Как раскрыть потенциал городской инфраструктуры с помощью «цифры»

Что происходит с цифровизацией городов сегодня

В России с 2018 года в рамках нацпроекта «Жилье и городская среда» и программы «Цифровая экономика» реализуется проект «Умный город». По словам министра строительства и ЖКХ Ирека Файзуллина, работы, проведенные за прошедшие годы, позволили повысить уровень цифровизации на 55%. В 2024 году проект завершится, но цифровизация городов продолжится.

По данным замминистра строительства и ЖКХ Константина Михайлика, в регионах будут запускать типовые цифровые платформы, направленные в первую очередь на благоустройство. Кроме того, с 2025 года начнет действовать новый нацпроект «Инфраструктура для жизни». В нем задачи по улучшению качества жизни внутри городских агломераций будут напрямую связаны с инструментами цифровизации городского хозяйства. В 2025 году новый контур цифровизации, скорее всего, только начнет формироваться, а уже с 2026 года проект продолжится более системно, сказал Михайлик.

В цифровизации городского хозяйства сегодня можно выделить несколько важных трендов. Во-первых, это повсеместное внедрение интернета вещей. Российский рынок IoT быстро растет, к 2032 году его объем удвоится и достигнет ₽350 млрд благодаря ЖКХ, умной недвижимости, промышленности и логистике.Как подсчиталианалитики «Русатом инфраструктурные решения» (РИР), в 2023-м IoT использовали как минимум 36 тыс. организаций в России. Сейчас IoT применяется в основном в торговле, сфере безопасности, жилой и коммерческой недвижимости, строительстве и инженерных услугах.

Во-вторых, машины все чаще общаются между собой. Технология межмашинного взаимодействия M2M (Machine-to-Machine) позволяет устройствам обмениваться данными без участия человека. Основными драйверами роста спроса на М2М-сим‑карты стали растущая потребность в автоматизации и расширение возможностей интернета вещей. По оценке «МегаФона», средний ежегодный прирост количества промышленных гаджетов, имеющих выход в интернет через сим-карты, составляет порядка 18%. Причем за последние пять лет их число удвоилось. Такие решения помогают оцифровать производство и заменить ручной труд.

В-третьих, появляются новые технологии для бесперебойной и надежной связи. В частности, NaaS (Network-as-a-Service — сеть как сервис) позволяет горожанам пользоваться быстрым интернетом в транспорте. А частные сети LTE, в свою очередь, обеспечивают организациям надежный и безопасный контур для обмена данными.

Роль IoT в развитии городской инфраструктуры

IoT — это система, которая объединяет различные устройства в единую сеть и позволяет им собирать, анализировать, обрабатывать и передавать данные другим объектам. Технология применяется в самых разных отраслях, но городское хозяйство — среди лидеров роста. В частности, в сфере ЖКХ число IoT-девайсов благодаря внедрению умных приборов для учета коммунальных ресурсов увеличилось за пять лет на 300%. В России на основе технологии интернета вещей работает сервис «Умное ЖКХ», запущенный «МегаФоном». С помощью этого сервиса автоматизирована система получения и обработки показаний приборов учета для «Нижегородского водоканала». В результате сократился объем ручных операций и расход ресурсов.

Есть и другие сценарии применения IoT в городском хозяйстве, включая автоматизацию освещения, мониторинг коммунальной техники, контроль качества воздуха, мониторинг качества воды в городских акваториях и другие. В 2021 году «МегаФон» запатентовал платформу «МегаФон Экология», которая в режиме реального времени собирает, анализирует и передает данные о состоянии компонентов окружающей природной среды, выбросах и сбросах. Летом 2022 года решение было включено в Реестр российского программного обеспечения.

Цифровая платформа работает в Череповце: весной 2024 года она была запущена для наблюдения за экологической обстановкой на одном из крупнейших в мире заводов по производству стали — металлургическом комбинате ПАО «Северсталь». Девять комплексов мониторинга качества атмосферного воздуха были установлены во всех районах города в местах наибольшей концентрации людей и вблизи социально значимых объектов. Имея полную информацию о состоянии окружающей среды в реальном времени, можно минимизировать экологические и экономические риски.

«С помощью данных о качестве атмосферного воздуха, получаемых с автоматизированных малогабаритных постов мониторинга в программном обеспечении «МегаФона», мы проверяем эффективность реализуемых нами воздухоохранных мероприятий. В рамках проекта «Чистый воздух» в 2024 году стоит задача снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в Череповце не менее чем на 20% от уровня 2017 года, и мы уже проделали очень большую работу. Фактическое снижение выбросов по итогам девяти месяцев 2024 года составило 23%», — рассказал Михаил Белов, главный эколог дивизиона «Северсталь Российская сталь».

В Нижнем Новгороде комплекс, установленный при сотрудничестве с Министерством экологии и природных ресурсов Нижегородской области и ГБУ «Экология региона», контролировал качество воды в Волге в районе Стрелки. Датчики системы мониторинга фиксировали в воде концентрацию нефтепродуктов, нитратов, а также химическое потребление кислорода — эти показатели характеризуют воздействие состояния водного объекта на человека и другие живые организмы.

По прогнозам аналитического агентства Onside, в 2024 году глобальный рынок IoT, особенно в сегментах B2B и B2G, ожидает значительный рост, который составит порядка 20% ежегодно, и к 2027 году его объем может достигнуть $483 млрд.

Интернет вещей уже помог изменить процессы и поднять качество жизни во многих городах мира. Например, жители Сан-Франциско страдали от грязных улиц и растущих расходов на уборку. Чтобы решить проблему переполненных контейнеров для мусора, власти города привлекли датскую компанию Nordsense, которая частично в рамках пилотного проекта оснастила их датчиками. Полученные данные помогли оптимизировать размещение контейнеров и маршруты сбора мусора. В результате количество переполненных баков уменьшилось на 80%, а жители стали отправлять жалобы на 66% реже.

Израильская компания Thinkz в партнерстве с несколькими другими корпорациями также взяла на вооружение IoT и превращает столицу Республики Кипр Никосию в умный город. Среди решений, которые будут внедряться в ближайшие годы, — создание цифрового двойника города, интеллектуальное уличное освещение, мусорные баки с датчиками, контроль качества воздуха.

Что такое NaaS и чем он полезен городам

NaaS — это облачный сервис, который позволяет брать сетевую инфраструктуру в аренду, не расходуя средства на ее развертывание и обслуживание. Сетевые ресурсы предоставляются по требованию, то есть в том объеме, который нужен на данный момент.

В городской среде NaaS можно использовать для подключения банкоматов, организации мобильных рабочих и учебных мест, подключения к интернету в движущемся транспорте. Кроме этого NaaS идеально подходит для временных или сезонных объектов, например, для праздничных ярмарок или крупных мероприятий, где подключение необходимо на короткий срок. Технология также облегчает подключение новых городских сервисов, таких как беспроводные точки доступа и интерактивные информационные киоски.

Компания Hewlett Packard Enterprise предоставила инфраструктуру NaaS для Grove City College в Пенсильвании. Технология помогла колледжу дополнить свои модели обучения цифровыми и иммерсивными технологиями, IoT-решениями. При этом учебное заведение получило бесперебойный и гибкий доступ к сети, параллельно сократив расходы на IT.

Китайская China Telecom развивает NaaS, чтобы мобильные геймеры не переживали из-за пинга и могли спокойно играть в сетевые игры. При высоком показателе пинга связь с игровыми серверами прерывается. NaaS позволил China Telecom решить эту проблему.

В России технология NaaS, например, обеспечивает горожан надежной связью в общественном транспорте. На пригородных и междугородних автобусных маршрутах между Воронежем и населенными пунктами региона установлен комплекс технических средств, которые поддерживают связь на расстоянии до 30 км от ближайшей базовой станции. Специальный алгоритм анализирует качество покрытия, пропускную способность и выбирает наиболее устойчивый источник сигнала на конкретном участке дороги. Благодаря такому решению пассажиры смогут выходить в интернет со своих смартфонов на скорости до 50 Мбит/с. Проект реализован «МегаФоном» совместно с министерством промышленности и транспорта Воронежской области и АО «ВПАТП № 3».

Как бизнес использует Private LTE

Технология Private LTE предназначена для создания выделенных сетей связи на ограниченных территориях. Она обеспечивает надежную и безопасную передачу данных, целостность цифровой инфраструктуры, защищает ее от помех, внешних вмешательств и утечек. Технология также служит фундаментом для развертывания решений на базе интернета вещей.

Сети Private LTE хорошо подходят для бизнеса и организаций, которые управляют критической инфраструктурой. Например, в Германии в 2023 году заработала компания 450connect. Ее цель — оцифровать и связать в единую сеть все предприятия водной и энергетической промышленности. Компания подключила к сети интеллектуальные системы анализа, учета и управления. В 450connect отмечают, что Private LTE играет важнейшую роль в процессе энергоперехода и интеграции возобновляемых источников энергии. Ожидается, что все водные и энергетические объекты Германии объединят в общую сеть в 2025 году.

Еще один пример на стыке энергетики и ЖКХ из Бразилии: компания Elektro внедрила Private LTE на своих объектах, чтобы обеспечивать связь между сетевым оборудованием, умными счетчиками, подстанциями и распределенными источниками электрогенерации. Через частную сеть устройства обмениваются данными с операционным центром. Это позволяет быстро выявлять критические события в электросети и восстанавливать работу в случае сбоев.

На сложных логистических объектах, таких как, например, грузовые порты, технология помогает создать единый цифровой ландшафт. Как подчеркивают в «МегаФоне», который запустил частную сеть в одном из российских портов, Private LTE здесь решает сразу несколько задач. Во-первых, оптимизирует процесс обработки грузов. На основе информации о загруженности терминалов и погодных условиях система автоматически корректирует планы и меняет маршруты передвижения грузов по территории порта. За счет этого на треть выросла скорость оборачиваемости судов, которая отражает время между прибытием и отправкой груза.

Во-вторых, снижаются издержки и повышается эффективность работы порта. Опираясь на данные о состоянии оборудования, уровне износа техники, различных температурных и вибрационных показателей, можно прогнозировать поломки и заранее планировать ремонтные работы. Связь между оборудованием и системами управления позволяет снизить расход топлива на 5–10% благодаря оптимизации логистики внутри терминала. Кроме того, система устраняет неэффективные процессы. В частности, машинное зрение и датчики отслеживают перемещение персонала, собирают данные о скорости выполнения операций и помогают дать оперативную обратную связь.

К Private LTE можно подключить автоматические системы контроля доступа, поэтому решение также позволяет усилить безопасность на предприятии. В результате нарушений может стать на 20–40% меньше. В частной сети также работают девайсы, которые мониторят уровень усталости сотрудников и наличие опасных факторов. Это может снизить риск травм и несчастных случаев на 15–25%.

Сегодня в России абсолютное цифровое лидерство у Москвы, где ежегодно реализуется более 300 цифровых проектов во всех отраслях — образовании, здравоохранении, ЖКХ, строительстве, городской экономике, культуре. В мэрии подсчитали, что цифровые технологии и сервисы экономят москвичам 100 млн часов в год. Тиражирование лучших кейсов использования IoT, NaaS и Private LTE по всей России будет способствовать цифровой трансформации и созданию городов, готовых к будущему, где каждый ресурс используется максимально эффективно, а связь надежна в любой точке.