По прогнозам ООН, к 2050 году в городах будет проживать 68% населения мира. Высокая скорость урбанизации ставит вызовы в области развития инфраструктуры городов, безопасности и уровня жизни горожан. Ответом на эти вызовы становятся высокие технологии. Smart-технологии — мощный тренд последних лет. “Умнеет” вся наша жизнь: гаджеты, автомобили, квартиры, дома и даже целые города. Умные технологии помогают эффективнее управлять городскими пространствами и распределять ресурсы.
Видеоаналитика
Видеокамеры, установленные повсюду, — это реальность крупных городов. Все они генерируют огромный массив данных, которые с помощью технологий можно превратить в полезную информацию. Специализированные приложения могут отслеживать и классифицировать автомобили, общественный транспорт, пешеходов и велосипедистов. В итоге становится возможно оценивать периодичность роста транспортного потока, обнаруживать нарушения автомобилистов и пешеходов.
В Сеуле, одном из самых высокотехнологичных городов мира, интеллектуальные датчики Internet of Things (IoT), установленные по всему городу, предоставляют гражданам информацию об уровнях загрязнения, сведения о дорожном движении, позволяют им проверять доступность общественной парковки по всему городу.
В Шеньчжене (Китай) уже работает система фиксаций нарушений ПДД пешеходами. Она распознает их лица, а затем отправляет данные в правоохранительные органы. Система также выводит фотографии нарушителей на видеоэкраны, размещенные вдоль дорог.
В Барселоне, признанной одной из мировых смарт-столиц, система Sentilo собирает показания со всех датчиков с данными о городском водоснабжении, освещении, дорожной обстановке, уровне шума, и пр. Кроме чисто технических данных, в систему также поступает информация о количестве жителей в каждом квартале города, о налогах, сводки происшествий и данные из соцсетей. Таким образом, система не только обладает полной картиной происходящего в любой промежуток времени, но и может делать прогноз на будущее на основе аналитики уже хранящихся в ней данных.
Скоростная беспроводная связь
В крупнейших городах мира уже постепенно внедряют сотовую связь 5G, которая по скорости в 50 раз превосходит беспроводные сети предыдущего поколения. Без высокоскоростной беспроводной связи невозможна работа городского интернета вещей (IoT), важнейшего компонента концепции умного города. C 2019 г. 5G запускается в США, Южной Корее, некоторых европейских странах. 31 октября 2019 года сеть 5G охватила 50 городов Китая, сделав страну лидером по внедрению этой технологии. В России тестовый участок 5G сети работает в Сколково. Когда 5G станет доступной во всех крупных городах мира, они смогут быстрее внедрять smart-технологии в свою инфраструктуру.
Роботизация
В концепции умного города роботы могут справляться с самыми разными задачами – от ремонта дорожного покрытия и вывоза мусора до спасательных работ и контроля в сфере безопасности. Робототехника помогает спасателям справляться с последствиями эффективнее: роботы умеют тушить пожары, летать, плавать, передвигаться по завалам и труднодоступным местам.
В Токио спасатели используют дистанционно управляемый робот Robocue, разработанный для обнаружения людей под обломками. Инфракрасные камеры и ультразвуковые технологии играют важнейшую роль в спасении, поскольку раненые зачастую не могут позвать на помощь. Робот загружает пострадавших на платформу и перемещает в более безопасное место.
Новые возможности в сфере безопасности стали доступны благодаря ASR — автоматизированным роботам-охранникам. Такие роботы могут свободно перемещаться в сложных локациях и круглосуточно патрулировать объекты почти без вмешательства человека. В Гонконге ASR используют для обезвреживания бомб в рамках контртеррористических учений, во время протестов и в обычной обстановке, например, в торговых зонах.
В Сингапуре роботы патрулируют улиц ы: каждый из роботов Xavier снабжен семью камерами, чтобы вовремя сообщать в центр управления о нарушениях. Они следят за неправильно припаркованными велосипедами, курении в неположенном месте, оповещают людей, если те находятся слишком близко друг к другу, и контролируют размер толпы у выходов на посадку в самолет.
В Англии умные системы помогают сделать безопаснее общественный транспорт. Технологическими нововведениями стали датчики, подающие сигнал водителю при обнаружении на его лице признаков усталости. Другой их вид прогнозирует поведение пешеходов и велосипедистов с предупреждением водителя. Также автобусы оснащены системами, способными автоматически подавать световой сигнал другим участникам дорожного движения в случае повышенного риска, например, столкновения.
Кроме того, при помощи роботов можно оценивать состояние инфраструктуры городов: водопровода и газопровода, линий электропередач. С этой задачей справляются квадрокоптеры и дроны других типов, ведомые искусственным интеллектом.
Уже сегодня в некоторых городах активно внедряют роботов-курьеров: как летающих, так и передвигающихся на колесах. Один из примеров — дроны-курьеры от Amazon, которые работают в рамках тестового проекта Air Prime.
Автономный транспорт
Умный мегаполис будущего невозможно представить без общественного транспорта без водителей. Автономный транспорт вызывает немало опасений у пассажиров, однако статистика говорит о том, что большинство ДТП происходит по причине человеческого фактора: вождения в состоянии алкогольного опьянения, спешки и безответственного поведения за рулем. Использование беспилотного транспорта может сделать дороги безопаснее. Компания Waymo начала тестирование самоуправляемых автомобилей в Нью-Йорке, но пока под контролем человека, чтобы составлять карту городских улиц. Машины оснащены датчиками и вычислительными блоками. В то же время в Сан-Франциско разрешено использование полностью автономных такси — это привилегия компании Cruise.
В Амстердаме автономный транспорт запустят по сети водных каналов города. Автоматизированные лодки Roboats, размером с небольшой автомобиль, оснащенные GPS и несколькими камерами, предназначены для перевозки пассажиров и различных грузов. Roboats позволят разгрузить узкие улицы Амстердама, уменьшив количество пробок и проблем с логистикой.
Магазины без продавцов
В магазинах будущего нет ничего лишнего: касс, продавцов и очередей. Один такой супермаркет существует уже сейчас — речь идет об Amazon Go в США. Покупатели в этом магазине просто берут нужные товары с полок и уходят. Деньги списываются с их счетов автоматически. В ближайшие два-три года Amazon планирует открыть до 3 тыс. таких магазинов.
Телемедицина и роботохирургия
В умных городах автоматические системы будут выполнять часть функций врачей, что позволит сэкономить здравоохранению миллиарды долларов. С их помощью станет возможно диагностировать стандартные заболевания. Уже сейчас существуют приложения, позволяющие выявить проблемы глаз, слуха, кожи. Это, к примеру, Miiskin (проверка и наблюдение за родинками), “Проверка зрения”, Petralex (проверка слуха) и другие.
В Копенгагене в помощь медикам разработали приложение Corti. Основываясь на речи и дыхании пользователя, оно способно идентифицировать сердечный приступ у человека, позвонившего в скорую помощь. Также приложение делает заметки, ведет поиск по базам данных и сравнивает симптомы с миллионами случаев в прошлом.
Врачи сейчас активно тестируют роботов-хирургов, управлять которыми можно как непосредственно на операционном столе, так и удаленно. Врач сможет оперировать пациента со сложным заболеванием в другом городе, управляя роботом по беспроводной сети.
Искусственный интеллект
Работа большинства систем, описанных выше, невозможна без искусственного интеллекта. ИИ становится все более совершенным и проникает во все сферы жизни. ИИ помогает городам собирать и обрабатывать всевозможные данные: данные о продажах билетов на общественный транспорт и в развлекательные заведения, статистику о потреблении услуг ЖКХ, муниципальных и государственных услуг, отчеты муниципальных служб, служб здравоохранения, охраны правопорядка, мониторинга окружающей среды и т.д. В ближайшем будущем ИИ будет играть ключевую роль не только в городской инфраструктуре, но и в умном транспорте, умных магазинах, умной медицине.