ЛЕКЦИЯ 6 Тема: Smart city Умный город: предпосылки, технология, характеристики BIM- технологии
Умный город (smart city) – это взаимосвязанная система коммуникативных и информационных технологий с интернетом вещей (IoT), благодаря которой упрощается управление внутренними процессами города и улучшается уровень жизни населения. Интеллектуальный город выполняет две важные задачи: сбор и передача данных представителям управления; налаживание обратной связи между администрацией и горожанами, благоустройство среды.
Компоненты системы интеллектуальных городов: Видеонаблюдение и фотофиксация; Интеллектуальные транспортные системы (ИТС); Единая система экстренного вызова (пример – «Система-112» в России); Единая диспетчерская служба и ситуационные центры; Интернет вещей (IoT); Пятое поколение мобильной связи (5G). Эти инструменты сбора и анализа информации используются для улучшения функционирования транспортной развязки, медицины, промышленности и других сфер, формирующих модель цифрового города.
Особенности smart city Умная экономика: Формирование благоприятной среды для инновационной деятельности, в том числе для развития информационно-коммуникационных технологий; Налаженная система онлайн-бронирования гостиниц. Умное управление: Отлаженное функционирование системы коммуникации между жителями города и представителями исполнительной власти, информационная открытость городской администрации; Активность граждан в управлении городом; Актуальность документации стратегического планирования; Высокая посещаемость официальных сайтов городской администрации.
Умные финансы: Доступность банкоматов; Прозрачность государственных тендеров; Система оплаты проезда по безналичному расчету Умная инфраструктура: Отлаженная работа интернет-сервисов для вызова и оплаты такси; Возможность мониторить дорожный трафик в режиме онлайн; Наличие сети заправочных станций для электромобилей; Сервис по предоставлению услуг каршеринга.
Умные жители: Активность и количество пользователей Всемирной сети; Применение электронных карт учащихся; Доступность данных о рынке труда. Умная среда: Развитая система мониторинга экобезопасности; Участие горожан и администрации в устранении последствий несанкционированного выброса мусора. Умные технологии: Наличие бесплатных точек Wi-Fi, в т.ч. в общественном транспорте; Функционирование сетей мобильного широкополосного доступа.
В числе мировых столиц, гордящихся достижениями в плане «умности», можно назвать следующие: Барселона. В 2015 году аналитики мобильных и цифровых технологий компании Juniper Research удостоили ее титула «Умный город мира — 2015», оценив развитие выше, чем у Нью-Йорка, Лондона, Ниццы и Сингапура. Внедренная в городе система управления энергоэффективности обеспечивает экономию почти 9,5 миллиарда евро в год. Также сильно облегчила жизнь горожан автоматизированная система управления транспортом и парковками. Большое внимание уделяется доступности и прозрачности общественных и социальных услуг – за заседаниями органов местного самоуправления жители могут следить в режиме онлайн и принимать в них участие.
Барселона
Стокгольм, Копенгаген и Вена. Эти города большое внимание уделяют экомониторингу. Шведы добились больших успехов в переработке возобновляемых ресурсов. Копенгаген скоро станет городом с нулевыми выбросами в атмосферу. Австрийцы успешно развивают ЖКХ – ни одна новостройка в Вене не принимается без системы «умный дом» и соответствия нормативам по выбросу углеродов.
Стокгольм
Копенгаген
Вена
Богота. Внедрение Smart-систем управления (в сочетании, конечно с другими мерами) помогло превратить район трущоб в настоящий оазис чистоты, зелени и разумности. Столица Колумбии внедрила умную систему, регулирующую общественные перевозки, настроила контроль городского водопотребления и потребления энергии. Хельсинки, Ванкувер, Сингапур, Нью-Йорк, Токио, Сеул, Амстердам, Лион тоже добились в Smart-обновлении городского хозяйства больших успехов.
Богота
Богота
В числе маленьких «городов-экспериментов» выделяются следующие. Эко-город Тяньцзинь — результат взаимодействия Китая и Сингапура. Соседи специально выбрали сильно загрязненный участок, да еще и без доступа к пресной воде. В инфраструктуре предусмотрено альтернативное энергообеспечение, оборотное водоснабжение (почти как на космических станциях), опреснение морской воды, переработка отходов, создание транспортной сети без участия моторизованного транспорта, системы видеонаблюдения, контроля качества воздуха и многое другое. Сейчас население составляет порядка 70 тысяч человек, а рассчитан город на население до 350 тысяч.
Тяньцзинь
Эко-город Масдар (ОАЭ). Планируется 100%-е обеспечение солнечной энергией. Улицы города предназначены только для пешеходов. Для велосипедов и электромобилей предусмотрены отдельные улицы с двухполосным движением. Для передвижения на дальние расстояния создана система беспилотного электрического транспорта протяженностью 1,4 км. Шестиместные роботы-капсулы могут следовать друг за другом с интервалом в 4 секунды без риска столкновения.
Масдар
Масдар
Масдар
Масдар
Масдар
Масдар
Сонгдо – масштабный и амбициозный проект, который возводится на искусственном острове в 56 км к западу от столицы Южной Кореи. Основа Smart-концепции – это Интернет вещей. В ходе строительства к Сети подключен буквально каждый квадратный дюйм. Внедрены мириады сенсоров в городские дороги, улицы и строения. Каждый датчик отправляет непрерывный поток данных в центральный узел управления. Этот узел будет собирать и анализировать данные о состоянии зданий, дорог и ситуации на дорогах, температуре снаружи и внутри сооружений, потребности в энергии. С помощью Интернета общаться между собой будут не только люди, но и объекты, например, автомобили и дома.
Сонгдо
Smart- Москва
Самые перспективные технологии «умного города» Отслеживание передвижений с помощью RFID Автор разработки — южнокорейская компания KT Corporation, крупнейший в стране провайдер телекоммуникационных услуг. Предложенная ей система отслеживает положение движущихся объектов, используя радиочастотные метки (RFID) и сети связи — беспроводные, мобильные или фиксированные. Такие метки можно разместить на рабочей одежде, машинах или инструментах сотрудников, которые занимаются обслуживанием городской инфраструктуры. Кроме того, технология пригодна для учета и управления доступом на объекты.
2. Движущиеся беспроводные сети Создание движущихся сетей радиодоступа — одно из ключевых направлений развития беспроводной связи. Беспроводные точки устанавливают на различные транспортные средства, включая городской общественный транспорт, машины коммунальных служб, такси и беспилотники. У такого подхода два основных плюса. Во-первых, транспорт имеет бортовой источник питания, к которому можно подключить устройства. Во-вторых, он плотно распределен по территории городов и магистралям.
3. Сети устройств для интернета вещей Технология, предложенная американской компанией Qualcomm, дает возможность быстро внедрять телеметрические сети для интернета вещей. Речь идет о построении ячеистых, или mesh -сетей, в которых узлы соединяются по принципу «каждый с каждым». Такая схема сложна в настройке, но обеспечивает высокую устойчивость: обрыв одного соединения не влияет на работу сети в целом. При этом задачи по передаче данных выполняют сами беспроводные девайсы. Схема выглядит так: устройство, которое должно передать информацию, проводит разведку сети и само выбирает другое устройство для обработки пакета данных. Затем первый девайс устанавливает связь со вторым и использует его как временное реле для передачи информации.
4. Контент для дополненной реальности Изобретение принадлежит группе компаний Samsung: она запатентовала способ предоставления контента для AR, адаптированное к технологии электронное устройство и систему. В разработке используется информация от внешнего электронного сенсора. Эти данные помогают идентифицировать объект, определить его свойства и местоположение, в том числе по высоте. Контент дополненной реальности обновляется по мере движения устройства. Возможность идентифицировать объект и оценить его параметры пригодится «умным городам» при строительстве и мониторинге муниципальной инфраструктуры. Технология позволит опознавать объекты и анализировать их состояние, необходимость ремонта или замены.
5. Передача данных через видимый свет Решение принадлежит американской Intel. Она создала передающие системы, которые могут использовать видимый свет, в том числе инфракрасный или ультрафиолетовый. Разработка предназначена для транспортной сферы: машины, идущие в одном потоке, смогут обмениваться информацией для предотвращения аварий. В основе технологии VLC (Visible Light Communication) — преобразование яркости и частоты мерцания света информационным сигналом. Но этот сигнал незаметен для человеческого глаза, поскольку передается с очень высокой частотой. Бортовые датчики автомобилей регистрируют различные дорожные события — аварии, появление животных или пешеходов на проезжей части, поврежденное покрытие. Затем информация по цепочке передается машинам, которые движутся сзади. То есть водители узнают о событиях на дороге еще до того, как они попали в зону видимости.
Современный термин «Building information modeling» – результат соединения английского (Product Information Model) и американского (Building Product Model) вариантов. Он появился в научной работе Роберта Эйша в 1986 году, где были сформулированы основные принципы нового подхода. Основная идея ученого заключалась в том, чтобы автоматизировать процесс создания строительных макетов. Вся необходимая информация, включая сметы, базы данных, временные расчеты, соединилась воедино в одной компьютерной 3D модели. Эйш наглядно продемонстрировал практическую ценность своей теории, использовав ее при восстановлении аэропорта Хитроу в Лондоне. Это была первая попытка внедрения системы BIM моделирования зданий в мировую архитектурно-строительную деятельность. С 2002 году она начала активно использоваться специалистами всех стран.
