Урбанизация — безусловный тренд, который возник давно и с течением времени только нарастает. Население неуклонно сосредотачивается в городах, и этот процесс только усиливается. Рост популяции горожан порождает серьезные проблемы, связанные с перенаселенностью, постоянным отставанием развития инфраструктуры и, в конечном счете, организацией управления. В статье Дмитрий Чернов, ведущий технический специалист компании Konica Minolta, расскажет о статусе, возможностях и перспективах умных городов в России.
Новое время – новые требования
Очевидно, что в наши дни те подходы к управлению городами и обеспечению безопасности в них, которые использовались в 80-е годы прошлого века, не актуальны. И дело не только в росте площади и населения.
Гораздо активнее стала миграция, и сегодня в городе находятся не только его жители, но и множество приезжих. И их тоже необходимо обеспечивать жильем, продовольствием, логистикой. Растет количество транспорта на городских улицах, и этот сложный комплекс тоже нуждается в новой системе управления и контроля.
Все это означает, что для управления городским хозяйством и безопасностью сегодня необходимы новые инструменты, базирующиеся на информационно-коммуникационных технологиях, которые объединены в сложные комплексы из центров обработки данных, информационных систем, включая ИИ-решения.
Что делают системы умного города
В первую очередь информационные системы масштаба города необходимы для сбора статистики. Она – основа всех управленческих решений, которые касаются жизни огромного количества горожан и функционирования гигантского хозяйства. Не обладая этими данными, управлять жизнью города невозможно. Достоинство цифровых технологий в том, что они предлагают множество инструментов для сбора самых разнообразных данных.
Первичные данные поступают с датчиков и различных измерительных устройств (например, температурных, датчиков состояния дорожного полотна, систем оценки качества воздуха и т. д). Они накапливаются, обогащаются данными из различных информационных систем, обрабатываются, в том числе ИИ, и превращаются в массивы информации, которая затем используется для нужд управления городским хозяйством.
Однако большинство датчиков, сенсоров и прочих устройств дают городу исключительно цифры: количество посетителей, автомобилей на разных участках дорог и т. п. Иными словами, с их помощью можно получить «голую статистику», возможности углубленного анализа которой существенно ограничены. Преодолеть это ограничение помогает видеоаналитика.
В массовом восприятии видеоаналитика – инструмент обеспечения безопасности, одно из средств, которое используют в оперативно-розыскных мероприятиях. Кроме того, принято считать, что это еще и средство контроля безопасности движения. Между тем, возможности видеоаналитики только этими сферами не ограничиваются.
Видеоаналитика и управление транспортом
Дороги в современном городе – артерии, которые позволяют работать всей системе городского хозяйства. Поэтому, одна из главных сфер применения видеоаналитики – управление транспортными потоками. Она позволяет оценить текущую ситуацию на дорогах, собрать данные, которые демонстрируют влияние трафика на экономику города, состояние экологии и т. п.
Эффект применения аналитики в сфере транспортного регулирования хорошо заметен на примере Москвы. И дело не только в том, что столичные власти весьма успешно регулируют трафик и развивают маршруты общественного транспорта.
Сервисы с видеоаналитикой радикально изменили отношение москвичей к тому, каким образом можно передвигаться в городе. Такие системы наглядно показали, что общественный транспорт не просто быстрее, а значительно удобнее личного автомобиля. С их помощью можно планировать поездки на метро и автобусах с точностью до нескольких минут.
Принципиальные изменения происходят и в области управления специальным транспортом служб ЖКХ, полиции, скорой помощи, МЧС.
Видеонаблюдение также играет важную роль в развитии таких инструментов регулирования дорожного движения, как умные светофоры, пешеходные переходы и перекрестки. Они работают на основе данных, собираемых при помощи камер систем мониторинга и учитывают как прогнозный, так и текущий трафик. Такие данные позволяют использовать алгоритмы, обеспечивающие наиболее удобный режим для всех участников движения.
Отношение автомобилистов к камерам контроля соблюдения ПДД неоднозначное. Но нельзя не отметить, что их повсеместное внедрение решило множество проблем с безопасностью движения. Это касается и скоростного режима, и соблюдения правил проезда перекрестков. В результате повысилась пропускная способность городских дорог и одновременно сократилась аварийность.
Следующий шаг в развитии систем умного города, применяемых для транспортного регулирования – переход от ручного к интеллектуальному управлению системами. Сегодня довольно часто режим работы светофоров не соответствует реальной ситуации на дороге. Решить эту проблему можно при помощи искусственного интеллекта, который будет устанавливать режим в соответствии с текущей ситуацией и оперативно реагировать на происходящие изменения.
Биометрия
Система распознавания лиц, наверное, второй по известности у широкой публики элемент умного города. У нее есть две сферы применения.
Первая – создание сервисов, которые позволяют максимально удобно и быстро получать доступ к различным услугам. Это – работа с порталом государственных услуг, обеспечение прохода на различные объекты, системы оплаты «лицом». Все эти сервисы, основанные на биометрии, регулируются федеральным законом 572-ФЗ.
Пока биометрические сервисы распространены не слишком широко. Это связано как с недоверием населения к системам сбора и хранения биометрических данных, так и с недостаточным развитием технологий. Но в перспективе такие системы должны заменить другие средства идентификации, которые используются в самых разных местах: от проходных промышленных предприятий до поликлиник и государственных учреждений.
Второе направление использования биометрических систем – безопасность. О том, как камеры на улицах помогают в розыске преступников, СМИ рассказывают постоянно. Важно другое: видеонаблюдение и биометрия действительно позволяют не только раскрывать преступления, но и во многом способствуют их профилактике.
Комфортная среда
Формирование комфортной среды – одно из неочевидных направлений применения систем видеонаблюдения.
Здесь можно упомянуть использование видеоаналитики для контроля за опасными территориями (такими, как полигоны ТБО), производствами и т. д. Такие системы применяются не только муниципальными организациями, они становятся инструментом управляющих компаний и коммерческих структур.
При этом речь идет не просто о видеофиксации происходящего. Уже реализуются проекты, в которых проводятся интеграции систем видеонаблюдения и диспетчерских комплексов, занимающихся непосредственным управлением различными объектами.
Еще один пример реализации систем умного города – борьба с наледью, которая образуется зимой. Особенно актуальна эта проблема для Петербурга, где борьбой с сосульками занимаются на уровне администрации города. Теперь для этого используются специальные решения: системы видеонаблюдения и датчики фиксируют образование наледи и сосулек, а нагревательные элементы растапливают накопившийся лед. И здесь тоже возможно дальнейшее развитие систем, например, за счет интеграции с сервисами прогноза погоды.
Как будут развиваться умные города
Можно выделить несколько направлений развития систем умного города.
Первое – это повышение качества устройств, которые используются в таких системах, и в первую очередь – собирающих данные: видеокамер, сенсоров, датчиков. Например, пока не все камеры, установленные даже в крупных городах, могут обеспечить качество картинки, необходимое для аналитических систем.
Обновление парка камер и переход на повсеместное использование устройств, которые способны не просто фиксировать происходящее, но и интегрироваться с аналитическими системами – явное направление развития.
Второе направление связано с распространением систем предиктивной (предсказательной) аналитики, которая позволяет не только анализировать накопленные данные, но и формировать на их основе прогнозы, предсказывающие возникновение чрезвычайных ситуаций, пиковые нагрузки на отдельные городские системы и т. п.
Такие предиктивные аналитические системы могут использоваться и для формирования глобальных прогнозов, которые показывают динамику роста населения города, изменения в миграционных потоках, востребованность различных сервисов и т. п. Отчеты позволят оперативно менять подход городских властей к определению путей развития отдельных районов или сфер деятельности муниципалитетов.