Behovet for at gentænke principperne for byudvikling opstod tilbage i 1960'erne-1980'erne, da en af de
På trods af, at konceptet om en smart byhar eksisteret i flere årtier, blev den første smarte by officielt anerkendt for kun lidt over et årti siden. Nogle forskere er tilbøjelige til at tro, at verdens første smarte by var Santander i det nordlige Spanien – i 2010 blev der installeret mere end 12.000 sensorer i hele byen for at indsamle data om alt fra trafikstrømme til luftkvalitet og støjniveauer. Disse data blev derefter analyseret og brugt til at forbedre borgernes livskvalitet. For eksempel blev der lanceret en tjeneste til beboere, der hjalp dem med at finde en parkeringsplads i realtid, og en mobilapplikation, som de hurtigt kunne underrette byens tjenester om opståede problemer.
Ifølge andre kilder var den første smarte byAmsterdam, hvor mere end 170 projekter er blevet implementeret siden 2009, udviklet i fællesskab af beboere, regering og erhvervsliv. Blandt de mest interessante tiltag: en mobilapplikation, der giver beboerne mulighed for at leje deres parkeringspladser ud til dem, der har brug for det nu, samt "fleksibel belysning", hvormed lysstyrken på gadelygter kan justeres.
Hvordan udvikler smarte byer sig i dag?
Til dato er antallet af megabyer i verden ihvoraf lignende projekter er ved at blive gennemført, er vokset betydeligt - ifølge forskellige kilder er der mere end 200 af dem, hovedsageligt koncentreret i Europa og Asien. Blandt de mest avancerede smarte byer er Singapore, Barcelona, Dubai, London, New York, Seoul, Amsterdam, Zürich.
Omkring halvdelen af megabyerne hvor ledelsenbyprocesser udføres ved hjælp af big data, har allerede taget alvorlige skridt i deres udvikling og er inkluderet i forskellige vurderinger. Så i den seneste Smart City Index 2021-rangering, som blev udarbejdet af den schweiziske handelsskole IMD og Singapore University of Technology and Design, blev 118 smarte byer rangeret - i 2020 var der 107, i 2019 - 102. De første tre pladser i Smart City Index-2021 besatte Singapore, Zürich og Oslo. Moskva tog 54. pladsen i denne vurdering, St. Petersborg - 79.
Smart city-teknologier bliver nu implementeret iforskellige områder. Et stort antal vellykkede projekter er blevet gennemført for at forbedre byinfrastrukturen. For eksempel inden for vejstyring og transport udføres overvågning af objekters placering, hvilket gør det muligt for beboere, ved hjælp af mobile applikationer, at finde ud af online, hvor den bus, de har brug for, er nu, og på hvilke gader der er trængsler. McKinsey Smart cities anslår, at byer, der implementerer smarte mobilitetsapps i 2025, vil være i stand til at reducere den tid, indbyggerne bruger på at pendle med i gennemsnit 15-20 %. Og ved hjælp af sensorer, der er installeret i vejbanen, kan du spore biler, der kører med overbelastning, og simulere dynamikken i vejoverfladeslid. Smart city-løsninger har ofte en kumulativ effekt: for eksempel i London, gennem installation af kameraer ved ind- og udgange til byen og et program med bøder for kørsel i områder, hvor det er forbudt på bestemte tidspunkter, blev trafikken reduceret med 53 % over 14 år. Og overskuddet ved at opkræve bøder over 10 år beløb sig til 1,2 milliarder pund sterling - de blev brugt til at opdatere busnettet og vejinfrastrukturen.
I sundhedsvæsenet, beslutninger baseret på storedata, hjælpe med at forhindre køer på hospitaler og automatisere søgningen efter den rigtige medicin. Telemedicinske konsultationer giver mulighed for hurtigt at modtage rådgivning fra en kvalificeret specialist. I alt hjælper smarte sundhedstjenester med at fremskynde en persons helbredelse med 8-15 %. Derudover kan du ved hjælp af specielle enheder og software online overvåge de vigtigste indikatorer for en persons helbred (puls, tryk, mætning) og modtage et signal, hvis deres værdi har nået et kritisk niveau. Big data-analyse hjælper læger med at minimere mulige negative konsekvenser i deres arbejde. På hospitaler i Boston, Amerika, bruges big data således til at forudsige dødsrisikoen før større operationer - nogle gange foreslår systemet, baseret på analysen, at omlægge operationen til en anden dag for at stabilisere patientens tilstand.
Smart city-løsninger er almindelige i områdetsikkerhed. Ved hjælp af CCTV-kameraer, sensorer og speciel software overvåges den offentlige orden på overfyldte steder og omkring omkredsen af kritiske faciliteter. Løsninger til overvågning af offentlig sikkerhed og optimering af call-centre vil hjælpe med at reducere nødberedskabstider med 20-35 % og reducere dødeligheden fra dem med 8-10 %. Singapore betragtes som en af de sikreste byer i verden, hvor omkring 100.000 politikameraer allerede er installeret, og i 2030 vil deres antal fordobles. Det samlede overvågningssystem på offentlige steder gør naturligvis beboerne nervøse, men det viser sig at være effektivt. For eksempel bruges computersynssystemer i svømmebassiner i Singapore: Hvis nogen drukner, modtager redningsfolk straks et signal og hjælper offeret.
Ifølge Markets&Markets analytikere er talletAntallet af smarte byer i verden kan stige tre til fire gange i 2030 – op til 800. Men for at sikre denne vækst skal teknologierne udvikles, og informations- og kommunikationsinfrastrukturen skal opdateres.
Det er nødvendigt at bygge nye datacentre, hvor de vilat være vært for projektservere, der er nødvendige for driften af smart city-tjenester. Effektive programmer er nødvendige for at analysere indgående data. Og for at sensorer og enheder kan læse information uden afbrydelser og udveksle den med andre enheder, er det nødvendigt at levere en højhastighedsinternetforbindelse. Dette kræver pålidelige kommunikationsnetværk.
Hvorfor er der brug for fiberoptiske netværk?
Optisk fiber betragtes som den mest moderneteknologi, der giver høj hastighed dataoverførsel over lange afstande. Sådanne kabler har en meget højere gennemstrømning sammenlignet med kobberkabler. Derudover er optisk fiber immun over for elektromagnetisk interferens, har lav signaldæmpning og er ikke modtagelig over for ændringer i temperatur, luftfugtighed og andre faktorer, der kan beskadige andre typer kabler.
Til det digitale økosystem i en smart bydata til beslutningstagning kom ind, skal der installeres et stort antal sensorer. Som regel prioriteres også her fiberoptiske sensorer. Med deres hjælp kan du spore trafikken på vejene, overvåge sikkerheden i omkredsen, registrere ændringer i vejrforhold og graden af miljøforurening. Sidstnævnte retning anses for at være den mest lovende - ifølge Transparency Market Research vokser markedet for fiberoptiske sensorer nu med en årlig hastighed på 12,8% og i 2024 vil markedsstørrelsen være 3,4 milliarder dollars.
Fiberoptiske sensorer hjælper med at ledeovervågning af tilstanden af brokonstruktioner, bygninger og anden infrastruktur. De bruges især aktivt til at overvåge bygningsfejl i Tokyo og Barcelona – hvor de er installeret i fundamentet af en bygning for at kontrollere temperatur og vibrationer, som potentielt kan forårsage skader. Ifølge undersøgelser viser fiberoptiske sensorer en højere nøjagtighed (97 %) i detektering af strukturelle skader sammenlignet med traditionelle sensorer (deres effektivitet er anslået til 18 %).
Ubemandede køretøjer er også udstyret med sensorer:med deres hjælp aflæses information om trafiksituationen, nærliggende køretøjer, vejskilte og asfaltens tilstand, og turen styres automatisk. I Seoul og San Francisco har de i øvrigt allerede prøvet taxature rundt i byen uden chauffører.
I mange år førende inden for udviklingfiberoptisk teknologi forbliver Japan. Blandt ingredienserne til succes er en stærk lovgivningsmæssig ramme: regeringen tilskynder til investeringer i fiberoptisk infrastruktur på alle mulige måder, især tilbyder den skattemæssige incitamenter til virksomheder. Men måske har den nøglefaktor, der har gjort det muligt for det at indtage en førende position, været en stærk F&U-evne – industriledere Fujitsu, Hitachi og NEC har investeret massivt i dem. Det var i dette land, at der flere gange blev registreret rekord for hastigheden af dataoverførsel. Så sidste sommer lykkedes det specialister at overføre data over 51,7 km med en hastighed på 1,02 Pbps, hvilket er 100.000 gange hurtigere end den maksimale hjemmeinternethastighed på det tidspunkt.
På forkant med fiberoptisk udviklingteknologier i de senere år er Kina og Sydkorea, som også investerer kraftigt i forskning og udvikling. Kinesiske virksomheder Huawei og ZTE, sydkoreanske virksomheder Samsung, LG og SK Telecom er aktivt involveret i dette arbejde. Samtidig udvikles 5G aktivt i disse lande.
Internetpenetrationsrate i forskellige lande
</ p>Et landBefolkningAntal internetbrugereGennemsnitlig fast internethastighedForbindelser
til mobil kommunikationGennemsnitlig mobil internethastighedKina1 430 millioner mennesker1.050 millioner 214,58 Mbps1 690 millioner 109,4 Mbps USA 339 millioner mennesker 311 millioner 189,48 Mbps 383 millioner 74,8 Mbps Japan 126 millioner mennesker 102 millioner 150,32 Mbps 194 millioner 5.000.000 Mbps 5.Mbps 40 millioner mennesker 5.Mbps 40 millioner ps64M118.76MbpsRussia144M127M74.92Mbps227M21.73Mbps(tidligt 2023 Datareportal og Ookla)
Udvider aktivt deres fiberoptiske netværk i USA— både erhvervslivet og staten er interesseret i dette. Virksomheder som AT&T, Verizon og Comcast investerer milliarder af dollars i ny infrastruktur for at nå ud til så mange kunder som muligt. Der er målrettede programmer på statsniveau, og statslige og lokale regeringsledere tager lignende initiativer. Der er også eksempler på offentlig-private partnerskaber. Så i 2011 lancerede landet et program for at fremme udbredelsen af højhastighedsinternetadgang i områder, hvor det ikke er økonomisk rentabelt for tjenesteudbydere at investere i netværksinfrastruktur. Det administreres af Connect America, et datterselskab af Universal Service Administration Company.
Rusland investerer også i opbygning af netværkbåde staten og private investorer - teleselskaber. Der anlægges titusindvis af kilometer fiberoptiske kommunikationslinjer hvert år. Det føderale program til at bygge bro over den digitale kløft, som blev lanceret i 2014, var med til at øge andelen af befolkningen med bredbåndsinternetadgang på mange måder. Ifølge regeringens skøn er alle regioner i landet i øjeblikket forbundet til hovedkommunikationsnetværket via fiberoptiske kommunikationslinjer. I slutningen af sidste år blev de udvidet til den sidste region - Chukotka. Derudover har alle samfundsmæssigt betydningsfulde institutioner i landet til dato fået adgang til internettet.
Det er indlysende, at vi skal fortsætte med at skabeinfrastruktur for netværksadgang i tyndt befolkede områder, opgrader eksisterende netværk for at forbedre pålideligheden og forbindelseshastigheden. For at gøre dette er det nødvendigt at udvikle produktionen af optisk fiber, komponenter og udstyr til opbygning af et netværk i landet. På trods af at en betydelig andel af fiberoptiske produkter importeres til Rusland, er de nødvendige teknologier til netværksudvikling lokaliseret.
Hvorfor investere i smarte byer?
Infrastrukturudvikling vil blive en drivkraft forvæksten i antallet af smarte byer og udviklingen af de megabyer, der allerede bruger sådanne løsninger. Og for at stimulere tilstrømningen af investeringer i konstruktion af informations- og kommunikationsinfrastruktur, datacentre og softwareskabelse er det nødvendigt at forbedre lovgivningen - formulere lokale standarder, reducere administrative barrierer, skabe incitamenter, der vil skubbe virksomheder til at skabe infrastruktur for smarte byer. Især koncessionsaftaler i it-projekter kan her være et effektivt værktøj.
Selvfølgelig er udviklingen af smarte byer ikke kungør folks liv mere behageligt, men giver også økonomisk mening. De anvendte teknologier hjælper med at reducere mængden af brugte ressourcer og øge effektiviteten af bysystemer. For eksempel hjælper intelligente trafikstyringssystemer med at reducere trafikpropper, spare passagerer tid og det brændstof, de bruger. Og intelligente belysningssystemer på offentlige steder kan reducere elforbruget og spare budgetomkostninger.
En anden vigtig pointe er detsmarte byer fungerer som drivkræfter for udviklingen af innovative industrier. Udbredelsen af smart infrastruktur og udviklingen af nye teknologier og tjenester kan skabe nye job inden for områder som ingeniørarbejde, dataanalyse, softwareudvikling og byplanlægning.
Endelig skabes smart city-faciliteter under hensyntagenprincipper for bæredygtig udvikling - at reducere byens negative indvirkning på miljøet og øge levedygtigheden af bysystemer. Et godt eksempel er Beijing: Ved at installere luftkvalitetssensorer i byen er kilderne til forurening blevet overvåget tættere, hvilket har reduceret emissionerne med 20 %. At arbejde for at nå målene for bæredygtig udvikling er særligt vigtigt, da verden fortsætter med at urbanisere. Allerede i dag bruger byboere 80 % af al energi, 75 % af verdens naturressourcer og er ansvarlige for 75 % af kulstofemissionerne. Ifølge Allied Market Research vil omkring to tredjedele af verdens befolkning i 2050 bo i byer, hvilket betyder, at andelen af ressourcer, der forbruges af bybefolkningen, vil stige.
Derfor mener analytikere, at i de kommende årMarkedet for løsninger til smarte byer vil udvikle sig i et hastigt tempo. I begyndelsen af dette år var markedet for smart city ifølge estimater fra investeringsselskabet Insight Partners 1.094,23 milliarder dollars, og markedsvolumenet i 2028 forventes at nå 3.110,58 milliarder dollars.
Læs mere:
Fandt et unikt stjernesystem: dets planeter modsiger kendte modeller
Mærkeligt radioudbrud fundet: det sår tvivl om, hvad videnskabsmænd ved om dem
Se hvordan den største supernova i de sidste 10 år eksploderede
Forsidebillede: billede af fanjianhua på Freepik