Как работает искусственный интеллект «умного» города»

Рынок «умных городов»

Согласно недавнему отчету, объем рынка «умных городов» (к примеру в США в 2021 году) составит $233,9 млрд. Основные сегменты включают «умное управление и образование», «умные здания и инфраструктуру», «умную энергетику», «умное здравоохранение» и «умную безопасность».

Ожидается, что в течение пяти лет до 2026 года глобальный рынок «умных городов» будет расти с темпом роста 22,5%. Большая часть этого роста будет происходить в Китае, Северной Америке и Японии. Глобальный рынок «умного» управления и образования имеет прогнозируемый CAGR 24,4% в течение анализируемого периода. Прогнозируемый CAGR для глобальной отрасли «Умные здания и инфраструктура» в течение следующего семилетнего периода составит 18,9%.

Основным фактором, стимулирующим развитие рынка «умных городов», являются инициативы местных и национальных правительств, подстегиваемые стремительным развитием ИКТ. Это, пожалуй, неудивительно. Умные муниципалитеты возможны только при наличии трех основных факторов, выявленных в одном исследовании: во-первых, уровень внедрения информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), во-вторых, степень участия граждан и, в-третьих, степень политической воли. Политическая воля является жизненно важным ингредиентом в комплексе «умного города», поскольку город — это в равной степени политическое образование, как и социальная единица.

Умный город должен быть счастливым городом

Если целью умного города является улучшение качества жизни, то жители умного города должны быть более счастливыми людьми. Один из очевидных способов поднять настроение — избавить людей от вещей, которые их раздражают или, по крайней мере, снижают.

В Азии, Европе и Северной Америке городские власти борются с самыми распространенными раздражителями. В китайском городе Ханчжоу системы искусственного интеллекта помогли сократить количество пробок на дорогах на 15%, и это событие должно принести хорошее настроение по всему миру.

Какой современный город не борется с пробками? В Испании мусорные баки оснащены датчиками, которые отслеживают, насколько они заполнены. Это приводит к существенной экономии средств, поскольку мусоровозы направляются только к полным контейнерам.

Более того, город Скенектади (Schenectady), штат Нью-Йорк, заменяет около 5 000 натриевых уличных светильников на светодиодные. В результате город рассчитывает вдвое сократить расходы на электроэнергию. Подобные разработки — это начало того, каким должен быть умный город. Технология уже есть. Все, что требуется для того, чтобы город стал «умным», — это привлечь политиков и жителей.

Этапы соревнований

Этап 2

В процессе решения заданий второго этапа школьники столкнутся с реальными прикладными задачами в области физики и информатики, помогающими облегчить жизнь современного человека. Каждому участнику придётся поработать в полную силу, чтобы увеличить шанс попадания в финал.

Видео-разборы задач прошлых лет помогут оценить уровень своих знаний и скорректировать план подготовки к олимпиаде с помощью наставников, например, учителей.

Финал

Будет создана имитация сети эко-пунктов, позволяющая правильно утилизировать (сортировать) твёрдые бытовые отходы (бытовой мусор) с последующим начислением бонусов. Полученные бонусы будут использованы для оплаты услуг ЖКХ, интернета и общественного транспорта. 

Пункт подобного рода стоит возле каждого жилого дома, и имеет функцию авторизации пользователя, а также систему определения типа выбрасываемого мусора. Объединение в сеть подобного рода пунктов позволяет создать единую систему начисления бонусов, которые копятся на специальной карте и индивидуальном аккаунте пользователя. Помимо этого подразумевается создание мобильного приложения позволяющее отслеживать текущий статус. 

Экологическая ситуация в мире сформированная деятельностью человека формирует ряд предпринимаемых мер, которые помогут улучшить её, одним из таких мер станут мероприятия по сортировки утилизируемого мусора. Подобного рода меры помогут в дальнейшем утилизировать и использовать во вторичном производстве выбрасываемый человеком мусор сведя к минимуму экологический урон. 

В ходе решения такой задачи у вас будет возможность познакомиться с такими профессиями как: программист встраиваемых систем, инженер-электроник, ЗД-проектировщик, WEB- разработчик, программист.

Приоритет отечественному

«При устранении пробелов в нормативном регулировании той части умных городов, в которую вовлечено государство, спрос на решения будет высоким, а подавляющую их часть составят отечественные разработки», – считает Сергей Сахненко.

Большая часть данных, которые будут обрабатываться в умных городах, относится либо к данным об инфраструктуре, либо к персональным данным. И обе эти категории должны быть хорошо защищены

Поэтому использование отечественного оборудования, исключающего внешнее воздействие, критически важно для умного города.

Кроме того, задача реализовать лучшие технологии в области создания безопасной и комфортной среды обитания поставлена Правительством РФ в том числе и с учетом реализации политики импортозамещения. Также развитие умных городов позволит увеличить долю оборудования и технологий двойного назначения на отечественных предприятиях.

Создание и внедрение систем комплексной безопасности обеспечит работой научно-исследовательские организации и производственные предприятия. По словам Сергея Сахненко, уже сейчас сформированы условия для развития научных и технологических возможностей в интересах обеспечения безопасности людей и территорий в самых различных производственных отраслях − от микроэлектроники, радиоэлектроники, микросхемотехники, приборостроения до телекоммуникаций, аппаратного и прикладного программного обеспечения.

2020

Минстрой РФ утвердил концепцию умных городов

В конце декабря 2020 года Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ утвердило концепцию умных городов. Как отметили в ведомстве, документ способствует формированию единого понятийного пространства через закрепление ключевых терминов, объясняет основные преимущества умного города для жителей, бизнеса и государства, а также помогает определить последовательность этапов цифровизации.

Проект «Умный город» к концу декабря 2020 года реализуется в 209 городах России. Концепция должна стать общим документом, с которым можно сверяться при развитии программ цифровизации и внедрении технологий в различные сферы городского хозяйства. Среди основных принципов концепции выделяется ориентация города на потребности человека, повышение доступности сервисов и услуг и приоритет долгосрочных решений при выборе стратегии.

Минстрой РФ утвердил концепцию умных городов

Документ обращает внимание на необходимость взаимосвязи мероприятий нацпроектов и федеральных программ. Он подготовлен с учетом международного опыта, текущих вызовов и актуальных трендов, говорится в сообщении Минстроя.. По словам замглавы Минстроя России Максима Егорова, органам местного самоуправления необходима помощь с приоритизацией этапов внедрения технологий

Документ как раз решает эти задачи, объясняет архитектуру умных городов и наглядно показывает, какие проблемы жителей и бизнеса могут быть решены.

По словам замглавы Минстроя России Максима Егорова, органам местного самоуправления необходима помощь с приоритизацией этапов внедрения технологий. Документ как раз решает эти задачи, объясняет архитектуру умных городов и наглядно показывает, какие проблемы жителей и бизнеса могут быть решены.

Минстрой представил правила предоставления регионам субсидии на «Умный город»

В конце апреля 2020 года Минстрой РФ представил правила предоставления регионам субсидии на «Умный город». Соответствующий проект постановления правительства РФ — «Об утверждении правил предоставления средств государственной поддержки из федерального бюджета бюджетам субъектов Российской Федерации для поощрения победителей конкурса лучших проектов по преобразованию приоритетных отраслей экономики и социальной сферы на основе внедрения в городское хозяйство отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений, созданных на базе цифровых технологий» — опубликован на федеральном портале проектов нормативных правовых актов.

В Минстрое сообщили о необходимости оказания адресной финансовой поддержки лучшим проектам умных городов на конкурсной основе. Победители получат господдержку в целях реализации проектов по преобразованию приоритетных отраслей экономики и социальной сферы на основе внедрения в городское хозяйство отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений, созданных на базе цифровых технологий.

В Минстрое отмечают, что внедрение решений умного города требует от региональных и муниципальных органов власти значительных организационных и финансовых затрат при высоком уровне технологических рисков

Предполагается, что деньги будут выделяться на будущие проекты, которые ещё не реализованы, либо будут компенсироваться проекты, которые уже реализованы с 1 января того года, когда проходит конкурс.

Федеральную комиссию, которая будет определять лучшие проекты, предлагается сформировать с участием представителей федеральных органов исполнительной власти, отдельных экспертов по вопросам цифровизации городского хозяйства.

На Минстрой будет возложен контроль целевого использования средств и принятие мер ответственности при выявлении нарушений, вплоть до возврата полученных средств.

Ведомство также сообщило о необходимости создать методологические и организационные основы для формирования экосистемы «Умного города», включая проведение оценки IQ» для городов и внедрение тиражируемых технологий цифровизации городского хозяйства с использованием ресурса «Банк решений умного города».

Планы на будущее

В 2017-2020 гг. мэрия Барселоны планирует развивать диджитал-инфраструктуру города, смарт-сервисы для городских жителей и улучшать свою систему сбора данных.

На улицах города появятся новые зоны действия WiFi и мобильной связи 5G. Возможность доступа к интернету в домашних условиях будет у всех жителей Барселоны, вне зависимости от уровня доходов. Лаборатории инновационного центра 22@ будут активно использовать для международного сотрудничества.

Качество связи дорожных светофоров с датчиками станет лучше, а точность работы GPS-навигаторов будет отрегулирована. Для пожилых людей будут созданы новые системы связи с круглосуточным центром помощи, а также появятся диджитал-услуги на дому.

Для частных консультаций в области социальных прав будет создана отдельная платформа, где каждый сможет анонимно обратиться к специалисту для разрешения своей ситуации и получить социальную поддержку.

Есть ли в Казахстане «умные» города или проекты «умных» городов?

В Алматы обустроены велодорожки и успешно внедрена велошеринговая система. Южная столица в перспективе станет городом прежде всего для пешеходов. Конечно, автомобилисты сейчас с этим не согласны. Но если рассматривать идею отдельно от проблем с исполнением, то можно представить себе, как это преобразит город.

Власти Астаны в 2017 году привлекли частные it-компании в роли инвесторов для реализации проекта “Безопасный город”. На установку 10 000 видеокамер, с помощью которых будут фиксироваться нарушения ПДД на дорогах Астаны, было выделено 8,4 млрд тенге (около 25 млн долларов). Система позволяет сократить количество ДТП и в целом увеличить культуру вождения в столице.

Этим летом сообщалось, что АО “Транстелеком” работает над интеллектуальной аналитической системой камер видеонаблюдения, которые будут распознавать лица прохожих, а в МИК разработали «эталонный» стандарт Smart сity. Документ, который включает в себя принципы взаимодействия регионов с центральными госорганами посредством it-проектов, архитектуру этого взаимодействия, а также методы сбора и обработки данных правительством.

Проект «умные» города даёт результаты не только в столицах. В Павлодарской области наблюдается тенденция роста успеваемости школьников.

В Шымкенте проект Smart city динамично реализуется по пяти направлениям: образование, здравоохранение, ЖКХ, транспорт и безопасность. В городе для 459 детских садов внедрена автоматизированная система приёма детей, также во всех школах внедрена система электронного журнала и дневника. Кроме того, в Шымкенте внедрена автоматизированная система отбора педагогического состава «T-hunter».

Из последних новостей по внедрению «умных» технологических решений: с 15 сентября 2018 года к поликлинике в Казахстане можно прикрепиться онлайн, при том что идти в больницу для этого не нужно.

Резюмируя: Казахстан встраивается в глобальный тренд “умных» городов, и пусть происходит это небыстро, и общественность не всегда поддерживает инициативы (для этого необходима разъяснительная работа, которая тоже неустанно ведётся), но нельзя не отметить, что уже внедрён ряд эффективных инновационных решений, помогающих людям заботиться об окружающей среде и своём здоровье, а также, конечно, экономить время.

«Умные» города – это наше будущее. Прогрессивное, эффективное, понятное. Осознав это, строительству завтрашнего дня может (и должен) помочь каждый сознательный гражданин каждого города на земле.

Контрольная деятельность

Федеральный государственный контроль за деятельностью национальных объединений саморегулируемых организацийПроверки, проведенные в пределах полномочий Минстроем России в 2021 годуПроверки, проведенные в пределах полномочий Минстроем России в 2020 годуПроверки, проведенные в пределах полномочий Минстроем России в 2019 годуПроверки, проведенные в пределах полномочий Минстроем России в 2018 годуПроверки, проведенные в пределах полномочий Минстроем России в 2017 годуПроверки, проведенные в пределах полномочий Минстроем России в 2016 годуПроверки, проведенные в пределах полномочий Минстроем России в 2015 году

Умный город: что это такое?

По сути, умный город (smart city) — это реконструкция района или города с использованием информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) для повышения производительности и качества городского сервиса, такого как энергия, связь, транспорт, коммунальные услуги и другие.

С развитием «умных» технологий развивается и умный город, чтобы изменить природу и экономику окружающей инфраструктуры.

Международная компания по цифровой безопасности Gemalto дает следующее описание: умный город — это структура, а большая часть ИКТ — это интеллектуальная сеть связанных объектов и машин, которые передают данные с использованием беспроводной технологии и облака.

Облачные приложения Интернета вещей (на англ. — IoT или Internet of Things) получают данные и управляют ими в режиме реального времени, чтобы помочь предприятиям и жителям принимать более эффективные решения, улучшающие качество жизни. В скором будущем такие технологии помогут забыть о пробках на дорогах, перебоях в электроснабжении и к доступу в интернет. Они улучшат многие услуги, снизив при этом затраты на них.

Популярный пример приложения «Smart city» — автономные транспортные средства, которые связаны с парковочными счетчиками и станциями для зарядки электромобилей. Пока что мы наблюдаем, как компания Tesla активно создает электрокары с автопилотом, опережая игру в автономном вождении в США.

По оценкам исследовательской и консалтинговой компании Gartner, к 2020 году на дорогах будет 250 миллионов подключенных машин. В свою очередь это значит, что через год каждое пятое авто будет иметь какую-либо форму беспроводного сетевого подключения.

Gemalto также прогнозирует, что урбанизация «прибавит» еще 2,5 миллиарда человек к городскому населению в течение следующих трех десятилетий. Уже сейчас увеличение численности населения приводит к переполненности мегаполисов по всему миру, таких как Нью-Йорк, Токио и Лондон.

Министерство транспорта Великобритании сообщило, что она является одной из самых перегруженных стран в мире. Только в Лондоне в 2018 году было на 5,4% больше пассажиров, чем в час пик в 2017 году.

Такие реалии заставляют искать способы устранения давления, с которым сталкиваются жители городов и пригородов, путем решения проблем городской жизни и мобильности с помощью продуманной политики.

По мере роста численности населения некоторые страны рассматривают экологическую, социальную и экономическую устойчивость как необходимость идти в ногу с ростом. Фактически, почти 200 стран говорят, что технологии «умного города» имеют первостепенное значение для успеха.

Жилищно-коммунальное хозяйство

Государственно-частное партнерство в ЖКХУправление многоквартирными домамиКапитальный ремонт в многоквартирных домахЛиквидация аварийного жильяМодернизация коммунального комплекса. Привлечение в отрасль частных инвестицийВнедрение целевых моделей упрощения процедур ведения бизнеса и повышения инвестиционной привлекательности субъектов РФЭнергосбережение и повышение энергетической эффективности в жилищно-коммунальной сфереОбщественный контроль в сфере ЖКХИнформирование граждан об их правах и обязанностях в сфере ЖКХГрафики передачи в концессию объектов жилищно-коммунального хозяйства

Требования к команде

Так как задание олимпиады не заканчивается на командной работе, каждый участник должен доказать свои теоретические знания при решении задач.

Для решения задач по информатике пригодятся ваши практические навыки, ведь «кодить» придется не на бумаге, а на платформе и в режиме реального времени.

С физикой все гораздо сложнее: помимо знания огромного количества формул, требуется умение их применять, ведь легко забыть о молярности газа в разделе МКТ или перепутать синус и косинус перед силой, когда нужно рассчитать коэффициент трения бруска. А как решать задачи с блоками или рассчитывать сопротивление цепи? Если не можете ответить сразу, то основательно это повторите.

Hard skills

Направление «электронная инженерия» как бы намекает на наличие электроники. Удивительно, правда? А что же тогда скрывает за собой «инженерия»? Во-первых, ведение деятельности на благо человека. Во-вторых, умение применять фундаментальные знания в прикладных исследованиях. А в-третьих, способность осваивать результаты этих исследований с целью разработки новых материалов и технологий.

Если обобщить всю эту информацию, то вывод окажется примерно таким: чтобы не спалить оборудование или компоненты, которых будет много, нужно обладать элементарными знаниями о сборке электронных схем, а также уметь их грамотно проектировать.

Hard skills необходимые финалистам 

• Базовые знания С++ и/или Python;
• Знание популярных аппаратных платформ для встраиваемых систем (Arduino, ESP32, Raspberry Pi);
• Знание основ электроники.

Опционально:

• Знание систем управления базами данных;
• Знание основ Web-разработки.

2016

Меморандум с Японией об участии в создании в России «умных городов»

Минстрой России и Министерство земель, инфраструктуры, транспорта и туризма Японии подготовили в декабре 2016 года меморандум о сотрудничестве в сфере совершенствования городской среды. Об этом пишет «Российская газета». Площадками для пилотных проектов выбраны Воронеж и Владивосток.

В частности, планируется развитие территории международного аэропорта в Воронеже. Среди других проектов: строительство мусороперерабатывающего завода и борьба с пробками с помощью «умных» светофоров. В основу работы последних заложат японскую технологию, которая позволяет регулировать движение в онлайн-режиме исходя из анализа текущего транспортного потока.

Еще одно приоритетное направление сотрудничества — организация инновационного городского планирования. К проекту предполагается привлечь специалистов всемирно известного архитектурного бюро Nikken Sekkei. Основная идея в том, чтобы планировать плотную и высотную городскую застройку как можно ближе к крупным транспортным узлам. Речь идет о жилье, торговых комплексах и общественно-деловых центрах. При таком подходе пользователи общественного транспорта смогут быстрее добраться до нужных им объектов.

Существующие проекты

На сегодня о реализации концепции Smart City заявило 350 городов мира. Самые известные из них: Сингапур, Масдар (ОАЭ), Фудзисава (Япония), Лондон. Каждый муниципалитет внедряет в жизни те или иные проекты на основе IT-технологий.

Smart Energy

Альтернативные источники энергии использует Masdar City, построенный на краю аравийской пустыни. Фотоэлектрическая станция на солнечных батареях полностью обеспечивает 40-тысячное население города электроэнергией, фасады умных домов поддерживают комфортную температуру в помещениях, в два раза снижая затраты на работу кондиционеров. Солнечные панели для выработки электроэнергии имеют также дома в умном квартале Сингапура.
SolSmart – солнечные батареи обеспечивают Масдар электроэнергией

Современные топливные элементы в сочетании с солнечными генераторами обеспечивают электроэнергией квартиры в японском городке Фудзисава. На его улицах работает умное освещение: фонари оснащены датчиками, которые улавливают появление движущихся объектов на улице и дают команду для включения освещения.

Улицы умного Сеула освещаются многофункциональными фонарями, которые не только экономят энергию, но также транслируют аудио, раздают бесплатный Wi-Fi.

 Smart Water

Экономия водных ресурсов – одна их насущных проблем современных городов. Интернет-программа Smart Water разрабатывает проекты рационального водоснабжения и канализации новых зданий. В основу расчетов заложено более 200 формул, которые с максимальной точностью описывают физические зависимости, работающие в системе водоснабжения конкретных объектов.

Проблему рационального использования водных ресурсов помогут решить умные счетчики воды: на основе анализа данных о расходе они быстро находят источники утечки воды и сообщают о них в коммунальное хозяйство. Но даже без счетчиков – простое обнародование учетных данных по потреблению воды в мобильном городском приложении  дает информацию для размышления жильцам тех домов, где идет большой расход.

Smart Government

Жители могут быстро передать информацию городским службам о неполадках в своем районе: разбит фонарь, сломалась скамейка, появилась выбоина на дороге. Муниципальные власти, в свою очередь, делятся информацией об экологической ситуации, работе транспорта, другой статистикой, собранной датчиками. Электронные опросы через приложение выясняют общественное мнение по животрепещущим проблемам города.

Smart Transportation

Интерактивные остановки

Модифицируется транспортная система умного города: изменяются средства передвижения, появляется возможность автоматически регулировать транспортные потоки. В американском городе Колумбус, например, интеллектуальная система Flow анализирует данные смартфонов и навигаторов, что позволяет городским властям предотвращать образование пробок, а водителям — выбирать маршруты, избегая загруженных дорог.

В умных городах все чаще появляются беспилотные автобусы с челночным движением. В Масдаре (ОАЭ) разрешено курсировать лишь автоматическим электрокарам, обычным авто запрещено подъезжать к городу ближе двух миль.

Интеллектуальный анализ движения на дорогах показал, что третья часть всех пробок образуется оттого, что водители не могут припарковать свои машины. В умных городах эта проблема решается с помощью приложения, в котором можно увидеть свободные места на парковках. Быстро припарковаться и покинуть автостоянку, не задев при этом соседей, помогут парктроники – гаджеты для обзора препятствий позади автомобиля.

Smart Buildings

 Умные здания – жилые объекты, в которых безопасность, комфорт, ресурсосбережение обеспечиваются автоматически. Системы отопления и кондиционирования, освещения и электропитания включаются по сигналу датчиков, отслеживающих температурный режим здания и работу всех электроприборов. Безопасность обеспечивается видеонаблюдением, пожарной сигнализацией, технологиями защиты от затопления или непредвиденного вторжения в дом.

В Сингапуре уже несколько лет работает система наблюдения за пожилыми гражданами: если их поведение резко меняется, встроенные в двери дома датчики тут же подают сигнал опасности родственникам и медикам.
Умный дом – системный подход к удобству и безопасности жилья

Платежи, госзакупки и бизнес-климат

В 2017-м стал популярнее сервис платежей портала mos.ru. Через него провели 4,3 миллиона платежей на сумму 13,6 миллиарда рублей, это на 46 процентов больше, чем в 2016 году. Теперь для оплаты требуется всего один клик.

«Особое внимание уделяется, конечно, экономическому блоку. И здесь, кроме использования услуг и сервисов, население производит платежи в бюджет: или за коммунальные услуги, или в виде налогов и прочего

Более четырех миллионов платежей горожане совершили в прошлом году на сумму 13 миллиардов рублей, что на 40 процентов выше, чем в 2016 году, это говорит о том, что услуги, которые созданы в этом направлении, очень удобны», — добавил Артем Ермолаев.

Расширили дисконтную программу социальной карты москвича, с ее помощью можно со скидкой получить услуги 5,5 тысячи партнеров. Благодаря дисконтной программе москвичи сэкономили более 220 миллионов рублей.

В Единой автоматизированной информационной системе торгов (ЕАИСТ) Москвы опубликовали порядка 110 тысяч закупочных процедур. Число пользователей системы увеличилось на 66 процентов и достигло 15 тысяч. На портале поставщиков опубликовано 10 миллионов оферт. 

Очень востребован инвестиционный портал Москвы investmoscow.ru. В 2017-м с его помощью инвестировали 57 миллиардов рублей и провели почти шесть тысяч торгов.

«Через этот ресурс шесть тысяч торгов прошло на сумму 57 миллиардов рублей. Абсолютно прозрачная схема, меню портала доступно на разных языках. 95 процентов услуг в строительстве полностью оказываются в электронном виде. Это абсолютная инновация для международной общественности. Это действительно факт. Говоря об инновациях, нужно отметить, что было создано специальное подразделение — лаборатория инноваций, которая позволила нам внедрять новые технологии. К примеру, Москва стала первым городом в мире, который создал государственную платформу, построенную на основе технологии блокчейна. Я говорю об “Активном гражданине”», — сказал Министр.