Действительно умный город: единая цифровая платформа вместо зоопарка smart-сервисов

Города, будь то мегаполисы или райцентры с 50 тысячами жителей зачастую «умнеют» постепенно, но бессистемно. Как правило,  Умный город представляет собой набор автономных решений: «Активный гражданин», «Безопасный город», «Умное освещение», «Умное ЖКХ» и т. д. Всё это разрозненные элементы. Когда они накапливаются, город «созревает» до единой smart-платформы, которая помогает управлять городскими процессами и даёт целостное представление о них.

С помощью единой платформы можно контролировать все элементы проекта «Умный город», агрегировать данные, которые поступают из различных источников. Платформа коррелирует события и выделяет наиболее значимые. Например, для управления транспортной сетью коррелируются погодные условия, загруженность дорог, загруженность отдельных видов транспорта и т. д. Для управления экологической обстановкой контролируются уровень выбросов, расход электроэнергии, качество водопроводной воды.

У единой цифровой платформы два ключевых преимущества, которые влияют на скорость и качество решения проблем:

• критические ситуации предотвращаются до момента их наступления;
• запросы отправляются исполнителям напрямую.

Как работают разрозненные системы Умного города

Многие автономные системы управления городскими процессами слабо автоматизированы. Реакция на проблему происходит обычно уже после появления проблемы. Сам процесс решения затянут из-за множества участников, недостаточного количества надёжных источников данных, лишних этапов согласования, устаревших технологий и т. д.

Когда таких разрозненных систем много, контролировать городские процессы очень сложно. Ещё сложнее получить полное представление о состоянии городского хозяйства и адекватно его оценить.

Но даже если большинство разрозненных систем в городе достаточно цифровизированы, ситуация с контролем и оценкой немногим лучше. Для этого как раз и необходима цифровая платформа, которая могла бы агрегировать массивы разнородных данных, анализировать события, расставлять приоритеты и распределять задачи.

Примеры реализации

С помощью платформы можно построить системы управления транспортом, энергетикой, безопасностью либо всем городским хозяйством.

В 2013 году в английском городе Милтон-Кинс был запущен проект MK: Smart initiative («МК: умная инициатива»). Основная задача — оптимизация энергетической и транспортной инфраструктуры города для того, чтобы добиться экономического роста. В проект вовлечены муниципальные службы, бизнес, научные учреждения и некоммерческие организации. «Мозг» проекта — единая цифровая платформа MK Data Hub. Платформа собирает информацию с датчиков, установленных по всему городу и в транспорте, а также данные городских сервисов (приложений) и из соцсетей. MK Data Hub одновременно контролирует расход электроэнергии и воды, передвижение и загруженность общественного транспорта, погоду и экологию, анализирует социальную и экономическую информацию. Проект MK: Smart initiative достиг своих ключевых экономических целей за три года.

Другой пример — немецкий город Гельзенкирхен, в котором в 2016 году был реализован проект Safe City («Безопасный город») на базе цифровой платформы Huawei. Платформа представляет собой общегородскую систему безопасности, которая интегрирована в процессы муниципалитета, правоохранительных органов и бизнеса. Единая платформа решает сразу две задачи — помогает снизить уровень преступности и улучшить качество городских услуг. Решение Huawei Smart City работает на основе IoT-сети, функционирующей в связке с бесплатной Wi-Fi-сетью локального оператора Gelsen-NET, и облачной инфраструктуры. Информация собирается с датчиков и точек доступа, обрабатывается и поступает в полицию, службу экстренной помощи, муниципальные учреждения, сервисы которых подключены к Huawei Smart City. У платформы открытый программный интерфейс, то есть она может интегрироваться с любыми сторонними системами класса «умный город».

Функциональность единой платформы

Мы определяем несколько обязательных функций, которые должна поддерживать платформа.

Мониторинг и анализ событий

События регистрируются в различных подсистемах платформы. Чтобы комплексно оценивать влияние этих событий на ситуацию в городе, нужно понимать закономерности и связи между ними. Для этого в системе реализована автоматическая корреляция событий мониторинга, основанная на машинном обучении.

Автокорреляция событий работает так, что приоритет отдаётся значимым происшествиям — на них исполнители (службы) реагируют в первую очередь. Это существенно повышает их эффективность.

Мониторинг Интеллектуальной транспортной системы

Хранение данных

Платформа хранит большие объёмы структурированных и неструктурированных данных, которые собираются из различных источников: жилищных хозяйств, геоинформационных систем, с видеокамер, стационарных и мобильных IoT-датчиков, поступают от горожан и т. д. Оптимальный вариант — использовать для этого облачное хранилище с высоким уровнем доступности. Дополнительное удобство того же публичного облака — в неограниченном масштабировании СХД и возможности использовать современные инструменты для обработки больших данных: машинное обучение, предсказательную аналитику и пр.

Облачная система хранения, интегрированная с цифровой платформой, помогает оптимизировать процесс принятия решений и точно прогнозировать события.

 «Единое окно» диспетчеризации

На выходе большинства процессов в подсистемах умного города — диспетчер или диспетчерская служба, которые распределяют задачи между ответственными подразделениями и специалистами. Чем больше подсистем, тем больше диспетчеров. Из-за этого возникают сложности: задачи дублируются, при их назначении возникают конфликты.

Проблему решает «единое окно» диспетчеризации — автоматизированный сервис, для управления которым достаточно одного сотрудника. Сервис автоматически распределяет заявки, которые поступают из разных подсистем умного города.

Главные преимущества «единого окна» для администрации:

• контроль над качеством и сроками исполнения задач;
• автоназначение задач с помощью искусственного интеллекта;
• снижение нагрузки на диспетчеров;
• мгновенная маршрутизация на исполнителя;
• сокращение времени решения проблем.

Для горожан «единое окно» удобно тем, что им не нужно использовать разные системы и приложения. Все свои задачи и проблемы они решают через один личный кабинет.

Платформа для управления городским хозяйством с «единым окном» диспетчеризации — это образцовая система вовлечения. Подобная система сфокусирована не на процессах, а на пользователе. Это новый способ взаимодействия потребителей услуг, сотрудников администрации и организаций-партнёров, социальных сообществ и т. д. Чем больше заинтересованных сторон вовлекается в такую систему, тем она эффективнее и полезнее.

В ИТ-отрасли системы вовлечения объединяют разрозненные системы записи в единое целое: системы учёта поставщиков, экосистемы вендоров, системы учета бизнес-операций. В концепции умного города системы записи — это все вспомогательные элементы, которые интегрированы в единую платформу, а её пользователи — это и сотрудники администрации, и горожане.

Другие функции

Чтобы процессы управления городом были прозрачны для всех участников, единая платформа должна также включать:

• автоматическую маршрутизацию заявок на выполнение работ в соответствующую службу;
• отслеживание хода работ;
• контроль сроков выполнения;
• оповещение всех участников: потребителей (жителей), исполнителей, администраторов системы;
• каталог городских потребительских услуг;
• опросы и голосования;
• отчёты о работе различных информационных систем и городских служб;
• разнообразные варианты визуализации данных (дашборды). 

Отчёт по работе с обращениями

Модель работы платформы

Платформа для управления информационными системами умного города — это экосистема функциональных взаимосвязанных модулей. Можно выделить четыре базовых модуля:

• источники данных: IoT-датчики, видеокамеры, статистика, регламенты и другая документация;
• отраслевые подсистемы: ЖКХ, транспорт, системы безопасности, благоустройство, экоконтроль и т. п.;
• веб-сервис: программная среда, где происходит непосредственное взаимодействие жителей и администрации, а также визуализация процессов;
• пользователи: администрация, городские службы, жители, разработчики.

Заключение

Города постепенно внедряют различные элементы проекта «Умный город» и становятся более технологичными. Правительства многих стран считают такой подход залогом устойчивого городского развития. В умных городах используются самые современные ИТ-технологии: беспроводная связь и IoT делают возможным повсеместное подключение к сети, облачные сервисы — обмен данными и их интеллектуальный анализ.

Но одними технологиями концепт умного города не исчерпывается. Это сложная экосистема, которая состоит из людей, процессов, политик, техники и других факторов, в идеале работающих вместе для достижения нужных результатов. Умная цифровая платформа помогает организовать грамотное управление городской экосистемой.

Собирая данные ото всех элементов умного города, платформа повышает качество городского управления и государственных услуг, потому что даёт возможность принимать эффективные решения.