Необхідність переосмислення принципів міського розвитку виникла ще у 1960–1980-ті рр., коли одним із
Незважаючи на те, що концепція розумного містаіснує кілька десятиліть, перше розумне місто офіційно визнали лише трохи більше десятка років тому. Частина дослідників схиляється до того, що першим у світі розумним містом став Сантандер на півночі Іспанії – у 2010 році там по всьому місту було встановлено понад 12 000 датчиків для збору даних про все: від транспортних потоків до якості повітря та рівня шуму. Потім ці дані аналізувалися та використовувалися для покращення якості життя городян. Так, наприклад, для мешканців запустили сервіс, який у режимі реального часу допомагав знайти паркувальне місце, та мобільний додаток, за допомогою якого можна було оперативно повідомити міські служби про проблеми, що виникають.
За іншими даними, першим розумним містом сталоАмстердам, де з 2009 року було реалізовано понад 170 проектів, спільно розроблених мешканцями, органами влади та бізнесу. Серед найцікавіших ініціатив: мобільний додаток, який дозволяє мешканцям здавати свої паркувальні місця в оренду тим, кому це зараз необхідно, а також «гнучке освітлення», за допомогою якого регулюється яскравість вуличних ліхтарів.
Як сьогодні розвиваються розумні міста?
На даний момент число мегаполісів у світі,яких реалізуються подібні проекти, суттєво зросло — за різними даними їх понад 200, переважно вони сконцентровані у Європі та Азії. Серед найбільш розвинених розумних міст - Сінгапур, Барселона, Дубай, Лондон, Нью-Йорк, Сеул, Амстердам, Цюріх.
Близько половини мегаполісів, де керуєміськими процесами відбувається за допомогою великих даних, що вже зробили серйозні кроки у своєму розвитку і потрапляють у різні рейтинги. Так в останньому рейтингу Smart City Index 2021, який склали швейцарська бізнес-школа IMD та Сінгапурський університет технології та дизайну, було ранжовано 118 розумних міст — у 2020 році їх було 107, у 2019 — 102. Перші три місця у Smart City Index-20 зайняли Сінгапур, Цюріх та Осло. Москва посіла у цьому рейтингу 54 місце, Санкт-Петербург - 79.
Технології розумного міста сьогодні впроваджуються врізні сфери. Велика кількість успішних проектів реалізована для покращення міської інфраструктури. Наприклад, у сфері дорожнього господарства та транспорту проводиться моніторинг розташування об'єктів, який дозволяє мешканцям за допомогою мобільних додатків у режимі онлайн дізнаватися, де зараз потрібний їм автобус та на яких вулицях виникли затори. За оцінками McKinsey Smart cities, до 2025 року міста, які впроваджують програми для розумної мобільності, зможуть скоротити час, який мешканці проводять у поїздках, у середньому на 15–20%. А за допомогою датчиків, які встановлюються в дорожнє полотно, можна відстежити автомобілі, що йдуть з перевантаженням, та змоделювати динаміку зношування дорожнього покриття. Часто рішення для розумного міста дають кумулятивний ефект: так у Лондоні за рахунок встановлення камер на в'їздах та виїздах у місто та програми штрафів за пересування автомобілем у зонах, де це заборонено у певні години, за 14 років вдалося знизити трафік на 53%. А прибуток за рахунок збору штрафів протягом 10 років склав 1,2 млрд фунтів стерлінгів — їх направили на оновлення автобусної мережі та дорожньої інфраструктури.
У охороні здоров'я рішення, засновані на великихданих, допомагають запобігти чергам у лікарнях, автоматизувати пошук потрібних ліків. Телемедичні консультації дають змогу оперативно отримати пораду кваліфікованого спеціаліста. У сумі послуги розумної охорони здоров'я допомагають прискорити одужання людини на 8–15%. Крім цього, за допомогою спеціальних пристроїв та програмного забезпечення можна в режимі онлайн відстежувати найважливіші показники стану здоров'я людини (пульс, тиск, сатурацію) та отримувати сигнал, якщо їхня величина досягла критичної позначки. Аналіз великих даних допомагає лікарям мінімізувати можливі негативні наслідки своєї роботи. Так, у лікарнях американського Бостона за допомогою великих даних перед серйозними операціями прогнозують ризик летального результату — іноді на основі аналізу система пропонує перенести операцію на інший день з метою стабілізації стану пацієнта.
Поширені рішення для розумного міста у сферібезпеки. За допомогою камер відеоспостереження, датчиків та спеціального програмного забезпечення ведеться моніторинг громадського порядку у місцях масового скупчення людей та за периметром критично важливих об'єктів. Рішення для моніторингу громадської безпеки та оптимізації кол-центрів допоможуть на 20–35% скоротити час реагування на надзвичайні ситуації та знизити смертність від них на 8–10%. Одним із найбезпечніших міст світу вважається Сінгапур, де вже встановлено близько 100 000 поліцейських камер, а до 2030 року їх кількість зросте вдвічі. Звичайно, тотальна система стеження у громадських місцях нервує мешканців, але доводить свою ефективність. Наприклад, у басейнах Сінгапуру використовуються системи комп'ютерного зору: якщо хтось тоне, — рятувальники відразу отримують сигнал і допомагають потерпілому.
За даними аналітиків Markets&Markets, числорозумних міст у світі до 2030 року може зрости втричі-вчетверо — до 800. Але для того, щоб забезпечити це зростання, мають розвиватися технології та оновлюватись інформаційно-комунікаційна інфраструктура.
Потрібно будувати нові дата-центри, де будутьрозміщуватися сервери проектів, необхідні для роботи сервісів розумного міста. Потрібні ефективні програми для аналізу даних, що надходять. А щоб датчики та пристрої без перебоїв зчитували інформацію та обмінювалися нею з іншими пристроями, необхідно забезпечити високошвидкісне підключення до Інтернету. Для цього потрібні надійні комунікаційні мережі.
Чому потрібні саме оптоволоконні мережі?
Оптоволокно вважається найбільш сучаснимтехнологією, що забезпечує високу швидкість передачі на великі відстані. Такі кабелі мають набагато більш високу пропускну здатність порівняно з мідними. Крім цього, оптоволокно несприйнятливе до електромагнітних перешкод, має низьке згасання сигналу, не схильне до перепадів температури, вологості та інших факторів, які здатні пошкодити інші типи кабелів.
Щоб у цифрову екосистему розумного містанадходили дані для прийняття рішень, потрібно встановити велику кількість сенсорів. Як правило, і тут пріоритет надається оптоволоконним датчикам. З їхньою допомогою відстежують трафік на дорогах, стежать за безпекою периметра, фіксують зміни погодних умов та ступінь забруднення навколишнього середовища. Останній напрямок вважається найбільш перспективним - за даними Transparency Market Research, зараз ринок волоконно-оптичних датчиків щороку зростає на 12,8% і до 2024 року обсяг ринку становитиме $3,4 млрд.
Волоконно-оптичні датчики допомагають проводитимоніторинг стану конструкцій мостів, будівель та іншої інфраструктури. Зокрема, для моніторингу дефектів будівель ними активно користуються Токіо та Барселона — там їх встановлюють у фундамент будівлі для контролю температури та вібрацій, які можуть спровокувати виникнення пошкоджень. Згідно з дослідженнями, оптоволоконні датчики демонструють більш високу точність (97%) у виявленні структурних ушкоджень порівняно з традиційними датчиками (їх ефективність оцінюється у 18%).
Також сенсорами обладнають безпілотні автомобілі:з їх допомогою зчитується інформація про дорожню обстановку, найближчі транспортні засоби, дорожні знаки та стан асфальту, і керування поїздкою відбувається в автоматичному режимі. До речі, у Сеулі та Сан-Франциско вже випробували поїздки містом на таксі без водіїв.
Багато років передовиком у розвиткуволоконно-оптичних технологій залишається Японія. У складі успіху — сильна нормативно-правова база: уряд всіляко стимулює інвестиції в оптоволоконну інфраструктуру, зокрема, пропонує бізнесу податкові пільги. Але, мабуть, ключовим чинником, який дозволив їй зайняти лідируючі позиції, став сильний потенціал у галузі досліджень та розробок – лідери галузі Fujitsu, Hitachi та NEC вклали у них значні кошти. Саме в цій країні кілька разів фіксували рекорд зі швидкістю передачі даних. Так влітку минулого року фахівцям вдалося передати дані на 51,7 км зі швидкістю 1,02 Пбіт/с, що у 100 000 разів швидше за максимальну швидкість домашнього інтернету на той момент.
В авангарді розвитку волоконно-оптичнихТехнології останні роки знаходяться Китай і Південна Корея, які також вкладають серйозні інвестиції в дослідження та розробки. У цій роботі беруть активну участь китайські компанії Huawei і ZTE, південнокорейські Samsung, LG і SK Telecom. При цьому у цих країнах активно розвивають 5G.
Рівень проникнення інтернету у різних країнах
</ P>КраїнаЧисельність населенняКількість користувачів інтернетуСередня швидкість фіксованого інтернетуПідключень
до мобільного зв'язкуСередня швидкість мобільного інтернетуКитай1430 млн чол.1 050 млн214,58 Мбіт/с1 690 млн109,4 Мбіт/сСША339 млн чол.311 млн189,48 Мбіт/с383 млн74,8 Мбіт/сЯпонія126 млн чол.102 млн150,32 Мбіт/с184 .50 млн95,34 Мбіт/с64 млн118,76 Мбіт/сРосія144 млн127 млн74,92 Мбіт/с227 млн21,73 Мбіт/с (за даними Datareportal і Ookla на початок 2023 р.)
Активно розширюють свої оптоволоконні мережі США— у цьому зацікавлені і бізнес та держава. Мільярди доларів інвестують у створення нової інфраструктури такі компанії як AT&T, Verizon і Comcast, які мають на меті охопити якомога більше клієнтів. Існують цільові програми на рівні держави, з аналогічними ініціативами виступають керівники штатів та місцевих органів влади. Є й приклади державно-приватних партнерств. Так, у 2011 році в країні запустили програму сприяння розгортанню високошвидкісного доступу в інтернет у районах, де постачальникам послуг економічно невигідно вкладати кошти в мережеву інфраструктуру. Нею управляє фонд Connect America, який є дочірньою компанією Universal Service Administration Company.
У Росії у будівництво мереж також вкладаютьсяі держава, і приватні інвестори – телекомунікаційні компанії. Щороку прокладаються десятки тисяч кілометрів волоконно-оптичних ліній зв'язку. Багато в чому збільшити частку населення, що має широкосмуговий доступ до інтернету, допомогла федеральна програма усунення цифрової нерівності, яка стартувала в 2014 році. За оцінками уряду, зараз усі регіони країни підключені до магістральної мережі зв'язку з волоконно-оптичних ліній зв'язку. Наприкінці минулого року їх витягли в останній регіон — Чукотку. Крім цього, наразі всі соціально-значущі установи країни отримали доступ до інтернету.
Очевидно, що необхідно продовжувати створюватиінфраструктуру для доступу до мережі в малонаселених пунктах; модернізувати існуючі мережі для підвищення надійності та швидкості з'єднання. Для цього необхідно розвивати у країні виробництво оптичного волокна, компонентів, обладнання для побудови мережі. Незважаючи на те, що вагома частка оптоволоконної продукції імпортується в Росію, необхідні технології для розвитку мережі локалізовані.
Навіщо вкладатися у розвиток розумних міст?
Розвиток інфраструктури стане драйвером длязростання числа розумних міст та розвитку тих мегаполісів, які вже використовують такі рішення. А для того, щоб стимулювати надходження інвестицій у будівництво інформаційно-комунікаційної інфраструктури, дата-центрів, створення програмного забезпечення, потрібно займатися вдосконаленням законодавства — формувати місцеві стандарти, знижувати адміністративні бар'єри, створювати стимули, які підштовхнуть бізнес до створення інфраструктури для розумних міст. Зокрема, ефективним інструментом тут можуть бути концесійні угоди в ІТ-проектах.
Безумовно, розвиток розумних міст не лишеробить життя людей комфортнішим, але й має економічний сенс. Технології, що використовуються, допомагають знижувати обсяг витрачених ресурсів і підвищувати ефективність роботи міських систем. Наприклад, інтелектуальні системи управління дорожнім рухом допомагають зменшити пробки, економлять час пасажирів і паливо, що ними використовується. А інтелектуальні системи освітлення у громадських місцях дозволяють зменшити витрати електрики та заощадити витрати бюджету.
Ще один важливий момент полягає в тому, щорозумні міста є драйверами розвитку інноваційних виробництв. Розгортання інтелектуальної інфраструктури та розробка нових технологій та послуг можуть створити нові робочі місця у таких сферах, як проектування, аналіз даних, розробка програмного забезпечення та міське планування.
Нарешті об'єкти розумного міста створюються з урахуваннямпринципів сталого розвитку – щоб зменшити негативний вплив міста на довкілля, підвищити життєздатність міських систем. Наочний приклад — Пекін: за рахунок розгортання датчиків якості повітря у місті стали ретельніше відстежувати джерела забруднення, і це дозволило скоротити обсяг викидів в атмосферу на 20%. Робота з досягнення цілей сталого розвитку є особливо важливою, оскільки у світі триває урбанізація населення. Вже сьогодні городяни споживають 80% усієї енергії, 75% світових природних ресурсів та несе відповідальність за 75% викидів вуглецю. За даними досліджень Allied Market Research, до 2050 року вже близько двох третин населення світу проживатиме в містах, а відтак частка споживаних ресурсів міським населенням зросте.
Тому аналітики вважають, що найближчими рокамиринок рішень для розумних міст розвиватиметься високими темпами. На початок поточного року, за оцінками інвестиційної компанії Insight Partners, ринок розумних міст становив $1 094,23 млрд, обсяг ринку у 2028 році прогнозується вже на рівні $3 110,58 млрд.
Читати далі:
Знайдено унікальну зіркову систему: її планети суперечать відомим моделям
Знайдено дивний радіосплеск: він ставить під сумнів те, що вчені про них знають
Подивіться, як вибухнула найбільша за останні 10 років наднова
На обкладинці: зображення від fanjianhua на Freepik