Nepieciešamība pārdomāt pilsētvides attīstības principus radās jau pagājušā gadsimta 60.–80. gados, kad viens no
Несмотря на то, что концепция умного города существует несколько десятилетий, первый умный город официально признали лишь чуть более десятка лет назад. Часть исследователей склоняется к тому, что первым в мире умным городом стал Сантандер на севере Испании — в 2010 году там по всему городу было установлено более 12 000 датчиков для сбора данных обо всем: от транспортных потоков до качества воздуха и уровня шума. Затем эти данные анализировались и использовались для улучшения качества жизни горожан. Так, например, для жителей запустили сервис, который в режиме реального времени помогал найти парковочное место, и мобильное приложение, с помощью которого можно было оперативно уведомить городские службы о возникающих проблемах.
По другим данным, первым умным городом стал Амстердам, где с 2009 года было реализовано более 170 проектов, совместно разработанных жителями, органами власти и бизнеса. Среди наиболее интересных инициатив: мобильное приложение, которое позволяет жителям сдавать свои парковочные места в аренду тем, кому это сейчас необходимо, а также «гибкое освещение», с помощью которого регулируется яркость уличных фонарей.
Kā mūsdienās attīstās viedās pilsētas?
К настоящему моменту число мегаполисов в мире, в которых реализуются подобные проекты, существенно выросло — по разным данным их более 200, преимущественно они сконцентрированы в Европе и Азии. В числе наиболее продвинутых умных городов — Сингапур, Барселона, Дубай, Лондон, Нью-Йорк, Сеул, Амстердам, Цюрих.
Apmēram puse no megapilsētām, kur vadībapilsētvides procesi tiek veikti ar lielo datu palīdzību, jau spēruši nopietnus soļus to attīstībā un iekļauti dažādos reitingos. Tātad jaunākajā Smart City Index 2021 reitingā, ko sastādīja Šveices biznesa skola IMD un Singapūras Tehnoloģiju un dizaina universitāte, sarindotas 118 viedās pilsētas - 2020. gadā bija 107, 2019. gadā - 102. Pirmās trīs vietas Smart City Index-2021 ieņēma Singapūru, Cīrihi un Oslo. Maskava šajā reitingā ieņēma 54.vietu, Sanktpēterburga - 79.vietu.
Технологии умного города сегодня внедряются в разные сферы. Большое количество успешных проектов реализовано для улучшения городской инфраструктуры. Например, в сфере дорожного хозяйства и транспорта проводится мониторинг местоположения объектов, который позволяет жителям с помощью мобильных приложений в режиме онлайн узнавать, где сейчас нужный им автобус и на каких улицах возникли заторы. По оценкам McKinsey Smart cities, к 2025 году города, внедряющие приложения для умной мобильности, смогут сократить время, которое жители проводят в поездках, в среднем на 15–20%. А с помощью датчиков, которые устанавливаются в дорожное полотно, можно отследить автомобили, идущие с перегрузом, и смоделировать динамику износа дорожного покрытия. Часто решения для умного города дают кумулятивный эффект: так в Лондоне за счет установки камер на въездах и выездах в город и программы штрафов за передвижение на автомобиле в зонах, где это запрещено в определенные часы, за 14 лет удалось снизить трафик на 53%. А прибыль за счет сбора штрафов в течение 10 лет составила 1,2 млрд фунтов стерлингов — их направили на обновление автобусной сети и дорожной инфраструктуры.
В здравоохранении решения, основанные на больших данных, помогают предотвратить очереди в больницах, автоматизировать поиск нужных лекарств. Телемедицинские консультации дают возможность оперативно получить совет квалифицированного специалиста. В сумме сервисы умного здравоохранения помогают ускорить выздоровление человека на 8–15%. Кроме этого, с помощью специальных устройств и программного обеспечения можно в режиме онлайн отслеживать важнейшие показатели состояния здоровья человека (пульс, давление, сатурацию) и получать сигнал, если их величина достигла критической отметки. Анализ больших данных помогает врачам минимизировать возможные негативные последствия в своей работе. Так в больницах американского Бостона при помощи больших данных перед серьезными операциями прогнозируют риск летального исхода — иногда на основе анализа система предлагает перенести операцию на другой день с целью стабилизации состояния пациента.
Распространены решения для умного города в сфере безопасности. С помощью камер видеонаблюдения, датчиков и специального программного обеспечения ведется мониторинг общественного порядка в местах массового скопления людей и по периметру критически важных объектов. Решения для мониторинга общественной безопасности и оптимизации колл-центров помогут на 20–35% сократить время реагирования на чрезвычайные ситуации и снизить смертность от них на 8–10%. Одним из наиболее безопасных городов мира считается Сингапур, где уже установлено около 100 000 полицейских камер, а к 2030 году их число вырастет в два раза. Конечно, тотальная система слежки в общественных местах нервирует жителей, но доказывает свою эффективность. Например, в бассейнах Сингапура используются системы компьютерного зрения: если кто-то тонет, — спасатели тут же получают сигнал и помогают пострадавшему.
По данным аналитиков Markets&Markets, число умных городов в мире к 2030 году может вырасти в три-четыре раза — до 800. Но для того, чтобы обеспечить этот рост, должны развиваться технологии и обновляться информационно-коммуникационная инфраструктура.
Ir jābūvē jauni datu centri, kur tie tiksizvietot viedpilsētas pakalpojumu darbībai nepieciešamos projektu serverus. Lai analizētu ienākošos datus, ir nepieciešamas efektīvas programmas. Un, lai sensori un ierīces varētu bez pārtraukumiem nolasīt informāciju un apmainīties ar to ar citām ierīcēm, ir nepieciešams nodrošināt ātrgaitas interneta pieslēgumu. Tam nepieciešami uzticami sakaru tīkli.
Kāpēc ir nepieciešami optiskās šķiedras tīkli?
Оптоволокно считается наиболее современной технологией, которая обеспечивает высокую скорость передачи данных на большие расстояния. Такие кабели имеют гораздо более высокую пропускную способность по сравнению с медными. Кроме этого, оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным помехам, имеет низкое затухание сигнала, не подвержено перепадам температуры, влажности и другим факторам, которые способны повредить другие типы кабелей.
Uz viedās pilsētas digitālo ekosistēmuienāca dati lēmumu pieņemšanai, jāuzstāda liels skaits sensoru. Parasti arī šeit prioritāte tiek dota optisko šķiedru sensoriem. Ar viņu palīdzību izsekot satiksmei uz ceļiem, uzraudzīt perimetra drošību, fiksēt laika apstākļu izmaiņas un vides piesārņojuma pakāpi. Pēdējais virziens tiek uzskatīts par perspektīvāko - saskaņā ar Transparency Market Research datiem, šobrīd optisko šķiedru sensoru tirgus pieaug ar 12,8% gada tempu un līdz 2024. gadam tirgus apjoms būs 3,4 miljardi ASV dolāru.
Optisko šķiedru sensori palīdz vadīttiltu konstrukciju, ēku un citas infrastruktūras stāvokļa monitorings. Jo īpaši tos aktīvi izmanto ēku defektu uzraudzībai Tokijā un Barselonā – kur tie tiek uzstādīti ēkas pamatos, lai kontrolētu temperatūru un vibrāciju, kas potenciāli var izraisīt bojājumus. Saskaņā ar pētījumiem optiskās šķiedras sensori uzrāda augstāku precizitāti (97%) strukturālo bojājumu noteikšanā, salīdzinot ar tradicionālajiem sensoriem (to efektivitāte tiek lēsta 18%).
Bezpilota transportlīdzekļi ir aprīkoti arī ar sensoriem:ar viņu palīdzību tiek nolasīta informācija par satiksmes situāciju, tuvumā esošajiem transportlīdzekļiem, ceļa zīmēm un asfalta stāvokli, un brauciens tiek kontrolēts automātiski. Starp citu, Seulā un Sanfrancisko viņi jau ir mēģinājuši braukt ar taksometru pa pilsētu bez šoferiem.
Daudzus gadus attīstības līderisoptiskās šķiedras tehnoloģija joprojām ir Japāna. Viena no veiksmes sastāvdaļām ir stingrs normatīvais regulējums: valdība visos iespējamos veidos veicina ieguldījumus optiskās šķiedras infrastruktūrā, jo īpaši tā piedāvā nodokļu atvieglojumus uzņēmumiem. Taču, iespējams, galvenais faktors, kas tai ļāvis ieņemt vadošo pozīciju, ir bijis spēcīgas pētniecības un attīstības iespējas – nozares līderi Fujitsu, Hitachi un NEC tajās ir ieguldījuši lielus ieguldījumus. Tieši šajā valstī vairākas reizes tika fiksēts datu pārraides ātruma rekords. Tā pagājušajā vasarā speciālistiem izdevās pārsūtīt datus virs 51,7 km ar ātrumu 1,02 Pb/s, kas ir 100 000 reižu ātrāks par tobrīd maksimālo mājas interneta ātrumu.
Optisko šķiedru attīstības priekšgalātehnoloģijas pēdējos gados ir Ķīna un Dienvidkoreja, kuras arī iegulda lielus līdzekļus pētniecībā un attīstībā. Šajā darbā aktīvi iesaistās Ķīnas uzņēmumi Huawei un ZTE, Dienvidkorejas uzņēmumi Samsung, LG un SK Telecom. Tajā pašā laikā šajās valstīs tiek aktīvi attīstīts 5G.
Interneta izplatības līmenis dažādās valstīs
</ p>ValstsPopulācijaInterneta lietotāju skaitsVidējais fiksētais interneta ātrumsПодключений
uz mobilajiem sakariemVidējais mobilā interneta ātrumsĶīna1 430 miljoni cilvēku1050 miljoni 214,58 Mbps1 690 miljoni 109,4 Mbps ASV 339 miljoni cilvēku 311 miljoni 189,48 Mbps 383 miljoni 74,8 Mbps Japāna 126 miljoni cilvēku 102 miljoni 150,32 Mbps Koreja 184 miljoni 592 miljoni Mbps 50,4 miljoni Mbps Mbps64M118,76MbpsKrievija144M127M74,92Mbps227M21,73Mbps (2023. gada sākums Datareportal un Ookla)
Активно расширяют свои оптоволоконные сети в США — в этом заинтересованы и бизнес, и государство. Миллиарды долларов инвестируют в создание новой инфраструктуры такие компании как AT&T, Verizon и Comcast, которые нацелены охватить как можно больше клиентов. Существуют целевые программы на уровне государства, с аналогичными инициативами выступают руководители штатов и местных органов власти. Есть и примеры государственно-частных партнерств. Так в 2011 году в стране запустили программу содействия развертыванию высокоскоростного доступа в интернет в районах, где поставщикам услуг экономически невыгодно вкладывать средства в сетевую инфраструктуру. Ею управляет фонд Connect America, который является дочерней компанией Universal Service Administration Company.
Krievija arī investē tīklu izbūvēgan valsts, gan privātie investori - telekomunikāciju uzņēmumi. Katru gadu tiek novilkti desmitiem tūkstošu kilometru optiskās šķiedras sakaru līniju. Federālā programma digitālās plaisas pārvarēšanai, kas tika uzsākta 2014. gadā, daudzos veidos palīdzēja palielināt to iedzīvotāju īpatsvaru, kuriem ir piekļuve platjoslas internetam. Pēc valdības aplēsēm, šobrīd visi valsts reģioni ir pieslēgti mugurkaula sakaru tīklam, izmantojot optiskās šķiedras sakaru līnijas. Pērnā gada nogalē tie tika attiecināti uz pēdējo reģionu - Čukotku. Turklāt līdz šim visas valsts sabiedriski nozīmīgās institūcijas ir saņēmušas pieeju internetam.
Очевидно, что необходимо продолжать создавать инфраструктуру для доступа к сети в малонаселенных пунктах, модернизировать существующие сети для повышения надежности и скорости соединения. Для этого необходимо развивать в стране производство оптического волокна, компонентов, оборудования для построения сети. Несмотря на то, что весомая доля оптоволоконной продукции импортируется в Россию, необходимые технологии для развития сети локализованы.
Kāpēc ieguldīt viedās pilsētās?
Развитие инфраструктуры станет драйвером для роста числа умных городов и развития тех мегаполисов, которые уже используют такие решения. А для того, чтобы стимулировать приток инвестиций в строительство информационно-коммуникационной инфраструктуры, дата-центров, создания программного обеспечения, нужно заниматься совершенствованием законодательства — формировать местные стандарты, снижать административные барьеры, создавать стимулы, которые подтолкнут бизнес к созданию инфраструктуры для умных городов. В частности, эффективным инструментом здесь могут выступить концессионные соглашения в ИТ-проектах.
Protams, viedo pilsētu attīstība ir ne tikaipadara cilvēku dzīvi ērtāku, bet arī ekonomiski saprātīgu. Izmantotās tehnoloģijas palīdz samazināt iztērēto resursu apjomu un paaugstināt pilsētas sistēmu efektivitāti. Piemēram, viedās satiksmes vadības sistēmas palīdz samazināt sastrēgumus, ietaupīt pasažieru laiku un patērēto degvielu. Un viedās apgaismojuma sistēmas sabiedriskās vietās var samazināt elektroenerģijas patēriņu un ietaupīt budžeta izmaksas.
Vēl viens svarīgs punkts ir tasviedās pilsētas darbojas kā inovatīvu nozaru attīstības virzītājspēks. Viedās infrastruktūras ieviešana un jaunu tehnoloģiju un pakalpojumu izstrāde var radīt jaunas darbavietas tādās jomās kā inženierija, datu analīze, programmatūras izstrāde un pilsētplānošana.
Наконец, объекты умного города создаются с учетом принципов устойчивого развития — чтобы уменьшить негативное воздействие города на окружающую среду, повысить жизнеспособность городских систем. Наглядный пример — Пекин: за счет развертывания датчиков качества воздуха в городе стали тщательнее отслеживать источники загрязнения, и это позволило сократить объем выбросов в атмосферу на 20%. Работа по достижению целей устойчивого развития особенно важна, поскольку в мире продолжается урбанизация населения. Уже сегодня горожане потребляют 80% всей энергии, 75% мировых природных ресурсов и несет ответственность за 75% выбросов углерода. По данным исследований Allied Market Research, к 2050 году уже около двух третей населения мира будет проживать в городах, а значит доля потребляемых ресурсов городским населением вырастет.
Поэтому аналитики считают, что в ближайшие годы рынок решений для умных городов будет развиваться высокими темпами. На начало текущего года, по оценкам инвестиционной компании Insight Partners, рынок умных городов составлял $1 094,23 млрд, объем рынка в 2028 году прогнозируется уже на уровне $3 110,58 млрд.
Lasīt vairāk:
Atrasta unikāla zvaigžņu sistēma: tās planētas ir pretrunā ar zināmajiem modeļiem
Atrasts dīvains radio uzliesmojums: tas liek šaubīties par to, ko zinātnieki par tiem zina
Skatiet, kā eksplodēja pēdējo 10 gadu lielākā supernova
Uz vāka: Fanjianhua attēls vietnē Freepik