Городской разум

Определены главные сквозные технологии для развития «умных городов»

30.01.2020
На Южном Урале реализован пилотный проект создания «умного города», опыт которого будет ретранслирован по всей России. Один из операторов проекта ПАО «Ростелеком» (двумя другими являются «Ростех» и «Росатом») в промышленном городке Сатка (Челябинская область) в тестовом режиме внедрил в городское хозяйство ряд современных технологий, которые должны заметно помочь повысить его эффективность («Видеонаблюдение», «Умный домофон», «Умное освещение», «Цифровой учет коммунальных ресурсов»). Для этого создается единая цифровая платформа «умного города». Через пять лет «умными» должны стать уже 18 городов в 15 регионах России. Ожидается, что всемирный рынок «умных» городских услуг достигнет к 2020 году 400 млрд долларов.
  
Качественный скачок в историю
На протяжении цивилизованной истории человечества (5-6 тыс. лет мировой истории) не так уж много научно-технических открытий позволяли провести структурные качественные изменения в жизни общества. К таковым относятся появление ирригации, водопровода, канализации, мелиорации, металлургии, медицины, изобретение кирпича, бетона, стекла, пара, двигателя внутреннего сгорания, химических удобрений, пластика и др. Благодаря этому жилье человека становилось комфортнее, его питание безопаснее, города чище и уютнее. Скученность населения уже не становилась причиной моровых поветрий, а огонь перестал быть источником разрушения.
К примеру, в Древнем Риме появление технологии строительства акведуков не только сразу же решило проблему обеспечения растущего населения чистой питьевой водой не из загаженного Тибра, а из ледников Апеннин, но и позволило построить одну из древнейших на планете канализаций — Kloaka Maxima (VII век до н.э., функционирует по сей день).
Изобретение в Месопотамии бетона позволило в том же Риме строить многоэтажные жилые здания, вполне приспособленные для проживания большого числа людей. Стекло в Египте эпохи древних пирамид избавило жилье от удушливых ветров сирокко из Сахары. Хеттское сыродутное железо позволило создать качественные орудия для обработки камня, что придало человеческому жилью правильные геометрические формы и повысило качество строительства.
В последующие века крупные открытия в сфере строительства, ЖКХ, транспорта, медицины, промышленности превратили города уже не в населенные крепости, а в мегаполисы и центры индустрии, науки, искусства, спорта, торговли и пр.
Современные достижения науки и высоких технологий диктуют очередной скачок в градостроительстве и городском хозяйстве, который должен качественно поменять и облик городов, и уровень жизни горожан.
К примеру, в Токио уже прижились «умные» системы парковок, городского транспорта, а также обширная сеть точек Wi-Fi, в Копенгагене реализуется проект City Data Exchange, представляющий собой площадку раскрытия важной информации для жителей города, а на велосипедах устанавливаются датчики, которые ведут экомониторинг воздуха. В Барселоне сделан акцент на автоматизацию городского транспорта, в Амстердаме традиционно особое внимание уделяют «умной» электроэнергетике с использованием возобновляемых источников энергии.
умный город.jpg
Сделать по «уму»
В январе 2019 года по инициативе Минстроя РФ создан Национальный центр компетенций «Умный город», операторами которого стали «Ростелеком», «Ростех» и «Росатом». В их задачу входит разработка, внедрение и популяризация технологий, оборудования, программ, направленных на повышение уровня цифровизации городского хозяйства. Центр планирует осуществлять подготовку и поддержку проектов международного сотрудничества по вопросам жилищной политики, городского развития и управления природными ресурсами в целях развития «умных городов» в России.

Каждый из операторов уже отметился на «умной» ниве, разработав, а то и претворив в жизнь собственные высокотехнологические урбанистические новшества.
В частности, «Росатом» сделал ставку на цифровизацию при модернизации инфраструктуры ЖКХ своих «атомных» городов. Интегратором проекта стала дочерняя компания госкорпорации «Русатом Инфраструктурные решения», которая систематизирует решения предприятий «Росатома» по бизнес-направлениям «Умный город» и «Централизация ресурсоснабжения». Она разработала собственную IoT-платформу «Умный город», включая облачные сервисы с использованием решений дочерних предприятий госкорпорации «Росатом», а также сервисы обработки и хранения данных на собственных ЦОД. Как пояснили в компании, отличие этой платформы от схожих рыночных предложений в том, что она работает с уже имеющимися данными и не требует дополнительной установки дорогостоящих датчиков.
Первыми проектами компании стали системы водоснабжения и водоотведения в городах Лесной и Глазов, общий объем инвестиций в эти города составит около 2 млрд рублей. На очереди у госкорпорации стоят другие «атомные» города: Железногорск, Заречный, Новоуральск, Саров, Сосновый Бор.

«Цифровизация позволяет получить дополнительный экономический эффект и достичь требуемых показателей в деятельности концессионера, а также закладывает основу для будущих преобразований в сфере «умного города», — рассказал директор по направлению «Централизация ресурсоснабжения» ООО «Русатом Инфраструктурные решения» Евгений Ярцев. — Комплекс «Цифровой водоканал» в дальнейшем будет интегрирован в общегородские цифровые системы. Именно такой подход мы используем в Глазове и Лесном. Пока мы работаем в «атомных» городах, но не замыкаемся на них, готовы предложить свои наработки и другим муниципалитетам».
Оператор привлекает к работе инвесторов на условиях использования механизмов государственно-частного партнерства. К примеру, участие частного капитала в концессии «Цифровой водоканал» позволяет решить вопрос финансирования и привлечения ресурсов для реализации таких масштабных проектов, как модернизация городского водного хозяйства.
Впрочем, у каждого города свои проблемы и потребности в «умном» подходе к решению проблемы. Другая дочка госкорпорации топливная компания «ТВЭЛ» в случае необходимости готова обеспечить внедрение систем учета экологического мониторинга. А концерн «Росэнергоатом» позволит развернуть решение на ЦОДе при Калининской АЭС, давая возможность городам на начальном этапе не тратиться на собственные системы хранения данных.
«Пока не существует универсального решения, которое подходило бы для каждой территории, — считает руководитель направления продаж «Русатом Инфраструктурные решения» Павел Подорожный. — Каждому городу в первую очередь требуется решить какие-то свои ключевые проблемы, поэтому работа по внедрению ведется индивидуально».

Для пущей наглядности в ноябре 2019 года в лабораторной зоне Всероссийского форума профессиональной навигации «ПроеКТОриЯ» в блоке «Экология» госкорпорация выставила макет «умного города будущего», в центре которого находится атомная электростанция с реакторной установкой ВВЭР-2020 поколения 3+ с установленной мощностью 1200 МВт.
Эксперт проекта Радик Гафуров объяснил, что вырабатываемой энергии АЭС будет достаточно для обеспечения целого города. «Это город, в котором энергия расходится полезно с минимальными потерями, экологично. По улицам курсирует электротранспорт без вредных выбросов и газов. Также на макете представлена ферма, продукты которой обрабатываются по технологии гамма-стерилизации», — рассказал он.

Впрочем, ничего особо фантастично-футуристичного в этом проекте нет. Уже сегодня подобные технологии используются в крупнейших мировых центрах: Берлине, Сингапуре, Лондоне, Нью-Йорке, Сан-Франциско, Чикаго. Учитывая поступательное развитие отечественной высокотехнологической сферы, особенно в атомной энергетике, внедрение этих технологий — дело считанных лет.

Техника технологии
Со своей стороны другая госкорпорация «Ростех» внедряет собственные технологические разработки в рамках «умного города» в инфраструктуру Москвы, Ярославля, Улан-Удэ, Нижнего Тагила, Севастополя. В частности, с 2019 года в Крыму «Ростех» намерен реализовывать программы в сфере цифровизации, здравоохранения, образования, систем безопасности и др. Речь идет о налаживании системы видеонаблюдения, интеллектуального освещения, здравоохранения, мониторинга окружающей среды и т.п.
В столице «Ростех» занимается обслуживанием и обеспечением бесперебойной работы интеллектуальной транспортной системы города, устанавливает светофоры и энергоэффективные светильники. Реализация только одного направления проекта — «Светлый город» в Нижнем Тагиле — показала годовую экономию в десятки миллионов рублей за счет сокращения потребления электроэнергии более чем на 20 млн кВт в год.

В ярославском Рыбинске были установлены 250 энергосберегающих уличных светильников, часть из них — с дистанционным управлением, позволяющим регулировать освещение в зависимости от времени суток. Ряд перекрестков города были оборудованы новыми светофорными объектами, которые автоматически меняют режим работы в зависимости от дорожной ситуации с помощью датчиков, «вшитых» под дорожное полотно и считывающих автомобильный трафик.
По информации руководства госкорпорации, на сегодняшний день общий объем «умных» проектов составляет сумму 30 млрд рублей.

«Для успешного развития «умных городов» необходима эффективная финансовая модель, учитывающая интересы субъектов РФ и инвесторов. Оптимальным механизмом может стать концессия, когда основная нагрузка на старте проекта ложится не на бюджет региона, а на инвестора. Риски инвестора частично могут быть закрыты за счет субсидирования процентной ставки в финансирующем банке, например ВЭБ. При этом территории уже в короткой перспективе получают очевидные результаты. Например, созданные «Ростехом» «умные» системы позволяют на 50% сократить энергозатраты, на 80% снизить аварийность на дорогах, на 15% увеличить пропускную способность перекрестков, повысить безопасность горожан с помощью инновационных решений, таких как система распознавания лиц FindFace Security, где используются технологии искусственного интеллекта. Выработка эффективных механизмов работы и объединение лучшего опыта в рамках Центра компетенций помогут достичь прорывных результатов. Это основная цель нашего сотрудничества», — считает директор по особым поручениям госкорпорации «Ростех» Василий Бровко.
Планируемый объем выручки госкорпорации от цифровизации городских хозяйств к 2025 году должен превысить 350 млрд рублей.
умный город.jpg
Единая платформа
«Ростелеком», третий из операторов, начал с того, что определил главные сквозные технологии, от которых зависит развитие «умных городов». По данным Бориса Глазкова, вице-президента «Ростелекома», ими стали интернет вещей, 5G, биометрия, обработка неструктурированных данных, технологии поддержки принятия решений, дополненная и виртуальная реальность, распределенные базы данных, геоинформационные технологии и навигация, машинное обучение, облачные/туманные/граничные вычисления.

«Сквозными являются те технологии, которые одновременно охватывают несколько трендов или отраслей, в данном конкретном случае с точки зрения управления городами. Следовательно, от них зависит появление и развитие кроссфункциональных и межотраслевых решений. Именно от соприкосновения и взаимообогащения разных областей знаний появляются новые эффективные технологии и прикладные решения, определяющие перспективы развития «умных городов». Грамотное использование сквозных технологий будет стимулировать повышение качества жизни, комфортности городской среды, управления различными отраслями городского хозяйства при сокращении потребления ресурсов», — пояснил он.
После определения «направления главного удара» «Ростелеком» начал обкатывать свои технологические новшества на полигоне челябинского города Сатка, где был применен целый комплекс «умных решений»: «Видеонаблюдение», «Умный домофон», «Умное освещение», «Цифровой учет коммунальных ресурсов». Здесь же была создана единая цифровая платформа «умного города».

«Это прекрасный город для отработки стандартов проекта, — пояснил выбор полигона Олег Извеков, директор проекта «Умный город» уральского макрорегионального филиала компании «Ростелеком». — Обычный город, который во многом похож на другие небольшие города. Там есть два крупных предприятия. Есть 40 тысяч жителей, обычный жилой фонд — хрущевки и девятиэтажки. Хотя, отмечу, к внешнему виду жилого фонда здесь подходят очень творчески: пятиэтажки раскрашиваются, они удивительным образом преображают ландшафт города, смотрится это очень красиво, и это первое, что обращает на себя внимание. Такой опыт легко масштабируется на города-миллионники, потому что жилой фонд в пропорциях новостроек и жилья советских времен везде похож на Сатку».
«Горжусь, что именно наш город стал первым в России по уровню внедрения новых технологий, — рассказал Александр Глазков, глава Саткинского муниципального района. — Реализация пилотного проекта сделала город привлекательным для молодых специалистов, а подсистемы, которые планируются к реализации на дальнейших этапах программы, будут способствовать улучшению благосостояния, социальной стабильности города и его жителей, комфортному пребыванию гостей районного центра».
В этом южноуральском городе была смонтирована единая система видеонаблюдения, которая позволяет записывать, хранить и передавать видео, а также реагирует на потенциальные нарушения, способна распознавать лица и устанавливать количество людей на видео. Видеопоток передается на цифровую платформу, в которую интегрированы все существующие системы видеонаблюдения в городе.

«Умные домофоны» позволяют горожанам не только открывать входную дверь с телефона, но и сообщают жильцам информацию от управляющей компании, записывают видео придомовой территории и передают изображение посетителей хозяину квартиры. В случае необходимости домофон экстренно связывается со службой спасения «112».
«Умное освещение» состоит из энергоэффективных светодиодных ламп и светодиодного оборудования с автоматическим регулированием освещения в зависимости от уличных погодных явлений и сезона.
Программа реализации «Умного города» в Сатке рассчитана до 2023 года. За это время предполагается развернуть и интегрировать на базе единой платформы 20 решений для повышения комфорта и качества жизни, технологического развития муниципалитета.
Кроме Сатки, «Ростелеком» внедряет смарт-услуги также в Перми и Екатеринбурге.

Сергей Гусев, вице-президент «Ростелекома» — директор макрорегионального филиала «Урал», заметил: «Реализация «умных решений» по всему Уралу позволяет нам накапливать соответствующие знания и компетенции, и мы понимаем, как цифровые технологии могут изменить жизнь людей к лучшему. Результаты очевидны: оптимизация расходов на оплату энергоресурсов составляет до 30%, оптимизация расходов на эксплуатацию энергообъектов — 65%, экономия по «умному» уличному освещению достигает 60%, снижается уровень преступности и аварийности при нарушениях ПДД — свыше 60%, использование «интеллектуальных» транспортных систем позволяет повысить пропускную способность дорог до 50% и т.д. Внедрение «умных технологий» — это не только необходимое условие соответствия современным мировым стандартам качества жизни и мощный фактор развития экономики городов, но и главный центр притяжения и развития квалифицированных кадров». 
Авторы: Сергей Кисин