Доклад на студенческой научно-практической конференции с международным уча-стием «Молодые исследователи: вы-зовы и перспективы», ГБПОУ МО «Ногинский колледж», 2019 год "Умный город-город настоящего"

Министерство образования Московской области
Государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение Московской области
«Павлово-Посадский техникум»

Доклад

на студенческую научно-практическую конференцию

«Молодые исследователи: вызовы и перспективы»

по направлению

«Экономика, основанная на знаниях - будущее России»

по теме

«Умный город – город настоящего»

Выполнила: студентка 2 курса
Юрьева Олеся Сергеевна

Преподаватель: Бородинова Ирина Борисовна

2019г.

Введение.

Smart-технологии – актуальный термин современности.

 “Умнеет” вся наша жизнь: гаджеты, автомобили, квартиры, дома и даже целые города.

Умный город (калька с английского 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.

Города растут очень быстро, и управлять ими становится все сложнее. Чтобы контролировать процесс роста, необходимо применять самые инновационные методы. На помощь здесь приходят умные технологии - они позволяют эффективнее распределять ресурсы и управлять городскими пространствами. А на мегаполисы приходится очень много ресурсов - например, 60-80% всей генерируемой в мире энергии потребляют города.

Термин «умный город» был введен относительно недавно, и однозначного толкования этого понятия до сих пор нет. Однако эксперты сошлись в том, что основной источник управления смарт сити – данные о населении.

Последние два десятилетия термин «умный город» применяется к технологиям, способным ускорить развитие города и повысить качество жизни в нем, – это подразумевает, например, отсутствие пробок и грамотное распределение электроэнергии и правительственных ресурсов.

Из вышесказанного и следует актуальность выбранной мной темы.

Целью моей работы является рассмотрение и анализ основных направлений, связанных с проектом «Умный город» во всем мире.

Задачи моей работы:

 · Дать определение умного города и рассмотреть основные принципы его реализации;

· Определить основные тенденции развития умного города;

· Описать техническое оснащение умного города.

Сегодня в Подмосковье реализуется масштабная программа по внедрению в городах «умных» систем. Проект «Умный город» стартовал в России в 2018 году. Он реализуется в рамках национального проекта «Жилье и городская среда» и национальной программы «Цифровая экономика». В Московской области в проект «Умный город» входят 23 муниципалитета, в том числе Реутов, Ивантеевка и Дубна.

Этот проект цифровизации городского хозяйства «Умный город» реализуется Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации в рамках национальных проектов «Жилье и городская среда» и «Цифровая экономика». 

Проект «Умный город» направлен на повышение конкурентоспособности российских городов, формирование эффективной системы управления городским хозяйством, создание безопасных и комфортных условий для жизни горожан и базируется на 5 ключевых принципах:

- ориентация на человека;

- технологичность городской инфраструктуры;

- повышение качества управления городскими ресурсами;

- комфортная и безопасная среда;

- акцент на экономической эффективности, в том числе, сервисной составляющей городской среды.

«Умный» город - это «умные» здания, соединенные «умным» транспортом, обеспеченные «умным» освещением, видеонаблюдением, системами безопасности и удобный для жителей.

Цель таких городов - делать жизнь горожан удобнее и безопаснее, а также экономить городские средства и пространство. Например, с умными фонарями улицы города так же безопасны ночью, как и с обычными, при этом средства на электроэнергию тратятся минимально: свет не горит впустую, пока не стемнело. Также раньше для оплаты коммунальных услуг надо было идти в банки, тратить свое время, в том числе на очереди, а сейчас есть возможность сделать эти операции не выходя из дома, находясь при этом в любой точке мира. Датчики температуры в медицинских учреждениях позволят обеспечить необходимые условия  хранения лекарств, датчики проникновения на чердаки известят о несанкционированном проникновении, обеспечат безопасность.

В идеальном «умном» городе технологии встречают жителей на каждом шагу, образуя единую экосистему и отвечая за все аспекты жизни человека: от передвижения на общественном транспорте до переработки мусора.

Следовательно цифровизация направлена как на уменьшение затрат, временных и материальных, так и на повышение уровня комфорта городской среды.

В своей работе я попыталась выяснить, что же такое умный город?

Одно из главных умений такого города - общение с  жителями и настройка его ежедневных процессов в зависимости от  пожеланий и нужд жителей. При этом он может автономно управлять своими ресурсами, энергией, пространством и информацией наиболее эффективным способом для улучшения жизни горожан.
Термин «умный город» произошел от английского понятия smart city, возникшее в конце 90-х годов.  Сначала  термин применялся только по отношению к экологии и  был синонимом зеленых технологий. В начале 2000-х акцент сместился к IT-инструментам, с помощью которых умный город повышает качество жизни населения.

Для любого умного города обязательны:

• Сенсоры и сенсорные системы. С их помощью в цифровую экосистему умного города поступают данные от пользователей и разнообразных систем города
• Цифровая платформа - регулирует жизнеобеспечение и все процессы в рамках городской инфраструктуры
• Сами жители и социальные институты - являются неотъемлемой частью умного города

Я попыталась выяснить, что же делает город умным…

• Дата-центр

Единая база данных поможет соотносить и использовать разную информацию, когда это понадобится. Например, при звонке по номеру 112 служба спасения может получать данные о местонахождении потерпевшего, а больница при госпитализации — его медкнижку. А если на улице кто-то стреляет из пистолета, информация автоматически может поступать полицейским вместе с изображением подозреваемого с камеры.

• Универсальное городское приложение

Все нужные горожанам данные могут быть объединены в приложении. Через него житель умного города сможет вызвать такси, оплатить счета, рассказать властям о выбоине на дороге, узнать, где сейчас пробки и есть ли свободные места на парковке.

• Беспилотные автомобили

Tesla, Uber и Google уже готовы использовать свои технологии на дорогах, а беспилотные автомобили, считывающие дорожную разметку, когда-нибудь вытеснят управляемые вручную средства передвижения. Но в умном городе всё может работать иначе: беспилотники будут объединены в одну сеть и при планировании маршрута станут исходить из взаимного месторасположения. Это должно быть безопаснее. Беспилотные автомобили также смогут заранее получать информацию об авариях на дороге и свободных местах на парковках.

• Умные парковки

Пробки на дорогах появляются не только из-за большого наплыва транспорта, но и по причине долгого поиска автолюбителями мест для парковки. В больших городах, например, в Москве эту проблему пытаются решить по-разному.

Концепция умного города может ускорить этот процесс с помощью приложения. Специальные датчики могут с точностью до секунды измерять время стоянки: соответствующее количество денег с карты снимается автоматически. Парковочные сенсоры используют во многих городах США и Европы: первыми систему внедрили Париж и Канзас-Сити.

• Умный общественный транспорт

Интервалы движения - не вся информация об автобусах, которую вы можете узнать в умном городе. Технологии интернета вещей развиты и в российских городах. Например, в Москве на табло остановок показывается, через сколько минут прибудет нужная машина. Также за перемещением автобусов можно следить в «Яндекс.Транспорте».

• Умное освещение

Сегодня всем известны уличные фонари, которые включаются, когда стемнеет. Но концепция умного города предполагает и более интересные вещи. Например, в Сан-Антонио фонари вдоль транспортных артерий светят чуть ярче после дождя. Так водители могут лучше видеть дорогу, когда увеличивается вероятность заносов.

• Солнечные батареи

Забота об экологии — важный пункт для умного города, поэтому почти во всех проектах уделено внимание альтернативным способам добычи электроэнергии. Компактным решением считаются городские и частные солнечные батареи. Например, в умном городе Фудзисава такие панели установлены на каждом доме.

• Камеры

В камеры высокого разрешения встраивают в уличные фонари и другую инфраструктуру и используют для обеспечения безопасности в местах скопления людей. А в Сан-Антонио им нашли другое применение: судимым гражданам не обязательно ехать в суд, чтобы отметиться, достаточно показаться в одной из специальных будок с камерой.

• Противопожарные датчики

Эти устройства в умном доме работают не так, как обычные датчики дыма. Их используют в заброшенных зданиях, где есть риск возникновения пожара, который затронет ближайшие постройки. В этих устройствах находится солнечная батарея, микрофон и простенький модуль связи. Когда микрофон улавливает сирену обычного датчика, СМС о пожаре присылается пожарным и соседям.

• Умные урны

Сегодня существуют «умные» урны. Благодаря своей конструкции они не портят окружающий воздух, в них не копошатся грызуны, но главное — они сами отсылают уведомления мусороуборочным службам при заполнении.

• Открытая информация

Один из принципов умного города - открытость. Это касается и готовности к обмену опытом, и желания делиться полученной информацией с горожанами. Например, на сайте лондонской мэрии людям доступны данные о транспорте, показатели окружающей среды и другая статистика, полученная с помощью умных датчиков.

Как выглядит город, который можно назвать умным?

Под умными городами подразумевают совершенно разные населённые пункты. Свой проект есть, например, у Москвы: утверждается Москва 2030 - умный город, что она станет технологически умной к 2030 году. Много соответствующих инноваций внедрено в крупных городах Америки, Азии и Европы: Сингапуре, Дубае, Барселоне, Луисвилле, Чикаго.

Но идеальным умным городом в вакууме, пускай небольшим и недавно отстроенным, можно назвать Фудзисаву — японский полис, созданный Panasonic. Его площадь — 19 гектаров. На ней расположены жилые дома, сосредоточенные вокруг культурного центра, скверы, детские площадки и магазины. Часть электроэнергии обеспечивают солнечные батареи.

Уличные фонари снабжены датчиками движения: свет становится ярче, как только приближается пешеход или автомобиль.

Каждый дом подключён к телевизионной системе города. С её помощью жители могут не только смотреть каналы, но и взять напрокат электромобиль или электровелосипед.
Отдельное внимание уделено безопасности. С помощью той же телевизионной системы жители мгновенно будут предупреждены о землетрясении, а в случае отключения города от внешнего мира Фудзисава сможет обеспечивать себя электроэнергией и горячей водой в течение трёх дней.

На сайте проекта есть раздел новостей. В Фудзисаве постоянно что-то происходит, например, 15 июня в местном культурном центре прошёл день здоровья, а 1 июля в деморежиме заработал новый онлайн-сервис для связи между пациентами и фармацевтами.
Panasonic считает, что главное в Фудзисаве - не высокие технологии, а забота об экологии и общение с соседями. По замыслу создателей, человек без личного авто может просто попросить у соседа электрокар, а не пользоваться прокатом. В городе есть умные дома, рассчитанные на появление в семье новорождённых, работают ясли и детский сад. При этом в Фудзисаве предусмотрены и многоквартирные дома для пожилых жителей с социальными работниками. Считается, что полностью город проявит себя, когда через сто лет.

«Умный» город в России.

Недалеко от Коврова  во Владимирской области несколько лет назад появился небольшой город под названием Доброград.

Обычно малые города вымирают, а здесь - благодаря частным инвестициям и государственной поддержке - появился новый город.
Инициатор создания Доброграда – успешный российский предприниматель Владимир Седов. Он решил  создать «с нуля» город, в котором хотелось бы жить и «из которого не хотелось бы эмигрировать в другие страны».  Он решил создать город не рядом с промышленным предприятием, как это было раньше, а создать  комфортную территорию для яркой и интересной жизни человека.

Для проекта он привлек международную команду архитекторов и урбанистов.  
Кроме того,  Владимирская область благополучна по экологическим показателям: здесь много зелени, деревьев и нет вредных производств. Все объекты города вписаны в существующий холмистый ландшафт. Строительство ведется с минимальным вредом для окружающей среды, например, лесной массив не вырубается, а пересаживается на новые участки города. Инженерные сети и коммуникации - самые современные и экологически совершенные. Красиво сделана и сама застройка.

Благодаря небольшой численности населения все люди могут полноценно общаться, знают всех своих соседей в лицо. Новым жителям помогает с трудоустройством кадровое агентство. Здесь действует свободная экономическая зона «Доброград-1».  Для предпринимателей  снижена налоговая нагрузка, создаются  новые рабочие места. Также здесь не будет «грязных» производств, и сохранится экология.

К 2029 году в Доброграде должны, по расчетам, жить до 50 тысяч человек.

Проект получил признание на высшем уровне: в 2016 году Доброград посетил президент России Владимир Путин.

Сейчас в городе есть рестораны и кафе, 4-х звездочная гостиница, продуманная современная спортивная инфраструктура, которая позволяет комфортно тренироваться в любое время года, медицина, и,  даже маленький аэропорт.

Мой город- Павловский Посад.

Я живу в городе Павловский Посад. Мой город не входит пока в число первых городов, проекта «Умный» город. Но и Павловский Посад уже начал свою работу в этом направлении.  

Например, в Павловском Посаде создан Центр Управления Регионом, который обеспечивает решение различных задач.

Создан Центр Управления Регионом (ЦУР) - это единая точка мониторинга, система, которая аккумулирует все обращения жителей Подмосковья, поступающие по разным каналам – «Добродел», Горячая линия губернатора, обращения в различные ведомства, сообщения в соцсетях и т.д. Работа ведётся в круглосуточном режиме. Создание такой платформы — часть реализации нацпроекта «Цифровая экономика», обозначенного президентом России Владимиром Путиным. Направления, по которым будет работать Центр управления: ЖКХ и энергетика, архитектурно-технический надзор, дороги, медицина, образование.

Как сказал глава г.о. Павловский Посад, Олег Соковиков: «Муниципальный ЦУР станет для нас своеобразной интерактивной картой, с помощью которой мы будем видеть проблемные точки и решать важнейшие вопросы. Информация будет обрабатываться в кратчайшие сроки, это позволит устранять трудности максимально оперативно».

Сегодня в мире существует около 165 проектов умных городов. В России первыми умными городами можно считать Москву и Санкт-Петербург. Следом расположились Казань и Екатеринбург, оцененные как «эффективно развивающиеся». Есть и «начинающие», например, Самара и Волгоград, Таганрог. Эксперты говорят, что к 2020 году в мире будет около 600 умных городов.

Но одна из причин отставания реальности от идей — инвестиции. Умное городское освещение сэкономит городскому бюджету много денег, но чтобы внедрить такие технологии средств нужно еще больше.

Еще одна проблема, которая нас ждет при резком развитии умных городов — дефицит центров обработки данных (ЦОД). Именно в них стекаются, а потом обрабатываются вся информация от многочисленных городских сенсоров.

Из предыдущей проблемы вытекает следующая: утилизация электронного мусора. Куда отправятся миллиарды отработанных старых датчиков и устройств. Пока все еще нет технологий, которые могут обеспечить 100% их переработку.

Эти вопросы являются главными, на которые сегодня должны ответить  учеными, архитекторы  и урбанисты.

Заключение.

Сейчас во всем мире не так много smart cities в глобальном соотношении.

При этом создание умного города – трудоемкий процесс, который затрагивает все слои инфраструктуры. В настоящее время это один из самых актуальных проектов, который не потеряет свою актуальность и в будущем.

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).

Умных городов будет становиться все больше и больше, так как:

•   необходимо осваивать новые прибыльные ресурсы. Цифровые мегаполисы приносят весомый доход в сфере развития IT-отрасли;
• растет население городов. В городах сосредоточено до 70 % мировой экономики. Чем больше растут эти цифры, тем сложнее становится контролировать такие крупные отрасли. Поэтому концепция умного города будущего так популярна – она становится основным инструментом управления хозяйством в развитых странах.