Приклади реалізації концепції смарт сіті. Розумне місто. Концепція, стандартизація та реалізація смарт сіті. Розумні світлофори і зниження тепловтрат

Для підвищення якості життя москвичів - головний пріоритет Концепції - повинен бути вирішений цілий комплекс завдань з планування та будівництва міської інфраструктури, обліку та розподілу ресурсів ЖКГ, розвитку екосистеми персоналізованих міських сервісів з єдиним і зручним для городян інтерфейсом.

Згідно з прогнозами Федеральної служби державної статистики, до 2030 року населення Московської агломерації складе 22 млн чоловік (за середнім варіантом прогнозу). В умовах урбанізації спеціалізовані цифрові платформи дозволять здійснювати оптимальне містобудування, що включає в себе спрощення взаємодії між усіма учасниками процесу, підвищення якості і ефективності забудови, економію коштів і часу.

Концепція «Розумне місто - 2030» у сфері містобудування націлена на вдосконалення планування і забудови міста Москви на базі аналітики наступного покоління і цифрових технологій. Реалізація принципів «зеленого» будівництва і впровадження технологій «Розумного будинку» створять зручну і здорову міське середовище проживання, знизять руйнівний вплив на екологію.

Концепція «Розумне місто - 2030» в житлово-комунальній сфері передбачає продовження ефективної цифровізації життя міста з урахуванням стану комунально-інженерної інфраструктури та з особливим акцентом на забезпечення москвичів комфортним житлом і послугами високої якості, а також на обґрунтованість застосування інноваційних технологій. Розвиток технологій на основі ІІ і широке застосування Інтернету речей дозволять точно визначати необхідні обсяги фінансування та розподілу ресурсів. Управління житлово-комунального господарства буде в значній мірі здійснюватися на основі Великих даних із застосуванням предиктивної аналітики, а окремі схеми енерго-, тепло-, газо- і водопостачання сформують спільну «Систему систем».

Впровадження нових міських рішень буде проводитися на основі практичного досвіду пілотування в смарт-кварталах міста Москви. Застосовуватиметься принцип послідовної реалізації та поступового масштабування на базі пілотних проектів по територіальному і функціональному ознаками. Це забезпечить: постійне вдосконалення міжвідомчої взаємодії, уточнення ініціатив і планів, стандартів, документів всіх рівнів, аналіз і виявлення перспективних напрямків реалізації концепції міста Москви.

Показники напряму «Міське середовище»

• Частка міських об'єктів, при будівництві яких використовуються BIM-технології;
• Зниження кількості взаємодій забудовників з органами влади;
• Модернізація інфраструктури збору та утилізації промислових і твердих побутових відходів (кількість об'єктів);
• Кількість аварійних ситуацій на об'єктах житлово-комунального господарства.

2.1. Містобудування

Поточний статус

• 94,4% державних послуг в містобудівній сфері надається в електронній формі, велика частина - виключно в електронному вигляді;
• Сформовано Проектний офіс по впровадженню технологій інформаційного моделювання в будівництві BIM-технологій, ведеться активна розробка стандартів, систем класифікаторів та вимог до інформаційних моделей;
• Розроблено та затверджено Смарт-стандарт, який включає в себе рекомендації по реалізації передпроектних рішень застосування перспективних технологій в рамках створення комфортного міського середовища;
• Створена комплексна інформаційна-технологічна інфраструктура органів виконавчої влади будкомплексу, що дозволяє оперативно автоматизувати внутрішні процеси органів виконавчої влади та організувати ефективну взаємодію з учасниками будівництва;
• Функціонує Інформаційно-аналітична система управління містобудівною діяльністю - базова інформаційна система будкомплексу, що є єдиної інформаційної середовищем для всіх учасників будівництва.

• Планування освоєння територій на основі інтелектуального аналізу міських даних, поліпшення якості розробки документів територіального планування та містобудівного зонування, документації з планування території;
• Зниження термінів і витрат на капітальне будівництво за рахунок цифровізації процесів життєвого циклу об'єктів і впровадження BIM-технологій;
• Скорочення термінів і спрощення порядку реалізації процедур в сфері будівництва;
• Забезпечення прозорості управління, попередження та виявлення правопорушень у містобудівній галузі за рахунок застосування цифрових технологій, контроль якості будівельних робіт, а також впровадження ефективних механізмів перевірки виконання забудовником своїх зобов'язань.

стратегічні напрямки

• Застосування BIM-технологій на всіх етапах реалізації життєвого циклу об'єктів будівництва:
  • Цифровизация на основі BIM охопить всі процеси життєвого циклу об'єктів, починаючи від етапів містобудівного планування і закінчуючи виведенням об'єктів з експлуатації;
  • «Цифровими копіями» будівель зможуть користуватися екстрені служби, наприклад, під час рятування людей під час пожежі і при проведенні антитерористичних операцій;
  • Впровадження автоматизованих систем керування будівлею забезпечить автоматичне керування і диспетчеризацію інженерних систем, збір статистики про стан конструктивних елементів і систем будівлі на основі інформаційної моделі;
  • Буде створена база цифрових моделей будівель (споруд) та інших міських об'єктів;
  • Інформаційне моделювання буде використовуватися при плануванні і проектуванні енергоефективних будівель і міської транспортної інфраструктури, реконструкції та капітального ремонту;
• Єдина цифрова платформа в містобудівній сфері - майданчик електронної взаємодії забудовників, банків і органів влади в рамках реалізації будівельного проекту.
  • До складу Єдиної цифрової платформи увійдуть наступні компоненти:
  • Публічна карта з інформаційними шарами по земельних ділянках, зонам з особливими умовами використання, інженерних комунікацій і можливими точками підключення до мереж;
  • Особистий кабінет (в т.ч. забудовника, банку тощо.) З повною інформацією по будівельному проекту і можливістю доступу до проекту всіх його учасників;
  • Сегмент автоматизованого прийняття рішень;
• Впровадження технологій «Розумного міста» для організації «розумної будівельного майданчика»:
  • Будуть впроваджені системи контролю за роботою співробітників на будівельному майданчику - електронний паспорт будівельника із зазначенням всіх допусків, сертифікатів і ліцензій, «розумний» браслет для контролю доступу на будівельний майданчик;
  • Будівельні майданчики будуть оснащені датчиками для контролю стану навколишнього середовища, рівня шуму;
  • Будівельна техніка буде обладнана системами контролю, які застосовує;
  • Будуть впроваджені технології наскрізної ідентифікації будівельних матеріалів і окремих конструкцій заводського виготовлення;
  • Моніторинг процесу будівництва буде здійснюватися, в тому числі, за допомогою дронів, систем відеоспостереження і датчиків для зниження вартості контролю будівництва і підвищення рівня безпеки;
• Створення комплексної інформаційної системи поводження з усіма видами відходів на будівельних майданчиках:
  • Інформація з будівельного майданчика про обсяги та види відходів будівництва та знесення буде передаватися в режимі реального часу;
  • Будуть проведені класифікація та інтелектуальний підбір полігонів з метою подальшої організації робіт з переробки і повторного використання відходів будівництва та знесення;
  • Буде забезпечено формування оптимальних маршрутів при транспортуванні відходів будівництва та знесення, грунтів;
• Застосування смарт-контрактів в будівництві:
  • Смарт-контракти будуть визначені як вид виконання зобов'язань учасників будівництва;
  • На проведення експертизи проектної документації і поставку будівельних матеріалів будуть полягати смарт-контракти;
  • Застосування смарт-контрактів дозволить виключити фальсифікацію договорів і будівельної документації;
• Застосування віртуальної і доповненої реальності:
  • Застосування в проектуванні, моделюванні та будівництві будівель і споруд технологій VR / AR / MR забезпечить доступ до детальної інформації про параметри матеріалів і конструктивних елементів інформаційної моделі;
  • Застосування голографічних проекцій при презентації архітектурних проектів і проведення публічних слухань дозволить підвищити їх привабливість і якість впровадження в міське середовище;
• Інноваційні методи будівництва:
  • Тривимірна друк будівель і їх окремих елементів, цифрове модульне будівництво і підготовка інфраструктури до впровадження Інтернету речей істотно прискорять і здешевлять процес забудови.

Стратегічні проекти в сфері Містобудування

2.1.1. Планування територій на основі інтелектуального аналізу Великих міських даних і технологій штучного інтелекту;

технології:

Планування містобудівної діяльності в Москві буде здійснюватися на основі аналізу Великих даних і супроводжуватися розробкою цифрової тривимірної моделі міста. Будуть розроблятися альтернативні сценарії розвитку міста, що враховують безліч параметрів - в тому числі існуючі обмеження на забудову архітектурних і історично важливих територій. Обговорення та референдуми з питань міського розвитку відбуватимуться на платформі цифрової демократії (див. П. 6.1.4). Аналіз Великих міських даних і застосування штучного інтелекту дозволять поліпшити якість розробки документів територіального планування та містобудівного зонування.

2.1.2. Застосування BIM-технологій на всіх етапах реалізації життєвого циклу об'єкта - від планування до виведення з експлуатації;

технології:

Застосування інформаційного моделювання в будівництві і експлуатації будівель (споруд) розшириться. Застосування методів і засобів BIM (Building Information Model) стане загальноприйнятою практикою в Москві, що дозволяє знизити терміни і витрати на капітальне будівництво. Буде створено міський портал інформаційних моделей будівель (споруд), дорожньо-транспортних об'єктів, їх конструктивних елементів і застосовуваних матеріалів.
Цифровизация на основі BIM охопить всі процеси життєвого циклу об'єкта, починаючи з містобудівного планування і закінчуючи виведенням об'єкту з експлуатації. «Цифрові двійники» будівель на основі BIM-моделей дозволять відстежувати стан будівель і інженерних систем, прогнозувати поломки інфраструктури (ліфтів, трубопроводів і т.п.) і розраховувати термін служби до капітального ремонту. «Цифровими двійниками» будівель можуть скористатися екстрені служби, наприклад, під час рятування людей під час пожежі і проведенні антитерористичних операцій.

2.1.3. Створення Єдиної цифрової платформи в містобудівній сфері;

технології:

Запуск майданчик для електронної взаємодії забудовників, банків і органів влади підвищить прозорість управління в будівництві, дозволить попереджати і виявляти правопорушення в цій сфері, забезпечувати контроль якості будівельних робіт, а також сприятиме впровадженню ефективних механізмів перевірки виконання забудовником своїх зобов'язань. На цьому майданчику будуть функціонувати особисті кабінети всіх забудовників / банків з повною інформацією по будівельному проекту і можливістю доступу до проекту всіх його учасників. На платформі буде розміщена публічна карта з інформаційними шарами по земельних ділянках, зонам з особливими умовами використання, інженерних комунікацій і можливими точками підключення до мереж.

2.1.4. Застосування смарт-контрактів в міському будівництві як виду виконання зобов'язань учасників будівництва;

технології:

У всіх сферах міського будівництва буде забезпечена можливість укладення смарт-контрактів, тобто договорів в електронній формі, виконання прав і зобов'язань за якими здійснюється шляхом автоматичного здійснення цифрових транзакцій в розподіленому реєстрі в строго визначеної послідовності і при настанні певних обставин.
Смарт-контракти будуть визначені як вид виконання зобов'язань учасників будівництва і будуть укладатися на проведення експертизи проектної документації і поставку будівельних матеріалів. Застосування смарт-контрактів дозволить виключити фальсифікацію договорів, будівельної документації, актів приймання-здачі робіт.

2.1.5. Використання «розумних» технологій в будівництві;

технології:

Буде розроблено низку заходів, спрямованих на стимулювання використання розумних технологій в будівництві. Впроваджуватимуться принципи «зеленого будівництва» з метою зниження шкідливого впливу на екологію, підвищення енергоефективності, скорочення викидів при будівництві та експлуатації будівель. Буде створена комплексна система поводження з усіма видами відходів на будівельних майданчиках, а діяльність по переробці і повторному використанню відходів буде в високого ступеня автоматизована / роботизована. Кількість відходів будівництва буде радикально знижено за рахунок тривимірної друку будівель (споруд) і їх окремих елементів.

2.1.6. Моделювання будівельних об'єктів з використанням наскрізних технологій: тривимірного моделювання, віртуальної і доповненої реальності, штучного інтелекту;

технології:

У проектуванні і будівництві будівель (споруд) будуть застосовуватися технологій віртуальної розроблені й змішаної реальності (AR / VR / MR). Віртуальні будівлі на майбутнього будмайданчика дозволять оцінити зміна ландшафту і дізнатися думку жителів про заплановані будівлях. Окуляри AR / VR / MR дозволять виконавців робіт отримати детальну інформацію про параметри матеріалів і конструктивних елементів будівлі. В ході презентацій і публічних слухань голографічні проекції архітектурних проектів дозволять підвищити їх привабливість.

2.1.7. Створення умов для використання городянами «розумного» житла.

технології:

Будуть розроблені стандарти і регламенти застосування технологій розумного житла. Єдина цифрова платформа розумного житла в Москві буде забезпечувати підключення пристроїв і датчиків Інтернету речей, в тому числі для дистанційного збору, передачі, зберігання і аналізу даних про фактичне споживання комунальних ресурсів та послуг. Буде розроблений каталог персоналізованих рішень в сфері розумного житла.

2.2. Житлово-комунальне господарство

Поточний статус

• До Єдиної диспетчерської служби - централізованої точці прийняття всіх звернень громадян по темі ЖКГ - підключені всі округу Москви (крім Тіна);
• За 2017 рік Єдина диспетчерська служба міста Москви опрацювала 8,3 млн звернень;
• Формування регіональної програми капітального ремонту та контролю виконання робіт автоматизовано на 100%;
• Загальна кількість техніки, підключеної до системи контролю ГЛОНАСС, досягло 15,5 тис. Одиниць. Для всіх дворових територій в місті здійснюється автоматичний моніторинг якості санітарного утримання з використанням засобів ГЛОНАСС;
• Актуальна інформація про заплановані та проведені капітальні ремонти багатоквартирних будинків доступна на порталі державних послуг міста Москви;
• На порталі dom.сайт розміщений актуальний оновлюваний рейтинг організацій, які управляють багатоквартирними будинками;
• Введена в промислову експлуатацію автоматизована система обліку споживання ресурсів (АСУПР);
• Створено єдине сховище даних АСУ ЄЇРЦ, а також розроблені вітрини даних «Нарахування та оплати», «Житловий фонд» і підсистеми «Робота з заборгованістю».

• Поліпшення доступності та якості послуг, що надаються житлово-комунального господарства за рахунок впровадження цифрових технологій;
• Підвищення ефективності використання ресурсів в ЖКГ і забезпечення економії коштів бюджету міста Москви;
• Забезпечення прозорості управління, попередження та виявлення правопорушень в ЖКГ;
• Підвищення рівня безпеки, надійності, доступності інфраструктури ЖКГ та зниження аварійності.

стратегічні напрямки

• Застосування BIM-технологій на всіх етапах реалізації життєвого циклу об'єктів комунально-інженерної інфраструктури:
  1. • Цифровизация на основі BIM охопить всі процеси життєвого циклу об'єктів комунально-житлової інфраструктури, включаючи експлуатацію, обслуговування і надання послуг ЖКГ;
     • «Цифрові копії» об'єктів комунально-інженерної інфраструктури дозволять відстежувати життєвий цикл об'єктів та інженерних систем, прогнозувати поломки інфраструктури (ліфти, трубопроводи тощо), а також необхідність капітального ремонту будівель і багатоквартирних будинків;
     • Впровадження автоматизованих систем керування будівлею та об'єктами ЖКГ-інфраструктури забезпечить автоматичне керування і диспетчеризацію інженерних систем, збір статистики про стан конструктивних елементів і систем будівлі на основі інформаційної моделі;
• Формування загальної «Системи систем», заснованої на аналізі Великих даних і ІІ:
  1. • На основі окремих систем енерго-, тепло-, газо- і водопостачання буде розроблена єдина інтегрована «Система систем»;
     • «Система систем» буде містити дані про міську житлово-комунальної інфраструктури, а також релевантні дані з суміжних областей (транспорт, телекомунікації), геодезичну інформацію (наприклад, стан і склад грунту) і ін .;
     • Управління житлово-комунального господарства буде в значній мірі здійснюватися на основі Великих даних, що генеруються городянами, бізнесом, органами виконавчої влади та пристроями Інтернету речей, в середньостроковій перспективі в управлінні будуть задіяні системи ШІ;
• Використання цифрових платформ і платформ Інтернету речей:
  1. • Загальноміські цифрових платформи і платформи Інтернету речей забезпечать облік і економію споживання ресурсів, своєчасне попередження аварій і скорочення часу їх усунення, контроль ступеня зношеності інженерних комунікацій, підвищення прозорості управління та вирішення інших завдань ЖКГ;
     • Підключення до Інтернету прилади обліку дозволять за запитом повністю автоматизувати облік і оплату всіх послуг ЖКГ;
• Застосування інформаційно-аналітичних інструментів ефективного управління ЖКГ:
  1. • Розшириться застосування в ЖКГ інформаційно-аналітичних інструментів, в тому числі семантичного аналізу тексту й мови для обробки звернень громадян, багатовимірного статистичного аналізу, обробки складних подій;
     • Нові технології дозволять виключити людський фактор при визначенні обсягів фінансування ЖКГ, моніторингу якості виконання робіт, ідентифікації проблемних зон, виявленні та запобіганні правопорушень в ЖКГ.

З ініціативою про присвоєння статусу пілотної території в рамках реалізації проекту в Мінбуд Росії звернулося 37 міст з 33 регіонів країни. Заявки 25 муніципалітетів вже схвалені, рішення по новим зверненням буде прийнято на найближчому засіданні робочої групи проекту, повідомив заступник Міністра будівництва та житлово-комунального господарства Російської Федерації, керівник робочої групи «Розумне місто» Андрій Чибис сьогодні в ході Всеросійського селекторної наради.

Сьогодні під головуванням заступника голови Мінбуду Росії пройшло перше всеросійське нараду з питання реалізації проекту «Розумне місто», в якому також взяли участь представники Мінкомзв'язку Росії. «Ми направили в Уряд паспорт проекту« Розумне місто », який має бути розглянутий на найближчому засіданні профільної урядової комісії. До цього моменту в паспорт можуть вноситися доповнення - тому ми чекаємо від колег з регіонів доповнення та коментарі до документу. В тому числі, це стосується вступу в число пілотів », - відкриваючи нараду зазначив заступник голови Мінбуду Росії Андрій Чибис.

Проект «Розумне місто» стає об'єднуючим для проектів модернізації ЖКГ, формування комфортного міського середовища, підвищення ефективності організації системи управління і планування міськими ресурсами, створення інструментів залучення городян до процесів управління міським господарством. Він базується на п'яти ключових принципах: орієнтація на людину, технологічність міської інфраструктури, підвищення якості управління міськими ресурсами, комфортна і безпечне середовище, акцент на економічній ефективності, в тому числі, сервісної складової міського середовища.

Найважливіша умова реалізації цих принципів - широке впровадження передових технологій і матеріалів в міській та комунальної інфраструктури та будівництві, використання сучасних архітектурних рішень, а також цифровизация міського господарства, що дозволить забезпечити гідний рівень життя громадян Російської Федерації.

У число першочергових завдань проекту увійшло:

1. Створення інфраструктури проекту: розробка та запуск банку рішень Розумного міста (в тому числі - фінансових, юридичних і технологічних рішень), розробка методичних матеріалів і законодавчих змін

2. Тестування конкретних технологічних і організаційних рішень на територіях-пілотів

3. Розробка системи оцінки «інтелекту міст» і запуск системи контролю змін, що відбуваються

4. Підтримка розвитку сучасних технологій підприємствами міського господарства та комунального комплексу, а також приватними інвесторами.

Нагадаємо, Мінбудом Росії створена робоча група «Розумне місто» до складу якої увійшли представники всіх зацікавлених федеральних і регіональних органів влади, представники галузей житлово-комунального господарства, найбільші розробники технологій, експертне співтовариство, ВУЗИ і центри компетенцій (близько 220 представників). Розроблено відомчий проект «Розумне місто», відповідні заходи включені в паспорт національної програми Цифрова економіка.

Сьогодні людство становить близько 7,4 млрд осіб, майже половина - 3,6 млрд, вже проживає в містах, хоча ще 10 років тому частка міського населення становила близько 35%. При таких високих темпах урбанізації навантаження, створювана на міські служби, найчастіше виявляється непосильним.

Для вирішення цієї проблеми була винайдена концепція «Розумного міста» (Smart City). Мета програми - підвищення ефективності всіх міських служб. Концепція отримала досить широке поширення: зараз Smart City в тому чи іншому обсязі реалізована в 2500 містах по всьому світу.

Складно дати чітке визначення для Smart City. В цілому, це система, при якій існуючі ресурси міських служб використовуються щонайкраще і забезпечуючи максимальну безпеку міського життя. Для цього необхідна тісний зв'язок між проектами «розумного міста» (відеоспостереження, держ. Послуги, інтелектуальна транспортна система та ін.) В масштабах міста або регіону.

Однією з найважливіших складових Smart City є Інтелектуальна транспортна система (ІТС), яка оптимізує рух транспорту шляхом відображення дорожньої ситуації на вуличних інформаційних панелях і смартфонах користувачів, підказує їм оптимальний маршрут і несе в собі безліч інших корисних функцій. Наступна система -геоінформаціонная (ГІС), служить загальної «географічної підкладкою» для всіх підсистем Smart City. Ще одна підсистема - Електронна поліція (ePolice), працює в такий спосіб: при будь-якому дзвінку на пульт «електронної поліції» на карті ГІС відображається місце розташування абонента, а на моніторі чергового відкривається вікно для реєстрації повідомлення, його подальшої обробки і прийняття оперативних заходів. Ще одна функція - Електронне освіту (eEducation). Вона дозволяє студенту бути присутнім на лекції, сидячи за комп'ютером. Учень буде точно також слухати лекцію, бачити викладача і стежити за його записами на електронній дошці в аудиторії. Студент навіть може віртуально «підняти руку» з дому і задати питання викладачеві. Всі записані лекції зберігаються для подальшого перегляду і закріплення матеріалу.

І, нарешті, Електронна охорона здоров'я (eHealth). Ця функція спростить процес електронного запису до лікаря. Основою системи є єдина електронна база пацієнтів. У цій базі відразу може ознайомитися з тим, які аналізи робилися, яке лікування призначалося в інших клініках. Система відеоконференцзв'язку з ефектом присутності (Telepresence) допоможе провести консиліум фахівців, розглянути в деталях результати МРТ і рентгенографії, а також зробити операцію під віддаленим керівництвом хірурга.

Можна зробити висновок, що для ефективної роботи Smart City необхідна глибоко інтегрована система, що складається з багатьох підсистем. Немає великого сенсу реалізовувати такі проекти частково, необхідне вироблення загальної концепції «розумного міста», в якій будуть враховані як поточні потреби різних міських служб, так і перспективи розвитку з урахуванням всіх зовнішніх чинників. Тому в проектах Smart City необхідний комплексний підхід, що є основною перешкодою при реалізації концепції.

У списку компаній, що займаються реалізацією проектів «Розумного міста», можна виділити Huawei: фірма має досвід впровадження компонентів Smart City в містах Китаю з населенням понад 15 мільйонів чоловік, таких як Шанхай, Гуанчжоу та інших.

У Росії Huawei взяла участь в реалізації проекту «Безпечне місто» в Санкт-Петербурзі. Для цього була розроблена система по хмарному зберігання відеофайлів з 12 тисяч камер системи зовнішнього відеоспостереження, що знімають в дозволі 1080р. Ємність хмарного сховища становить 40ПБ (1ПБ \u003d 1000000 ГБ). Система дозволяє швидко знайти потрібний фрагмент на відеозаписі, тим самим забезпечити високу оперативність заходів щодо забезпечення безпеки. Рішення також володіє такими перевагами, як уніфіковане спільне використання ресурсів різними службами і поліпшена безпеку міського середовища в результаті використання коштів інтелектуального аналізу вмісту відеозаписів.

Компанія Huawei виділяється наявністю широкої лінійки обладнання та рішень для різних рівнів рішення Smart City, а також великий досвід в постачаннях ІТ-обладнання (сервери, системи зберігання, маршрутизатори і комутатори) та інфраструктури дата-центрів. Завдяки цьому, реалізація широкого спектра апаратних платформ для вирішення Smart City стає можливою з Huawei.

До 2050 року в Казахстані планується довести частку альтернативних і поновлюваних джерел енергії до 50% від загального енергобалансу країни. У зв'язку з цим ЕКСПО 2017 і її головна тема - «Енергія майбутнього» - виявилися дуже до речі. В рамках виставки була створена міжнародна база даних альтернативних джерел енергії, з якої можна почерпнути досягнення різних країн. Archspeech вибрав технології майбутнього, які вже реалізовані або тільки чекають свого часу.

Казахстан

Планується, що експогородок після закриття виставки буде самодостатнім районом, повністю забезпечує себе енергією. Більш того, при хорошому сонці і вітрі зможе передавати її в міську енергосистему лівого берега Астани. Для цього по периметру міста розташовані вітряні турбіни і інтегровані «розумні електромережі» - Smart Grids - розробка німецької компанії Siemens. 42 підстанції об'єднані в мережу з єдиним центром управління і вміють автоматично перерозподіляти навантаження в мережах, з огляду на рівень сонячної активності і мінливу силу вітру, знижуючи втрати при транспортуванні електроенергії до 30%.

По-своєму новаторським для столиці Казахстану став проект використання геотермальної енергії. Справа в тому, що зараз в Астані немає природного газу, тому розвиваються альтернативні технології опалення житлових будинків, в тому числі за допомогою підземних геотермальних джерел. За участю німецької компанії Petroline тут був побудований експериментальний будинок площею 190 кв. м, тепло для якого витягується з свердловини глибиною 130 метрів і дозволяє взимку скоротити місячні витрати на опалення майже на 70%.

Німеччина

Детальна інформація про проект була представлена \u200b\u200bв німецькому павільйоні, де архітектори з бюро gtp2, керуючись девізом Energy on Track ( «Енергія на правильному шляху»), створили справжнє місто майбутнього. Самим запам'ятовується виявився будинок з «живими фасадами» Bio Intelligent Quotient (BIQ), над концепцією якого працювали відразу кілька компаній - Splitterwerk, Label für Bildende Kunst, Graz Arup (Берлін), B + G Ingenieure (Франкфурт) і Immosolar (Гамбург). Його фасадні панелі заселені водоростями і працюють як біореактор. Процес починається зі постачання водоростей стічною водою, їх зростання в результаті фотосинтезу, поглинання і використання теплової енергії сонця, наприклад, для опалення будинку, і закінчується цикл збором врожаю піни з водоростей. Біомаса, в тому числі, може бути використана для виробництва харчових продуктів і косметики. Перший у світі будинок, що харчується водоростями, в якості експерименту побудовано в Гамбурзі.

Більш розкручена технологія будівництва за новим стандартом енергоспоживання «Ефективний будинок плюс» (Effizienzhaus Plus). У Німеччині вже реалізовано 35 проектів будинків, які виробляють більше енергії, ніж споживають, в тому числі за рахунок фотогальванічної установки. Нові модулі сонячних батарей розроблялися Інстітум систем сонячної енергетики (ISE).

Фінляндія

Фінляндія, що займала перше місце в списку найбільш «зелених» країн світу в минулому році за даними рейтингу Environmental Performance Index, в 2017 році звернула на себе увагу павільйоном від архітекторів ATELJE Sotamaa. Вони створили під девізом «Sharing Pure Energy» модерністська простір з дерева, тим самим нагадавши, що 70% території їх країни покрито лісами. Але статус «зеленої» багато в чому забезпечують Фінляндії «чисті технології» (cleantech), на яких розвиваються цілі міста, як місто-побратим Астани - Оулу.

Більш окремий випадок - технологія гелеовоздушних теплообмінників PolarSol, яка дозволяє отримувати тепло і холод без підключення до централізованих систем. Цілорічні автономні накопичувачі сонячної енергії, також одні з найефективніших на ринку рекуператорів тепла відпрацьованого повітря і стічних вод, вони окупаються за п'ять років для багатоповерхового будівництва. PolarSol придумав російський інженер Антон Сербін, викупила технологію Фінляндія, виробництво сьогодні знаходиться в Йоенсуу, а на ЕКСПО теплообмінники представлені в павільйоні Кращих практик.

Павільйон Кращих практик

Організатори ЕКСПО відібрали 24 проекту в галузі альтернативної енергетики з 13 країн світу і представили їх в павільйоні Кращих практик. Сюди, як ми вже писали, потрапила фінська технологія PolarSol, а також німецька IceStorage від компанії Viessmann. Ця розробка з Німеччини також пропонує використовувати для накопичення енергії теплообмінники, але вбудовані в підземний резервуар, заповнений водою. У спеціальному льодовому сховище відбуваються природні процеси замерзання і відтавання води, які перетворюються в енергію для опалення та охолодження будинків.

Крім життєзабезпечення будівель, є й інші завдання, пов'язані, наприклад, з енергоефективним освітленням. Французький стартап Glowee перший в світі запропонував робити підсвічування вітрин магазинів і фасадів будівель з морських мікроорганізмів. Проект не ставить перед собою мету повністю замінити електричне освітлення, швидше за пропонує альтернативне рішення з найменшим впливом на навколишнє середовище.

Сінгапур

фото inform.kz

Якщо Німеччина славиться своїми досягненнями в області використання сонячної енергії, а Франція - вітряними парками, то Сінгапур нічим таким похвалитися не може. Тут немає сильних вітрів, так що гідроенергетику розвивати неможливо, сонце більшу частину року закривають хмари і тіні хмарочосів. Але тим цікавіше зрозуміти, як на площі 700 кв. км розвивається національна ідея по становленню Сінгапуру, як екологічно-дружнього міста з «нульовими відходами» і процвітаючою «зеленої» економікою до 2030 року.

Про експериментальних проектах, які забезпечують сталий розвиток міста-держави, докладно розказано в павільйоні, який називається «Маленький місто великих ідей» (Small city, Big ideas). Тут є очевидні проекти з сонячними батареями на дахах хмарочосів, менш очевидні з можливістю охолодження кварталів за рахунок води, яку пускають під землею, і унікальні знахідки на кшталт вежі Capita Green від Тойо Іто і інженерів Takenaka Corporation. Висотка з подвійним фасадом повністю насаджена зеленню, включаючи висотний ліс на даху - все разом дозволяє утримувати сонячну енергію на 26% краще. Відвідувачам павільйону пропонують вибрати найцікавіший проект, поки по праву лідирує «вертикальний ліс».

Зростання інформаційно-комунікаційних технологій, засобів моніторингу та контролю вплинув також і на розвиток міст, які концентрують основну масу інновацій. Їх впровадження сприяло підвищенню якості міського управління, поширенню нових сервісів, що спрощують доступ жителів до міських послуг. Чи з'являться в недалекому майбутньому в Росії «розумні міста» і які можливості Smart City, дізнавалася редакція Журналу Стратегія.

Концепція Smart City передбачає використання інтелектуальних та інформаційно-комунікаційних технологій для управління міським майном. Основна мета концепції - задоволення потреб резидентів міста. Smart City охоплює практично всі сфери управління міста, в тому числі державне управління, транспортну мобільність, комунальні системи, охорону здоров'я, освіту, громадську безпеку, фінанси, торгівлю, виробництво і створення житлового середовища.

Важливий елемент концепції - інтелектуальні інновації, засновані на інформаційних технологіях і аналізі даних. Їх поширення впливає на економічний ландшафт, створює нові швидкозростаючі області або докорінно змінює існуючі. При цьому дані процесу генерації інновацій можуть надходити по двох каналах: від автоматизованих систем обліку, які фіксують різні параметри міських систем, до жителів міста, які створюють формалізовані запити на зміни.

Рівень розвитку «розумного міста» можна визначити за кількістю областей управління, які охоплюються інтелектуальними технологіями, за складністю технологій і комплексності їх експлуатації. Реалізація концепції «розумного міста», як правило, починається з впровадження технологій в окремих, не пов'язаних між собою областях, в тому числі систем електронного уряду, що поліпшують комунікацію адміністрації міста, різних установ та жителів. Це дозволяє поліпшити збір і обробку інформації про місто. Розвиток технологій на основі масштабних інтегрованих платформ і об'єднання елементів міста в єдину систему підвищує ефективність управління і розвиток «розумних сервісів», орієнтованих на численні групи користувачів.

До теперішнього часу активний розвиток концепція Smart City отримала в США, розвинених країнах Європи і Південно-Східної Азії. На основі досвіду цих країн виділяють два основних підходи реалізації концепції.

Перший підхід - впровадження технологій Smart City шляхом проектування і створення нових міст. Це дозволяє ретельно продумати інфраструктуру майбутнього міста і забезпечити максимальну інтеграцію всіх міських систем. Приклади такого підходу - це розробляються або реалізуються проекти міст в Південній Кореї, ОАЕ, Китаї.

У більшості випадків це відносно невеликі, компактні населені пункти, де інфраструктура спочатку створюється по заздалегідь розробленим, часто досить жорстким стандартам. Часто розвиток такого міста розглядається як єдиний мегапроект, який деталізується на окремі проекти і підпроекти, а його ефективність спочатку оцінюється з точки зору економічних ефектів.

Другий, більш поширений підхід, передбачає реалізацію концепції «розумного міста» в уже існуючих містах, де на основі наявної інфраструктури реалізуються локальні або комплексні проекти з впровадження інтелектуальних технологій, що об'єднуються потім в системи. Лідери цього напряму - Амстердам, Стокгольм, Барселона, Сінгапур - зв'язали за допомогою інтелектуальних технологій великі області міського господарства, значно підвищивши ефективність міських систем і якість життя населення.

Широкий інтерес до Smart City пов'язаний з можливістю отримання різних позитивних ефектів (економічних, соціальних, екологічних). Використання інформаційно-комунікаційної інфраструктури та технологій дозволяє адаптувати роботу міських систем до фактичних потреб і навантажень, наслідком чого є зменшення витрат за рахунок зниження споживання ресурсів, підвищення якості послуг, створення нових точок економічного зростання.

Впровадження інтелектуальних технологій впливає практично на всі сфери. Для транспортної сфери - це підвищення мобільності, зменшення витрат часу, для охорони здоров'я - зниження витрат за рахунок кращої діагностики захворювань, менше навантаження на установи, спрощення доступу до медичної допомоги, контроль якості послуг, підвищення здоров'я населення, для освіти - контроль процесу навчання, персоналізація програм, поліпшення доступу до знань, для фінансів - зниження витрат, підвищення прозорості, безпеки і спрощення транзакцій, розвиток краудфандінга, нових систем оплати, підвищення адресності при управлінні бюджетом, для довкілля - управління якістю середовища і будівель, впровадження нових ефективних матеріалів, для рітейлу - більш точне виявлення потреб споживачів, зменшення витрат часу, для виробництва і будівництва - оптимізація виробничих процесів, контроль витрат ресурсів. Також концепція Smart City підвищує загальний рівень безпеки, в тому числі екологічної, скорочує викиди і споживання ресурсів. Отримання значних ефектів підтверджується досвідом міст, на протязі тривалого часу працюють над впровадженням Smart City. Застосування інтелектуальних технологій дозволяло їм домогтися зниження споживання енергії на 30%, вуличної злочинності - на 30%, трафіку - на 20%, втрат води - на 20%. Непрямі ефекти, що досягаються в результаті прийняття кращих управлінських рішень і розвитку більш якісної міського середовища, проявляються у вигляді зростаючої економічної і соціальної активності, зростання економіки, збільшення доходів населення і бюджетних коштів.

Економічні ефекти впровадження інтелектуальних технологій полягають в зниженні витрат жителів міста і витрат бюджету, а також у зростанні доходів місцевих компаній. Вивільняються фінансові ресурси при цьому можуть повертатися в економіку витратами домогосподарств і компаній в інших областях, інвестиціями в поліпшення сервісів, що з урахуванням мультиплікативний ефект буде надавати додатковий вплив на економічне зростання. Стимулювання зростання може досягатися і за рахунок більш ефективного використання міського бюджету (перенаправлення вивільнених витрат в інші області) або зниження місцевих податків для компаній пріоритетних галузей економіки.

Концепція Smart City в Росії

У Росії зростає інтерес до Smart City, але прикладів реалізації проектів в цьому напрямку поки відносно небагато. Значний досвід накопичено в невеликій кількості російських міст, лідери в розвитку інтелектуальних систем - Москва, Казань і частково Сколково.

Сьогодні найбільш просунутий місто з точки зору реалізації концепції Smart City - це, безумовно, Москва, переходить від пілотних проектів в окремих сегментах до комплексного розвитку на основі залучення в аналіз все більш широкого кола даних, однаковості платформ і активного зворотного зв'язку від кінцевих користувачів. Проект «Смарт Сіті Казань» знаходиться зараз на ранній стадії, основні зусилля зосереджені на створенні інфраструктури, що дозволяє здійснювати моніторинг і збирати дані в таких областях, як транспорт, житлово-комунальне господарство, безпеку, контроль міського середовища та екологічної обстановки. Створення Інноваційного центру «Сколково» є російським прикладом створення «розумного міста» з нуля.

Ініціативи впровадження окремих «розумних сервісів» присутні і в інших містах Росії. Досвід застосування відповідних технологій був накопичений під час підготовки Олімпійських ігор в Сочі. У Санкт-Петербурзі і Томську заявлені проекти з впровадження «розумних систем» в області забезпечення безпеки і раціонального управління міським комунальним господарством, бажання створити «розумне місто» висловлюють і влади Московської області. У ряді міст планується реалізація пілотних проектів з розвитку «розумної енергетики». Дослідження потенціалу розвитку «розумних технологій» в 164 російських містах з чисельністю населення понад 100 тисяч чоловік, проведене Інститутом регіональних досліджень і міського планування НДУ ВШЕ, позначило в якості потенційних лідерів Москву, Єкатеринбург, деякі міста Підмосков'я, Ханти-Мансійського і Ямало-Ненецького автономних округів.

На практиці розвиток інтелектуальних технологій зачіпає в першу чергу міста із значним економічним потенціалом, бюджетна забезпеченість яких дозволяє реалізувати подібні проекти, а органи влади досить добре усвідомлюють переваги «розумного міста».

Для впровадження інтелектуальних технологій в Росії найбільш привабливі галузі, де вигоди їх використання очевидні. До їх числа відносяться енергетика, модернізація якої дозволяє компаніям досягати значного ефекту економії ресурсів і витрат. А також впровадження інтелектуальних транспортних систем, що дозволяють досягати комплексних ефектів - від оптимізації транспортних потоків в місті, зниження навантаження на дорожню мережу до підвищення безпеки дорожнього руху та поліпшення екологічної ситуації в місті.

Потенційно перспективними експерти вважають і такі області, як освіта, медицина, надання соціальних послуг. Впровадження технологій «розумного міста» в цих сферах дозволяє індивідуалізувати послуги і контролювати їх якість, коректуючи відповідно до запитів споживачів, підвищувати безпеку і разом з тим контролювати витрати бюджету в цих областях.

Перспективи розвитку Smart City в Росії

Яким чином можна стимулювати розвиток Smart City в Росії? Для реалізації концепції «розумного міста» необхідно виконання ряду умов. По-перше, важлива прогресивна, сучасна й адекватна умовам регуляторне середовище, розвинена інфраструктура, в тому числі IT-інфраструктура і її готовність до прийняття інновацій, технології моніторингу, збору даних, обробки та контролю, по-друге, чітко вибудувані системи управління містом на основі єдиних стандартів, інтегрованість всіх систем, чітко позначені замовники змін, розумні користувачі, готові до змін, які забезпечують споживання послуг і стимулюють розвиток системи.

Відсутність одного із цих елементів може значно ускладнити процес створення і впровадження інтелектуальних технологій. У російських містах проблеми нерідко присутні у всіх зазначених областях, що створює серйозні бар'єри для «розумних міст». У числі основних перешкод - низький пріоритет теми на порядку на всіх рівнях державного управління, відсутність явних стимулів (в тому числі економічних) для зниження витрат впровадження інновацій, відсутність вигод при високих початкових витратах і витратах, недостатній досвід застосування концепції Smart City в Росії, уповільнений обмін знаннями в цій області. Крім того, серед бар'єрів низька координація і роз'єднаність систем управління інфраструктурою, різнорідність інтересів різних відомств, низька якість фізичної інфраструктури російських міст, обмежений попит на інновації з боку населення в силу низького знання можливостей технологій.

Ці проблеми призводять до того, що відбувається обмежене впровадження технологій в великих містах з досить ємними ринками, де концентрація населення з високими доходами створює достатній попит на інновації, при цьому вирішуються лише локальні завдання в вузьких областях. У містах із слабким економічним потенціалом впровадження інтелектуальних технологій ще більше ускладнено, що призводить до відставання цих міст, подальшої втрати ними конкурентоспроможності та зниження привабливості. Подоланню цих бар'єрів частково могли б сприяти великі комплексні проекти, що передбачають радикальну зміну парадигми розвитку міських систем, але на поточний момент такі ініціативи в Росії фактично відсутні.

Міжнародний досвід показує, що основним замовником розвитку концепції Smart City найчастіше виступають органи влади, які забезпечують формування довгострокового бачення і комплексний підхід при впровадженні технологій. Держава може бути самостійним замовником нових технологій і рішень, створювати стимули бізнесу для впровадження необхідних технологій. Важливим аспектом реалізації концепції є чітке розуміння органами влади досягаються цілей і очікуваних результатів, в тому числі вимірюваних в економічних метриках.

У Росії для подолання названих вище бар'єрів саме органи влади повинні формулювати довгострокові цілі і створювати умови їх досягнення. Розвиток необхідної інфраструктури при цьому може бути забезпечено на основі застосування різних моделей державно-приватного партнерства, а фінансування ключових проектів може здійснюватися за рахунок надання преференцій, бюджетних коштів, банків і фондів. Основні функції при реалізації проектів «розумного міста» можуть бути передані спеціалізованому інституту розвитку.

Розробка і впровадження інтелектуальних систем повинні супроводжуватися залученням всіх сторін, зацікавлених у сталому розвитку міста (жителів міст, місцевих громад, громадських та некомерційних організацій, професійних об'єднань, представників великого, малого та середнього бізнесу). Держава повинна виступати координатором подібних взаємодій, забезпечуючи виявлення думок та інтересів усіх зазначених сторін, а також відкриваючи доступ до процесу управління та використання даних, сервісів та інфраструктури.

У Росії, де ¾ населення проживає в містах, впровадження технологій, що стимулюють економіку, що підвищують ефективність управління міськими системами і якість життя населення, має бути однією з найбільш актуальних завдань. Разом з модернізацією інфраструктури нові технології вирішують найважливіше завдання ліквідації технологічної відсталості міст Росії, а використання інтелектуальних систем створює заділ на майбутнє сталий розвиток.