Умный город - это город или город, где инфраструктура и операции взаимосвязаны и подключены к сети IoT с помощью различных устройств и датчиков. Система помогает собирать и анализировать данные, а также извлекать пользу из этой информации для эффективного управления ресурсами и услугами.
Это основа IoT и информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), которая направлена на повышение эффективности городских операций и услуг. Экосистема «умный город» также помогает гражданам, их домам и транспортным средствам подключаться к городским службам с помощью мобильных устройств.
Ожидается, что мировой рынок умных городов к 2022 году вырастет более чем на 158 миллиардов долларов США и до огромных 1,56 триллионов долларов США к 2025 году.
Умный город ориентируется на жизнь и потребности граждан и помогает решать проблемы, возникающие в результате растущей урбанизации. Умные города позволяют сократить расходы и повысить экологическую, социальную и экономическую устойчивость путем подключения устройств и данных к городской инфраструктуре и услугам.
Эти данные обрабатываются и анализируются в сети IoT «умного города» для мониторинга и эффективного управления коммунальными службами, транспортными и транспортными системами, системами водоснабжения, электростанциями, управлением отходами, информационными системами, системами обнаружения преступлений, школами, больницами и многим другим. Это помогает органам власти и гражданам принимать более правильные решения, уменьшать пробки на дорогах, улучшать качество воздуха, улучшать распределение энергии, оптимизировать сбор мусора и т. Д.
Сегодня в мире есть множество умных городов. Сингапур официально признан самым умным городом в 2019 году самым первым изданием IMD Smart City Index 2019 .
Копенгаген - еще один популярный «умный город» с многочисленными инициативами «умных городов» для жителей, в том числе Датской лабораторией наружного освещения (DOLL), которая предлагает 40 решений для наружного освещения, а также многочисленные решения для парковки, сбора отходов и определения окружающей среды, расположенные на расстоянии более 10 км. Дорога. DOLL также предоставляет данные городским властям для выявления и выявления источников загрязнения.
Многочисленные инициативы или идеи «умного города» внедряются во всем мире. Вот общие элементы или необходимые функции, которые в совокупности делают город умным!
1. Беспроводная связь
Надежная беспроводная сеть для умного города - это то, что корень означает для дерева! Наиболее важным или центральным элементом экосистемы умного города является надежная беспроводная связь. Обычно это достигается с помощью глобальных сетей с низким энергопотреблением (LPWAN).
Это связывает все другие элементы или умные системы умного города и обеспечивает их эффективное использование гражданами и властями. Город не может быть «умным» без хорошо функционирующей высокоскоростной беспроводной сети.
Интеллектуальная инфраструктура включает в себя различные интеллектуальные средства, которые обеспечивают безопасность и комфорт для жителей умного города, наиболее важным из которых является интеллектуальное управление движением. Недавнее исследование, проведенное компанией Juniper Research, предполагает, что в 2023 году решения для технологий интеллектуального городского транспорта принесут доход в 4,4 млрд долларов США.
Интеллектуальное управление движением включает в себя мониторинг / контроль трафика, оптимизацию маршрутов, отслеживание транспортных средств, снижение загрязнения, обнаружение аварий, предотвращение пробок и многое другое.
Исторические данные о трафике и данные, собранные с помощью датчиков на дороге, используются для определения зон заторов, времени и схем. Это может помочь контролировать движение в таких точках в часы пик, ограничивая транспортные средства из других городов в эти часы. Умные парковочные счетчики могут с легкостью находить парковочные места в разных местах.
Например, светофоры автоматически работают на основе данных, полученных от датчиков и транспортных средств в ответ на условия движения в реальном времени. Автономные или автономные транспортные средства используются для устранения столкновений с человеческими ошибками в умных городах.
Еще одна разумная инициатива в управлении дорожным движением в "умных" городах - это использование датчиков для мониторинга и обнаружения районов, подверженных авариям, и автоматизированной системы оповещения граждан о необходимости временно избегать этих районов. Кроме того, имеются датчики для оповещения и предупреждения соответствующих органов власти и населения о стихийных бедствиях, таких как землетрясения, наводнения, оползни и т. Д.
Интеллектуальная система освещения предлагает дистанционное управление освещением и управление подключенными уличными фонарями с учетом освещения по требованию. Система обеспечивает необходимый уровень освещенности по всему городу при помощи датчиков, которые обнаруживают и отправляют информацию о потребностях освещения. Это помогает экономить электроэнергию в значительной степени.
Например, освещение на внутренних улицах или менее используемых улицах тускнеет в полночь и автоматически становится ярче при обнаружении транспортных средств или людей. Кроме того, эти уличные фонари оснащены датчиками для дополнительных интеллектуальных целей, таких как обнаружение аварий.
Важным элементом экосистемы умного города являются эффективные меры безопасности и конфиденциальности данных. Система ограничивает подключение или доступ к устройствам Smart City, городским данным и сети IoT от несанкционированных элементов.
Сеть «умного города» должна быть защищена, но это сложная задача, поскольку к сети IoT «умного города» подключено множество устройств. Для обеспечения безопасности существуют строгие правила сетевой безопасности, строгий контроль доступа и система безопасности брандмауэра для предотвращения доступа к чувствительным системам и безопасные методы паролей.
Система должна быть хорошо протестирована путем симуляции взлома или тестирования на проникновение. Система должна иметь возможность автоматически сканировать сетевую активность и выявлять подозрительный интернет-трафик для противодействия атакам.
В целом, в умном городе необходимы автоматизированные системы для выявления взлома, сдерживания атаки и восстановления систем. Кроме того, он должен быть хорошо оборудован для оповещения соответствующих должностных лиц о возможном нарушении через ОД и ИИ.
Умные города имеют интеллектуальную систему управления огнем, которая включает в себя интеллектуальные датчики пожара для обнаружения и автоматического реагирования с соответствующими мерами по мере необходимости
Например, в случае крупного пожара датчики обнаруживают и отправляют оповещения для информирования пожарных и скорой помощи. Существуют автоматизированные системы, помогающие эвакуировать людей, приводить в действие спасательные операции, активировать роботов для спасения и информировать соответствующие органы или должностных лиц.
Умный город не может быть «умным» или полным без умной системы управления отходами. Правильное управление отходами обеспечивает чистоту города и здоровье жителей. Управление отходами включает сбор отходов, разделение перерабатываемых отходов, переработку и удаление не перерабатываемых отходов. Интеллектуальное управление отходами направлено на то, чтобы сделать эти действия эффективными для граждан и должностных лиц путем экономии затрат и времени
Основное требование к системе управления отходами - это система автоматического сбора мусора. Например, мусорные баки с датчиками могут определять, когда мусорное ведро собирается заполниться и его необходимо опорожнить. Затем эта информация отправляется в сеть «умный город» и автоматически добавляется в маршрут и расписание сбора грузовиков для сбора.
Другим важным примером является умный город Сеул, который использует уплотнение мусора на солнечной энергии для увеличения емкости мусорных баков, тем самым снижая затраты, понесенные в процессе сбора отходов.
Интеллектуальная система управления отходами с поддержкой AI разделяет перерабатываемые отходы и направляет их в блок переработки. Это экономит много времени и денег для чиновников.
Другим важным элементом «умных городов» является интеллектуальная система управления водными ресурсами, которая включает интеллектуальное планирование, распределение, управление и использование воды.
Интеллектуальное управление водными ресурсами обеспечивает оптимальную подачу питьевой воды в дома и автоматический мониторинг утечек в водохранилище, а также информирует об этом соответствующие органы для ремонта. Помимо снабжения, система также контролирует загрязнение воды и химическое загрязнение рек.
Интеллектуальные устройства управления водными ресурсами включают в себя счетчики и датчики для мониторинга потребления, обнаружения утечек посредством мониторинга давления, контроля качества воды, станций очистки воды / сточных вод и многого другого.
Например, интеллектуальные автоматические счетчики воды в Нью-Йорке отправляют показания ежедневного потребления в компьютеризированную систему выставления счетов.
Умные города должны предлагать жителям разумные решения в области здравоохранения, которые включают наблюдение за здоровьем пациентов и информирование об этом врачей в режиме реального времени, чтобы обеспечить быстрый и систематический доступ к медицинским учреждениям. Приложения на основе AI могут отслеживать состояние пациентов и помогать в медицинской консультации, подключая пациента к соответствующему медицинскому учреждению или практикующему врачу.
Например, в случае неотложной медицинской помощи или несчастного случая интеллектуальная система может автоматически уведомить скорую помощь.
Умные города в конечном итоге стремятся к энергосбережению и решению экологических проблем путем оптимального использования ресурсов и энергосбережения. Инициативы «умного города» помогают уменьшить загрязнение окружающей среды и находить альтернативные экологически чистые решения, которые предлагают здоровую окружающую среду для граждан.
Например, умные уличные фонари включают датчики для сбора данных о дорожном движении и оснащены камерами наблюдения, чтобы обеспечить безопасность граждан. Умные города также используют солнечные батареи для использования солнечной энергии и предлагают все возможности для продвижения электромобилей с целью экономии топлива и борьбы с загрязнением.
Умные здания имеют системы автоматизации и безопасности. Они обычно включают датчики в зданиях, чтобы обнаружить повреждения и сообщить чиновникам для ремонта. Системы безопасности хорошо связаны, чтобы автоматически принимать соответствующие меры при обнаружении любого нарушения безопасности. Система даже уведомляет должностных лиц, которые затем могут принять соответствующие меры, с помощью этой оперативной информации.
Например, интеллектуальные системы HVAC используют различные датчики для определения занятости, температуры, влажности, давления, потребления электроэнергии, потребления газа, потребления воды, качества воздуха и т. Д. Эти данные используются для автоматического отключения соответствующих систем, таких как питание и т. Д., Когда строительная единица не используется. Система также помогает информировать органы власти о качестве воздуха, чтобы можно было принять соответствующие меры для их улучшения.
Умные города позволяют гражданам оставаться на связи с операциями и услугами. Умные дома и машины подключены к городской сети и помогают обмениваться полезной информацией между гражданами и властями. Таким образом, умные города связывают граждан и управление, помогая властям работать лучше.
Жители умных городов могут жить «умной» и комфортной жизнью, поскольку они могут получить доступ к информации о потреблении энергии, найти общественный транспорт и даже оплачивать счета в приложениях.
Например, инициативы Сингапура по созданию умных городов включают CODEX (среду разработки основных операций и обмен), цифровую платформу, которая позволяет правительству предоставлять гражданам более быстрые и более экономичные цифровые услуги. Эта платформа также помогает государственному и частному секторам работать в сотрудничестве и разрабатывать более ориентированные на пользователя услуги для жителей умного города, Сингапур.
Умные города стремятся к запланированному развитию и являются шагом к лучшему будущему. Они предназначены для улучшения жизни граждан и помогают властям или органам власти лучше работать.
Технологии (включая IoT, ML, AI и другие) используются для улучшения городских объектов. Город, который использует различные виды технологий для улучшения и соединения нескольких областей или объектов, становится умным городом. Экономики во всем мире генерируют новые идеи «умного города» каждый день, и определение «умного города» варьируется в зависимости от финансовых и технологических возможностей этих стран.
Есть также опасения относительно эффективности умных городов по всему миру, но, как сказал Якоб Джулиан Нюрнбергер,
«Умный город - это дар, шанс превратить старые и медленные системы и структуры в умное будущее».
Итак, давайте примем инициативу «умный город», воспользуемся преимуществами, которые он предлагает, и разрешим недостатки, если таковые имеются, и поможем улучшить нашу жизнь и будущее!