Концепция умный город используемые компоненты и требования к сетям передачи данных реферат

Обновлено: 02.07.2024

Умный город — это комфортная городская среда, сформированная благодаря гармоничному партнерству органов власти, населения и бизнеса и обеспечивающая все условия для экономического и человекоориентированного развития города, раскрытия творческого потенциала каждого жителя, повышения качества жизни.

Умный город Росатома представляет собой комплекс современных технологий, созданный на базе цифровых платформенных решений и инструментов управления процессами и позволяющий настроить диалог между муниципальной властью, населением и бизнесом, подготовить муниципалитет к новым требованиям организации управления со стороны общества и бизнеса, повысить эффективность муниципальных служб, предоставить каждому жителю возможность влиять на вопросы городского развития.

Преимущества умного города заключаются:

Перспективы в городе Балаково

В настоящее время проект "Умный город" с использованием цифровых решений в области управления городским хозяйством и коммуникации с жителями реализуется в Нижегородской области и Ставропольском крае. Зародилась идея такого проекта в Сарове.

В рамках реализации данного соглашения будет осуществляться сотрудничество по следующим направлениям:

В 2020 году в Балаковском муниципальном районе технологии Lean Smart City будут использованы для следующих проектов:

Гуляя в 7 микрорайоне, можно заметить, что третий проект уже воплощен в жизнь. Парк радует жителей города своим благоустроенным видом, а также он стал местом проведения городских мероприятий, например Новогодней Ёлки и Масленицы.

2020 год является юбилейным для атомной энергетики России, поэтому хочется пожелать Балаковской АЭС воплощения в жизнь всех проектов!

УМНЫЙ ГОРОД

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

В Городе Будущего – искренний смех.

В Городе Будущего – уныние – грех.

Смело шагает по улицам радость

В Городе Будущего.

В Городе Будущего каждый из нас,

Верно, хотел оказаться тотчас.

Кто ж нам мешает трудиться сейчас,

Чтобы создать Город Будущего?

А вы представляли когда-нибудь наш город в будущем? Каким он будет? Одно можно сказать точно: это не какой-то город из мистических фильмов, а вполне реальный, удобный для людей, чистый, безопасный.

Сегодня 53% всех людей планеты живет в городах, в ближайшее время этот показатель увеличится до 75%. В России сегодня в городах проживает 73% населения, причем 17% - в городах -миллионниках [3]. Для успешного проживания в мегаполисах такого количества народа, просто необходимо внедрение новых умных технологий.

Умный город – не роскошь, а естественное условие нашего выживания. Умные технологии – это важный инструмент решения текущих задач, а не модная новинка, которую надо купить первым. Это жизненная необходимость [3].

Объект исследования: город Тюмень.

Предмет исследования: нововведения в городе Тюмени, которые внедряются для улучшения качества жизни населения.

Для достижения цели мы поставили следующие задачи:

5. Взять интервью у ведущего специалиста Центра интеллектуальных систем Алексея Осипенко.

Гипотеза исследования: мы предполагаем, что если власти города, научное сообщество, бизнес и жители будут действовать в команде над внедрением новых технологий, то в результате Тюмень в ближайшем будущем может стать богатым, успешным, процветающим, интеллектуальным, экологичным, удобным для жизни городом.

Методы исследования: анализ литературы, наблюдение, интервью.

Глава I

Еще 10 лет назад доля городского населения составляла всего около 35%. Сегодня наблюдается активный рост городского населения. При этом идет большая нагрузка на городские службы, причем иногда непосильная [1].

Умный город – это умное управление, умное проживание, умные люди, умная среда, умная экономика.

Г лавным активом города станут люди, процессы и технологии.

Глава II

Например, в Москве уже многое реализовано. Каждый светофор в столице России оконечен оптическим каналом, поэтому данные с него можно обрабатывать [2]. Это позволяет вести контроль за соблюдением правил движения. И это уже реальность сегодняшнего дня.

В Казани успешно действует система адаптивного светофорного регулирования со времени проведения всемирной летней Универсиады 2013 года. Она охватывает в общей сложности 158 из 350 светофорных объектов, надёжно защищая центр города от автомобильных пробок и заторов.

Камеры на перекрестках, где установлена адаптивная система, в течение месяца собирают статистику о количестве проезжающих через него в разное время машин. Таким образом, светофоры различают обычную обстановку от затрудненной.

Глава III

Эффективное использование энергии — это использование меньшего количества энергии, чтобы обеспечить тот же уровень энергетического обеспечения зданий или технологических процессов [1].

Одной из главных задач в современной России является снижение энергоемкости. Зарабатывать на сокращении энергозатрат можно и нужно – к такому выводу пришли уже все ведущие промышленные компании. А в масштабах страны это будет содействовать глобальному оздоровлению экономики и решению многих экологических проблем.

Здравоохранение

Здоровье – самая важная составляющая человеческого благополучия. Никакие красоты мира, богатства и успехи не доставят удовлетворения, если не будет сил и физической возможности это принять. Серьезное внимание в структуре "умного города" отводится здравоохранению, которое должно быть высокотехнологичным и эффективным.

Использование высокотехнологичного медицинского оборудования позволит врачам автоматически в реальном времени получать точную информацию о пациентах, а значит индивидуально подходить к каждому пациенту, подбирая лучший способ лечения.

Современная модель развития здравоохранения строится на единстве науки, образования и практики, эффективном сотрудничестве с ведущими странами и научными центрами [1].

Для того чтобы обеспечить налаженную систему в сфере транспорта, необходимо заняться внедрением новейших информационных и навигационных систем, предоставив людям разнообразные сервисы — от подсказки, на какую парковку вести машину, до оповещения о сроке прибытия местного общественного транспорта.

Идеология и технологии, позволяющие беречь природу, – городское изобретение. Эти понятия связаны: чтобы изобретать или налаживать производство современных энергосберегающих механизмов, необходимо мыслить экологично, мыслить категориями будущего.

Умный город это в первую очередь город с чистой водой и воздухом, зелеными парками, автомобилями, которые не оставляют за собой сизый шлейф на четыре квартала, город, в котором хочется жить!

Коммуникации

Инфраструктура

Это достигается за счёт единой сети датчиков, которые регулирует функционирование основных систем жизнеобеспечения города, следят за движением транспортных средств, контролируют состояние конструктивных элементов зданий, снабжают диспетчерские пункты как визуальной, так и статистически обработанной информацией.

Образование

Безопасность

Безопасность – ключевое слово в списке приоритетов для каждого человека, будь то личная безопасность, безопасность жилища или бизнеса. Современные изыскания в этой теме направлены не на преодоление проблем, а их предвосхищение, ведь если предвидеть угрозы и соответствующим образом планировать защиту, то риски можно свести к минимуму.

Говоря о безопасном городе, мы подразумеваем не только оснащение дворов и критических объектов городской инфраструктуры камерами наблюдения, но и организацию безопасного движения транспорта, борьбу с криминогенной обстановкой, обеспечение информационной безопасности, антитеррористическую деятельность, максимально удобную и безопасную организацию городского пространства (дороги, паркинги, дворы, скверы и т.п.).

Глава IV

Например, Тюмень оснастили камерами видеонаблюдения. Информация с них просматривается, обрабатывается и хранится в специальном центре. Доступ к ней имеют только уполномоченные люди [4].

Благодаря внедрению камер можно контролировать, как производится уборка в городе, наблюдать за транспортными потоками, вести онлайн трансляцию с городских мероприятий.

В каждом автобусе установлены приборы GPS -ГЛОНАСС (Рис. 7) [4]. Благодаря этому можно прослеживать, соблюдаются ли маршрут и расписание, установить количество выполненных рейсов. Для л

Автоматизированная система дистанционного управления наружным освещением в Тюмени работает уже 16 лет. Всего в городе установлено более 40 000 уличных светильников. Каждые пять дней корректируется время включения/выключения освещения в зависимости от времени захода/восхода солнца (Рис. 8).

Рис. 10 Электронный экран на ост. Нефтегазовый университет. Фото А. Бухрякова

На данный момент специалистами ТИУ, по заказу Ростелекома, разработан и создан электронный экран, на котором отображаются время прибытия маршрутных автобусов/время ожидания (Рис. 10). Такой экран уже

доступен горожанам на ул. Мельникайте, остановка Нефтегазовый университет. Вскоре такие информационные экраны появятся и на других остановках города.

Камеры на перекрестках, где установлена адаптивная система, в течение месяца собирают статистику: о количестве проезжающих через него в разное время машин. Таким образом, светофоры различают обычную обстановку от затрудненной.

На данный момент по городу уже начал движение один электробус (Рис. 13) и несколько автобусов на природном газе. В дальнейшем их количество будет увеличиваться [12]. Все они буду снабжены датчиками, позволяющими отслеживать маршрут.

В современных домах появятся встроенные датчики тепло- и водоснабжения, информация с которых будет поступать на единую базовую подстанцию. С нее же информация будет автоматически рассылаться в диспетчерские службы Водоканала и энергослужбы. Согласитесь, это заметно сэкономит время горожан.

Изучив и проанализировав информацию, полученную в ходе работы, мы делаем следующие выводы:

Тюмень наиболее успешно развивается в сфере транспорта, коммуникаций, инфраструктуре.

Список литературы:

Интернет-ресурсы:

Интервью с ведущим специалистом Центра интеллектуальных систем тюменского индустриального университета Алексеем Осипенко.

- Здравствуйте, Алексей Михайлович.

- Наш город за последние годы сильно изменился. Уже многое сделано для того, чтобы он стал удобным для проживания. Через 10 лет Тюмень будет не узнать.

— Разработка концепции уже ведется?

Параллельно прорабатываем дорожную карту проекта, его приоритеты с обзором, рекомендациями по использованию новых технологий.

- Опыт каких городов оказался полезным при разработке проекта?

- Прежде всего, Казани. Рабочие группы университета посетили этот город, обменялись полезным опытом, что-то взяли на вооружение.

— Связующего звена между всеми участниками проекта. Для нас главное – координация процесса, усилий многих людей и организаций по созданию цифровой столицы региона. Работа должна происходить целенаправленно и системно. Мы взялись обеспечить необходимое взаимодействие. Нам важно собрать группу единомышленников, которая сможет многое сделать.

— Алексей Михайлович, появятся ли какие- то новые технологии, разработки в процессе реализации проекта?

Темпы урбанизации в XXI веке зашкаливают. С каждым годом количество людей, стремящихся перебраться в большие города, лишь возрастает. Мегаполисы привлекают жителей сел и деревень хорошими условиями работы, более высокими заработками, развитой инфраструктурой и качественной медициной. Но в связи с этим возникает ряд закономерных вопросов.

Как повысить уровень жизни городского населения? Как максимально упростить процесс управления городом? Можно ли усовершенствовать работу муниципального транспорта? Найти ответы на все эти вопросы поможет развитие концепции умных городов. Собственно, о ней и пойдет речь в нашей статье.

Проблема идеального города

Виченцо Скамоцци, Леонардо да Винчи, Франческо де Марка, Джованни Беллуччи, Ле Корбюзье – все эти талантливые люди в разные времена работали над идеей так называемого идеального города. О том, как создать такой населенный пункт, в Европе стали активно задумываться еще в эпоху Средневековья.

Smart City: основные задачи интеллектуального города

Рациональное использование всех объектов городской инфраструктуры.
Комплексное благоустройство среды.
Оперативный сбор и передача данных городским чиновникам.
Установление тесных связей между городским управленческим аппаратом и местными жителями.

7 признаков умного города

К основным технологиям умного города сегодня относятся беспроводные сенсорные сети, различные онлайн-платформы, датчики (например, для контроля дорожного движения, уровня загрязнения воздуха и т. д.), электронные карты и приложения.

Устройство умного города

Согласно рассматриваемой нами концепции, умный город состоит из семи структурных компонентов (частей) – трех основных и четырех вспомогательных. Это:

Умная экономика (развитие информационно-коммуникационных технологий, благоприятная среда для инноваций, наличие системы онлайн-бронирований).
Умная финансовая система (безналичные расчеты, доступность банкоматов и терминалов, прозрачность в распределении тендеров).
Умный городской менеджмент (открытость муниципальной администрации, тесные связи между местной властью и простыми жителями).
Умный общественный транспорт.
Умная инфраструктура.
Умное освещение.
Умные жители.

Давайте более подробно рассмотрим некоторые из этих компонентов, а именно транспорт и освещение.

Умный городской транспорт

Транспорт будущего, по убеждению известного бразильского урбаниста Жайме Лернера, будет маневренным и чрезвычайно дешевым. Он будет курсировать по поверхности и сможет легко интегрироваться в подземные линии метрополитена. Сегодня в разных странах идет активная работа над разработкой смарт-автобуса, смарт-велосипеда и смарт-такси.

Умный транспорт контролирует все, что происходит в пассажирском салоне и на дорожном полотне. При этом он способен оперативно передавать информацию о нарушениях ПДД в соответствующие органы.

Одной из важнейших составляющих любого умного города является геолокация. Она помогает отслеживать движение городского транспорта в режиме онлайн, определяя местоположение конкретного автобуса, троллейбуса или такси. Во многих городах мира уже внедрена система оптимизации движения муниципального транспорта, которая подсказывает пассажиру (через специальные информационные панели или смартфоны пользователей) оптимальный маршрут передвижения.

Умное городское освещение

Следует отметить, что в ближайшем будущем освещение станет комфортным не только для людей, но и для растений. Уже ведутся исследования по умному освещению городских парков и садов, с учетом автоматической регулировки яркости, интенсивности и оттенков излучаемого света.

Бурно развивается архитектурное освещение. Благодаря широкому разнообразию светодиодных ламп создаются новые возможности для оригинальной дизайнерской подсветки фасадов городских зданий и общественных сооружений.

Smart Cities: самые известные примеры

В настоящий момент концепция Smart City в большей или меньшей степени реализуется в 350 городах мира. По прогнозам аналитиков, к 2020 году эта цифра увеличится до 600 населенных пунктов. Вот примеры самых умных городов планеты:

Сингапур (Сингапур).
Масдар (ОАЭ).
Колумбус (США).
Иньчуань (Китай).
Фудзисава (Япония).
Куритиба (Бразилия).

Давайте вкратце рассмотрим, какие интеллектуальные технологии внедрены и используются в перечисленных населенных пунктах.

Сингапур

Масдар

Селение Масдар – это футуристический проект города будущего, расположенного на территории Объединенных Арабских Эмиратов. По замыслу проектировщиков, он должен стать полностью автономным и самодостаточным. Вся энергия, необходимая для функционирования городских служб и систем, будет получена исключительно из природных возобновляемых источников – ветра, солнца и воды. Несмотря на жаркий климат, на улицах Масдара будет сохраняться комфортная для жизни человека температура воздуха. Полностью этот проект будет реализован лишь к 2030 году.

Колумбус

В столице штата Огайо проживает не менее 850 тысяч человек. Компания Google внедрила здесь свою систему Flow, которая собирает и анализирует информацию о транспортном трафике со смартфонов и навигаторов. Это помогает муниципальным властям избегать больших пробок, а местным жителям – выбирать оптимальный маршрут и способ передвижения с учетом загруженности основных дорог. Помимо этого, совсем скоро в Колумбусе начнут курсировать беспилотные автобусы-челноки.

Иньчуань

Относительно небольшой китайский город Иньчуань примечателен, прежде всего, тем, что здесь нет необходимости не только в наличных деньгах, но и в банковских картах. Для того чтобы совершить покупку, достаточно поднести свое лицо к специальному сенсору. Уникальная система распознавания лиц автоматически спишет нужную сумму с вашего счета.

Помимо этого, в городе успешно действует и ряд других умных технологий. Например, все мусорные контейнеры работают от солнечных батарей и оснащены индикаторами наполнения. А вот в здании местной администрации посетителей встречают не госчиновники, а голограммы, которые способны решить многие проблемы горожан.

Фудзисава

Как не упомянуть о Японии, которая сегодня является одним из лидеров по внедрению новейших технологий и разработок. Совсем недавно в этой стране был торжественно открыт умный город Фудзисава. По его улицам колесят исключительно электрические автомобили, а все дома используют только энергию Солнца.

На улицах и в переулках Фудзисавы установлено умное освещение. Фонари включаются лишь тогда, когда в зоне их действия находятся движущиеся объекты. В Японии, как известно, нередки землетрясения. Но город Фудзисава полностью готов к любым стихийным бедствиям и способен обеспечить своих жителей холодной и горячей водой как минимум на трое суток.

Куритиба

Особых успехов Лернер добился в сфере городского транспорта. Статистические данные говорят сами за себя:

Общественный транспорт Куритибы потребляет на 30 % меньше топлива, чем в других крупных мегаполисах.
Система городского автобусного транспорта работает не менее эффективно, чем легкое метро.
Куритиба славится одной из крупнейших пешеходных зон среди всех городов мира.
Около 70 % жителей Сан-Паулу хотели бы жить в Куритибе.

Умные города России

В пределах Москвы концепцию умного города хотят реализовать в поселке Коммунарка (поселение Сосенское). Здесь столичные власти планируют создать современный деловой центр при участии французской компании Engie.

Внедрение общественного транспорта на беспилотном управлении.
Сокращение аварий и чрезвычайных ситуаций в системе ЖКХ.
Снижение общего количества ДТП в городах.
Увеличение надежности снабжения энергоресурсами.

Минстрой РФ также составил список муниципалитетов, на территории которых будет реализовываться этот пилотный проект. В него вошли 18 городов: Пермь, Воронеж, Великий Новгород, Уфа, Екатеринбург, Новосибирск, Котовск, Евпатория, Тольятти, Ижевск, Елабуга, Глазов, Саров, Новоуральск, Сатка, Сарапул, Магас и Сосновый Бор.

В заключение…

Концепцию smart city внедряют мегаполисы по всему миру — Нью-Йорк, Сингапур, Барселона, Токио, Москва, Амстердам и десятки других. Но трактовка этого понятия у разных стран и организаций может отличаться.

Человекоцентричен — город ориентирован на жителей, бизнес, работников, туристов
Хорошо управляем
Доступен и открыт для людей и новых идей
Раскрывает данные о своей деятельности
Защищает персональные данные
Основан на интегрированных службах и инфраструктуре
Проактивен в обучении и развитии граждан

На основе определений Международной организации по стандартизации, Международной электротехнической комиссии, Международного союза электросвязи, Европейского института стандартизации электросвязи и других профильных организаций.

Что патенты могут рассказать о развитии smart city

После детальной оценки авторы составили рейтинг из 100 самых сильных документов коллекции и подробно описали несколько наиболее перспективных технологий.

1. Отслеживание передвижений с помощью RFID

Автор разработки — южнокорейская компания KT Corporation, крупнейший в стране провайдер телекоммуникационных услуг. Предложенная ей система отслеживает положение движущихся объектов, используя радиочастотные метки (RFID) и сети связи — беспроводные, мобильные или фиксированные.

Такие метки можно разместить на рабочей одежде, машинах или инструментах сотрудников, которые занимаются обслуживанием городской инфраструктуры. Кроме того, технология пригодна для учета и управления доступом на объекты.

2. Движущиеся беспроводные сети

Создание движущихся сетей радиодоступа — одно из ключевых направлений развития беспроводной связи. Беспроводные точки устанавливают на различные транспортные средства, включая городской общественный транспорт, машины коммунальных служб, такси и беспилотники.

У такого подхода два основных плюса. Во-первых, транспорт имеет бортовой источник питания, к которому можно подключить устройства. Во-вторых, он плотно распределен по территории городов и магистралям.

Движущиеся точки доступа могут взаимодействовать между собой, создавая беспроводные самоорганизующиеся сети. Так можно обеспечить пассажиров интернетом и получать данные с различных бортовых датчиков — например, для оптимизации маршрутов и мониторинга городского транспорта.

3. Сети устройств для интернета вещей

При этом задачи по передаче данных выполняют сами беспроводные девайсы. Схема выглядит так: устройство, которое должно передать информацию, проводит разведку сети и само выбирает другое устройство для обработки пакета данных. Затем первый девайс устанавливает связь со вторым и использует его как временное реле для передачи информации.

4. Контент для дополненной реальности

Изобретение принадлежит группе компаний Samsung: она запатентовала способ предоставления контента для AR, адаптированное к технологии электронное устройство и систему.

В разработке используется информация от внешнего электронного сенсора. Эти данные помогают идентифицировать объект, определить его свойства и местоположение, в том числе по высоте. Контент дополненной реальности обновляется по мере движения устройства.

5. Передача данных через видимый свет

Решение принадлежит американской Intel. Она создала передающие системы, которые могут использовать видимый свет, в том числе инфракрасный или ультрафиолетовый. Разработка предназначена для транспортной сферы: машины, идущие в одном потоке, смогут обмениваться информацией для предотвращения аварий.

В основе технологии VLC (Visible Light Communication) — преобразование яркости и частоты мерцания света информационным сигналом. Но этот сигнал незаметен для человеческого глаза, поскольку передается с очень высокой частотой.

Бортовые датчики автомобилей регистрируют различные дорожные события — аварии, появление животных или пешеходов на проезжей части, поврежденное покрытие. Затем информация по цепочке передается машинам, которые движутся сзади. То есть водители узнают о событиях на дороге еще до того, как они попали в зону видимости.

В качестве передатчиков Intel предлагает использовать фары стоп-сигналов или фонари в задней части транспортных средств. А принимать информацию будут фронтальные камеры или специальные фотодатчики на автомобилях.

По мнению авторов доклада, перспективы VLC не ограничиваются транспортом. Любой прибор освещения на предприятиях или улицах потенциально можно превратить в приемник или передатчик сигнала. А алгоритмы — приспособить для сбора данных и управления объектами.

Кто создает технологии для городов будущего

Среди китайских компаний выделяются Huawei и Xiaomi. В целом игроки из КНР слабо представлены в других странах, но эти два гиганта уверенно нацелились на территориальную экспансию.

Россию зарубежные компании рассматривают как потенциально привлекательный рынок для коммерциализации своих технологий. Здесь присутствуют три крупных некитайских игрока (Samsung, Philips и Ford) и столько же китайских (Xiaomi, Huawei и ZTE).

На основе всех этих данных эксперты из проектного офиса ФИПС дают российским игрокам несколько рекомендаций. Прежде всего, провести патентную технологическую разведку зарубежных решений, которые представлены в стране, проанализировать опыт других стран и компаний-лидеров.

И хотя во многих регионах лидеры уже определены, в мире еще остались свободные рынки. Владельцы разработок сейчас рассматривают рыночный потенциал всего 27 государств. Поэтому нужно изучить страны, где технологическое лидерство еще не так развито, считают разработчики патентного ландшафта.

Умный город. Основы бизнес-информатики ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

стов. Примеры автоматизированных поездов уже сейчас можно встретить на некоторых ветках в Париже, Дубае, Копенгагене, Нюрнберге и т.н.

Но, разумеется, применение интеллектуальных систем не ограничивается одним лишь транспортом. Такие системы могут оптимизировать работу больниц и институтов здравоохранения; качественно распределять производственные мощности на предприятиях; оптимально использовать топливо, электроэнергию и расходные материалы и т. п. В целом в корпоративной среде интеллектуальные системы, взаимодействующие с объектами З’правления и внешней средой в реальном времени, способны оптимизировать бизнес-процессы, удерживать бизнес на пике конкурентоспособности и увеличивать прибыль.

При этом как в масштабах компании IBM, так и в концепциях развития smart city других компаний, в число основных секторов, где используются [2]

Рис. 3.22. Портал IBM Smart City 1.

Например, реализованный в Рио-де-Жанейро проект Rio Operations Center представляет собой систему оповещения городских властей [3]

и аварийных служб об изменении погодных условий. Данные более чем 30 ведомств (по метеосводкам, состоянию почвы, ситуациям на дорогах) были интегрированы для своевременной генерации оповещений о приближающихся ливнях и природных катаклизмах. Городские службы в итоге получают информацию, на какие участки нужно послать максимальное количество спасателей, где нужно быстро организовать эвакуацию людей, какие дороги оптимальны для использования.

Завершая разговор об интеллектуальных системах и Интернете вещей, стоит отметить, что они основаны на применении различных технологий связи и идентификации и не ограничиваются Интернетом как таковым. Многие технологические решения Интернета вещей используют сотовую связь для передачи информации с сенсоров или для информирования конечных пользователей. Радиочастотная идентификация (RFID) и вовсе считается одной из базовых технологий, па которой основано развертывание Интернета вещей в его современном виде.

Читайте также: