1. Що таке розумні міста?

Розумні міста-це міські сфери, які використовують цифрові технології та рішення, керовані даними, для оптимізації продуктивності та ефективності ключової інфраструктури та послуг. Ці міста включають такі технології, як датчики, аналітика даних, штучний інтелект (AI) та Інтернет речей (IoT) для моніторингу та управління всім від потоку руху та використання енергії до поводження з відходами та громадською безпекою.

Мета розумного міста - покращити загальну якість життя мешканців, підвищити стійкість та зробити міські простори більш життєздатними та стійкими. Розумні міста використовують дані для прийняття обґрунтованих рішень, які можуть призвести до кращого управління ресурсами, зменшення витрат та більш ефективного використання простору та енергії.

2. Ключові технології, що стоять за розумними містами

Розвиток розумних міст спирається на поєднання передових технологій, які працюють разом, щоб створити більш пов’язане, ефективне та стійке міське середовище.

a. Інтернет речей (IoT)

В основі розумних міст знаходиться Інтернет речей (IoT), мережа взаємопов'язаних пристроїв, які спілкуються між собою та діляться даними в режимі реального часу. Ці пристрої можуть варіюватися від вуличних ліхтарів та дорожніх сигналів до лічильників води та відходів. Датчики з підтримкою IoT збирають цінні дані, такі як схеми руху, якість повітря та споживання енергії, які потім можуть бути проаналізовані для оптимізації операцій міста та покращення якості життя мешканців.

Наприклад, датчики IoT можуть стежити за заторами руху в режимі реального часу та регулювати терміни дорожнього сигналу для полегшення вузьких місць. Аналогічно, смарт -контейнери, оснащені датчиками, можуть сповістити послуги збору відходів, коли вони повні, оптимізуючи маршрути збору сміття та зменшуючи вуглецевий слід поводження з відходами.

b. Штучний інтелект та машинне навчання

Штучний інтелект (AI) та машинне навчання (ML) є ключовими у розумінні величезної кількості даних, створених технологіями Smart City. Алгоритми AI можуть проаналізувати дані з датчиків та пристроїв для прогнозування моделей та прийняття рішень у режимі реального часу.

Наприклад, системи управління трафіком, що працюють на AI, можуть оптимізувати потік руху, коригуючи терміни сигналу на основі даних у режимі реального часу, мінімізуючи перевантаження та скорочуючи час у дорозі. З точки зору управління енергією, ШІ може допомогти передбачити попит на енергію та оптимізувати системи сітки, щоб забезпечити ефективність використання потужності.

c. Великі дані та аналітика

Розумні міста щодня генерують величезну кількість даних, а аналітика великих даних є ключовою для обробки та аналізу цієї інформації для прийняття рішень, керованих даними. Збираючи дані з різних джерел, таких як датчики, камери та соціальні медіа, міста можуть отримати уявлення про все, від охорони здоров'я та безпеки до ефективності державних послуг.

Наприклад, аналіз даних про якість повітря та погодних умов може допомогти міським планувальникам прийняти кращі рішення щодо зелених насаджень та будівельних конструкцій, покращуючи загальну життєздатність міста. Аналогічно, дані про використання громадського транспорту можуть бути використані для оптимізації графіків автобусів та тренувань, скорочення часу очікування та роблять поїздок більш ефективними.

d. Хмарні обчислення

Хмарні обчислення дозволяють зберігати та обробляти великі обсяги даних, зібраних з датчиків та пристроїв IoT. Зберігаючи ці дані у хмарі, міста можуть отримати доступ до інформації в режимі реального часу та приймати більш обґрунтовані рішення, не обмежуючись місцевою інфраструктурою.

Хмарні платформи також забезпечують масштабованість, необхідну для обробки зростаючої кількості даних, створених розумними містами. Це дозволяє містам швидко та ефективно розгортати нові послуги та технології, не турбуючись про обмеження традиційних рішень для зберігання даних.

3. Переваги розумних міст

Зростання розумних міст пропонує широкий спектр переваг для міських жителів, урядів та підприємств. Ці переваги поширюються на різні сфери, включаючи ефективність, стійкість, якість життя та економічне зростання.

a. Посилена стійкість

Одним з найбільш переконливих аспектів розумних міст є їх здатність сприяти стійкості та зменшити вплив на навколишнє середовище. Розумні міста включають зелені технології та енергоефективні рішення для зменшення відходів, зниження викидів вуглецю та збереження ресурсів.

Наприклад, розумні сітки дозволяють більш ефективно розподілити енергію, дозволяючи містам відстежувати та керувати споживанням енергії в режимі реального часу. Це може допомогти зменшити енергетичні відходи, знизити витрати на електроенергію та інтегрувати відновлювані джерела енергії, такі як сонячна енергія та вітер, більш ефективно.

Розумні міста також можуть зменшити споживання води, впровадивши розумні лічильники води, які відстежують використання та виявляють витоки в режимі реального часу. Аналогічно, системи розумного зрошення можуть регулювати графіки поливу на основі погодних умов та рівня вологості ґрунту, що зберігає воду в міських ландшафтах.

b. Поліпшена мобільність та транспорт

Розумні міста мають потенціал для трансформації транспортних систем, що робить їх більш ефективними, стійкими та доступними. Інтегруючи розумні транспортні технології, такі як автономні транспортні засоби, електричні автобуси та розумні системи управління дорожнім рухом, міста можуть зменшити затори, мінімізувати забруднення та покращити загальну мобільність.

Наприклад, автономні транспортні засоби можуть оптимізувати потік руху, спілкуючись між собою та регулюючи їх швидкість та маршрути в режимі реального часу. Аналогічно, електричні системи громадського транспорту можуть зменшити викиди та запропонувати більш чисту альтернативу традиційним транспортним засобам, що працюють на викопному паливі.

Крім того, розумні міста можуть заохочувати використання альтернативних варіантів транспорту, таких як велосипеди та послуги спільної мобільності. Програми спільного використання велосипедів та оренда електричних скутерів можуть бути безперешкодно інтегровані в транспортну мережу міста, що забезпечує мешканцям більше варіантів подолання.

c. Посилена громадська безпека

Розумні міста також пропонують значні покращення громадської безпеки. Використовуючи технології, керовані даними, міста можуть краще виявити та реагувати на потенційні загрози, забезпечуючи безпеку та добробут мешканців.

Наприклад, системи SMART спостереження, оснащені AI, можуть проаналізувати відео-канали з громадських просторів у режимі реального часу для виявлення потенційних ризиків безпеки, таких як без нагляду, сумки або підозріла поведінка. Ці системи можуть негайно попередити правоохоронних органів чи співробітників служби безпеки, що дозволяє їм швидко реагувати на потенційні загрози.

Крім того, розумні міста можуть покращити час реагування на надзвичайні ситуації, використовуючи дані в режимі реального часу з датчиків та пристроїв IoT. У разі пожежі чи стихійного лиха, розумні системи можуть допомогти більш ефективно орієнтуватися на місто, надаючи їм актуальну інформацію про закриття доріг, трафік та умови будівництва.

d. Економічне зростання та інновації

Реалізація технологій Smart City може сприяти економічному зростанню, залучаючи нові підприємства, сприяючи інноваціям та створюючи нові можливості роботи. Попит на розумну інфраструктуру та послуги призвів до створення нових галузей та секторів, таких як технологія Smart Grid, автономні транспортні засоби та аналітика даних.

Більше того, інтеграція розумних технологій може підвищити ефективність міських послуг, зниження витрат та підвищення продуктивності праці. Наприклад, системи прогнозування технічного обслуговування можуть допомогти містам визначити та вирішити проблеми з інфраструктурою, перш ніж вони стануть дорогими проблемами, заощаджуючи гроші в довгостроковій перспективі.

4. Проблеми у створенні розумних міст

Незважаючи на те, що переваги розумних міст зрозумілі, є кілька проблем, які необхідно вирішити, перш ніж вони зможуть стати широкою реальністю.

a. Конфіденційність та безпека даних

Однією з найбільш значущих проблем навколо розумних міст є конфіденційність та безпека даних. З такою кількістю датчиків та пристроїв, що збирають особисту інформацію, міста повинні гарантувати, що дані, які вони збирають, захищені та захищені від неправильного використання.

Міста повинні впроваджувати надійні рамки управління даними, щоб забезпечити збирання та використання даних прозорим та етичним способом. Крім того, необхідно встановити сильні заходи з кібербезпеки для запобігання злому та порушення даних.

b. Цифровий розрив

Реалізація Smart City Technologies вимагає значних інвестицій в інфраструктуру, що може створити цифровий розрив між заможними та менш заможними районами. Важливо, щоб ініціативи Smart City були всеосяжними та доступними для всіх жителів, незалежно від їх соціально -економічного статусу.

Уряди повинні працювати над тим, щоб кожен мав доступ до переваг розумних міст, включаючи доступний доступ до Інтернету, програми цифрової грамотності та доступ до розумних послуг.

c. Інтеграція з існуючою інфраструктурою

Інтеграція нових технологій з існуючою інфраструктурою може бути складним і дорогим процесом. Багато міст все ще покладаються на застарілу інфраструктуру, яка не була розроблена для підтримки вимог сучасних розумних технологій.

Містам потрібно буде інвестувати в модернізацію своєї інфраструктури для підтримки розумних технологій, таких як мережі 5G, розумні сітки та вдосконалені системи поводження з відходами. Це потребуватиме значної фінансової та логістичної координації між урядами, бізнесом та іншими зацікавленими сторонами.

5. Майбутнє розумних міст

Майбутнє розумних міст яскраве, з численними захоплюючими можливостями на горизонті. По мірі того, як технологія продовжує розвиватися, розумні міста стануть більш ефективними, стійкими та стійкими, пропонуючи мешканцям більш високу якість життя та кращий доступ до ресурсів та послуг.

Ми можемо очікувати, що побачимо більш широке прийняття автономних транспортних засобів, електростанції та відновлюваних джерел енергії в найближчі роки. Розумні міста також стануть більш керованими даними, а алгоритми AI та машинного навчання відіграють центральну роль у прийнятті рішень та міському управлінні.

Зрештою, успіх розумних міст залежатиме від того, наскільки ефективно міста можуть збалансувати інновації з інклюзивністю, стійкістю та конфіденційністю. Вирішуючи ці виклики, розумні міста мають потенціал для створення більш стійкого та справедливого майбутнього для всіх.