось добиться сокращения выбросов по сравнению с другими городами ОАЭ.

Россия Казань

В России впервые концепции умного города стали реализовы- вать именно в greenfield -проектах по строительству целых населен- ных пунктов и крупных городских районов. Яркий пример такого подхода – города-спутники Казани: Иннополис и Смарт Сити. В октябре 2010 года руководство Татарстана анонсирова- ло проект по строительству в пригороде Казани IT-деревни. Ма- стер-план проекта IT-деревни разработала сингапурская компаниея RSP Architects. На 2015 год в Иннополис было вложено более 20 млрд рублей. Основой для развития стали университет, технопарк и особая экономическая зона.

пока

который

будущем

ближайшем

заменяет жителям

Из умных технологий в Иннополисе – сервис проката электро- общественный мобилей, электробус. транспорт; В городе нет заправок, но есть точки для зарядки электрокаров. Нет и светофоров, потому что транспортные потоки не настоль- ко мощные, чтобы угрожать пешеходам. Помимо «зеленых» транспортных технологий отмечается доступная администрация – пообщаться с ключевыми лицами города можно в групповом чате Telegram, и именно там обсуждаются вопросы местного развития, на- пример, расписание автобусов до Казани.

запустят

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1

должно

Иннополисе

мастер-планом,

Пока город заселен только наполовину, осенью 2016 года в нем проживает около 2,5 тыс. человек. При этом, в соответствии жить с не менее 155 тыс. человек. По расчетам проектной команды, только такое число жителей будет гарантировать, что Иннополис не превратится в район Казани. Хотя экосистема города удобна для адаптации, уже сейчас заметны сложности с привлечением резидентов – планировалось, что население будет расти на 10 тыс. человек ежегодно. По словам мэра города, это происхо- дит потому, что развитие города требует федеральных инвестиций, которые стало труднее получить в связи с экономическим кризисом и проблемами федерального бюджета.

Проект Смарт Сити изначально считался более рациональным и реалистичным, нежели Иннополис, – этот город меньше по размеру, от него удобнее добираться до Казани, а рядом расположен аэропорт. В 2013 году, в рамках III ежегодного инвестиционного форума AIM в Дубае, проект официально стартовал. Там планировали разместить особую экономическую зону, общественно-деловой и научно-образовательный центры, жилье на 58,8 тыс. человек. Но через полтора года, также в связи с кризисом, проект был заморожен. Республиканских денег хватило только на Иннополис, а инвесторов для Смарт Сити проектная команда привлечь не смогла.

ставку

Урбанисты часто критикуют умные города первого поколения решения за в области инфраструктуры. Отмечаются следующие принципиальные вызовы [38]:

технологические

исключительно

на

Стандартность

Ландшафт новых городов «угнетающе стандартен», в них не формируется уникальная городская идентичность, а это чревато со- циальными проблемами.

Негибкость

новое

населения,

Город не готов к внешним вызовам (внезапный приток людей, старение инфраструктуры). Если во все объекты города встроены технологические реше- ния 2016 года, развитие технологий к 2026-му потребует полного города переобустройства. ультрасовременна, «каркас» трафик давно проходит по трассам дизайна 1960-х гг.

«начинка»

поколение

устарел:

умный

даже

хотя

И

Элитизм

Предполагается, что в новых городах живут обеспеченные люди – обладатели набора гаджетов, который не по карману бедным слоям населения. В будущем это может привести к сегрегации, высокому уровню преступности, росту социального напряжения.

Технологии для умных городов Умный город 2.0

крупной

города. Для

стратегическое

технологической комплексных

Для Smart City 2.0 большую роль приобретает комплекс- ное таких видение развития проектов требовалось тесное сотрудничество администрации города тренд – и внедрение городской систем инфраструктурой, которые бы позволили проводить мониторинг и диспетчеризацию критически важных объектов, предсказыва- ли появление угроз. С помощью таких решений сити-менеджеры переходят на качественно новый уровень управления, появляются и новые типы услуг для граждан .

компании. Ключевой

управления

Вставка 1. Из интервью с Яной Голубевой, архитектором-урбанистом, дирек- тором российского офиса компании MLA+ (Санкт-Петербург)

с помощью

контролировать

города, понимание, что

«В классическом представлении Smart City – это достаточно технократическая модель город датчиков и иных можно инструментов. Но практика организации управления с уче- том различных факторов городского развития говорит о том, что город в принципе хаотичен, и управление им практически невозможно унифицировать. Для меня Smart City – это город, ко- торый может свои ресурсы (человеческие, энергетические, тер- риториальные) использовать наиболее эффективным образом».

такие

городов,

реализующих

Ряд демонстрирует их эффективность. Критикуется в основном низкая степень вовлечения граждан. Для перехода в новое качество умные города по- требуют полноценного участия городских сообществ, неформальных групп работников, мелких частных предпринимателей и населения пригородов [32].

проекты,

Вставка 2. Из интервью с Людмилой Истоминой, экспертом-экономистом градостроительства в Лаборатории градопланирования им. М. Л. Петровича

«Понятие «умный город» очень многогранное, и роль IT-технологий там далеко не на первом месте. В рейтинге европейских Smart City в индексе мобильности на ИКТ приходится только два параметра из десяти. Главный критерий «ума» транспорт- ной системы – то, насколько она сбалансирована, в какой мере она доступна для жителей и отвечает потребностям бизнеса, в какой степени общественный транспорт является адек- ватной альтернативой индивидуальному».

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1

Южная Корея Пусан

Мэрия г. Пусан в партнерстве с компанией Cisco, пятью местны- ми университетами и городским Центром по разработке мобиль- ных приложений (Busan Mobile Application Center, BMAC) запу- стила систему безопасности и мониторинга. Система работает на основе платформы CityMind компании AGT и позволяет анализиро- вать видеоизображения, выявлять паттерны для предсказательной аналитики).

Комплекс программных решений включает: • Smart+Connected City Safety and Security – видеонаблюдение

улиц;

• Smart+Connected City Traffic – мониторинг дорожного

движения;

• Smart+Connected City

Parking

–

умное

парковочное

пространство;

• Smart+Connected City Lighting – умное городское освещение: • Smart+Connected City Operations Center – информационный

центр.

На базе BMAC прошел конкурс приложений с общим финансиро- ванием в 23,6 тыс. долл., по результатам которого было выпуще- но 14 приложений. Помимо мобильного доступа, граждане могут воспользоваться киоски, через интерактивные дисплеи.

информационные

услугами

В этом партнерстве BMAC предоставляет рабочие пространства,

к облачной платформе, инструменты для тестирования, умные устройства, интерфейсы для доступа также консультирует стартапы к муниципальным данным и маркетинговые ресурсы, а и малые компании. Интеграция устройств осуществляется на базе платформы Cisco Systems Cloud Connect Platform.

доступ

Технологии для умных городов Испания Барселона

С 2012 года Институт информатики г. Барселоны (Municipal Institute of Informatics, IMI) разрабатывал платформу Sentilo. Она позволяет различным системам датчиков на объектах Sentilo городской спроектирована так, чтобы в дальнейшем можно было увеличивать ох- ват устройств и вносить функциональные дополнения.

инфраструктуры

обмениваться

данными.

Проект финансируется в рамках государственно-частного партнерства, в которое

входят правительство Барселоны, компании OpenTrends (разработчик ПО) и Abertis Telecom (телеком-оператор). В рамках проекта был запущен публичный демонстраци- онный сервис – интерактивная карта, которая служит отправной точкой для создания приложений. В настоящий момент их разработано 15.

Сервисы платформы основываются на данных, получаемых от 9 тыс. сенсоров, которые расположены по всей территории города и фиксируют:

• температуру воздуха; • уровень шума; • уровень загрузки контейнеров для мусора; • уровень загрузки парковочного пространства; • трафик; • уровень воды в водоемах; • потребление электричества; • потребление газа; •

увлажнение почвы.

готовых

решений,

Проект реализуется с участием широкого ряда отраслевых партнеров. Большинство компаний – поставщики оборудования проекта. применимых и Несколько фирм интегрируют свое программное обеспечение с сервисами, доступными на базе платформы Sentilo. Например, ком- пания Effilogics Technologies подстроила под нее свою систему менед- жмента энергоресурсов.

задачам

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 чтобы

системы

внедрению

мониторинга,

IBM Мэрия Рио-де-Жанейро запустила совместный проект с по предотвра- тить оползни в фавелах, расположенных на склонах холмов. дальнейшем на базе информационной платформы был В создан полноценный операционный центр. Он не только предсказывал погоду, но и получал данные от всех ведомств, позволяя реагировать на аварийные ситуации любого типа, включая преступления и ДТП. IBM отмечает, что в проекте компания выступала не просто разработчиком и поставщиком услуг, но полноценным советником мэра. Решения, опробованные в Рио, предполагается продавать другим городам [39].

под

термин)

развития,

стратегиях

подразумевают

Большинство российских городов, упоминающих умный город в ним своих Smart City 2.0. Концепция Smart City заявлена как одна из генеральных це- лей Стратегии социально-экономического развития Санкт-Петер- бурга до 2035 года. Под «разумным городом» (так в Стратегии переводится понимают составители «широкое использование информационных технологий для увязки всех инфраструктурных подсистем (дороги, транспорт, энергетика, водоснабжение, связь) и тонкого управления ими с подстрой- кой под меняющиеся потребности населения и бизнеса». Важное кластера научного, направление деятельности – «создание образовательного, практического применения новых методов градостроительного и транспортного планирования» и «раз- работка Генерального плана нового поколения на основе социоэкологического подхода». Можно сказать, что администра- ция Санкт-Петербурга понимает концепцию умного города так же, как и европейские города на начальной стадии ее реализации.

документа

Как отдельный проект в городе планируется внедрить автоматизиро- ванную информационно-измерительную систему (АИИС) коммерче- ского учета всех потребителей региона, на базе которой может быть организован единый центр сбора и обработки данных для расчетов топливно-энергетических ресурсов IBM и компания «СТАРТ Девелопмент» спроектируют инновацион- ную систему для управления водными ресурсами. Это комплексная система, которая охватывает безопасность людей, состояние инженерных систем, фасадов зданий, распределение транспортных потоков и многое другое.

города. Корпорация

Бразилия Рио-де-Жанейро

Россия Санкт-Петербург

Технологии для умных городов Умный город 3.0

задачам

социального

К вовлечения, обеспечения равного доступа к технологиям, а также экономии бюджета и защиты окружающей среды обращается следующее поколение «умных устойчивых городов». Горожане активно участвуют в местных проектах данные городских служб. Например, в городах будущего жители, замерив качество воздуха на детских площадках или во всем районе, договариваются дополнительном озеленении и новых пешеходных зонах.

совместными

дополняют

мнениями,

усилиями

делятся

–

Отвечая на вызовы предыдущего этапа развития, Smart City 3.0 заявляет принцип, согласно которому умный город не может существовать без умной деревни. Проекты распространяются сельскую местность: «Города будущего» в Японии и на отслеживают уборку урожая на окрестных территориях, Smart Grids протягиваются за пределы города, чтобы сбалансировать потоки ре- сурсов между городом и деревней.

Еще одна черта «городов 3.0» – максимальное повторное использование ресурсов и совместное потребление продук- тов. Опорные точки «многооборотной экономики» – это пункты где можно взять на время обмена велосипедами, места, инструменты для ремонта, и иные примеры такого рода. Поделиться с соседом необходимой вещью можно, например, (датский стартап, который вышел через платформу Peerby на американский и европейский рынок).

Таким образом, на третьей стадии умный город как сообще- ство граждан не только следует распоряжениям администрации, но и самостоятельно организует локальные проекты. Чтобы эта система успешно работала, необходимо инвестировать в но- вый тип инфраструктуры (Wi-Fi сети, доступное высокоскоростное соединение), инвестиционную политику, контролировать социальное неравенство и поддерживать широкие общественные дискуссии [41].

специальную

формировать

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 Великобритания Лондон

Целый ряд реализован в Лондоне.

инициатив

области

умного

правительства

• Сообщество Talk London – интернет-портал,

где про- ходят дискуссии, опросы, Q&A сессии, фокус-группы. Темы мероприятий варьируются от упрощения регулиро- вания арендного сектора до безопасности велосипеди- стов. Политики консультируются с горожанами, чтобы оце- нить результативность и востребованность предлагаемых мер в регистрации на портале собираются некоторые данные о горожанах, что позволяет, например, приглашать определенные группы на- селения присоединиться к обсуждению.

сообществах. При

городских

разных

• London Datastore открывает более 500 датасетов о разных аспектах городской жизни, а London Dashboard визуализирует полученную статистику.

• Платформа Listen London собирает комментарии пользователей

по поводу политических инициатив.

• Платформа Team London, при финансировании Technology Strategy Board, организует небольшие волонтерские проекты и проекты занятости для молодежи.

• London

Atlas

Schools

режиме в отображает на карте подробную информацию обо всех школах Лондона, в том числе посещаемость занятий, а также прогнозирует, сколько ребят будет претендовать на места в школе в ближайшие годы.

интерактивном

из

можно

которые

немногих

проектов,

гражданин» работает в Москве

отнести Один к третьей фазе развития умных городов России, – московская платформа «Активный гражданин». Система электронных решений «Активный года том числе, возможность онлайн-голосования и включает, в по вопросам городского развития. В 2015 году система получи- ла международную премию Smart Cities Awards и была отмечена учрежденной премией Best m-Government Service Award, Правительством ОАЭ. К 2016-му платформой воспользовались 4 млн участников.

с 2014

При этом остальные технологии умного города в Москве толь- ко начинают проектироваться. Умные системы энергообеспече- ния должны найти применение при разработке Энергетической стратегии города. Но и здесь стоит отметить, что москвичи подчеркивают роль человека как «субъекта энергожизнеобеспе- чения», а в качестве ориентиров развития энергетики называют качество жизни, рост производительности труда и устойчивое развитие мегаполиса.

Россия Москва

Технологии для умных городов Австрия Вена

строчки

верхние

занимает

ежегодных Вена регулярно рейтингах умных городов. Продолжая развивать инфраструктурные проекты, город запустил и ряд проектов другого типа. Например, в партнерстве с местной энергетической компанией Wien Energy венская администрация привлекает граждан как инвесторов в солнечные электростанции. Это соответствует целям разви- тия возобновляемой энергии, которые город планирует выполнить к 2050 году.

могут

целую

оплатить

ежегодно

солнечную

выплачивает

Горожане панель или ее половину, а затем Wien Energy «арендует» панели стоимости и покупки. Поскольку такие панели приходят в негодность за 25 лет, компания оказалась выигрыше. популярной – за неделю были распроданы все панели для двух солнечных станций в районах Леопольдау и Донауштадт, чуть позднее таким образом были построены еще две станции.

гражданам 3,1%

Инициатива

остается

от

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 Интервью: Николя Бушо

Учредитель и глава Renaissance Urbaine, президент Альянса Большого Парижа

ЦСР «Северо-Запад»: Об умных городах говорят уже 10 лет. Как развивалась эта концепция?

Николя Бушо: В середине 2000-х умный город рас- сматривался как технологический объект. Его идео- логи представляли, что на основе ИКТ можно создать полноценную, интегрированную систему управле- ния всеми городскими службами. Но в реальности все оказалось сложнее. Как инфраструктура, так и социальные взаимодействия в городе настолько разнородны, что требуется множество специальных технологических решений, а в силу специфики их невозможно масштабировать. Поэтому ошиблись те консалтинговые компании, которые лет пять назад предсказывали появление по-настоящему умных городов, где всё соединено со всем. Проблема не только в технологических барьерах, но и в том, что недооценили важность ключевого элемента концеп- ции – взаимодействия между стейкхолдерами.

Но все же идея умного города стала невероятно по- пулярной. В последние десять лет она переплетает- ся с урбанистическими концепциями, и уже ни одна дискуссия урбанистов не обходится без упоминания умных городов. Сейчас важно понять, как техноло- гии влияют на экономику и общество, и как их наи- более эффективно использовать.

Хотя полной интеграции городских систем не слу- чилось, во многих сферах активно внедрялись но- вые технологии. Быстро развиваются технологии умного управления сервисами. В финансовой сфе- ре, например, появилось много цифровых инстру- ментов. Передовые компьютерные системы те- перь используются в водоснабжении. Транспорт и мобильность, международная и внутригородская логистика, – в этих областях цифровые решения крайне востребованы. Взять, к примеру, Токио: там выстроена система умного управления поездами, а транспортные средства обмениваются данными друг с другом. По всему миру автобусные компании начинают пользоваться GPS. Для моделирования

транспортных систем внедряется управление дан- ными и сенсорные технологии. В Лионе, Дюссель- дорфе, Гамбурге, Лондоне благодаря этому заметно улучшилась ситуация с транспортом.

На рынке решений для умных городов все еще доминируют крупные международные игроки? Как формируется общее видение?

В последние пять лет на рынок вышли и стартапы, бизнес-среда стала более разнородной. Вопрос в том, какой будет результат, чей продукт окажется интереснее пользователю. В этой экосистеме раз- нообразие очень важно, поскольку возникает по- требность не только в общегородских, но и в инди- видуальных сервисах.

Запрос на передовые технологические решения возник, поскольку нужно было решать проблемы, связанные с быстрой урбанизацией. Впервые их попытались оценить в 2005–2006 годах. Стало оче- видно, что города неэффективно распоряжаются ресурсами. Поэтому хорошо продавались решения, которые позволяли отслеживать состояние инфра- структуры, контролировать потребление. Теперь от- дельные компании разрабатывают приложения для каршеринга, совместного пользования автомобиля- ми, технологии геолокации, все это помогает устра- нить проблемы. Города стремятся стать устойчивее к чрезвычайным ситуациям, и здесь как нельзя кста- ти оказываются технологии для предсказания на- воднений, выброса опасных веществ.

Сегодня, в 2016-м, на умные города начинают смо- треть по-новому. Отталкиваются уже не от техно- логий, разработанных ведущими компаниями. Как выяснилось, по-настоящему умный город требует продуманных решений. В нем налажено взаимодей- ствие с горожанами, слаженно работают городские системы, оценивается эффект от нововведений, раз- виваются новые навыки и компетенции.

Технологии для умных городов Какие города Европы и мира показывают в этом лучшие результа- ты?

Есть несколько рейтингов умных городов, но в любом из них первые пять строк занимают Мельбурн, Вена, Копенгаген, Ванкувер и Сиэтл. Есть тонкость: во многих рейтингах учитывают- ся экономические показатели, такие как ВВП на душу населения. Но если говорить об умных городах, более верный показатель – то, как люди оценивают окружающую среду. Например, рейтинг GPCI (Global Power City Index от Mori Memorial Foundation, Япония) более удачен, поскольку включает такие параметры, как социаль- ный и человеческий капитал, качество взаимодействия в город- ских сообществах, качество университетов и исследовательских лабораторий.

Нужно помнить, что технологические решения требуются, когда встает конкретная проблема. Так что стоит разделять внедрение передовых технологий и концепцию умного города. Она намного шире и включает процесс многостороннего взаимодействия. В этом смысле Барселона, Ницца, Копенгаген, Хельсинки и Амстер- дам продвинулись дальше всех, сделав концепцию умного города частью административного дискурса. Это сразу привлекло девело- перов. Небольшие города – Гётеборг в Швеции, Утрехт в Нидерландах – тоже включили в повестку проекты умного города.

В развивающихся странах в сегмент городских услуг приходит все больше компаний и инвестиций. Сайгон (Вьетнам) разрабатыва- ет План развития умного города, где ставит целью развивать стро- ительство и транспортную инфраструктуру. Возникают и граждан- ские инициативы, например, на юге Латинской Америки, где активно разрабатываются платформы и проекты по взаимодействию внутри сообществ.

Renaissance Urbaine – стра- тегический консультант в области городского развития. За 10 лет работы агентство завершило проектов 100 от Ванкувера до Владиво- стока. Среди них – управле- ние переходом к надежному энергоснабжению, городская реконструкция, исследования устойчивого развития, сме- на модели взаимодействия между государством и бизне- сом, университетами, граждан- ским обществом. С 2010 года сопровождает переход городов к интеллектуальным технологи- ям.

Grand Paris Alliance – фабрика мысли по развитию крупных городов. Пользуясь поддерж- кой фондов по всему миру, Альянс выпустил 80 статей на тематику городского разви- тия, взял интервью у 150 экс- пертов и организовал 5 между- народных форумов.

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 Smart Сity как СтратегичеСкая повеСтка городСкого развития

Концепция умного города не только реализуется в рамках точечных проектов, но и входит в стратегические планы разви- тия крупных городов. «Цифровые повестки» становятся дорожны- ми картами для повышения человеческого капитала и технологи- ческого рывка всего города. Приведенные примеры показывают, за счет каких стратегических инициатив и мероприятий управляющие городов преодолеют барьеры для городского развития.

ЛОНДОН Smart London Plan, 2013 г.

главным

вызовом

внешним

Мэрия Лондона определила для развития города резкий прирост жителей – к 2021 году лондонцев станет на 1 млн человек больше. В итоге уже к 2030 г. число горожан составит 10 млн, которым потребу- ются дополнительные 641 тыс. рабочих мест, 800 тыс. домов, 600 тыс. транспортных мест. В попытке заблаговременно ответить на этот вызов в 2013 году был утвержден план «Умный Лондон», где основная ставка сделана на создание инновационной среды с соответствующей инфраструктурой (Таблица 2).

Таблица 2 – Стратегические приоритеты плана «Умный Лондон»

Приоритет

Задачи

Целевые показатели

онлайн-платформы подобные

Проводить консультации с горожанами че- социальные рез медиа, онлайн-сообществу Talk London. Принять цифрового разрыва, организовать курсы для обуче- ния навыкам программирования, хакатоны; увеличить технологических предпринимателей.

сокращения

число

план

Учредить Партнерство районов «Умного Лондона», чтобы местные администрации размещали данные в свободном доступе и на их основании совершенствовали общественные сервисы, а все лондонцы могли отслеживать изменения.

чтобы привлечь

Запустить Innovation Challenge – хакатон в сфере городского развития. Продвигать инновации, мировых инвесторов. Запустить программу экспорта инноваций в сфере высокотехнологичного городского развития. Обеспечить доступ МСП к высокоскоростно- му соединению; пролоббировать введение новой лондонской визы, чтобы облегчить переезд талантливых специалистов.

•

менее

1000 должны

человек принимать

Не каждом участие районе в онлайн-сообществе, посвященном городско- му развитию (всего 33 000 человек). Число технологических должно вырасти вдвое.

предпринимателей

Вдвое увеличить число пользователей серви- сами открытых данных (London Dashboard и London Datastore).

Инвестиции в 24 млн фунтов в высоко- скоростное подключение – к 2016 году оно должно быть доступно 22 000 МСП. году Как минимум 100 МСП участвуют в программе высокотехнологичного экспорта. Создать 200 000 рабочих мест в технологиче- ских компаниях к 2020-му. Поддерживать компании, которые активно про- изводят инновационные технологии, добиться их доли в 10% от общего числа компаний.

к 2016

Вовлечение горожан

•

Открытые данные

•

Применение креативных, пред- п р и н и м ате л ь с к и х и исследовательских талантов

•

Технологии для умных городов

Приоритет

Задачи

Целевые показатели

Коллаборации

Адаптивный город

Административные сервисы

Инфраструктура

•

Создать Сеть инноваций, которая объеди- нит множество существующих инициатив города. Сеть будет в области умного поддерживать МСП инновационное сообщество Лондона. Сотрудничать городами ЕС и мира, обмениваться с ними опытом и проекты с применением новых подходов.

разрабатывать

пилотные

другими

•

200 млн фунтов инвестировано в лон- донские проекты в сфере умного города к 2018 году.

•

способы повторного

Продвигать использование технологий smart grid, чтобы лучше управлять потреблением энергии и воды. Разработать новые использования отходов. Разработать технологии 3D-визуализации лондонской инфраструктуры, чтобы выявить неиспользуемые ресурсы, оптимизировать дорожные работы. Снизить загруженность и число ДТП, в том числе с участием пешеходов и велосипедистов. Применить открытые данные и создать новые бизнес-модели, чтобы снизить объем грузоперевозок, осуществляемых компаниями по электронной торговле. Оценить потребности города до 2050 года.

долгосрочные инфраструктурные

транспортную

обмена

данными

показатели

Повысить и аналитики данных. Совместно с районными администрациями разработать новые модели ответа на вызовы (парковка, сбор и переработка мусора). Использовать при планировке в перспективных зонах. следить Дать за тратами администрации, а МСП – заключать контракты на выполнение муниципальных за- казов.

технологии том числе

возможность

города, в

горожанам

цифровые

«Умный

платформу

Создать Лондон», где жители города смогут давать обрат- ную связь, оценивать городские сервисы и делиться опытом в любых сферах городского развития. Завершить создание тест-беда на площад- ке Олимпийского парка Королевы Елизаветы к концу 2016 года. Инвестировать в развитие высокоскорост- ного беспроводного соединения, провести бесплатный Wi-Fi во все галереи и музеи города. Развивать навигацию по городу с использова- нием цифровых технологий, в том числе предо- ставлять открытые данные туристам, ускорить доработку и внедрение системы цифровых платежей.

году

2020

снизить

потребление

К электроэнергии на 10 000 МВт·ч/год. К 2020 году создать 3D-карту возмож- ных подземных маршрутов, работающую в реальном времени. Снизить на 50% выбросы углекислого газа от транспорта. Снизить до 60% от уровня 1990 года.

парниковых

выбросы

газов

Проведено возможных исследование способов повысить эффективность и удобство административных сервисов. Все больше МСП на контрактов.

тендеры муниципальных

выигрывают

выполнение

Разработан индекс для оценки глобально- го прогресса в сфере цифровых платежей, к концу 2015 года создан демо-вариант системы цифровых платежей. Лондону принадлежит одна из верхних строчек в рейтинге городов по скорости беспроводной связи. которые Увеличилось связывают город- ском развитии с внедрением цифровых технологий.

жителей,

Лондона

успехи

число

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 СЕУЛ Global Digital Seoul 2020, 2016 г.

доступ

административной

В Сеуле создана открытая платформа Seoul Data Mart, которая информации. предоставляет Кроме того, работает онлайн-канал Seoul Open Data Plaza, на котором горожане могут: посмотреть движение транспорта в реальном времени; найти зоны, свободные от курения; узнать располо- жение мест с публичным Wi-Fi, а также найти услуги для людей с ограниченными возможностями. Мэрия города пошла дальше, и в феврале 2016 года был принят Seoul Digital Plan 2020, в котором заявлены четыре стратегических приоритета, к реализации которых привлечены 15 корейских и международных компаний, вклю- чая Cisco, Intel, Oracle, ZTE, Microsoft.

1. Социальный

капитал

столицы:

Укрепить

связи

по цифровым каналам.

этой

области.

Отправить

планирует

платформу

электронного создать Администрация правительства, которая обеспечит мировое лидерство Сеула в смогут 100 тыс. жителей, через портал также можно будет проводить города видит целью, чтобы общественные слушания. Мэр инициативы жителей. Поэтому к 2020 году на 50% нужно увеличить число малых предприятий в сфере цифровых технологий, а также повысить явку на голосовании до 1 млн человек через приложение Mvoting.

предложения

исходили

развития

города

свои

от

2. Цифровая

экономика

инкуба- цию новых бизнесов (Seoul Digital Foundations) и внедрение цифровых средств в существующую промышленность.

(Diginomics):

Запустить

Ключевая задача – создать национальную индустрию финансо- вых технологий. К 2020 г. планируется запустить более 200 инно- вационных бизнесов. Для этого в открывшемся кластере цифровой индустрии G-Valley будут выращены 30 стартапов в сфере финтеха, а всего в этой сфере должны работать 330 тыс. человек. В кластере откроется академия Интернета вещей – в ней будут обучаться хакатон и различные конференции.

специалистов;

проходить

будут

1240

Технологии для умных городов 3. Инновации

обществе:

цифровом

Внедрить Интернет вещей в 100 городских зонах (25 жилых кварталов, 50 культурных и туристических объектов, 23 специализиро- ванных зон экстренного реагирования, транспортная система по всему городу); развернуть информационную систему в сфере здравоохранения (BigCare); информационная система для парковок (550 из 1500 парковочных зон к 2020-му).

Мэрия планирует улучшить ситуацию с парковкой в городе и повысить эффективность муниципальных служб. В 2015 году один из таких проектов уже был реализован в Букчоне: были внедрены сервисы рассылки с предупреждениями о неправиль- ной парковке и уведомлениями о том, что мусорные баки полно- стью заполнены. К 2018 году ожидается запуск 424 общественных сервиса, работающих по принципу одного окна.

4. Глобальный

цифровой

публичный лидер: Wi-Fi во всем городе к 2017 году; построить облачный центр в Сангаме, способный интегрировать все собираемые данные.

Бесплатный

Для этих целей на инициативу будет потрачено 370 млн долл. Администрация запустит 100 тестовых полигонов новых городских сервисов.

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 ЧИКАГО The City of Chicago Technology Plan, 2013 г.

В г. Чикаго (США) был разработан Технологический план развития, в котором, как и в «Умном Лондоне», ставится комплексная цель превращения города в инновационный центр. Для этого заявлено 28 стратегических задач, охватывающих развитие передовых технологий, вовлечение граждан в про- цесс инноваций и управления, создания благоприятных условий для городских сообществ (Таблица 3).

Таблица 3 – Приоритеты Технологического плана развития Чикаго

Стратегическое направление

Задачи

Инфраструктура нового поколения

• Повысить скорость и доступность Интернет-соединения; • Создать Digital Public Way – открытую платформу для обмена данными о состоянии

городской инфраструктуры;

• Создать инфраструктуру и регулирование для проведения технологических экспериментов: разработки сенсорных технологий, которые оценивают состояние окружающей среды, новых технологий беспроводной связи и пр.

Умные сообщества • Создать образец «умного сообщества» для сопоставления и масштабирования опыта;

Распространить бесплатный Wi-Fi во всех общественных местах;

• Создать «умные сообщества» в пяти районах города; • • Совместно с частными компаниями снизить стоимость проводного соединения; • Совместно с учебными заведениями повышать компьютерные и технические навыки детей,

организовывать технологические проекты; Запустить курсы компьютерной грамотности;

• • Координировать работу всех заинтересованных участников в области «умного города»; • • Вовлекать жителей в творческие и технологические проекты.

Расширять сеть общественных компьютерных классов;

Эффективное, результативное, открытое правительство

• Использовать данные для повышения эффективности административных сервисов; • Повысить объемы и качество данных о городе, создать новые методы их обработки; •

Разрабатывать новые мобильные, онлайн-технологии и технологии социальных медиа для расширения коммуникации;

• Внедрить модель совместных ИТ-сервисов между департаментами и городскими

службами;

• Объединить местные правительственные дата-центры – создать облако в Чикаго; • Сотрудничать с частным сектором для разработки инновационных технологических

решений.

Гражданские инновации

• Создавать решения для города, основываясь на аналитике данных; •

Распределять интеллектуальные и финансовые ресурсы для жителей, разрабатывающих новые технологии.

Рост технологического сектора

•

Увеличить число инкубаторов и коворкинг-пространств, в том числе, создать зону стартапов в сфере биотехнологий и фармацевтики; Расширить число сетей, объединяющих предпринимателей, венчурных инвесторов, менторов и потребителей;

• Привлечь и удержать таланты в технологических областях; • Продвигать имидж Чикаго как технологического и инновационного центра; • В том числе поощрять успешные фирмы, связанные с городом, рассказывать о нем; Расширить связи с мировыми академическими лидерами – создать совместные • лаборатории, проводить форумы;

• Создать среду, благоприятную для развития бизнеса; • Способствовать инвестициям в стартапы.

Технологии для умных городов

Проблемы российских городов

тренды

называемые

В развитии городов мира в последние два десятилетия заметны так создание неформальной высокотехнологичной городских пространств, замена и креативной), автомобиля велосипедом и общественным транспортом. Но даже круп- ных российских городов эти тренды почти не касаются.

индустрии гуманизация

«миллениума».

(интернет-,

Это

Города России, пройдя через период социалистического разви- тия, еще демонстрируют его долгосрочные эффекты, среди которых децентрализация и развитые сети общественного транспорта. В то же время среднесрочный эффект от достижений социаль- ного города – снижение остроты жилищного вопроса, сниже- ние преступности, физическое здоровье и творческая продук- тивность граждан – уже утерян. Черты современной России – многочисленные микрорайонные структуры, агломерации, тотальная автомобилизация, общественных пространств.

недофинансирование

эти

определяют

особенности

Поскольку качество жизни в городе, задача городского управляющего – трансформировать их в позитивном ключе. Для России переход к «городам том, чтобы сформировать безопасное, будущего» состоит в экологичное, пространство. На этом пути города сталкиваются с тремя блоками проблем:

ресурсоэффективное

городское

• нехватка мощности электросетей; • плохая регулировка транспортных потоков; • правонарушения в общественных местах.

Вставка 3. Из интервью российского офиса компании MLA+ (Санкт-Петербург)

с Яной Голубевой, архитектором-урбанистом, директором

российских

для позволят

системы, «Сегодня которые инфраструктуры существующее и территорий, потому что ни администрация городов, ни те, кто участвует в развитии, не имеет об этом детального представления. Например, сколько тратится энергии на обогрев домов, сколько уходит энергии на транспорт и т.д.».

технологические

состояние

городов

оценить

важны

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1

Энергоснабжение

потеря

неэффективное

энергопотребление,

Проблема энергоснабжения – это не только изношенные сети, но энергии, высокая частота отключений. По материалам открытых источников и данным самообследования ЗАТО атомной промышленности, доступным ЦСР «Северо-Запад», для разных городов сетевые потери составляют 10–20%. В Уфе на 2014 год показатель состав- лял 19%, а на устранение неисправности в сети уходило 2,5 часа – все это время потребитель оставался без энергии. Это означает, том числе, аварии на производстве. В ЗАТО проблему в (в среднем 12%) и увеличивающуюся частоту энергопотерь отключений называют в числе основных вызовов, стоящих перед энергоснабжением.

которую

проблема,

представители

Вторая выделяют как трудноразрешимую, – дефицит мощности в сети. У шести ЗАТО на 2015 год резервов мощности было менее 10%, у четырех горо- дов его нет вообще. Нехватка мощности серьезно ограничивает городское развитие. К тому же, если электрогенерация происхо- дит на одном конце города, а строительство ведется на другом, прокладывать до стройки ЛЭП очень дорого.

ЗАТО

Проблемы энергоснабжения решает введение системы распре- деленной генерации и перенос генерационных установок к ме- стам основного потребления. Как указывает Стратегия развития Казани – 2030, для города характерно «слабое использование возможностей малой энергетики, а также энергетики, основанной на система энергоснабжения используется сейчас в ЗАТО Лесной.

нетрадиционных

Распределенная

источниках».

генерации – повышение Второй компонент распределенной зданий, в перспективе – автономные энергоэффективности энергетические объекты. Чтобы снизить нагрузку на сеть, можно начать проектировать здания так, чтобы они сами обеспечивали себя энергоресурсами. Большинство домов в российских городах, особен- но средних и малых, – объекты старой застройки с высоким потребле- нием энергии, и технологические решения по снижению энергопотре- бления там наиболее востребованы.

Некоторые города уже делают первый шаг в этом направле- нии: устанавливают квартирные приборы учета, энергоэффектив- ное освещение. По словам заместителя руководителя Департа- мента строительства Москвы Виктора Аистова, столица перешла на энергосберегающие технологии еще в 2012-м: повсюду стали уста- навливаться энергосберегающие лампы, были введены новые стан- дарты оконного заполнения и стен [24]. Но инициативы в основном упираются в горизонт оперативных действий. Как отмечают главы ЗАТО атомной промышленности, для решений следующего уровня не- обходимо провести комплексные обследования зданий. Пока же ин- формация о строениях, имеющаяся у администраций, фрагментарна, и ее нельзя обобщить на уровне городов.

Технологии для умных городов По имеющимся у ЦСР «Северо-Запад» данным, в четырех ЗАТО вне- дрены интеллектуальные модели управления энергосистемой и авто- матизированные системы учета, мониторинга и контроля потребления. Системы информационного моделирования энергетических объектов используются только в Сарове и Новоуральске.

С расширением города, с ростом числа автовладельцев по стра- не увеличивается нагрузка на дорожную инфраструктуру. «Рез- кий рост интенсивности внутригородского и транзитного движения по автодорогам» зафиксирован как фактор обострения транспорт- ной проблемы в Стратегии развития Волгограда до 2030 года. Пробки в утренние и вечерние часы, избыток машин на тротуа- рах становятся проблемой не только крупных, но и «компактных» городов.

Транспорт

Вставка 4. Из интервью с Люд- милой Истоминой, экспертом- экономистом градостроитель- ства в Лаборатории градоплани- рования им. М. Л. Петровича

Чтобы улучшить ситуацию, городские администрации принима- ют инфраструктурные решения: строят развязки, реконструируют магистрали, вводят платные парковки и снимают с маршрута нелегальных в Москве в 2016 году в восемь раз сократилось количество нелегальных маршрутов. Омск следует примеру столицы: сокращение числа нелегальных перевозчиков позволит трудоустроить освободившихся специалистов на муниципальные маршруты.

перевозчиков. Например,

частных

Но, по словам мэра Москвы Сергея Собянина, этого недостаточно: «Необходимо продолжать активно развивать общественный транспорт в целом, и метро в частности. Только оно может кардинальным обра- зом решить проблемы с передвижением людей в мегаполисе. Ему в помощь – пригородные электрички» [27]. Омск, в свою очередь, скор- ректирует маршрутную сеть и увеличит число транспорта, чтобы омичи не ждали на остановках больше пяти минут. В администрации ЗАТО г. Железногорск тоже полагают, что схему движения придется менять по модели больших городов: какие-то улицы делать односторонними, корректировать маршруты. А для этого – просчитать схему организа- ции движения во всем городе.

Именно подход, основанный на данных, даст здесь наибольший эффект. Поэтому для оптимизации городского движения крупные города уста- навливают интеллектуальные транспортные системы. К примеру, Центр организации дорожного движения Правительства Москвы разработал и частично внедрил комплексную схему организации дорожного дви- жения. Как объясняет руководитель Центра Вадим Юрьев, «у нас есть динамическая транспортная модель столицы, которая строится на пе- редвижениях автомобилистов, фактических объемах перевозок, марш- рутах москвичей, точках притяжения. На базе этой модели создается оптимальная схема дорожного движения, в которую входят нанесение разметки, парковочные места, установка знаков, настройка светофоров, создание выделенных полос, выбор односторонних и двухсторон- них улиц» [22]. Из ситуационного центра управляются 1700 све- тофоров: это либо предварительная настройка режима их работы, либо ручное управление. Для этого в центре с комплексами ви-

поведения населения,

«Открытость данных – одна из важнейших проблем для транспортного проекти- рования в России. В США и Канаде в это вкладывают деньги муниципалы и власти штатов: выделяются средства на проекты по исследованию транспортного и расселения распределения мест Все в базы данных с привяз- кой к карте местности с ис- пользованием ГИС, которые доступны кам. В российских городах такая система не выстроена – возникают большие слож- ности необходимых

получении данных».

структурированно

проектировщи-

труда.

при

это

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 деофиксации круглосуточно работают три оператора, и их число предполагается увеличить. Получив аналитику о ситуации на дорогах, оператор связывается с соответствующими службами, информирует автомобилистов – в этих целях планируется разработать мобильное приложение.

Транспортная проблема влечет за собой проблему безопасно- сти дорожного движения: чем плотнее движение на магистралях, тем выше аварийность. И даже по сравнению с Москвой – где транспорта намного больше, чем в любом другом регио- не – средние показатели аварийности по России в два раза выше. Другая угроза общественной безопасности – уличная преступность и иные нарушения правопорядка.

Администрации городов работают с этими проблемами через установку системы видеофиксации, которая оснащена специаль- ной программой для выявления нарушителей. По словам мэра Чер- кесска Руслана Тамбиева, в городе установлены «так называе- мые интеллектуальные камеры, которые реагируют на конкретные номера машин, могут обнаруживать разыскиваемых преступни- ков по фотороботам, моментально реагируют, если в одном месте собирается непривычно большое [25]. Чтобы обработать полученные от камер сигналы и оповестить правоохранителей, круглосуточно ситуационном работают операторы. По тому же принципу действуют остальные 70 административ- автоматизированной фиксации ных правонарушений в области дорожного движения, созданные в регионах страны. Как подчеркивают специалисты, на тех участ- ках дорог, где установлены стационарные комплексы видео- фиксации, количество ДТП и тяжесть их последствий снижаются в два раза.

количество

центров

людей»

центре

для

задача

технологий

современных

Вторая контексте общественной безопасности – повысить эффективность исполь- зования патрульных нарядов. На 2012 год в Москве 2,6 тысяч мониторинговыми полицейских автомобилей системами режиме позиционирования. времени определить местонахождение, направле- реального ние и даже скорость движения патрульных экипажей», – поясняет Николай Головкин, начальник Главного управления МВД РФ по Московской области [23].

оборудованы

позволяет

«Это

Таким образом, в условиях ограниченного бюджета российские города вынуждены работать с рядом сложных вызовов разви- тия. Некоторые регионы снижают их остроту за счет технологиче- ских средств, однако в основном это предметные, а не комплекс- ные, нововведения. Эффективное решение сложившихся проблем развития. невозможно политики Ее технологическую основу, по общему мнению экспертов и представителей городской администрации, должен составить информационный аудит и проектирование, основанное на данных.

городского

единой

без

Безопасность

Вставка 5. Из интервью с Люд- милой Истоминой, экспертом- экономистом градостроитель- ства в Лаборатории градоплани- рования им. М. Л. Петровича

Велосипедизация, каршеринг и стимулирование пешеход- ных передвижений – важные тренды, которым необходимо следовать и в городах Рос- сии. Но ключевой проблемой остается низкая плотность улично-дорожной сети в ус- продолжающейся ловиях микрорайонной застройки. Внедрение инноваций в об- ласти управления трафиком неэффективны без решения этой проблемы: что сделать с интеллектуальной системой, когда тебе сообщают, что впе- реди пробка, но ты никуда не можешь свернуть – нет альтер- нативных путей следования».

Технологии для умных городов Российские проекты умных городов

В России за последние годы появился ряд проектов по интеллекту- ализации городских сервисов. В основном это умное управление в трех сферах: электроэнергия, транспортные потоки, общественная безопасность.

парк

социальной

недвижимости

сельскохозяйственный

промышленно-логистический

Вокруг центра обработки данных «Омский» предполагается (IT-кластер, разместить высокотехнологичный комплекс, производственные и лабораторные помещения), объекты жилой и застройки на 14 тыс. человек), административно-деловой центр и другие объекты. Технологии умного города появятся в разработках самих ре- зидентов кластера – IT-компаний и стартапов в сфере облачных тех- нологий. Подобно японским городам, «Омский» ставит целью перейти на самоокупаемость, энерго- и даже отчасти продуктовую независи- мость: например, самостоятельно генерировать электричество, а его избытки передавать на содержание теплиц.

жилой

(зона

внедряют

«Ильинское-Усово»

Проектировщики ЖК умные городские технологии уже на первой очереди строительства микрорайона: это новые материалы, Интернет вещей в части ЖКХ, безопасности и транспорта. ГК «Мортон» определяет 15 направ- лений развития умного города, и отдает предпочтение решени- ям, которые охватывают сразу несколько из них. На фоне базовых технологий транспортной и инженерной систем, энергосбережение, видеоаналитика и пр.) выделяется уникаль- ная для России система недорогих решений в области носимой медицины. Сама «Мортон» инвестирует городских технологий, которые впоследствии тиражирует.

(интеграция

в ряд

Единая

работает

Владивостоке

также автоматизированная

диспетчер- Во ская служба по управлению транспортом в реальном времени, а уличным освещением. «Ростелеком» внедряет в городе систему экстрен- ного вызова оперативных служб и модернизированную систему оповещения.

управления

дежурная

система

В Белгороде установлены датчики на распределительных сетях, которые умное освещение.

минимизируют

последствия

аварий,

Екатеринбург планирует создать интеллектуальную энергосеть к 2030 году. Столько займет модернизация существующих и построение новых энергообъектов с учетом требований Smart Grid, в том числе внедрение транспортных средств на электро- тяге, перевод объектов – потребителей электроэнергии в режим ее генерации.

ЦОД «Омский»

Ильинское-Усово

Владивосток

Белгород

Екатеринбург

Концепция Smart City: Эволюция умных городовГлава1 того,

Есть и примеры как новые поселения называются «умными», а на деле оказываются лишь микрорайонами повышен- ного благоустройства. Так, нижегородский «Новинки Smart city» позиционирует уровня, в котором реализована актуальная концепция smart-city, сочетающая отношению технологичные к проживания». Фактически же имеется в виду система озеленения и сеть пешеходных улиц.

дружелюбность

европейского

окружающей

решения,

комфорт

«проект

среде

себя

как

по

пруды».

ситуация

екатеринбургским

районом Аналогичная «Патрушихинские «присвоили» ему «класс Smart», под которым понимают «профессионально организованную социальную и коммерческую инфраструктуру» – разделение пешеходных и автомобильных маршрутов, пешую доступность общественных и парковых пространств.

Градостроители

«Умные» микрорайоны

Технологии для умных городов Глава 2

Умная энергетика

Технологии

экологичность,

умной

энергетики

безопасность,

повышают мощности

энергосети, сокращают расходы на потребление энергии.

Тренды в области Умной энергетики

Повышение эффективности альтернативных источников энергии

Эксперты характеризуют альтернативную энергетику как группу технологий, поколение которых уже сложилось. Эти технологии продолжают распространяться, а их эффективность – повышаться.

Перемещение человека в центр энергетического обмена

Снижение стоимости нового технологического пакета

Рисунок 4 Новые технологии в энергосистеме

На уровне общей архитектуры энергетики происходят структурные изменения. Конечным пользователем энергетической системы ста- новится просьюмер – активный потребитель, который не только ис- пользует, но и вырабатывает энергию. Через адаптивные цифровые сети просьюмер вступает в партнерство с остальным миром, будь то единая энергетическая система страны, энергосистема города или соседнее домохозяйство. Монетизируется энергообмен посред- ством цифровой платформы, позволяющей конструировать сервисы и без посредников осуществлять микроинвестиции. Таким образом, вокруг просьюмера формируется интернет энергии – экосистема про- изводителей и потребителей энергии, которые беспрепятственно ин- тегрируются в общую инфраструктуру и обмениваются энергией.

В течение ближайших пяти лет полностью сформируется пакет новых технологий. В него войдут силовая электроника, которая позволит управлять потоками мощности в различных сетях; технологии хра- нения электроэнергии, распределенного интеллектуального управ- ления, порождающего проектирования и моделирования, а также высокие финансовые технологии – блокчейны, смарт-контракты, децентрализованные автономные организации. Пока они относитель- но дороги, но к 2025 г. по эффективности намного опередят традици- онные решения.

Источник: Д. В. Холкин, соруководитель Рабочей группы EnergyNet НТИ

Технологии для умных городов В данной главе рассматриваются ключевые технологические тренды в направлении к умной сети, оставляя за скобками широкий пласт аль- тернативной энергетики.

Технологические изменения затрагивают все основные сегменты (генерация, передача, распределение энергии и конечное потреб- ление) и перестраивают сложившиеся бизнес-модели. Появление умных сетей нового поколения обусловлено:

• внедрением распределенной генерации и прирост технологий

на основе возобновляемых источников энергии;

• использованием новых приложений для высоковольтных сетей передачи, которые будут задействованы в аналитике данных; • новыми подходами в области подачи и распределения энер- гии при использовании интеллектуальных автоматизированных систем. Включение продвинутой инфраструктуры измерения и учета (Advanced Metering Infrastructure) для чтения, передачи и обмена данных между дата-центрами;

• новыми

решениями

для

управления

потребительскими

сервисами и технологиями накопления энергии.

Рисунок 5 – Эволюция технологий Smart Grid

Модернизация

Прорыв за счет интеграции с ИКТ

2015

2020+

Оборудование для передачи и измерения

Автоматизированные системы управления

Передовая измерительная инфраструктура (Advanced Metering Infrastructure)

• Измерительные приборы • Конденсаторы и пробки • Трансформаторы • Автоматические выключатели

и переключатели

• PMUs и SCADA системы • Автоматическая подстанция • Датчики напряжения • Автоматизация распределения э/э • Передовая система управления

отключениями

• Управление использованием

энергии (Demand Side Management)

• Умные счетчики • Управление энергоданными (Meter Data Management) • Ценозависимое потребление

(Demand Response)

Микрогриды

• Интеллектуальные устройства и платформы по

управлению электроэнергией

• Накопление энергии • Сверхпередовые ограничители тока

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам открытых источников

Умная энергетикаГлава2 Таблица 4 – Трансформация сегментов отрасли электроэнергетики

Сегменты цепочки ценности

Аспект изменений

Производство энергии, генерация

Передача, трансформация

Технологические тренды

• Виртуальные

•

энергостанции как услуга Рост эффектив- ности и рас- пространение генерации за счет возобнов- ляемых источни- ков энергии

Конечные пользователи

•

Управление спро- сом

• Передовая инфра- структура учета энергопотребления

• Энергоэффектив-

ная инфраструкту- ра для умного дома

Распределение

• Мониторинг LV - сетей / системы автоматизации подстанций Распределенные системы управ- ления энергети- ческими ресур- самим

•

• Системы акку- мулирования энергии, в т. ч. для элек- тромобилей Развитие систем Microgrid

•

Технологии вы- сокого напряже- ния

• Передовые си- стемы преобра- зования и передачи элек- троэнергии (HVDC, FACTS)

• • Высокомощные проводники и высокотемпе- ратурные кабели

• Система мони- торинга пере- ходных режимов (WAMS)

Трансформация бизнеса

• Возрастающие требования к энергоэффек- тивности и экологичности

• Интеграция

• Смена биз-

рынков сбыта (трансгранич- ный обмен – паневропейский рынок, межреги- ональные рынки США)

нес-роли опера- торов сетей • Комплексное

интеллектуаль- ное управление спросом и потреблением

• Потребители энер- гии становятся производителями (продажа излиш- ков энергии)

Эффекты

• Дополнительные

мощности • Обеспечение

энергией отда- ленных изолиро- ванных регионов

• Снижение потерь

Точный учет потре- бления

• Снижение

•

пиковых нагрузок сети

• Снижение

операционных затрат • Снижение потерь

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам открытых источников

Актуальные технологические тренды

На Рисунке 6 продемонстрировано, какие технологии умной энергетики в последние пять лет привлекали больше всего внимания среди компаний. По вертикали расположены технологии, названия которых чаще всего встречались в корпоративных медиа – в анон- сах выпускаемой продукции, стратегиях развития компаний. Эти же технологии размещаются по горизонтали в соответствии с частотой упоминания в бизнес-публикациях, безотносительно того, плани- руют ли компании в ближайшее время выпускать такую продукцию.

Технологии для умных городов Как видно из рисунка, особенно популярны на корпоративном ланд- шафте технологии, совместимые с сетями Microgrid. Технологии авто- матизации распределенных сетей, интеллектуального учета, напротив, снижают темпы роста упоминаний, что может свидетельствовать о дви- жении данных рыночных сегментов к стадии зрелости.

Рисунок 6 – Технологии в области умной энергетики (по количеству упоминаний в бизнес-медиа за последние 5 лет)

Distribution Grid Management

Advanced Transmission Technologies

10000

Demand response

Advanced Metering Infrastructure

и и г о л о н х е т й и н а н и м о п у х ы н ь л а к и н у о в т с е ч и л о к е е щ б О

High-voltage direct current

Smart meters

1000

Metering

Communications

Controls

Meter data management

Converter stations

Breakers and Reclosers

Demand response management systems

RF mesh

Smart thermostats

Switchgear

High-voltage alternating current

100

OpenADR

Power line communications

Cellular AMI communications

Generator Sets

Grid-interactive

Converters

Flexible AC Transmission Systems

Distributed Solar PV

Demand Side Management

Microgrid

Batteries and Fuel Cells

Inverters

Intelligent Transformers

Biomass

Switches and Relays

Advanced Metering Infrastructure

Load Management

Advanced Transmission Technologies

Demand response

Distribution Grid Management

Microgrid

-20%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

Среднегодовой темп роста (CAGR), %

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по данным Dow Jones

Умная энергетикаГлава2

Распределенная энергетика

Автоматизация распределительных сетей

Возрастает число источников энергии, которые интегрируются в об- щую сеть. Среди них – распределенные солнечные батареи, газовые турбины, малые ветряные электростанции, системы когенерации. Бла- годаря этому востребованными становятся технологии микрогридов (Microgrid), системы управления потреблением. Ключевым моментом для перестройки рынка станет превышение производства дополни- тельной энергии за счет распределенных источников над централи- зованной генерацией. Это может произойти уже в середине 2020-х годов.

По прогнозам, рынок автоматизации распределенных сетей удво- ится в ближайшие десять лет, в среднем за год прирастая на 8,7%. Среди этой группы технологий наиболее перспективны системы мони- торинга трансформаторов:

• Распределительные системы SCADA; • Управление энергокачеством; • Продвинутый мониторинг в реальном времени, в т.ч. диагно- стика оборудования, за счет применения новых поколений сенсоров;

• Продвинутая инфраструктура учета и измерения; • Интеграция системы управления аварийными отключениями;

Вставка 6. Практика внедрения умных сетей: кейс компании ABB

1. Внедрение полноценной системы умных сетей в 2013 году в г. Хьюстон (США):

• Развертывание Продвинутой системы распределения энергии (DMS); • Установка удаленного мониторинга оборудования на 29 подстанциях; • Установка 579 автоматизированных переключателей и устройств наблюдения на 226 центрах

распределения;

• Интеграция новых компонентов для стабилизации и улучшения технического состояния сети.

2. Первый проект умных сетей в Индии, охватывающий весь штат Карнатака и его системы генера- ции, подачи и распределения энергии:

• Проект диспетчерского управления и сбора данных SCADA наряду с технологией передачи

данных MF-TDMA при помощи VSAT, которые подключены к 867 локациям;

• Внедрение технологий: SCADA/EMS/DMS/ Energy Billing, Energy Auditing & ABT Meter Interface; • Сбор информации и перераспределение энергии в реальном времени; • Обработка и анализ видимости сетей с помощью Independent Power Producers (IPPs)

и открытого доступа.

3. Автоматизированная интеллектуальная сеть Стокгольмского морского порта:

• Улучшения управления пиковой нагрузки (DSM); • Интеграция источников возобновляемой энергии; • Внедрение сервисов для электростанций зарядки транспортных средств; • Совершенствование системы хранения энергии; • Электрификация бухты, доков, корабельных стоянок; • Автоматизация систем зданий и сооружений портовых служб.

Технологии для умных городов Системы малой распределенной энергетики (Microgrid) – это сете- вая структура, снабженная собственными источниками энергии, что позволяет обеспечить спрос при пиковых нагрузках в централь- ной сети. Реализация микрогридов возможна на стыке технологий:

• Автономные сенсоры для мониторинга напряжения; • Цифровые платформы Интернета вещей, обеспечивающие интеграцию устройств разного типа, сбор и предсказательную аналитику данных;

Microgrid

• Передовая электроника:

трансформаторы, нитридные полупроводники, карбидокремниевые транзисторы, умные переключатели;

твердотельные

• Гибридные батареи, сверхпроводящие накопители, литиевые

аккумуляторы нового поколения

• Рынок микрогридов находится на стадии зарождения, прогно- зные среднегодовые темпы роста в ближайшие 7 лет оценива- ются в 17,1%.

Вставка 7. Интеграция умных энергосистем в городское хозяйство: кейс компании Siemens в городах Бербанк (США), Шанхай, Лондон

• Внедрение умных счетчиков и разработка приложений для мо-

ниторинга;

• Продвижение альтернативных источников энергии и их интегра-

ция в сетевые инфраструктурные системы;

• Термальные энергосистемы хранения; • Диагностика напряжения.

В данном растущем сегменте центральное место занимают интеллек- туальные системы учета энергоресурсов (Smart Metering). Решения в области управления контрольно-измерительными данными базируют- ся на применении технологий:

Учет и измерение потребления

• информационная система клиента (CIS); •

система сбора данных и оперативного диспетчерского управле- ния (SCADA); система управления аварийными отключениями (OMS); система управления взаимоотношениями с клиентом; геоинформационная система (GIS).

• • •

К ожидаемым эффектам от внедрения умных измерительных систем от- носят:

• потенциальное снижение объема необходимых новых мощно-

•

стей на 20%; сглаживание пиков энергопотребления и возможность подклю- чить больше потребителей на уже имеющиеся мощности; снижение коммерческих потерь электроэнергии на 95% (за счет оперативного выявления несанкционированных подключений); снижение технических потерь на 50% (за счет установки при- боров учета более высокой точности и адресного ремонта сети); снижение операционных затрат за счет сокращения численно- сти персонала и объемов ТОиР до 10%;

Умная энергетикаГлава2 •

своевременность оплаты (за счет возможности ограниче- ния нагрузки) и уменьшение задолженности потребителей на 50–70%;

• повышение надежности операционных расходов;

электроснабжения и

снижение

• более высокий уровень качества энергоснабжения; • возможность управления потребителями своим энергопотреб-

лением в режиме реального времени.

Вставка 8. Внедрение инфраструктуры для умного освещения: кейс компании Silver Spring Networks

1. Создание систем удаленного управления освещением и повышение безопасности граждан в г. Копенгаген, включая разработку сервисов для гибкого мониторинга и анализа потребления.

2. Интегрированные системы городского освещения светофоров в Париже:

• Внедрение городского «сетевого купола», соединяющего контроллеры для более чем 200 тыс.

уличных и светофорных ламп;

• Внедрение протокола IPv6 для передачи данных; • Создание платформ для будущих сервисов, таких как управление трафиком и парковкой, сенсо-

ры окружающей среды, зарядные станции для электромобилей.

Управление спросом

Вставка 9. Внедрение умной системы контроля и учета: кейс компании ComEd в Чика- го (для 4 млн жителей)

1. Разработка программно- го приложения для ана- литики и сбора данных с более чем 2 млн умных счетчиков.

2. Улучшение надежности и повышение операци- онной эффективности с помощью решений в онлайн-мони- области торинга и обнаружения сбоев.

Вторая сфера, где происходят значительные изменения, – потреби- тельский сегмент. Ключевыми направлениями остаются экономия на энергосбытовой деятельности и исчезновение промежуточных звеньев в цепочке стоимости. С помощью аналитических инстру- ментов на базе цифровых платформ можно вести профиль потребле- ния домохозяйств, и в зависимости от него дифференцировать цены на энергию в течение суток. Новые финансовые технологии позволят автоматизировать процесс расчетов. В конечном итоге это приведет к снижению стоимости потребления.

С развитием альтернативных источников энергии и систем локаль- ной генерации потребитель становится одновременно и производи- телем. Это позволяет, например, оптимизировать энергопотребление и повысить экологическую устойчивость технологий. Сообщество потребителей разворачивает совместные проекты по развитию необходимой инфраструктуры.

Ключевые технологии в сегменте потребления:

•

умные активности;

системы

измерения,

анализ

потребительской

• новые технологии для управления инфраструктурой: интернет вещей в коммунальной инфраструктуре, сенсорика, программ- ное обеспечение для аналитической обработки различных показателей потребления;

• активное использование социальных сетей и мобильных устройств для мониторинга, обнаружения и оповещения потребителей; вовлечение пользователей в процессы управле- ния и контроля;

• новые аналитические расчетные и платежные сервисы с раз- витием соответствующих финансовых технологий: блокчейн, смарт-контракт.

Технологии для умных городов

Рынок систем по управлению спросом в области умной энергетики к 2016 г. составил 687,2 млн долл. К 2020 году ожидается его рост до 1,8 млрд долл. при среднем годовом темпе роста в 21%.

Мировой рынок систем по учету энергопотребления в области умной электроэнергетики к 2015 составил 10,6 млрд долл. К 2020 году ожидается его увеличение до 19,52 млрд долл., с годовым темпом ро- ста в 14%.

Таблица 5 – Перечень актуальных технологий умных сетей

Технологическое направление

Аппаратные средства

Системы и ПО

Мониторинг и контроль

Использование новых измерительных единиц (PMU)

Интеграция информа- ционных и коммуника- ционных технологий Возобновляемая, рас- пределяемая конвен- циональная интегра- ция.

Увеличение пропуск- ной способности

Управление распреде- лительной сетью

Продвинутая инфра- структура измерения и учета Зарядка электрическо- го транспорта

Коммуникационное оборудование (LTE, RF-сеть, мобильная сеть), роуте- ры, переключатели шлюзов Оборудование для кондиционирова- ния основной мощности и поддержки сетей, коммуникационные и аппарат- ные средства для совершенствования технологий хранения данных Сверхпроводники, гибкая система пе- ременного тока передачи (FACTS), си- стема передачи высокого напряжения постоянного тока (HVDC) Автоматические выключатели повтор- ного включения, конденсаторы с дис- танционным управлением распреде- ленной генерации и хранения, датчики трансформаторов Умные счетчики, дисплеи, сервера данных

Батареи, инверторы, инфраструктура для подзарядки

Потребительские системы

Умные приборы, подключаемые устрой- ства, термостаты, роутеры, дисплеи, авто- матизированные системы зданий

Диспетчерское управление по сбо- ру данных (SCADA), широкополос- ные системы мониторинга (WAMS), широкополосная адаптивная защита (WAAPCA), широколистная осведом- ленность (WASA) Программное обеспечение для плани- рования ресурсов предприятия, потре- бительская информационная система Система управления электроэнергией (EMS), система распределения сетей (DMS), Диспетчерское управление по сбору данных (SCADA), геоинформаци- онная система (GIS) Анализ устойчивости сети, автоматизи- рованные системы восстановления

GIS,

DMS, управления система отключения (OMS), система управления персоналом (WMS)

Система управления данными счетчи- ков (MDMS)

Системы оплаты, умная зарядка «сеть – транспортное средство» (G2V) и разрядка «транспортное средство – сеть» (V2G) Энергетические панели (щитки), системы управления энергией, приложения для мо- ниторинга энергии со смартфонов и план- шетов

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам United Nations Economic Commission for Europe [8]

Умная энергетикаГлава2 Эффекты внедрения технологий

Применение систем Smart Grid для городов означает, прежде всего, повышение надежности сетей и снижение затрат на их обслуживание. Также к потенциальным эффектам внедрения передовых технологий можно отнести:

• развитие систем для будущего применения электротранспорта; • создание сети накопителей энергии, расположенных на терри- тории города;

• доступ к энергии от многофункциональных сетей. В частности, на элементах инфраструктуры освещения можно развернуть различные сервисы, например, компактные подстанции 4G, ка- меры наблюдения, цифровые рекламные объекты, точки доступа к электрической энергии.

• балансировка пиков потребления и колебания выработки энер- гии, в том числе за счет интеграции транспортной и энергетиче- ской систем: электрические транспортные средства служат как местом хранения, так и источником электроэнергии.

Таблица 6 – Эффекты от внедрения технологий Smart Grid

Технологическое направление

Эффект от внедрения

Различные компоненты системы Smart Grid

• Экономия 20–45% потребляемой электроэнергии; • Снижение потерь от перерывов в подаче электроэнергии

до 15%;

• Снижение капитальных затрат на оборудование на 5–10%; • Снижение аварийности и затрат на ремонтные работы до 10%; • Экономия при выработке электроэнергии тепловыми электро-

станциями до 10–15%.

Умные контрольно-измеритель- ные системы

• Повышение качества и надежности электросетей; • Баланс спроса и предложения электроэнергии; • Обеспечение инфраструктуры для умных домов.

Новое поколение управления и контроля распределительных сетей

• Минимизация

затрат при

строительстве

дополнительных

(запасных) станций

Возобновляемые энергогенера- торы с низким уровнем выбросов СО2

• Повышение экологичности; • Повышение устойчивости сети; • Бесперебойное энергообеспечение, в т. ч. удаленных районов,

регионов страны.

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам открытых источников

Технологии для умных городов Потенциал применения в России

Внедрение надежных гибких сетей приводит, прежде всего, к повы- шению эффективности использования существующей инфраструк- туры. В России коэффициент использования установленной мощно- сти (КИУМ) в среднем составляет 65–67%, коэффициент загрузки сетевых мощностей – не более 50%. При этом ожидается, что потребность в инвестициях к 2025 году снизится до 30%, сэкономленные средства могут быть направлены на дальнейшее развитие технологий.

технологических

Особый интерес для российских компаний могут представлять быстрорастущие сегменты рынка, связанные с интеллектуальным управлением энергопотреблением. Например, для создания виртуальной электростанции или системы Microgrid нужно разработать и внедрить интеллектуальные системы управ- ления и системы анализа больших данных. Эти направления откры- ты для входа новых компаний. Драйверами внедрения технологий выступает не крупные государственные компании, а бизнес, кото- рый ищет новые рыночные возможности, в частности в сегменте коммунального хозяйства.

Рынок умных электросетей только формируется, поэтому нагляд- ных кейсов внедрения этих технологий пока немного. Но некоторые российские компании запустили пилотные проекты в области интеллектуального учета потребления и управления сетями.

Российский опыт внедрения Smart Grid

Системы автоматического учета потребления позволили сократить сетевые потери с 26% в 2005 г. до 11% в 2012 г. Приборы уче- та снимают несколько параметров, включая уровень напряжения, их можно применить и для создания других сервисов.

Сергиев Посад

Проект Smart Grid реализуется Башкирской сетевой компанией совместно с Siemens с 2014 г., окончание запланировано снизить потери на 2018 (с 19% до 1%), снизить время на переключение между разными сег- ментами сети, на устранение неисправности до нескольких минут.

г. Предполагается

существенно

Уфа

РЭС «Мамоновская», «Багратионовская». В планах – снижение по- терь в два раза, количество отключений в год – в четыре раза. Но более важным для потребителя кажется снижение стоимости владения активами. По прогнозным оценкам, стоимость владения дву- мя электростанциями может снизиться на 25%.

Калининградская область

Умная энергетикаГлава2 Интервью: Дмитрий Холкин

Соруководитель Рабочей группы EnergyNet

Национальной технологической инициативы

ЦСР «Северо-Запад»: Вы выделяете три сегмен- та будущей энергетики (рынок EnergyNet НТИ состоит на трех частей: надежные и гибкие сети, распределенная энергетика, потребительские сервисы. – Прим. ред.). Почему именно эти?

Д. Холкин: Сегменты мы выбрали в результате ры- ночного анализа. Мы рассматривали два фактора: быстрый рост и наличие в стране научно-техноло- гического задела, желательно в форме работаю- щего бизнеса. На основе этих двух параметров мы построили матрицу, и в трех сегментах быстро- растущего рынка оказался достаточный задел. Так получилось, что эти сегменты почти целиком от- носятся к энергетике распределенного типа, кото- рая формируется вокруг конечного потребителя.

Работает ли рынок энергетики с большими дан- ными на основе платформ, с интернетом вещей?

Я предпочитаю говорить о новых практиках, а не о конкретных технологиях. Мы, как отстаю- щие в тематике интеллектуальной энергетики, дви- жемся так, чтобы не совершать ошибок: не вкла- дываться в счетчики, просто потому что так нужно, или в большие данные, просто потому что это интересно IT-компаниям. Сначала ставим такую за- дачу, чтобы участники рынка создали новую прак- тику. Например, виртуальную электростанцию или Micro Grid. А уже потом выясняется: чтобы сделать Micro Grid, нужны накопители, интеллектуальные системы управления и, может быть, даже большие данные.

Как новые практики меняют городское хозяй- ство? Как изменится роль потребителя, энерго- производителя, роль муниципалитета?

Трагедия на Фукусиме показала, что в вопросах безопасности велика роль сообщества, а разви- тие сообщества обеспечивает инфраструктура. И в дорожную карту мы заложили идею о системе коллективного планирования инфраструктурного развития.

Важны вопросы, связанные с потребительскими сервисами. Интернет вещей в энергетике рассма- тривают как пилотный заход для коммунальной инфраструктуры, на следующем шаге он может охватить тепло, газ, горячую воду, может быть, канализацию.

Основные вопросы – это аналитический, рас- четный и платежный сервисы для потребителей. Если снимать профиль потребления в реальном времени и дифференцировать цены в течение суток, то можно оптимизировать потребление. Пользова- тель перемещает потребление на более «дешевые» часы, можно настроить индивидуальные оповещения о том, чтобы в «дорогие» часы человек не забыл вы- ключить приборы. Важно, чтобы нормативная база позволяла проводить расчеты более дискретно – не три раза в сутки, а, допустим, каждый час.

По словам представителей бизнеса, компа- нии не готовы инвестировать в новые техноло- гии, потому что это экономически не выгодно. Насколько реальна эта проблема?

Такая проблема есть. Рынок предложений только формируется, еще нет примеров успеха, которые можно продать. С другой стороны, регуляторная ситуация недостаточно мотивирует. Поэтому мы в EnergyNet работаем не с госкомпаниями, а с ак- тивным бизнесом в коммунальной энергетике.

покупают

инфраструктуру,

Есть компании, которые берут в концессию или модернизи- руют и продают. Таких пока не очень много, но встречаются. Мы делаем ставку на них, а они – на то, что в результате работы НТИ получится создать преференции либо регуляторные послабления для этого сегмента рынка.

Какие барьеры мешают больше всего?

Рынок электроэнергии серьезно регулируется вруч- ную, это минус. Хорошо бы, чтобы у потребителей был стимул ответственно использовать инфраструк- турные мощности. Минэнерго уже года два обсу- ждает введение платы за сетевую мощность.

Технологии для умных городов EnergyNet НТИ – это рабо- чая группа, организующая н а у ч н о - т е х н о л о г и ч е с к о е и рыночное взаимодействие лучших проектных команд России в сфере разработки интеллектуальных решений для энергетики будущего; также – рынок оборудова- ния, программного обеспе- чения, инжиниринговых и сервисных услуг для раз- номасштабных комплексных систем и сервисов интеллек- туальной энергетики.

условий

НТИ (Национальная техно- логическая инициатива) – комплекс- долгосрочная соз- ная программа по данию для обеспечения лидерства рос- сийских компаний на новых высокотехнологичных рын- ках, которые будут определять структуру мировой экономи- ки в ближайшие 15–20 лет.

Другая тема – распределенная энергетика, генерация и накопление. Подключить такие объекты сейчас сложно. Активно обсуждаются вопрос, как облегчить продажу избытков энергии от частных домохо- зяйств: используешь солнечную панель, а если возникает переизбыток энергии, продаешь ее в сеть. Нужно избежать сложных процедур по сертификации, по регистрации юрлица, которое заключало бы дого- воры. За рубежом этот порог уже прошли, и избытки энергии выходят на рынок.

В связи с распределенными ресурсами появляется понятие агрегатора распределенных энергетических ресурсов. Агрегатор внутренние вза- иморасчеты проводит сам, а по отношению к внешней системе высту- пает как единое лицо. Этого понятия пока нет в нашем законе.

Наверное, самый болезненный вопрос – ценообразование. Если в поселке вы поставили накопитель и распределенную гене- рацию и хотите, чтобы она работала через общую сеть, то нужно заплатить сетевую составляющую в тарифе. Это сразу делает невы- годным любые проекты, поскольку сейчас сетевая составляющая в конечной цене – 75%: разного типа резервы и оплата гаранти- рующему поставщику или энергосбытовой компании.

Когда поселок, соединенный через подстанцию с большой системой, рассматривается как один субъект, внутри себя оптимизирует энерго- потоки и не применяет тарифы с учетом сетевой составляющей, оплата за сети осуществляется только в части перетока из внешней системы во внутреннюю. То есть как только возникает распределенная генера- ция на стороне потребителя, сети теряют деньги. Поэтому традицион- ная инфраструктурная организация будет сопротивляться внедрению новых бизнес-моделей.

Насколько российские компании включены в разработку стандар- тов? Нужно ли разрабатывать национальные стандарты?

Стандарты обычно касаются оборудования. Часто они формируются и лоббируются крупными производителями. Поэтому да, нужно бо- лее активно участвовать в разработке международных стандартов. По оценкам наших экспертов, некоторые компании лоббируют слиш- ком строгие нормы, тем самым, скорее всего, создают нишу для слож- ного дорогого оборудования. У наших коллег есть идея формировать стандарты на международных площадках, свободных от лоббизма крупных игроков из США и Европы, – допустим, стандарты БРИКС.

Умная энергетикаГлава2 Таблица 7 – Российские компании, реализующие технологии умных сетей

Компания

Описание проекта

ЭПРА «Гелиос» Сети наружного освещения города и области полностью автоматизированы

и управляемы. Белгородская область – единственный регион РФ, сети которого объединены единой централизованной управляющей системой, построенной на базе решений компании «ИВТБелГУ».

Участие в реализации крупнейшего в России энергосервисного проекта. В рам- ках энергосервисного контракта проведены предпроектные, проектно- изыскательские работы, поставка энергосберегающего оборудования, в том числе управляемого ЭПРА «Гелиос», позволяющего контролировать и диммировать светоточки, автоматизация всего осветительного комплекса и пусконаладочные работы.

Город

Белгород и Белгородская область

Курск

С 2013 г. АСУНО «Гелиос» управляет наружным освещением на территории Но- волипецкого металлургического комбината и использует современное решение, которое позволяет управлять каждой светоточкой с помощью ЭПРА «Гелиос».

Липецк

В 13 районах Ярославской области в электрических сетях, находящихся под управлением филиала ОАО «МРСК Центра» «Ярэнерго», реализована програм- ма модернизации наружного освещения и установлена АСУНО «Гелиос».

Ярославская область

Во второй половине 2014 года компания ИВТ БелГУ запустила энергосервис- ный проект в г. Рязань. В рамках энергосервисных мероприятий наружное освещение города полностью модернизировано, установлены светодиодные светильники и АСУНО «Гелиос».

Рязань

Пилотные проекты Smart Grids с использованием инновационных решений «Таврида Электрик». Наблюдаемые, автоматизированные и дистанционно управляемые сети 15 кВ в двух районах электрических сетей.

Для повышения качества электроснабжения, снижения затрат и потери энер- гии, Siemens использовал в городе следующие технологии и решения: устрой- ство контроля состояния сети (позволяет обнаружить короткое замыкание и указать его направление, контролировать основные электрические параметры); оборудование серии SIPROTEC Compact (релейная защита, автоматика и управ- ление распределительными устройствами); контроллеры SICAM TM (собирают сигналы о положении ключей и коммутационных аппаратов, а также о срабаты- вании защит и передают команды).

Мамоновский и Баграти- оновский районы, Кали- нинградская область

Уфа

9736 интеллектуальных приборов учета (измерительных комплексов) в многоквартирных и частных домах, у юридических лиц, а также на вводах многоквартирных домов (в качестве коллективных счетчиков) на территории Мотовилихинского района г. Перми. Все приборы учета интегрированы в единую автоматизированную информационно-измерительную систему.

Пермь

Разработан пилотный проект по адаптации к российским условиям технологий Smart Grid на базе распределительных сетей «Тюменьэнерго». Сформирован пакет технологий (потенциальных проектов), включающих инновационные элементы: интеллектуальный учет, управление активами.

Муниципаль- ное образо- вание Успен- ское, Тюмень

Optima Engineering выполнила масштабные строительно-монтажные и пуско-наладочные работы по оборудованию релейной защиты и противо- аварийной автоматики (ПА), а также реконструкцию каналов высокочастотной связи более чем на 60 подстанциях Северного Кавказа. Устаревшее электроме- ханическое оборудование заменили на микропроцессорное, в основном отечественного производства.

Северный Кавказ

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам открытых источников

«Таврида Электрик» (совместно с «Россети»)

Башкирская электросете- вая компа- ния» (БЭСК) (совместно с Siemens)

ОАО «МРСК Урала» – «Пер- мэнерго» (Инженерный центр «Энер- гоаудиткон- троль»)

ООО «Сименс» и ОАО «Тю- меньэнерго»

ОАО «ЦИУС ЕЭС»

Технологии для умных городов Глава 3

Умный транспорт и мобильность

Транспортные технологии для умных городов снижают

загруженность дорог, воздействие на окружающую среду

и энергопотребление транспортных средств.

Тренды в области умного транспорта и мобильности

Транспортная инфраструктура становится интеллектуальной

В управлении городской логистикой заметен тренд на использова- ние динамической и мультимодальной информации. Большие дан- ные собираются с датчиков автомобилей, камер слежения, RFID-ме- ток, сенсоров на дорогах и железнодорожных полотнах. Данные о состоянии городских дорожных систем, транзитных систем, велодорог и пешеходных зон служат для оптимизации транспортных потоков в зависимости от пассажиропотока, потребностей бизне- са, условий окружающей среды, а также для мониторинга состояния дорог. Такие системы требуют комплексного подхода по управлению и обслуживанию, а значит, снятия институциональных барьеров.

Повышается транспортная эффективность за счет систем совместного передвижения

Чтобы частично оптимизировать пассажиропоток, но сохранить высокое качество поездки, используются программные продукты в сегментах:

• Райдшеринг. Система, при которой пассажиры не увеличивают количество пассажиров, а используют транспортное средство совместно, сокращая загруженность на дорогах.

• Велодвижение / велошэринг. Развитие дорожной инфраструк- туры для велосипедов привело к активному использованию городских прокатных сервисов для города, которые стимулиру- ют людей чаще использовать велосипеды для передвижения по городу.

• Каршеринг. Новые технологии позволили компаниям и потреби-

телям брать в аренду автомобили по часам/дням.

• Перевозка по запросу. Uber и Lyft позволяют обычным водителям использовать свой транспорт в качестве такси по установленным запросам пользователей. Такие сервисы оснащены мобильны- ми и GPS-технологиями, которые повышают конкурентоспособ- ность их услуг.

Снижается воздействие на окружающую среду

Помимо перехода к умному подключенному автомобилю, распростра- няются и технологии гибридных автомобилей (HEVs) – экологичного вида транспорта [20].

Технологии для умных городов Элементы интеллектуальной транспортной системы города

• Гибридные автомобили (HEVs). • Батареи и инфраструктурные системы хранения энергии

для гибридных автомобилей.

• Стационарные супермаховики в энергосистемах (FES). Использу- ются в транспортных системах из-за своего малого потребления и веса, и удобства в обслуживании.

• Подключенные / автоматизированные автомобили. Подключен- ные автомобили (connected cars) имеют прямой доступ в Интернет и позволяют управлять всеми связанными устройствами, включая смартфоны, датчики, светофоры, другие транспортные средства. • Умный паркинг. Технология включает необходимое число датчи- ков, определяющее месторасположение и удаленность свободных мест для парковки.

• Дорожная транспортная система. Безопасность, охрана, монито-

ринг, контроль.

Системы взаимодействия автономных (подключенных) автомобилей вкачает два типа коммуникаций:

• коммуникация между двумя транспортными средствами (V-to-V); • связь автомобиля с конкретным объектом инфраструктуры (V-to-I); • отслеживания приближающихся объектов (транспортных средств,

пешеходов (V-to-P).

Вставка 10. Кейс системы обнаружения для Google Driverless Сar Проект компании Google состоит в развитии технологий для беспилот- ных автомобилей. Система сочетает в себе сбор данных с картографи- ческих интерфейсов Street View с применением сенсорной технологии LIDAR, искусственного интеллекта по обработке видеоконтента, GPS. Компания ожидает, что улучшенная система обнаружения сократит число смертей и травм на дорогах.

Для реализации данных типов коммуникации необходимы:

• Сенсоры (инфракрасные/видеоданные, RADAR-/гиро-/инерцион- ные сенсоры) – анализ данных через математические алгоритмы для отслеживания изменений вокруг автомобиля.

• Встроенные системы геопозиционирования и технологии иденти-

фикации (GPS/WiFi/WiMax) окружающей среды.

Вставка 11. Кейсы технологий V2X Интеллектуальная транспортная система Siemens Компания разработала решение для транспортной системы, где все транспортные средства и системы инфраструктуры взаимосвязаны друг с другом. Такая связь обеспечивает более точное опред`еление ситуации на дорогах, чтобы оптимизировать движение транспорта, сократить заторы, происшествия, ми- нимизировать топливные затраты. Система основана на принципе Vehicle-to-X (V2X). Qualcomm (совместно с Honda) – технологии для отслеживания приближающихся объектов Vehicle-to- Pedestrian.

Глава3Умный транспорт и мобильность Вставка 12. Кейс платформенных технологий от Fujitsu Компания создала платформу SPATIOWL по управлению городским трафиком на основе GPS-данных и данных от установленных на дорогах сенсоров. Сервис позволяет собирать данные о местоположении, скорости автомобиля, генерируя совокупную информацию о трафике, заторах, времени простоя. На ос- нове данных рассчитываются показатели эффективности и стоимости обслуживания транспортной сети, а также моделируются прогнозные сценарии поведения водителей и пешеходов.

Вставка 13. Кейс системы управления трафиком от Verizon Система интеллектуального управления трафиком обеспечивает сбор и обработку данных по управлению всей дорожной инфраструкту- рой. Заявляемая результативность:

• • • •

сократить время в пути на 20%; сократить топливные издержки на 15%; сократить задержку работы сигналов светофоров на 41%; сократить остановки транспорта на 44%.

Общественный транспорт

Интеллектуальная транспортная система для общественного транспор- та включает:

• Навигационные данные для контроля прохождения рейсов

и маршрутов, фиксация событий;

• Интеграция с внешними системами управления и контроля

транспортного комплекса;

• Учет реального пассажиропотока; • Непрерывный мониторинг ситуации при осуществлении пасса-

жироперевозок;

• Оптимизация расходов на обслуживание парка транспортных

средств;

• Удаленный контроль технического состояния транспортных

средств.

Информация о расписании прибытия автобусов на остановоч- ный пункт, получаемая в реальном времени, информация о доступ- ных авто- и велопарковках позволяет снизить время на поездку и поиск парковочного места. Автоматизированные парковки способствуют лучшему использованию парковочного пространства.

Вставка 14. Кейс системы организации движения от «ИМСАТ» Интеллектуальные системы планирования организации движения, разработанные компанией, выполняют анализ пассажиропотоков, построение маршрутных расписаний, составление расписаний водителей. Включает системы подсчета пассажиропотоков на метрополитене; автоматизированно- го проектирования плановых графиков движения поездов на метрополитене; автоматизированного построения движения трамваев и троллейбусов.

Вставка 15. Оснащение города для умной мобильности: кейс Сеула В Сеуле внедрена беспроводная связь между остановками и ав- тобусами. 300 остановочных пунктов оборудованы терминалами, которые по беспроводной связи обмениваются информацией с 9300 автобусами. В автобусах установлены интернет-модемы, а также приемники GPS.

49 49

Технологии для умных городов Технологии, позволяющие регулировать транспортные потоки

Мониторинг транспорта (Automatic Vehicle Location System, AVLS) позволяет отслеживать транспортные средства во время поездки и на терминалах/станциях. Подобные технологии используются в раз- ной степени в разных городах. AVLS внедряют на общественных ав- тобусах и поездах, чтобы непрерывно следить за транспортным сред- ством и обеспечить ряд услуг: управление движением, предоставление информации пассажирам в реальном времени, распределение при- оритетных сигналов на перекрестках, управление происшествиями, и т.д. Эти умные сервисы помогают увеличить эффективность трафика, сделать общественный транспорт более привлекательным и сократить время поездки, предоставив жителям города возможность гибко пла- нировать маршрут (самый быстрый или самый дешевый).

Floating car data/floating cellular data – технологический метод, позволяющий определять среднюю скорость транспортных пото- ков на основе сбора данных о расположении, времени, направления автомобильного движения.

Сенсорные технологии (RFID) – обеспечивают повышенную безо- пасность и осведомленность о состоянии дорожного покрытия, окру- жающих объектов инфраструктуры. Автоматические системы распоз- навания номерных знаков дают возможность отслеживать движение транспорта в критических зонах.

Системы предупреждения о столкновении с пешеходами. GPS-мет- ки, лазеры и акселерометры позволяют оценить необходимую дистанцию, чтобы предотвратить столкновение с пешеходами.

Вставка 16. Технологии оповещения водителей: кейсы Сингапура и Эйндховена Сингапур (2015г.) – приложение для водителей, анализирующее исторические и текущие данные о трафике в реальном времени, чтобы оценивать ситуацию на дороге и выдавать почасовой прогноз состояния транспортной сети. Эйндховен (2015г.) – система отслеживания влажности и гладкости дорожного покрытия, установленная на специальных автомобилях. Данные передаются на центральную станцию мониторинга, выявляют- ся опасные участки дороги, затем проводится оповещение водителей через дорожные информационные дисплеи и карты навигации.

50 50

Глава3Умный транспорт и мобильность Системы электронных платежей за пользование транспортом и дорогами

В настоящий момент большинство городов используют и денеж- ные платежи, и смарт-карты, хотя поездки с использованием смарт- карт зачастую более выгодны. Система, основанная исключительно на использовании смарт-карт, позволила бы отслеживать все пере- мещения пассажиров и регулировать баланс спроса и предложения общественного транспорта. Такие города, как Лондон, Нью-Йорк и Сиэтл движутся в сторону интермодальной бесконтактной системы оплаты проезда, при которой одна смарт-карта может использовать- ся для всех видов транспорта.

Вставка 17. Системы электронной оплаты проезда: кейсы Сингапура и Осло Сингапур – система электронной оплаты проезда существует еще с 1975 г., в настоящее время пол- ностью автоматизирована. В деловом центре установлено 34 специальные арки, фиксирующие про- езд. Личные автомобили оборудованы устройствами с кэш-картами (In-Vehicle Unit) для оплаты проез- да с возможностью пополнения баланса. При отсутствии оборудования система фотографирует номер автомобиля и выписывает счет за каждый день пользования дорогами. Действует система тарифов и коэффициентов в часы пик, в выходные и праздники проезд бесплатный. Также система накапливает информацию о пробках и адаптирует цены к текущему трафику. Информация о ценах доступна онлайн, водитель может выбрать маршрут исходя из соотношения цена/продолжительность. Внедрение электронной оплаты снизило трафик в пиковые часы на 25 000 автомобилей (около 3% от всего количества автомобилей в городе) и увеличило среднюю скорость на 20 км/ч. Это позволило сэ- кономить более 40 млн долл.

Осло – электронная система взимания оплаты за проезд для водителей, включая возможность опла- ты на заправках и по смс. Проект реализуется с 2008 года, было инвестировано не менее 17,5 млн долл. Созданная система позволила разгрузить пункты оплаты проезда, на треть снизила потребление топлива из-за простоев в очередях.

Координация транспортной системы

Примером выступают железнодорожные компании, которые устанав- ливают сенсоры на всем протяжении путей и на всех значимых деталях состава, чтобы отслеживать их состояние и снизить вероятность про- исшествий. Данные сенсоров накапливаются и хранятся, чтобы впо- следствии проанализировать их и оптимизировать ремонтные работы.

Транспортную систему можно оптимизировать, например, устано- вив динамическое ценообразование на проезд по трассам. Динами- ческое ценообразование на проезд позволит снизить трафик в часы пик (как в Сингапуре); динамическое ценообразование на стоянку – загруженность парковок (как в Нью-Йорке); дифференцирован- ное ценообразование способствует распространению экологичных транспортных средств (как в Стокгольме). В частности, в Стокгольме за семь месяцев тестирования трафик снизился на 22%, а выбро- сы углекислого газа в центре города – на 14% (25 тыс. тонн в год). Интеллектуальная система управления дорожным движением в Лон- доне способна обучаться на выполняемых статистических наблюде- ниях, в результате чего начинает предсказывать потоки транспорта и объем трафика. По оценкам, с 2014 по 2018 годы система обеспечит снижение трафика на 8% в год.

Технологии для умных городов Вставка 18. Службы комплексного сбора данных: кейсы Рио-де-Жанейро и Лондона Centro De Operacoes Prefeitura Do Rio в Рио-де-Жанейро – партнерский проект городского правительства и IBM. Это общегородской центр анализа данных, объединяющий потоки данных от 30 организаций, в том числе данные о дорожном движении и общественном транспорте, данные муниципалитетов и данные о состоянии инфраструк- туры, данные экстренных служб, прогнозы погоды, информацию, загруженную сотрудниками и общественностью по телефону, интернету или радио. Приложение City Dashboards в Лондоне предоставляет горожанам данные в реальном времени: информация о погоде, загрязненности воздуха, задержках транспорта, доступности общественных велосипедов, уровня воды в реке, спроса на электричество, данные по финансовому рынку, твиттер-тренды города, а также возможность до- ступа к дорожным камерам. Данные также могут отображаться на карте города.

Скоординированная система светофоров

Адаптивные светофоры постоянно собирают информации (регистри- руют транспортные средства и пешеходов) и приспосабливают вре- мя сигнала в зависимости от текущего спроса. Координация сигналов светофоров на перекрестках позволяет системе оптимизировать время поездки путем минимизации количества остановок на перекрестках, так что достигается более высокая эффективность пассажиропотока и снижается потребление топлива и время поездки. Полностью такая си- стема реализована в Сингапуре (все светофоры умные), частично – в Лондоне, Нью-Йорке и Мельбурне (большинство светофоров умные).

Для координации маршрутов городского транспорта используется Transit Signal Priority – технологические преобразования в системе переключения светофоров.

Вставка 19. Система управления автомагистралью: кейс Гетеборга Система управления автомагистралью введена в 2004 году, в настоящее время автоматизирована. Доступны сле- дующие функции:

• Контроль управления дорожным движением; • Обнаружение происшествий; • Обнаружение пробок; • Предупреждение об авариях; • Переменные ограничения скорости.

Результаты применения:

• Число ДТП в среднем снизилось на 20%; • Среднее время одной поездки – на 5%; • Дорожное движение в целом гармонизировано, снизилась разница скоростей на разных полосах.

Глава3Умный транспорт и мобильность Таблица 8 – Список широко применяемых технологий в сфере развития умного транспорта по ключевым сег- ментам

Управление и контроль трафика

Системы управления транспортом и мони- торинг поведения пользователей

Построение логистических маршрутов и управление автопарком

Активная система управления трафиком (ATM) Камеры для мониторинга трафика (CCTV) Электронные знаки/дисплеи (VMS) Радиоканал передачи связи на дорогах (HAR) Информационные системы мониторинга дорожных погодных условий (RWIS) Электронные знаки/дисплеи (VMS) Радиоканал передачи связи на дорогах (HAR) Информационные системы мониторинга дорожных погодных условий (RWIS)

Электронные навигационные системы для всех видов транспорта Сбор статистических данных о перемещении транспорта Динамические стойки информации / диспетчер- ские информационные панели/остановки Системы планирования городских маршру- тов для туристов

Компьютерное построение планов по отправке грузов Операционные системы контроля груза Динамическая система синхронизации инфор- мации об отправлении/получении Система помощи при парковке коммерческих (грузовых) автомобилей

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам открытых источников

На Рисунке 8 продемонстрировано, какие технологии умного транспорта с 2011 по 2015 год привлекали больше всего внима- ния среди компаний. По горизонтали расположены технологии, названия которых чаще всего встречались в корпоративных медиа – в анонсах выпускаемой продукции, стратегиях развития компаний. Эти же технологии размещаются по вертикали в соответствии с частотой упоминания в бизнес-публикациях, безотносительно того, планируют ли компании в ближайшее время выпускать такую продукцию.

средств,

Как видно из Рисунка 8, наиболее популярными и обсуждае- мыми среди компаний были технологии соединенных транс- портных систем, систем электронных платежей, автоматического определения местоположения транспортного средства и каршеринга. При этом в целом чаще всего обсуждалась модель каршеринга, но в продажах она фигурировала в меньшей степени.

интеллектуальных

транспортных

Рисунок 7 показывает, что с 2011 по 2015 год начали набирать популярность такие технологии, как информирование водителей в пути, vehicle-to-vehicle и vehicle-to-X communication. В то же вре- мя каршеринг обсуждался намного чаще них, но не показал такой же динамики. Более того, как видно по Рисунку 9, в стратегиях раз- вития компаний в эти годы снизилась популярность электромобилей и активного управления трафиком.

Технологии для умных городов . г г

5 1 0 2 – 1 1 0 2

, а и д е м - с е н з и б

а т р о п с н а р т

о г о н м у

й и г о л о н х е т

й и н а н и м о п у

а к и м а н и д

о в т с е ч и л о К

–

к о н у с и Р

) и и г о л о н х е т й и н а н и м о п у х ы н ь л а к и н у у в т с е ч и л о к т е у в т с т е в т о о с а н о с н у п р е м з а р (

o d a R y r o s i v d A y a w h g H

e r u t c u r t s a r f n

I

o T e l c i h e V

s m e t s y S g n i r a h S e k B

n o i t a c i n u m m o C e l c i h e V o T e l c i h e V

X o T e l c i h e V

s m e t s y S

g n k r a P t r a m S

e n n a h C

e g a s s e M c i f f a r T

c i f f a r T e v i t c A

t n e m e g a n a M

t i n U e l c i h e V n

I

e l c i h e V c i r t c e E d i r b y H

s m e t s y S n o i t a t r o p s n a r T t n e g

i l l

e t n

I

0 0 0 0 1

0 0 0 5

0 0 0 5 2

g n i r a h s r a C

0 0 0 0 2

0 0 0 5 1

s r a C d e t c e n n o C

g n i c i r P d a o R c i n o r t c e E

n o i t a c o L e l c i h e V c i t a m o t u A

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по данным Factiva

Общее количество уникальных упоминаний технологии

n g S e g a s s e M e b a i r a V

% 0 3

% 5 2

% 0 2

s m e t s y S t n e m e g a n a M

% 5 1

t n e d i c n

I c i f f a r T

% 0 1

m e t s y S n o i t c e

l l

o C

l l

o T d e s a B

t n e m e g a n a M

m e t s y S n o i t a m r o f n

I

t i n U e d S d a o R

% 5

a d o m

i t l u M

% 0

r e h t a e W d a o R

% 5 -

% 0 1 -

% 5 1 -

% 0 2 -

, ) R G A C ( а т с о р п м е т й о в о д о г е н д е р С

0 0 0 5 -

Глава3Умный транспорт и мобильность

s r a C d e t c e n n o C

n o i t a t r o p s n a r T t n e g

i l l

e t n

I

s m e t s y S

g n i r a h s r a C

s m e t s y S t n e m y a P c i n o r t c e E

e r u t c u r t s a r f n

I

o t e l c i h e V

n o i t a c o L e l c i h e V c i t a m o t u A

e l c i h e V o t e l c i h e V

n o i t a c i n u m m o C

g n i c i r P d a o R c i n o r t c e E

t n e m e g a n a M c i f f a r T e v i t c A

e n n a h C e g a s s e M c i f f a r T

n g S e g a s s e M - e b a i r a V

s m e t s y S g n i r a h S - e k B

n g S e g a s s e M - e b a i r a V

s m e t s y S g n k r a P t r a m S

t i n U e l c i h e V n

I

o d a R y r o s i v d A y a w h g H

и и ц к у д о р п х а с н о н а в

и и г о л о н х е т й и н а н и м о п у х ы н ь л а к и н у о в т с е ч и л о К

0 0 0 1

0 0 1

0 1

t n e m e g a n a M

t n e d i c n

I

c i f f a r T

s m e t s y S

0 8 4 0 2

0 4 2 0 1

0 2 1 5

0 6 5 2

0 8 2 1

0 4 6

0 2 3

0 6 1

0 8

0 4

0 2

0 1

Общее количество уникальных упоминаний технологии

*значения шкалы по вертикали логарифмированы по основанию 2; по горизонтали – по основанию 10.

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по данным Factiva

. г г 5 1 0 2 – 1 1 0 2

, а и д е м - с е н з и б в а т р о п с н а р т о г о н м у й и г о л о н х е т й и н а н и м о п у о в т с е ч и л о К – 8 к о н у с и Р

* ) и и г о л о н х е т й и н а н и м о п у х ы н ь л а к и н у у в т с е ч и л о к т е у в т с т е в т о о с а н о с н у п р е м з а р (

Технологии для умных городов

й и н а п м о к я и т и в з а р х я и г е т а р т с в а т р о п с н а р т о г о н м у й и г о л о н х е т й и н а н и м о п у а к и м а н и д и о в т с е ч и л о К – 9 к о н у с и Р

. г г 5 1 0 2 – 1 1 0 2

s r a C d e t c e n n o C

0 0 0 3

0 0 5 2

0 0 0 2

0 0 5 1

s m e t s y S n o i t a t r o p s n a r T t n e g

i l l

e t n

I

0 0 0 1

g n i r a h s r a C

s m e t s y S t n e m y a P c i n o r t c e E

e r u t c u r t s a r f n

I

o T e l c i h e V

n o i t a c o L e l c i h e V c i t a m o t u A

0 0 5

e l c i h e V c i r t c e E d i r b y H

Общее количество уникальных упоминаний технологии

s m e t s y S g n i r a h S e k B

s n o i t a c i n u m m o C

e g n a R

t r o h S d e t a c i d e D

e l c i h e V o T e l c i h e V

n o i t a c i n u m m o C

c i f f a r T e v i t c A

t n e m e g a n a M

t n e d i c n

I c i f f a r T

s m e t s y S t n e m e g a n a M

% 0 2 1

% 0 0 1

% 0 8

% 0 6

% 0 4

% 0 2

c i n o r t c e E % 0

e g a s s e m c i f f a r T % 0 2 -

% 0 4 -

, ) R G A C ( а т с о р п м е т й о в о д о г е н д е р С

n g S e g a s s e M e b a i r a V g n i c i r P d a o R

0 0 5 -

e n n a h c

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по данным Factiva

Глава3Умный транспорт и мобильность

Социально-экономические эффекты

По различным оценкам, развитие транспорта в парадигме Smart City способно оказать следующие эффекты на жизнь в городе [10, 12, 14, 15]:

• Снижение загруженности транспортной инфраструктуры; • Экономия на обслуживании дорог и парковок; • Снижение потребительских издержек; • Улучшение мобильности для пешеходов и пользователей

общественного транспорта;

• Улучшение доступа к территориям города; • Снижение количества ДТП; • Экономия энергии; • Снижение выбросов и загрязнений; • Улучшение общественного здоровья; • Сокращение временных затрат на поездку; • Повышение надежности

при

транспортировке

товаров

и грузов.

Технологии для умных городов Глава 4

Умные системы безопасности

Технологии умной безопасности действуют

в реальном времени, предотвращая аварии

и преступления.

Тренды в области умных систем безопасности

Удешевление, миниатюризация и унификация оборудования

Переход к предиктивной аналитике

В связи с удешевлением компонентной базы системы видеонаблю- дения широко внедряются на инфраструктурных объектах и в быту. Благодаря миниатюризации и унификации видеооборудования появ- ляются устройства с большей функциональностью, интеллектуальные системы автоматизации встраиваются в готовое решение. Развива- ются сенсорные технологии, которые анализируют распространение пожара, фиксируют утечку газа и даже утомляемость сотрудников. Это позволяет оснастить оборудованием весь город. Для обработки дан- ных с объектов городской инфраструктуры создаются единые центры обработки данных (ЦОД).

От фиксации повреждения или правонарушения системы безопасно- сти переходят к аналитике реального времени и предиктивной анали- тике. Опираясь на статистические модели и данные умных устройств, теперь можно рассчитать вероятность аварии на производстве или совершения преступления в конкретном месте и конкретное время – например, вычислить, где серийный вор вероятнее всего совершит следующее ограбление.

Виды технологий умного города в сегменте безопасности.

1. Централизованные станции контроля; 2. Цифровое наблюдение; 3. Предиктивное обнаружение; 4. Скоординированное реагирование на нарушение безопасности.

Интегрированные системы безопасности должны включать четыре ос- новных элемента: • мониторинг; • • мобильные решения и платформы; контрольно-командные центры. •

системы коммуникаций;

Центры по сбору и обработке данных о происшествиях созданы, чтобы управлять рисками в городской среде, предоставляя актуальные данные для системы оперативного реагирования.

В основе технологий умной безопасности лежит анализ статистиче- ских данных по нарушению безопасности. Их собирают департаменты полиции из всех доступных источников. Результаты анализа данных используют в качестве рекомендаций для работы оперативных групп [6].

Тип продуктового решения.

1. Системы отслеживания и видеонаблюдения; 2. Контрольные пропускные системы доступа; 3. Охранные системы; 4. Программные приложения.

Технологии для умных городов Области применения и возможности технологий по обеспечению безопасности

Широко внедряются IP-камеры, которые обеспечивают значительные преимущества видео – удаленный мониторинг, масштаб, упрощенная система сортировки видеофайлов. Такие решения включают в себя аналитику данных в реальном времени: мгновенное распознавание лиц, событий и происшествий.

Общественная безопасность

• Автоматический мониторинг объектов. Распознавание автомо- бильных номеров. Системы распознавания лиц. Видеоаналити- ка. Компьютерное ПО для автоматической идентификации чело- века (автомобиля) на цифровом изображении, видеокадре.

• Коммуникационные системы. Надежная и масштабируемая соединительная сеть, включающая камеры, центры данных, станции полиции, государственные базы данных. Единые ком- гарантированную муникационные решения обеспечивают доставку сообщений.

• Мобильные решения для обеспечения безопасности. GPS-техно- логии для отслеживания транспорта, объектов инфраструктуры, их точный и своевременный контроль. Системы отслеживания для автомобилей на картах GIS.

• Контрольно-командные центры. Интегрированные решения для мониторинга всех мероприятий по обеспечению безопасности в реальном времени. В систему поступает информация обо всех инфраструктурных объектах, на основе нее создается интерак- тивная картина текущей ситуации. Centro de Operações Preifetura do Rio de Janeiro (Бразилия) – самый амбициозный интегриро- ванный центр по контролю и мониторингу города.

Сенсорные технологии с продвинутой функциональностью исполь- зуются в обеспечении безопасности инфраструктурных объек- тов. Промышленная безопасность включает определение протечек, выделения вредных веществ, предотвращение аварийных ситуаций, мониторинг утомляемости сотрудников.

Промышленная безопасность

В промышленном секторе применяются следующие сенсорные технологии обеспечения безопасности:

• бесконтактные сенсорные установки; • наносенсоры; • фотоэлектрические сенсоры; • • носимые устройства со встроенными сенсорами; •

сенсоры для определения утечки газа.

сенсоры с технологией LIDAR;

Умные системы безопасностиГлава4 Пожарная безопасность

Сенсорные технологии в реальном времени отслеживают состояние объекта, фиксируют возгорание и оповещают о нем. Также использу- ется предиктивная аналитика, чтобы предотвратить повторное возник- новение пожара.

Современные системы пожарной безопасности включают:

систему определения пожара и эвакуации; систему ложного срабатывания и предотвращения;

• • • беспроводной модуль управления пожаротушением; • усовершенствованную систему пожаротушения.

Области применения информационной аналитики для обеспече- ния безопасности городов

В правоохранительной деятельности аналитика используется для:

• Борьбы с рецидивизмом; • Прогнозирования и предотвращения преступлений до того,

как они происходят;

• Осведомления полицейских о ситуации (по данным реального времени из социальных медиа и с камер видеонаблюдения); • Моделирование маршрутов бегства преступника и выявле- ние потенциальных мест преступлений (по данным реального времени о геолокации, данным о криминальной активности); • Оптимизации использования ресурсов и измерения результатов принятых решений и инициатив по борьбе с преступностью.

Разновидности аналитики, используемой в правоприменительной практике (crime analytics):

• Дескриптивная аналитика категоризирует, классифицирует и группирует исторические данные, находит паттерны и тренды, оценивает эффективность работы полиции.

• Прогностическая аналитика моделирует исторические данные о географические и иные факторы, чтобы оценить вероятность совершения преступления.

демографические,

преступности,

• Аналитика объектов (entity analytics) связывает данные из раз- ных массивов (записи о субъектах, событии и местоположении), чтобы создать профиль преступника, адреса, транспортного средства, и выявить неочевидные связи между ними.

• Контент-аналитика выделяет ценные данные из документов, таких как материалы дела, с помощью семантического и контекстуального анализа неструктурированных текстов.

• Аналитика социальных медиа предоставляет непрерывный поток информации. Анализ неструктурированных данных реального времени помогает отслеживать текущие события и определять потенциальные улики или свидетелей. • Интеллектуальная

аналитика и поведенческие паттерны в массиве видеоданных.

угрозы, находить

видео фиксирует

события

Технологии для умных городов охрана

(predictive

правопорядка

Прогностическая policing, intelligence-led policing) – выявление систематических элементов криминальной активности, расчет вероятности совершения пре- ступления в том или ином месте/времени и предотвращение этого. Анализ различных данных позволяет установить, например, где вероятнее всего произойдет преступление с применением огнестрель- ного оружия, совершит следующую кражу серийный вор или к кому из своих знакомых вероятнее всего обратится за помощью преступник. Основываясь на этих оценках, подразделения полиции принимают ре- шения «на земле». Данные могут анализироваться на основе предполагаемых факторов (top-down approach), которые гипотетически влияют на вероятность совершения преступления и включаются в статистическую модель. Второй метод аналитики – автоматическое обнаружение паттернов в данных (bottom-up approach): например, поиск «горячих точек», где происходит большинство преступлений .

Социально-экономические эффекты

Технологии умного города не столько меняют принцип обеспечения общественной безопасности в городе, сколько оптимизируют работу соответствующих служб:

• Полиция быстрее реагирует на происшествия. • Растет раскрываемость преступлений, так как выявляются скры-

тые связи между различными инцидентами.

• Уменьшается число преступлений, так как криминальную

активность можно спрогнозировать и предотвратить.

• Горожане чувствуют себя более защищенно. • Снижение преступности и уязвимости к антропогенным и при- родным катастрофам (пожары, наводнения) помогает городам привлекать новые виды бизнеса и создавать рабочие места. • Устраняются потери производительности и доходов, возникаю- щие по причине стихийных бедствий и преступлений в отноше- нии работников.

• Снижаются операционные издержки. По одной из оценок, гипотетическая служба общественной безопасности, кото- рая тратит 350 млн долл. на операционные издержки, может сэкономить до 60 млн долл. в год при помощи умных техно- логий безопасности, и до 200 млн долл. на работе полиции и судов, предотвращая преступления.

• По мере того как город становится более безопасным, возраста- ет стоимость недвижимости, что, в свою очередь, способствует росту налоговых поступлений.

Predictive Policing

Умные системы безопасностиГлава4 Интервью: Александр Валерьянович Малиновский Генеральный директор ООО «ЭРВИСТ Северо-Запад»

ЦСР «Северо-Запад»: Какой из сегментов умного города быстрее всего растет на рынке Петербур- га?

ние нужны только для крупных интегрированных проектов, например, чтобы контролировать трафик.

А. Малиновский: Динамика роста выше всего у энергосберегающих технологий для умного дома: ценник на энергетику прилично вырос за последнее время, поэтому все стараются сэкономить. Сегмент промышленной безопасности всегда рос темпом в 10–17%. Даже в периоды кризиса рост замедлялся не больше, чем объемы строительства.

такие

платформенные

А как «Гарант-Р» (многофункциональные платформы для пожаротушения. – Прим. ред.), востребова- ны на российском рынке?

системы,

Постольку, поскольку нет другого варианта. На автономные, модульные системы спрос идет снизу. Когда строится, например, большой тор- говый центр, там устанавливают стандартную, относительно дешевую систему пожарной сигна- лизации, чтобы только сдать в эксплуатацию. По- том появляется арендатор, под него делают нарез- ку помещений. При этом система безопасности, которая была создана для пустого пространства, уже не работает: согласно нормативу, в каждом помещении должно быть минимум два датчика. То же с пожаротушением. Поэтому и возникает потребность в системах для отдельного небольшого помещения.

Передовой опыт для систем видеонаблюдения – это видеоаналитика. Насколько у нас востребо- ваны эти технологии?

Они внедряются только для комплексных систем безопасности. В частных системах видеонаблюде- ния, на небольших охранных объектах – в неболь- ших офисах, гаражах – тоже переходят с аналога печатаются на на 3D-принтере, цифровые технологии стали доступны. Но видеоаналитика, биометрические параметры информации, хранение данных, сравне-

объективы

цифру:

теперь

При этом рынок видео растет темпами в 30–35%, это самый быстрорастущий сегмент в безопасности, в том числе за счет резкого падения цен. Два года назад на петербургской выставке «Sfitex Securika» у китайского стенда IP-видеокамер был слоган «Рос- сия, мы пришли». Любая IP-видеокамера у них сто- ила от 600 до 900 рублей. Динамика здесь колос- сальная.

Зайдите в метро – сколько там камер. Это не толь- ко для безопасности, там много технологических камер, которые контролируют движение эскалато- ров. На многих объектах уже рекомендовано дубли- ровать сенсорные системы пожарной сигнализа- ции видеонаблюдением. Пришел сигнал – сначала можно посмотреть с пульта.

Какая ситуация на отечественном рынке? Доми- нирует импорт?

В сегменте пожарных сигнализаций 90% – рос- сийские решения, то есть еще остались технологии, которые не повторяют у нас. В охранном сегменте сегодня, наверное, уже 100%, потому что очень подорожали импортные технологии. У «Газпрома», например, было требование к 2017 году полностью перейти на российские продукты. Есть и встреч- ное движение, когда зарубежные производители открывают сборку продукта в России. Сегмент видео у нас не развит. Только 10% продук- тов российские – объективы, поворотники. Камеры никто не производит.

Как на рынок влияют стандартизация, нормати- вы?

Разная ситуация по сегментам. Очень жестко нор- мирован сегмент пожаротушения: там ГОСТы, своды правил, федеральные законы. Они гармонизируют- ся с европейскими нормативами EN 54, с китайски- ми – почти на 100%, очень близки к американским.

Технологии для умных городов Нормативами регламентированы и специальные исполнения – для взрывоопасных помещений, например, обязательна сертификация. И правила строже, чем в Европе и Америке: там тоже нужна сертификация, но не обязательно в государственной лаборатории, как у нас.

В сегменте охраны есть ГОСТ, но не очень жесткий, остались требова- ния от обслуживающих организаций. У ФГУП «Охрана» свои требова- ния к системам безопасности в квартирах, пультам центральным. Есть и такой регулятор, как Центробанк – это охрана банковской системы, банкоматов и помещений банков. Внутри банкомата стоят датчики, ко- торые реагируют на пиление, вытаскивание, стук. Три раза стукнете – через восемь минут приедут люди. Есть нормативы по эксплуатации, но к самому продукту жестких требований нет – внутри могут быть лю- бые протоколы.

Видеонаблюдение не регулируется никак, кроме того что скрытое на- блюдение запрещено. Поэтому нельзя использовать множество хо- рошо разработанных продуктов. Например, вы не найдете на рынке датчиков проникновения, которые после срабатывания включают ви- деозапись, – это запрещено.

Радиоканал занимает не более 10% рынка, развивается трудно, в пер- вую очередь из-за опасения ложных срабатываний и помех: или не дождешься сигнала, или получишь ложный. Для беспроводной связи нужны защищенные и помехоустойчивые протоколы. Это никак не ре- гламентируется в пожарных системах, но в охранных системах защита разработана давно. В Петербурге два хороших института занимаются системами защиты от проникновения, делают уникальные разработ- ки, но это уже информационная безопасность – разные программные средства.

Все протоколы основаны на международных стандартах?

Российских протоколов вообще нет. Они и не нужны. Потому что хотя контроллеры и делаются в России, чипы покупаются зарубежные. Но все протоколы гармонизированы, так что российские технологии так или иначе проникают на зарубежный рынок.

Элементная база – самое узкое место?

О том, что российская элементная база неконкурентна, говорят еще с советских времен. Сейчас оборудование переводят на российские ми- кросхемы, но себестоимость у них выше, больше энергоемкость, цена выше примерно в 2,5 раза, и сроки больше, потому что очень малень- кие объемы выпуска.

Если говорить о полупроводниковой и портативной электронике, даже контроллер «Эльбрус» все равно тайваньский. В России дела- ют расчеты, все остальное – в Тайване. Преимущество у нас в опто- электронике: и лазеры, и светодиодная и фотоэлементная техника – в этом мы по-прежнему лидеры. Но только потому, что выпускаем ста- бильно, много и дешево.

Группа компаний «ЭРВИСТ» крупнейший в России – поставщик взрывозащищен- ных систем охраны и пожар- ной безопасности. Это элек- тронные изделия и системы для работы во взрывоопасных и агрессивных средах, мор- ской воде, экстремальных кли- матических условиях.

Умные системы безопасностиГлава4 Зарубежные практики Лучшие практики в области predictive policing

Решение С 2011 года Департамент полиции Санта-Круза (SCPD) использу- ет программу PredPol (Predictive Policing), разработанную учеными из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Университе- та Санта-Клары на основе данных от аналитиков SCPD. Программа устанавливает места (районы города), в которых в заданном про- межутке времени с наибольшей вероятностью усилится криминаль- ная активность. Алгоритм рассчитывает вероятность преступлений в рамках квадратов 150x150 метров, нанесенных на карту города Санта-Круз. База данных включает время, место и тип уже совер- шенных преступлений: ДТП, преступления против собственности, активность бандформирований, применение огнестрельного ору- жия, торговля наркотиками и т.д. При расчете вероятностей больший вес получают недавние преступления. Программа генерирует карту, на которой подсвечены 15 квадратов с наибольшими вероятностя- ми. Офицеры полиции получают информацию об этих территориях до выхода в патрульную смену и уделяют им больше внимания во время патрулей. Полицейские также имеют доступ к онлайн- системе, из которой получают обновляемые в реальном времени карты горячих точек криминальной активности.

Программа распространяется по модели software-as-a-service (SaaS). PredPol работает на платформе Command Analytics, оснащенной специальными аналитическими инструментами:

• Поиск доступен по типу преступления, району, нарушенным законам, описаниям событий, датам, адресам или номе- рам происшествий в базе данных и работать с результатами с помощью программ для обработки и анализа данных;

• Радар показывает уровни преступности и отслеживает престу- пления, совершенные в области прогнозирования, а также за- секает, сколько времени патрули проводят в районах с наиболь- шим риском совершения преступления;

• Маршрут транспортного средства показывает историю переме- щений выбранной единицы транспорта, место и продолжитель- ность остановок.

Инструменты PredPol позволяют генерировать подробные отче- ты, анализ трендов преступности и эффективности использования ресурсов, получать GPS-данные о местоположении полицейских патрулей и т.д.

Санта-Круз, Калифорния (США)

Технологии для умных городов Результаты Внедрение системы позволило сэкономить на трудозатратах: числен- ность сотрудников SCPD с 2000 года сократилась на 20%, и департа- мент не планирует увеличивать штат в ближайшем будущем. Програм- ма не требует специального обучения. Прогностическая аналитика дополняет опыт, таким образом, уравнивая шансы на успех нович- ков и опытных полицейских. Новые сотрудники могут внести полез- ный вклад в снижение преступности, просто находясь в нужное время в нужном месте, координаты которого предоставлены аналитикой. В первый год использования программы (2011 год) наблюдалось сни- жение количества ограблений на 27% по сравнению с 2010 годом (с 70 до 51 случая). За шесть месяцев полномасштабного использования программы (январь–июнь 2012 года) количество краж снизилось на 14% (с 305 до 263 случаев) год к году. Впрочем, однозначно оценить успешность программы сложно, так как неизвестно, сколько престу- плений было бы совершено без усиленного полицейского наблюде- ния.

Важный результат внедрения системы – сотрудничество патруль- ных полицейских и горожан, проживающих в местах с наибольшим риском криминальной активности. Полицейские выстраивают от- ношения с жителями города, стимулируя их участие в наблюдении и предотвращении преступлений своими силами.

Рисунок 10 Изменения в статистике пре- ступности с использованием технологии PredPol Radar

Источник: PredPol [45]

Умные системы безопасностиГлава4 Ричмонд, Вирджиния (США)

Департамент полиции Ричмонда инструментов аналитики, в том числе:

(RPD) использует множество

• ATAC Workstation, программное обеспечение для прогнозиро- вания криминальной активности. Чтобы сгенерировать прогноз, программа фиксирует паттерны среди потенциально связан- ных инцидентов. Анализируемые данные поступают из системы регистрации преступлений департамента и могут включать описания жертв, время дня и дни недели, когда совершались преступления, а также данные об известных нарушителях. потенциальную Аналитика следующую цель преступника, и эта информация используется в тактических решениях.

идентифицировать

помогает

• Карты плотности (density maps), визуализирующие криминаль- ную активность, используются при планировании развертыва- ния патрулей и показывают, в каких районах города необходимо усиленное присутствие полиции с точностью до четырех кварта- лов. Карты генерируются дважды в неделю (утром понедельника и на выходных) и применяются также во время массовых меро- приятий и праздников.

• Аналитики RPD проходят усиленную подготовку в рамках недельных курсов, организованных Центром по обучению ана- литиков-криминологов и разведчиков (Alpha Group Center for Crime and Intelligence Analysis Training); воркшопов, органи- зованных Международной ассоциацией аналитиков-криминоло- гов (International Association of Crime Analysis); а также обуче- ния на месте, в RPD.

Лучшие практики:

1. Тактическое прогнозирование было использовано для расследования серии вооруженных

грабежей магазинов. Аналитики определили несколько возможных целей на основе характери- стик предыдущих преступлений, которые, согласно их предположениям, были частью одной серии. Офицеры полиции вели наблюдение по указанным адресам и зафиксировали трех подозреваемых в период времени, предсказанный аналитиками.

2. Расследование серии ограблений на парковках основывалось на определении общих признаков:

все преступления совершались на парковках в окружении зданий и во время крупных массовых мероприятий. Аналитики заметили, что некоторые парковки с большей вероятностью становятся целями в будние дни, а другие -- по выходным, и что преступник двигался против часовой стрелки, выбирая новые цели. С помощью этой информации полицейские развернули наблюдение за целевыми точками и обнаружили подозреваемого, когда он уходил с места последнего преступления.

3. Использование сетевого анализа в поиске подозреваемого, скрывавшегося от следствия. После месяца поиска аналитики построили сеть социальных связей подозреваемого и определили в ней ключевых персон. Полицейские вступили в контакт с этими лицами и предупредили их, что ищут подозреваемого. Таким образом, подозреваемый оказался отрезан от основных социальных ресурсов, и, не имея возможности скрываться у близких друзей и родственников, сдал- ся полиции через несколько часов.

Технологии для умных городов Gunfire Location (на примере ShotSpotter, SST, США)

Система определения местоположения стрельбы (gunfire locator, gunshot detection system) регистрирует выстрелы и определяет коор- динаты стрельбы с помощью акустических, оптических и других раз- новидностей сенсоров. Большинство систем состоят из (1) массива микрофонов или сенсоров, которые могут находиться в одном месте или быть распределенными по широкой территории, (2) процессин- гового центра (processing unit), (3) пользовательского интерфей- са, где появляются сообщения о случаях применения огнестрельно- го оружия. В городских условиях локаторы стрельбы интегрируются с геоинформационными системами и технологиями умного города.

В США применение огнестрельного оружия происходит значительно чаще, чем принято считать, однако за большинство случаев стрель- бы ответственна лишь небольшая часть всех носителей огнестрельно- го оружия. Из пяти инцидентов регистрируется лишь один, поскольку группы населения, наиболее часто сталкивающиеся с применением огнестрельного оружия, наименее склонны обращаться в полицию. При этом на один смертельный случай приходится около 100 случаев применения огнестрельного оружия [40].

Рисунок 11 Пример интеграции технологий безопасности и интернета ве- щей (ShotSpotter и GE LED)

Источник: LED Professional

Умные системы безопасностиГлава4 Технология ShotSpotter SST

ShotSpotter – технология акустического наблюдения при помощи звуковых сенсоров, которые регистрируют и локализуют инциденты стрельбы и сообщают о них полиции в реальном времени. Разрабаты- вается компанией SST в Кремниевой долине [48].

Акустические сенсоры расположены массивами по 15–20 сенсоров на квадратную милю на расстоянии 9–12 метров от земли – на кры- шах зданий, уличных фонарях, сотовых вышках и т.д. Каждый сенсор фиксирует звуковые фрагменты, которые могут быть звуком выстрела, точное время и место шума. Данные обрабатываются автоматическими алгоритмами, а затем квалифицируются и подтверждаются эксперта- ми-акустиками в Центре расследования происшествий (Incident Review Center), работающем круглосуточно и расположенном в штаб-кварти- ре компании в Нью-Арке, Калифорния.

Данные о стрельбе доставляются в полицейские участки, патруль- ные машины и на смартфоны полицейских в течение 20–45 секунд с момента регистрации выстрела. Сообщения включают точное время и координаты (широта и долгота, адрес с точностью до полуметра), а также ситуационную информацию (например, о числе стрелков, количестве выстрелов, характере стрельбы – единичные выстрелы или автоматная очередь, положении и траектории движущегося стрелка). SST гарантирует 80%-ную точность в зоне покрытия системы, хотя в отдельных случаях она достигает и более высоких показателей (реги- стрируются до 95% выстрелов).

Сенсоры регистрируют только громкие звуки, однако дополнительная защита частной жизни обеспечивается автоматическим удалением записей сенсоров, если в течение 72 часов не было зарегистриро- вано ни одного выстрела. Программа ShotSpotter распространяется по ежегодной подписке с возможностью грантового софинансирова- ния (стоимость подписки составляет от 65 до 95 тыс. долларов США за квадратную милю покрытия в год, минимум – 3 кв. мили). Такие ло- каторы стрельбы применяются в 100 городах мира.

Социально-экономические эффекты

По оценкам правоохранительных структур, применение системы локации выстрелов уменьшает количество случаев применения стрелкового оружия на 80%, и на 40% уменьшает количество свя- занных с огнестрельным оружием насильственных преступлений и убийств. Согласно данным, собираемым SST в рамках ежегодно- го отчета National Gunfire Index, в 2014 году медианное снижение уровня применения огнестрельного оружия составило 28,8% год к году; снижение количества стрельбы наблюдалось в 26 из 28 горо- дов. В 2015 году в выборку вошли уже 46 городов; снижение уров- ня стрельбы наблюдалось в 36 городах, в 19 городах – более чем на 20%, в 6 городах – более чем на 33%. Лучшие показатели наблю- дались там, где система была развернута на большей территории.

Данные SST использовались в суде в 17 штатах США, а также в федеральном суде. В делах о стрельбе аналитики SST дают показа- ния в качестве свидетелей-экспертов, а компания по требованию суда представляет экспертные отчеты.

Технологии для умных городов CCTV (на примере коммуны Дранси, Франция)

Проблемная ситуация

Дранси – коммуна на северо-востоке от Парижа с населением 65 тыс. человек, городским бюджетом 120 млн евро, 1600 сотрудни- ками администрации. В начале 2000-х Дранси был беднейшим горо- дом Франции, криминогенная обстановка и отсутствие рабочих мест приводили к оттоку жителей. Согласно исследованию 2002 года, Дранси занимал 27-е из 30 мест по уровню общественной безопас- ности среди пригородов Парижа. Жители города, школы и больни- цы были ограничены в доступе к интернету, инфраструктура нужда- лась в обновлении. Чтобы переломить эту ситуацию, муниципальная администрация в партнерстве с Cisco запустила проект по обновле- нию инфраструктуры и стимулированию использования ИКТ жителями города и организациями.

Цель: остановить отток жителей из города, снизить уровень пре- ступности, привлечь новый бизнес путем трансформации Дранси в технологический и коммерческий центр [33, 35].

Решение

Оптоволоконная сеть под управлением Cisco Nexus 7000 с возможно- стями виртуализации, развитие дата-центра и увеличение производи- тельности; внедрение сети из 300 CCTV-камер по городу и современ- ных сетевых инструментов сотрудничества (Cisco Telepresence) для горожан и организаций.

Социально-экономический эффект

Развертывание 300 камер CCTV (наиболее крупная сеть CCTV во Франции) было ключевым элементом проекта, нацеленным на снижение уровня преступности. Оптоволоконная сеть, использу- емая CCTV, также задействовалась для других проектов, в том числе для локальной сети из 80 муниципальных зданий, 200 предприятий и 6000 домохозяйств, с поддержкой IP-телефонии для муниципалитета. Общий бюджет на установку CCTV-камер составил 5 млн евро – эти средства были выделены отдельно, так как городской IT-бюджет со- ставлял 2 млн евро.

Камерами управляет муниципальная полиция, а всем проектом руководит городской департамент ИТ. Наличие сети CCTV стимули- ровало сотрудничество местной и национальной полиции, что при- вело к подъему Дранси с 27-го на 2-е место в рейтинге безопасно- сти в пригородах Парижа. После введения системы камер наблюдения уровень преступности снизился на 30% (2010 г.). Население Дран- си выросло на 10% за восемь лет. В город начал переезжать бизнес, создавая рабочие места для жителей. Инженерная школа Дранси при- влекла 1700 студентов и 200 преподавателей. Муниципальные зда- ния, школы и четверть горожан имеют доступ к локальной сети, 1400 людей пожилого возраста и 7000 школьников получили базовые на- выки работы с компьютером.

Умные системы безопасностиГлава4 продукты в облаСти безопаСноСти

Таблица 9 – Технологические решения в области безопасности на примере зарубежных компаний

Компания

Aralia Systems

Технология / Продукт

Ilex: продвинутые системы видеона- блюдения

Iberis: цифровое управления мони- торингом

Функции / Задачи

Аналитика, запись, просмотр, хранение и поиск предыдущих записей. Интеграция со всеми системами и CCTV-инфраструктурой. Распределительная база данных, включающая каталогизацию видео, фото с автоматической системой оповещения.

Система управления и контроля баз данных для мониторинга и изменения конфигураций системы Ilex. Автономный пользовательский интерфейс для оповещения, безопасности и управления информацией. Анализ данных с удаленных устройств и их каталогизация в реальном времени.

Adisys

Verizon

Aster: система ретроспективного поиска

Платформа для анализа и обработки метаданных, хранящихся в Ilex. Быстро находит подхо- дящие видеоданные в соответствии с заданным поиском. Имеется система для подготовки судебных дел, включая встроенный генератор данных для мониторинга эффективности систем наблюдения.

AdisysTech solutions

Продвинутые системы видеонаблюдения и аналитики. Управление инфраструктурой и режимами доступа.

Verizon Intelligent Video Management System

Интеллектуальная система управления, наблюдения. Встроенная память и облачное хране- ние для краткосрочной записи видео; облачное хранение для долгосрочной записи. Мониторинг инфраструктурных объектов и передача данных авторизованным лицам через сети 4G на любые устройства. Просмотр видео в удаленном режиме.

KiwiSecurity

Автоматизиро- ванные системы видеонаблюдения

Мониторинг городских объектов инфраструктуры. Видеоаналитика, видеоменеджмент, анализ трафика и интеллектуальные системы поведения людей.

IBM

IBM® Intelligent Video Analytics

Мониторинг и анализ активности людей в реальном времени, создание автоматических оповещений, выявление происшествий, трендов и паттернов.

Gorilla Technology

Intelligent Video Surveillance

Анализ видеоданных с сенсоров и камер. Распознавание лиц и номерных знаков в соответствии с заданными параметрами. Дина- мическое распознавание, основанное на географических, биометрических и сенсорных данных.

Комплексное решение по орга- низации безопас- ности города

Picture Intelligence Unit (PIU)

Системы видеоуправления; Системы видеоаналитики; Системы обнаружения; Пункты управления и контроля; Сенсоры и датчики для аналитики.

Унифицированный командный, контрольный и коммуникационный центр с 240 позициями; пять центров с позициями от 35 до 60 человек; два выездных мобильных центра. Мониторинг статуса и состояния подразделений, возможность экстренного реагирования. Более 8 тыс. камер видеонаблюдения за городской инфраструктурой. Сетевые операционные центры.

Аналитические инструменты и биометрические технологии на основе получаемых видеока- дров для распознавания лиц нарушителей.

HFCL

Thales

Технологии для умных городов Компания

Smart Security Systems LTD

Vidsys

CyberX

SecureOT

Cisco

Технология / Продукт

Системы элек- тронно-пропуск- ного контроля: Paxton, Act Access Control, Hid Global.

Системы видео- наблюдения CCTV: Hikvision IС Кealtime

Physical Security Information Management

Converged Security and Information Management

Индустриальная система контроля безопасности для транспорта (TICSS) XSence

SCADASCOPE The Auto Graylist™

Smart+Connected Safety and Security Solution

Функции / Задачи

Считывающие сенсоры, контроллеры для управления доступом безопасности. Мультитехно- логичные решения для коммуникации и фиксации Genuine HID®, управление контроллера- ми VertX® и EDGE® на основе IP-доступа.

Позволяет объединить тысячи камер видеонаблюдения, широкий спектр охранных систем и другие аппаратные средства в единый комплекс, обеспечивая полнофункциональное использование мультивендорного парка оборудования.

Интегрированная система безопасности, включающая передовые технологии мониторинга, оповещения, информирования о происшествиях.

Командный центр контроля и мониторинга ситуаций в реальном времени.

Автономная платформа ситуационного оповещения, мгновенная аналитика потоков боль- ших данных, машинное обучение и моделирование. Постоянное совершенствование операционной сети, обнаружение угроз в реальном време- ни, ранняя система предупреждения и идентификации.

Автономная интегрированная платформа управления и мониторинга безопасности и угроз сетей.

Предиктивный анализ угроз и происшествий, автоматическая система оповещения и умное видеонаблюдение. Устойчивость к взлому систем за счет предиктивной аналитики в разных областях. Моделирование происшествий в реальном времени. Использование анализа тональности для коммуникации с гражданами и мониторинга соци- альных сетей.

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам открытых источников

Готовые российские решения

• НТЦ «Протей» – комплексные автоматизированные системы без-

опасности;

• АПК «Безопасный город» – система-112; мониторинг потенци- ально опасных объектов – единый общегородской диспетчер- ский центр «Интеллектуальный город»;

• «Синтроникс КАСУ» – система телеобзора; организация дорожного движения; единое городское парковочное простран- ство; фиксация правонарушений;

• Система холдинга «Швабе» – реализована в Нижнем Тагиле («Умный и безопасный город») – электронные информационные дорожные знаки, опоры освещения с Wi-Fi, умная дорожная раз- метка.

Умные системы безопасностиГлава4 Таблица 10 – Технологические решения в области безопасности на примере российских компаний

Компания

Технология / Продукт

Функции / Задачи

ISS

Интеграционная про- граммная платформа виде- оменеджмента SecurOS™

Системы распознавания, видеоанализа и контро- ля на базе платформы SecurOS™

• • •

• •

•

• •

Распознавание автомобильных номеров SecurOS Auto Распознавание лиц SecurOS Face Распознавание номеров контейнеров SecurOS Cargo

Отраслевой центр мониторинга SecurOS MCC Комплекс распознавания номеров вагонов, контроля и учета ж/д транспорта SecurOS Transit Системы автоматической фотовидеофиксации нарушения ПДД SecurOS Traffic Scanner Контроль кассовых операций SecurOS POS Системы весового контроля автомобильного и железнодорожного транспор- та SecurOS WeightStation

Программно-аппаратные комплексы на базе плат- формы SecurOS™

Позволяют объединить тысячи камер видеонаблюдения, широкий спектр охран- ных систем и другие аппаратные средства в единый комплекс, обеспечивая пол- нофункциональное использование мультивендорного парка оборудования.

Liberium

Wasp Mote Plug & Sense!™ при использовании трех- ступенчатых криптографи- ческих слоев

DSSL

Модули TRASSIR Интеллектуальные модули видео наблюдения.

«Без-

АПК опасный город» ИНТЕГРА-С

Интеллектуальные системы безопасности

Emerson

Интеллектуальные системы безопасности

• •

•

• • • • • • • •

•

• • •

• • • •

•

Панель контроля доступа к защищенным объектам; Датчики и сенсоры обнаружения неисправностей в инфраструктуре зданий и объектов. Измерение и контроль уровня газов, определение протечек и раз- рушений; Использование систем программирования по воздуху Over the Air Programming (OTA); Encryption Libraries (AES, RSA)

AutoTRASSIR – распознавание автономеров различных стран и определение направления движения; TRASSIR Smoke – обнаружение задымленности; TRASSIR Fire – обнаружение возгораний; TRASSIR Sound Detector – детектор превышения шума; TRASSIR People Counter Pro – количества людей; TRASSIR Shelf Detector – наполненности потока; TRASSIR Kinetic Map – анализ движения; АВТ – управление отгрузкой продукции TRASSIR Parking – скрипт-модуль контроля количества и времени пребывания автомобилей на территории парковки. TRASSIR AvgSpeed – скрипт-модуль измерения и контроля средней скорости транспортного средства на участке автодороги.

Система цифрового видеонаблюдения «Интегра-Видео» – мониторинг движе- ния в охраняемой зоне; Программная платформа «ЭнергоКруг» – контроль и управление эффективно- стью работы вспомогательных систем; Программно-технический комплекс ПТК «Спрут-М» – контроль энергоресур- сов; Автоматизированная система контроля аварийных выбросов на химически опасных объектах (АСКАВ); Видеонаблюдение через домофоны Cистема автоматической фотовидеофиксации нарушений ПДД «Интегра-КДД» Аппаратно-программный комплекс «Визирь» – биометрический поиск по лицу; Системы «Рупор» и «Рупор II» – оповещение населения; АПК «UsefulData» – оповещение интернет-абонентов; RealTrac – система обнаружения положения в реальном времени; ГИС «ГИТ: Система 112»

Интеллектуальные контрольно-измерительные приборы HART, работающие в рамках цифровой архитектуры PlantWeb®

Источник: ЦСР «Северо-Запад» по материалам открытых источников

Технологии для умных городов Глава 6

Новое поколение BIM

Информационное

построить

энергопотреблением.

моделирование

безопасные

дома

помогает низким