"Почему эра «умных городов» до сих пор не наступила"

Разговоры о том, что «умные» города вот-вот появятся, велись еще около десяти лет назад, и с тех пор ситуация не изменилась: согласно все тем же прогнозам, умные города «появятся в ближайшем будущем».

Градостроители, технологические компании и городские власти громко объявляют о пилотных проектах, обещая населению беспилотные маршрутные такси, умные уличные фонари, водопроводы с автоматическим обнаружением течи, сверхустойчивые энергосети и интеллектуальные счетчики расхода электричества.

Одними из первых реализацию новой концепции начали в Барселоне: о планах по созданию «кампуса умного города» здесь было объявлено еще в 2011 году. Пилотные проекты предусматривали, в частности, формирование общегородской системы датчиков, отслеживающих различные аспекты хозяйственной деятельности ― от маршрутов вывоза бытовых отходов и работы парковок до потребления газа, электричества и воды в домах. Замысел инициаторов проекта состоял в создании интегрированной платформы, сформированной из соединенных с сетями устройств, и использовании всего колоссального объема собираемых ими данных для повышения эффективности управления городом.

Как же обстоят дела сегодня? Практически еженедельно очередной муниципалитет объявляет о планах по внедрению технологий «умного» города, а с появлением мобильной связи 5G, которая обещает ускорить Интернет вещей, число городов, осуществляющих проекты по улучшению качества жизни с помощью данных, будет расти быстрее.

И все же вышеописанные перспективы по-прежнему только на горизонте, а умные города находятся по большей части в амбициозных планах. Осуществляется ряд резонансных инициатив, но что касается реальных внедрений, то это, как правило, точечные решения для конкретных задач, например для управления парковками, освещением или дорожным движением. А грандиозная идея интегрированного, пронизанного сетями умного города пока в жизнь не воплотилась.

Миллионы датчиков — это еще не умный город

Реальность такова, что проектов, нацеленных на построение умного города, мало и они не скоординированы. По сведениям HIS Markit, две трети подобных инициатив, реализуемых в США, являются либо пилотными проектами, либо охватывают отдельные районы города.

«Во многих городах решаются конкретные задачи или осуществляется трансформация ограниченного числа городских департаментов», — отмечает Серена Даролд, руководитель программ подразделения IDC по анализу клиентуры.

И это действительно так. Даже в Барселоне, где преобразования начались почти десять лет назад, первоначальный проект умного города подвергается пересмотру. В последнее время Франческа Бриа, директор по применяемым в Барселоне технологиям, выступает за стратегию «цифрового суверенитета», предусматривающую организацию централизованного контроля за всеми городскими проектами и построение соединенной с единой платформой сети датчиков, работающих на основе открытых стандартов. Владеть и управлять этой сетью будет муниципалитет.

Вместе с тем стоит отметить, что инициатива Барселоны привела к появлению множества новых разработок. В частности, была спроектирована платформа Sentilo («датчик» на эсперанто), обеспечивающая обмен информацией между разнородными системами. Она позволяет легко объединять различные проекты на уровне данных и информационных панелей.

Умные города развиваются медленно, но заинтересованность во внедрении соответствующих технологий растет, как и прежде. Так, по данным опроса, проведенного в 2017 году американской Национальной лигой городов,  уже тогда в технологии умного города инвестировали две трети всех городских администраций. А согласно недавнему прогнозу IDC, в этом году общемировые затраты на проекты умного города достигнут 95,8 млрд долл., увеличившись на 17,7% по сравнению с 2018-м.

Растет и количество технологических компаний, развивающих новые решения для умного города. На недавно прошедшей международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show было представлено больше поставщиков, предлагающих технологии умного города, чем производителей продукции для геймеров и фитнеса.

Городам нужны специализированные решения, чтобы данные приносили реальную пользу

Почему же, несмотря на усилия государственных и частных компаний, умные города топчутся на месте? Один из вариантов ответа — одной только сети устройств Интернета вещей недостаточно. Кроме этого нужны инфраструктура и различные системы (в том числе средства искусственного интеллекта) для управления и декодирования груды собираемых данных.

После многолетних попыток реализации точечных проектов несколько городов начинают осваивать универсальные решения для управления данными и их анализа. Например, в рамках британской программы Smarter London Together идет работа по упрощению доступа к данным, касающимся городских общественных услуг. Существующий уже девять лет лондонский сервис Datastore  стал открытым порталом с бесплатным доступом, на котором любой может ознакомиться с информацией о том, что происходит в городе.

Стремление городских властей к внедрению универсальных систем работы с данными находит отклик у целого ряда компаний, создающих цифровые платформы для консолидации и стандартизации услуг, полезных в градостроительной деятельности. К примеру, разработанный компанией Coord инструмент Surveyor, опираясь на средства дополненной реальности, регистрирует обстановку рядом с установленными на обочинах дорожными знаками, позволяя водителям получать достоверные сведения о возможности парковки, а законодателям — оперативно корректировать ограничения и тем самым улучшать обстановку на дорогах.

По инициативе Национальной ассоциации управлений городского транспорта была создана универсальная система описания улиц SharedStreets, основанная на открытых стандартах. Эта программная платформа имеет собственный язык структурированного описания элементов городских улиц, позволяющий градостроителям и транспортным компаниям легко обмениваться информацией и взаимодействовать в ходе управления дорожным движением.

Контроль над личными данными и другие нерешенные вопросы первостепенной важности

С увеличением числа объединенных в сети элементов городского хозяйства происходит сбор все большего объема данных, в связи с чем возникают небеспочвенные сомнения относительно приватности и безопасности. Горожане интересуются, какие именно данные собираются, как используются, кто имеет к ним доступ и кто за всем этим следит. Чтобы развеять их сомнения, в некоторых городах, например в Лондоне и Торонто, создали «доверительные фонды данных» (data trust) ― организации, которые осуществляют независимый контроль за использованием данных. Задача таких фондов — получать все данные, собираемые различными сетями устройств Интернета вещей, управлять этой информацией и определять условия их предоставления государственным и частным предприятиям.

Создание доверительного фонда данных может быть сопряжено с трудностями. Так, Sidewalk Labs, дочерняя структура компании Alphabet, учредила подобный фонд в Торонто. Он будет управлять всеми данными, поступающими от модульных зданий, оборудования электросетей и уличных датчиков, которые Sidewalk Labs планирует внедрить в создаваемом ею «умном» районе.

Однако усилия компании натолкнулись на серьезное сопротивление со стороны жителей. Консультант SideWalk Labs Энн Кавукян, которая ранее занимала пост комиссара по информации и конфиденциальности провинции Онтарио, выражает обеспокоенность в связи с тем, что в обязанности фонда не входит анонимизация — избавление данных от сведений, позволяющих связать их с конкретными людьми.

В Sidewalk Labs подчеркивают, что не хотят становиться владельцем городских данных и контролировать их. По их мнению, решения, касающиеся управления данными и их анонимизации, должны приниматься самим фондом. Тем не менее жители Торонто недовольны и ведут онлайн-кампанию, направленную на освещение проблемы и принятие мер для исправления ситуации. Опыт Торонто указывает на то, что ни одна инициатива, связанная с датчиками и сбором информации, не обойдется без обеспечения должного уровня конфиденциальности.

Несмотря на неизбежные сложности, во все большем числе городов развертываются сети Интернета вещей с целью оптимизации инфраструктуры и повышения качества жизни в условиях все более урбанизированного мира. Согласно прогнозу Департамента ООН по экономическим и социальным вопросам, к 2050 году больше двух третей населения Земли будет жить в городах.

Власти многих городов сходятся в том, что технологии помогут им справляться с трудностями в условиях новой волны урбанизации. Согласно отчету McKinsey Global Institute, озаглавленному «Умные города: цифровые решения для комфортного будущего» (Smart cities: Digital solutions for a more livable future), внедрение интеллектуальных систем позволит на 15-20% сократить время перемещения и на 8-10% уменьшить число смертей, случившихся в результате убийств, ДТП и пожаров. А благодаря оптимизации работы диспетчерских служб и синхронизации светофоров можно ускорить прибытие экстренных служб на 20-35%, отмечают авторы отчета.

Развитие периферийных вычислений — важнейший фактор появления умных городов

Воплощение мечты об умных городах можно будет приблизить благодаря стремительно растущим сетям датчиков Интернета вещей и молниеносным скоростям передачи данных по сетям мобильной связи 5G.

Важнейшим фактором станет продолжение развития и роста инфраструктуры периферийных вычислений, благодаря которой миллионы датчиков, установленных в зданиях, автомобилях, светофорах, парковочных счетчиках и электросетях, смогут самостоятельно обрабатывать собираемую информацию и отправлять в облако для дальнейшего анализа.

В частности, согласно прогнозам, автомобили-роботы будут генерировать и принимать по 4000 Гбайт данных за каждые восемь часов пути. Огромные объемы данных будут собираться и другими устройствами Интернета вещей в городских сетях. Для отправки всей этой информации в облако понадобится колоссальная пропускная способность, и возможностей каналов связи с облачной инфраструктурой уже не хватит. Периферийные вычисления позволяют обрабатывать данные ближе к источнику, уменьшая потребность в передаче информации в обоих направлениях.

Как отмечается в недавнем докладе Seagate «Данные на периферии» (Data at the Edge), автомобилям-роботам надо за считанные мгновения принимать решения, которые могут стоить человеку жизни, поэтому об отправке данных в облако не может быть и речи. «Люди способны подождать десятую долю секунды, пока данные со смартфона достигнут центра обработки, находящегося за тысячи километров, но многие системы межмашинной связи не могут себе позволить такую роскошь», — говорится в докладе.

На пути к городам будущего

В большинстве случаев инициативы умного города начинаются с поэтапного создания сенсорных сетей для конкретных услуг, но с развитием Интернета вещей и методов управления данными открываются возможности для создания более оптимальной цифровой инфраструктуры. Появляются «соединенные» здания, автодороги, системы уличного освещения, электросети и коммунальные службы.

Руководители муниципалитетов и градостроители уже применяют новые технологии, помогающие превращать непрерывный поток больших данных в знания, которые предлагается использовать для повышения качества жизни горожан. Вероятно, придется преодолеть еще ряд барьеров, прежде чем мечта об умных городах станет реальностью, но с уверенностью можно сказать, что их появление не за горами.