Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Умный город

Интервью с менеджером проектов АСУ цифровизация, интернет вещей и умные города

19.05.2021 20:18:09 | Автор: admin

Что такое умные" города, цифровизация и интернет вещей? Какая роль в веке высоких технологий и искусственного интеллекта отведена программистам? Специально для школы Пиксель на эти вопросы и не только ответил менеджер ключевых проектов компании Schneider Electric Андрей Биневский.

Расскажи о своей работе чем ты занимаешься, связана ли твоя работа прямо или косвенно с программированием?

Я работаю менеджером ключевых проектов автоматизированных систем управления электроснабжения (АСУ) в компании Schneider Electric. Это крупный мировой вендер электрооборудования. Моя работа с программированием связана скорее косвенно, потому что я руковожу проектами программирования, я продаю проекты, в которых трудятся программисты, поскольку ни одна умная система не может быть организована без кодинга, без труда инженеров и программистов.

Что такое автоматизированные системы управления электроснабжения (АСУ)? Расскажи подробнее.

Существуют различный подход к системам энергоснабжения. Вообще, что такое энергия? Энергия это не только электричество, это еще вода, газ, тепло, пар. Для того чтобы генерировать пар нужна вода и газ, или вода и электричество, чтобы генерировать горячую воду нужна и вода, и электричество. И для каждой бытовой или технологической задачи нужно подобрать оптимальные варианты для реализации энергоресурсов. Мы не должны избыточно генерировать тепло, не должны создавать слишком много теплой воды, чтобы потом сливать ее в канализацию. Нужно найти тот симбиоз между необходимым количеством энергоресурсов и создаваемым количеством. Этот симбиоз и называет энергоэффективностью. То есть все системы должны быть энергоэффективными.

Дом с солнечными батареями на крышеДом с солнечными батареями на крыше

Сейчас на каждом углу говорят о том, что нужно создавать энергоэффективные дома. Где будет максимально использоваться наружное освещение от солнца, жилые помещениями будут ориентированы на юг, построены они будут относительно того, как дует ветер, не будет ли он охлаждать фасад.

Создание этих энергоэффективных зданий и систем, управление этими энергоэффективными системами и есть основная задача, которая стоит перед строителями и инженерами 21 века. Все, что сейчас строится и создается, должно быть максимально энергоэффективно, потому что мы уже понимаем, что часть наших ресурсов является невосполнимой.

Для настройки этих систем нужны программисты?

Конечно. Невозможно предложить какое-то коробочное решение, которое было бы применимо даже в 50% случаев. Всегда нужен человеческий ресурс, который бы подтянул конкретное решение под конкретную задачу. Даже два офисных центра, стоящие по соседству, это две разные задачи.

Расскажи про свой первый опыт общения с компьютерами. Помнишь свою любимую компьютерную игру?

Моя первая и любимая компьютерная игра была Цивилизация. Я на тот момент был учеником начальной школы, и я столкнулся с тем, что игру можно классно организовать не только за счет своей фантазии, но и за счет возможностей самой игры. Я играл ночами, когда все ложились спать. Я побеждал Российскую империю, Индию, Ацтеков каких-нибудь, США.

Тебе захотелось потом научиться программированию?

У меня не было достаточного набора качеств для того, чтобы стать программистом. Я был слишком взбалмошным и активным, чтобы иметь возможность отключиться от внешнего мира и заниматься кодингом. Но я понимал, чем могу быть полезным этим людям, как могу стать эдаким мостом между ними и внешним миром.

Был у меня опыт по взаимодействию с аналитиками по созданию системы контроля и учета для школьников и родителей, так называемые онлайн-дневники. Был у меня опыт по кодингу в средах Паскаль, Делфи. Сейчас это мертвый и неприменимый опыт, но тогда он нужен был для того, чтобы просто понять основные положения алгоритмики и труда программистов.

Как ты считаешь программист это профессия будущего?

Да, можно сказать, что программист это профессия будущего. Но скорее всего, она будет видоизменяться. С каждым годом искусственный интеллект все больше будет замещать человеческий труд, то есть все рутинные задачи можно будет свешать на машину. Со временем мы придем к тому, что программисты будут больше ставить задач и анализировать, чем что-то делать руками. Но я не говорю о том, что они не должны уметь это делать.

Чем дальше мы будем развиваться, тем меньше рутинной работы будут выполнять люди, тем ценнее будут специалисты, которые способны грамотно расписать задачу и перевести идею в список реализуемых дел.

Кем еще могут быть программисты, кроме того, что они могут создавать сайты и приложения? Развей мифы.

Программисты применимы везде. Они это наш проводник между нами и роботами, между тем, что может выполнять код или какой-нибудь алгоритм, и его заказчиком.

Какие города считаются умными?

Все мировые мегаполисы, может быть кроме Мехико, в той или иной степени умные. Метро, светофоры это тоже алгоритмы. Но беда том, что нет единой системы оценки, которая могла бы называть тот или иной город, или решения умными. Например, все дороги функционирует в машинном режиме, освещение на автотрассах включается в соответствии с датчиками реального времени. То есть когда светло, мы не должны тратить электроэнергию на то, чтобы освещать дорогу. Но единого подхода к тому, что такое умный город не существует. Люди пытаются сформировать эти требования где умная, а где глупая система. Поэтому в мировых бизнес-столицах, типа Лос-Анджелеса или Нью-Йорка, существуют энергоэффективные дома, которые классно экономят энергоресурсы. Но целиком ни один город нельзя назвать не то что умным, а даже энергоэффективным.

Концепция "умного" городаКонцепция "умного" города

В России есть Иннополис в Татарстане, которые является российской Кремниевой долиной. Он построен по принципам энергоэффективности, но и там есть много нюансов. Даже сама Кремневая долина вызывает множество вопросов по расходованию энергоресурсов.

Иннополис в ТатарстанеИннополис в Татарстане

Мы в самом начале пути создания города, который тратит ровно столько воды, газа и электричества, сколько ему необходимо, и не выделяет излишки в окружающую среду.

Что такое цифровизация?

Смотря в чем. Что такое цифровизация, если говорить лоб в лоб? Есть аналоговые сигналы, а есть цифровые. Если возможно что-то передать по цифре, это и есть цифровизация. Не всегда это применяют по делу.

Если говорить про цифровизацию энергоресурсов, то мы опять сталкиваемся с вопросом энергоэффективности, и с вопросом того, чтобы быстро и без участия человека проводить переключения с одного на другой источник энергоснабжения.

Потребитель не должно замечать какие-либо изменения и сбои, даже если они есть. Если случилась авария на трансформаторной подстанции, то у не должен мигать свет, не должны выключиться компьютеры, телевизоры, охранные системы, мы вообще ничего не должны понять. То есть мы должны понимать, что наша энергетическая стабильность это само собой разумеющееся.

И когда мы будем удивляться тому, что у нет света или воды, то это будет означать, что мы существенно шагнули вперед в цифровую эру энергоснабжения.

На трансформаторных подстанциях существуют протоколы резервирования, протоколы быстродействия, и мы должны автоматически разгружать неприоритетное нагрузку и сохранять приоритетную. В нашем случае, приоритетная эта та, которая эффективна для отраслей экономики и быта людей.

И когда мы будем знать, что мы абсолютно обеспечены энергоресурсам, что не бывает такого, что нет воды, газа, тепла, тогда и наступит цифровая эра, которую мы абсолютно не заметим.

Что такое интернет вещей? Максимально просто.

У емкости для водозабора есть сигнализатор уровня, который измеряет уровень воды, попадающий в емкость. И не оператор отключает насос, когда это необходимо, а автоматика. Устройства, которые используются в автоматике для работы с энергоресурсами, соответствуют философии интернета вещей.

То есть существует какая-либо система, мы в нее добавляем новое устройство, далее можем его интегрировать в систему без колоссальной ее переработки. Условно, существует труба и в ней есть расходомеры, которые измеряют, сколько прошло по ней жидкости. Сигнал из этого расходомера мы можем перегнать по GPRS и дистанционно узнать расход жидкости в этой трубе.

Концепция "умного" домаКонцепция "умного" дома

Простой пример. У вас есть загородный дом площадью 120 квадратных метров. Летом вы туда ездите постоянно, а зимой иногда на выходные. И когда вы приезжаете туда зимой, дом остывает и требуется пару часов, чтобы его прогреть. А если бы ваш дом был построен в соответствии с философией интернета вещей, этого бы не происходило. Вы могли бы дистанционно включить обогрев хоть электрический, хоть газовый, наружное освещение перед своим приездом, и при помощи телефона открыть ворота в гараж и зайти в теплый светлый дом. Но когда вас там нет, энергоресурсы на его отопление не расходуются. Система автоматически поддерживает оптимальную температуру, например, +5, когда за окном -30. Человеку здесь будет некомфортно, но все механизмы будут работать.

То, что ты описываешь похоже на умный дом.

Да, это так. Но умный дом, так же, как и умный город, не имеет четких описанных требований. Но все устройства, которые используются в умном доме соответствуют философии интернета вещей.

Следующий вопрос творческий. Представь, что ты министр образования любой страны. Твоя задача повысить интеллектуальный уровень дошкольников и школьников. Какие бы предметы и дисциплины ты сделал обязательными и важными, а какие и вовсе убрали.

Я бы конечно добавил логику для начальных и средний классов, алгоритмику для старших классов. Возможно я бы уменьшил часы истории, потому что история имеет свойство часто меняться и нет смысла запоминать всю эту информацию.

Возможно я бы уменьшил часы по русскому и литературе. Не потому что мне это не нравится, а потому что наша литература так или иначе отражает нашу историю. Перечень тех книг, которые проходили в 1985 году и, например, в 2000 году, существенно разнятся, хотя здесь разница всего 1-2 поколения.

Я бы сделал упор на том, чтобы наши школьники выпускались логичными людьми, имели базовые представления о естественных науках и о тех требованиях гражданского общества, которые мы им предъявляем. И конечно, чтобы они были физически здоровыми.

У тебя есть дети, сколько им лет? Ты отдал бы их в программирование?

У меня есть дочь, ей почти 5 лет. Да отдал бы, но при условии, что она параллельно будет заниматься каким-нибудь спортом. Уходит стереотип, что программист это бледный неспортивный парень в очках. Сейчас это и парни, и девушки, которые хорошо зарабатывают, стильно одеваются, правильно питаются и могут позволить себе личного фитнес-тренера. Посмотрите на Павла Дурова.

Дети на занятиях по робототехнике в школе "Пиксель"Дети на занятиях по робототехнике в школе "Пиксель"

Как бы ты выбирал школу для обучения программированию?

Самое главное в любой школе, не только в школе программирования, это преподаватели. Я бы выбрал школу, где преподаватели любят свое дело, любят детей, и дают много практики. Обучение не должно быть похоже на заучивание, в первую очередь нужно научиться понимать. Понимание приходит через часы самостоятельной практики.

Справка. Чаще всего менеджеры АСУ вырастают из технических специальностей, таких как системные администраторы, наладчики оборудования, инженеры-электрики, инженеры-автоматчики и т.д. Зарплата специалиста чаще всего состоит из оклада и премии за выполнение плана. Средний размер оклада менеджеров АСУ в Москве по данным hh.ru от 100 тыс.руб.

Подробнее..

Встраиваемый компьютер AntexGate. От прототипа к серийному производству

08.07.2020 14:22:16 | Автор: admin
image

Не так давно мы с командой разработали небольшой встраиваемый компьютер для решения задач IIoT и промышленной автоматизации. Первую статью о нашем устройстве можно посмотреть здесь.

Разрабатывать устройство решили на распространенном и оттестированном модуле Raspberry CM3+, что позволило нам создать компьютер с большими вычислительными способностями, огромным сообществом и простотой его использования. Под катом расскажу по этапам, от чего отталкивались и к чему пришли в итоге.

Муки выбора корпуса


Для устройств даже в промышленной сфере очень важен внешний вид устройства и законченность, таким образом начались долгие поиски корпуса, подходившие под наши требования по размеру. Хотелось максимально много уместить в одну коробку и самые минимальные параметры платы получались 10*10 см.

После того, как мы заказали несколько вариантов корпусов, пришлось большее количество из них выбросить, так как они подходили только для домашних поделок и продавать их людям в таком виде не представлялось возможным. Основным претендентом на тот момент стал алюминиевый корпус с пластиковыми крышками 10*10*5 см (рисунок 1).

image
Рисунок 1 Первый вариант корпуса

Получив этот корпус в руки, было принято решение остановиться на нем. В этот же момент разработка платы подходила к концу и уже можно было по чертежам предварительно оценить, каким образом обрабатывать торцы для выводных разъемов. Однако пластиковые крышки корпуса после механической обработки сделали вид не товарным и мы опять пришли к поделке, а не к законченному коммерческому продукту.

Глянец весь быстро поцарапался и в этой блестящей рамке отверстия выглядели очень асимметрично (рисунок 2). Ожидание и реальность, как говорится.

image
Рисунок 2 Пластиковые крышки корпуса

Однако отказываться от корпуса не пришлось, потому что у производителя был такой же, но с алюминиевыми торцами, мы быстро его заказали и удивились, насколько он идеально выглядел (рисунок 3). Торцы очень красивые, матовые и бонусом была дополнительная помехозащищенность. Стоил такой корпус уже немного дороже, но красота требует жертв.

image
Рисунок 3 Металлический корпус

Вторая попытка обработать торцы была гораздо удачнее. Технологию надписей мы выбрали путём гравировки (рисунок 4), однако были недостатки которые пришлось решать. Самое главное это то, что гравер (сверло) очень маленький и нежный, скорость нанесения гравировки достаточно низкая. Плюс само сверло часто ломается. Из-за всего этого сильно растёт цена из-за потребляемой электроэнергии и трудозатрат. Также внутрь гравировки набивается грязь и постепенно окисляется алюминий, делая надписи менее заметными.

image
Рисунок 4 Гравировка металлического корпус

Эту технологию пробовали менять на лазерную гравировку, но получилось некрасиво. Лазер выжигал краску некорректно, а надписи получались темными.

В итоге мы пришли к шелкографии с запеканием в печи (рисунок 5). Эта технология оказалась самой быстрой и очень крепкой. Всё свелось к тому, чтобы заказать единожды шаблон (фотовывод) и по нему делать партию до 50 штук в день.

image
Рисунок 5 Шелкография корпуса

Исправление недоработок


С корпусом закончили, а вот с платой оставались недоработки. Задумка нашего компьютера в том, чтобы любой пользователь мог спокойно установить дополнительное оборудование в устройство, открутив четыре болта на корпусе, как в свой ноутбук. Я думаю прошли те времена, когда на корпуса клеили наклеечки Не вскрывать, потеря гарантии.

Внутри корпуса есть периферия для прошивки вычислительного модуля, SIM-карта и многое другое. Однако была одна проблема с монтажом платы в корпус, а именно выводные светодиоды на ножках, которые постоянно гнулись у наших клиентов, взявших прототипы на тест (рисунок 6).

image
Рисунок 6 Выводные светодиоды на ножках

В этой связи пришлось поменять диоды на ножках на SMD-светодиоды, которые светят в бок и проблема с установкой платы в корпус решилась, больше ничего не гнулось (рисунок 7).

image
Рисунок 7 SMD-светодиоды

Индикация была глубоко внутри корпуса и чтобы увидеть свет приходилось смотреть под прямым углом на торец. В голову пришла идея световодов из полимерных прозрачных материалов (рисунок 8). Оставалось найти бюджетный, но эстетически красивый вариант. В голову пришел молочный плексиглас с прозрачностью 20% с толщиной листа 3 мм, в первой же фирме лазерной резки подобрали диаметр миниатюрного цилиндра, он был равен диаметру отверстия в корпусе. Особенность в том, что станок при лазерной резке дает небольшой скос нижнего диаметра на 0.1 мм и таким образом мы получили мешок миниатюрных усеченных конусов с нижним диаметром 2,9 мм и верхним 3 мм, а высота была 3 мм как и толщина торцов нашего корпуса. Вставляем конус в отверстие и запрессовка крепко загоняет эти световоды в отверстие, а небольшая капелька клея с обратной стороны фиксирует их намертво.

image
Рисунок 8 Световоды из плексигласа

Итак, устройство получило эстетичный вид при небольших вложениях в корпус, однако этот путь хорош на старте производства и уменьшение издержек планируется путем изготовления подобного корпуса при наращивании производства. Литье из пластика не рассматривается в виду дорогого запуска производства и низких экранирующих способностей по сравнению с металлом.

Итог


image

Спасибо за внимание! Надеемся, что мы вдохновим читателей на переработку Ваших личных проектов в более масштабное производство с коммерческими перспективами. В нашей великой стране на полочках у инициаторов пылятся действительно нужные вещи, которые могут заменять зарубежные производства.

В следующей статье мы расскажем Вам историю тестирования и тонкости настройки mPCIe 3G-модема Huawei и mPCIe LoraWan-модуля MikroTik.
Подробнее..

Встраиваемый компьютер AntexGate 3G-модем. Полезные настройки для более стабильного интернет-соединения

03.08.2020 14:12:05 | Автор: admin
image

В сфере промышленной автоматизации существует негласная парадигма, в которой многие производители промышленного оборудования делают контроллеры отдельно, а модемы отдельно. Как правило, каждое устройство помещается в свой корпус, имеет своё питание, большие габариты и высокую стоимость. Такой вариант разделения функционала имеет свои преимущества и недостатки, но, по нашему мнению, он ведет, скорее, к бльшей коммерциализации, чем обусловлен какими-то объективными причинами. Поэтому мы решили пойти немного по другому пути и сделали универсальное устройство, которое представляет из себя свободно программируемый контроллер на базе Linux с модемом в едином корпусе. Это нам позволило в своих проектах практически совсем отказаться от привычных всем щитов автоматизации и прийти к более мобильным решениям.

Под катом этой статьи мы поделимся с Вами тонкостями настройки модема и несколькими полезными скриптами для более стабильного 3G-соединения.

Предпосылки и решения


При разработке своего устройства мы руководствовались тем, что оно должно выходить в мобильный интернет, чтобы подключаться к облачным платформам. Было два пути: напаивать модем на плату, либо использовать mPCIe-разъемы. Мы остановились на втором варианте и предусмотрели сразу два mPCIe-разъема (рисунок 1), поскольку такой вариант нам показался более интересным и гибким. Ведь установка и замена модема занимает считанные секунды, плюс для пользователя появляется необходимая вариативность и он может использовать такие комбинации mPCIe-модулей, которые ему необходимы под конкретный проект. Кроме 3G-модема это может быть LoraWan или Wi-Fi модули. Плюс ко всему mPCIe-решения зарекомендовали себя как достаточно надежные и качественные.

image
Рисунок 1 mPCIe-разъемы

В качестве основного 3G-модуля для нашего устройства мы рассматривали следующие варианты:

  • MikroTik R11e-LTE6
  • Quectel EC25-E
  • YUGA CLM920 TE5
  • HUAWEI MU709s-2p

Однако после проведения тестов наиболее предпочтительным для нас в плане надежности и соотношения цена-качество оказался модем фирмы HUAWEI (рисунок 2). Мы взяли его за основу и устанавливаем опционально в наши устройства. Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать настройку и скрипты относительного модема этой модели. Возможно, этот скрипт будет универсальным и будет полезен для других модемов, однако стабильность работы с другими моделями не гарантируется. Для Rasbian Buster и HUAWEI MU709s-2p всё работает отлично.

image
Рисунок 2 Модем HUAWEI MU709s-2p, установленный на плату устройства

Использование скрипта для перезагрузки 3G-модема


Для более устойчивой и безотказной работы мы написали скрипт, который будет пинговать заданный IP-адрес, а если же определенное в настройках количество пингов не прошло, то GSM-модем перезагрузится, тем самым восстанавливая зависшее сетевое соединение. Стоит отметить, что модем определяется в системе как сетевая карта lan1.

Архив со всеми необходимыми файлами можно скачать по этой ссылке. Также текст самих скриптов представим ниже.

Файл check_inet.sh необходим для проверки наличия интернет соединения. Если заданный IP-адрес не пингуется, то мы дергаем 19 ногу и перезапускаем модем по питанию. Код из себя представляет следующий вид:
#!/bin/bash#count=0;#echo "Start script"#echo 19 > '/sys/class/gpio/export'while [ true ]; do# sleep 30. /home/pi/igate.conf#echo $usb_port#echo 'AT^NDISDUP=1,1,''"'$apn'"''\r\n' #echo 'AT^NDISDUP=1,1,"internet.mts.ru"\r\n' flag=0for ((i = 1; i <= $ping_count; i++)); do#for i in {1..$ping_count}; do #делаем 5 пингов до сервера#ping -I eth1 -c 1 8.8.8.8 > /dev/null || flag=$(($flag+1))ping -I $interface -c 1 $ping_ip || flag=$(($flag+1))sleep 1doneif [ "$flag" -ge "$ping_error" ]; then #если потерь пакетов больше 3х#echo "рестарт модема - начало"#count=$((count+1))#echo $count#рестарт модемаsudo ifconfig eth1 downecho 19 > '/sys/class/gpio/export'echo out > '/sys/class/gpio/gpio19/direction'echo 0 > '/sys/class/gpio/gpio19/value'sleep 1echo 1 > '/sys/class/gpio/gpio19/value'sleep 15sudo ifconfig eth1 upsleep 1#echo -en 'AT^NDISDUP=1,1,"internet.mts.ru"\r\n' > /dev/ttyUSB3#АТ команда для записи настроек точки доступа APNecho -en 'AT^NDISDUP=1,1,''"'$apn'"''\r\n' > $usb_port#echo "рестарт модема - конец"fisleep $timeoutdone 

Файл start_inet.sh запускает check_inet.sh после перезагрузки устройства:
#!/bin/bash### BEGIN INIT INFO# Provides:          start_inet# Required-Start:    $remote_fs $syslog# Required-Stop:     $remote_fs $syslog# Default-Start:     2 3 4 5# Default-Stop:      0 1 6# Short-Description: Example initscript# Description:       This service is used to manage a servo### END INIT INFOcase "$1" in     start)        echo "Starting check_inet"        sudo /home/pi/check_inet.sh > /dev/null 2>&1 &        #/home/pi/check_inet.sh        ;;    stop)        echo "Stopping check_inet"        #killall servod        sudo kill -USR1 $(ps ax | grep 'check_inet' | awk '{print $1}')        ;;    *)        echo "Usage: /etc/init.d/check_inet start|stop"        exit 1        ;;esacexit 0

Также в архиве находится файл конфигурации igate.conf

Последовательность настройки:
1. Добавьте правило соответствия физического подключения COM-порта модема к концентратору USB. Для этого поправьте файл по следующему пути:
sudo nano /etc/udev/rules.d/99-com.rules

2. Добавьте в файл следующую строку:
KERNEL==ttyUSB*, KERNELS==1-1.5:2.4, SYMLINK+=GSM

3. Сохраните правила и перезагрузите устройство. Теперь порт Вашего модема будут определять по удобному псевдониму /dev/GSM;
4. Скачайте архив по предложенной выше ссылки, либо самостоятельно создайте файлы check_inet.sh, start_inet.sh и igate.conf;
5. Скопируйте файл check_inet.sh в папку:
/home/pi/

6. Сделайте файл check_inet.sh исполняемым:
sudo chmod +x /home/pi/check_inet.sh

7. Скопируйте файл start_inet.sh в папку:
/etc/init.d/

8. Сделайте файл start_inet.sh исполняемым:
sudo chmod +x /etc/init.d/start_inet.sh

9. Обновите конфигурацию автозагрузки выполнив команду:
sudo update-rc.d start_inet.sh defaults

10. Скопируйте файл igate.conf в папку:
/home/pi/

11. Настройте файл конфигурации. Ниже представлен файл конфигурации с комментариями:
#ip-адрес пинга. Скрипт будет пытаться пинговать этот ip-адрес, если определенное в параметре [ping_error] количество пингов не прошло, скрипт будет перезагружать GSM-модем, тем самым восстанавливая зависшее сетевое соединение.ping_ip=8.8.8.8#точка доступа APN. Это адрес точки доступа Вашего интернет-провайдера, он выдается вместе с сим-картой.apn=internet.mts.ru#период проверки соединения 3G (период пинга). Период выполнения скрипта. Каждые 30 секунд будет осуществляться проверка пингов.timeout=30#количество пингов. Общее количество пингов.ping_count=5#количество неуспешных пингов для рестарта модема. Количество неуспешных пингов, после которых необходимо выполнять перезагрузку модема. Не может быть больше чем [ping_count]. Процент потерянных пакетов нужно подбирать индивидуально в зависимости от качества покрытия сети.ping_error=3#LAN интерфейс модема. Сетевой интерфейс модема, обычно на устройстве AntexGate определяется как [eth1], посмотреть название можно выполнив команду ifconfiginterface=eth1#USB порт модема. Физический USB порт к которому подключена сетевая карта, обычно на устройстве AntexGate определяется как [ttyUSB4]usb_port=/dev/GSM


Управление скриптом


Запуск в фоновом режиме файла скрипта check_inet.sh:
/etc/init.d/start_inet.sh start

Остановить check_inet.sh:
/etc/init.d/start_inet.sh stop

Скрипт также автоматически запускается после перезагрузки устройства.

Варианты применения устройства


Рассмотрим основные задачи, под которые можно использовать устройство:
  1. Контроллер с выходом в интернет для передачи данных в облако;
  2. 3G-роутер для задач в поле;
  3. Контроллер для умного дома с резервирующим каналом 3G. То есть можно использовать LAN-порт как основной канал связи, а 3G в качестве резервного, чтобы всегда был доступ к устройству;
  4. Базовая станция LoRaWAN, то есть опрос устройств по LoRaWAN и передача данных в облако через сеть 3G или LTE;
  5. Устройство для мониторинга транспорта (подключение по CAN и стыковка с различными сервисами)

На самом деле, вариантов применения такого устройства может быть очень много и несомненным его плюсом является законченность, универсальность и мобильность. Одно устройство может заменить привычный шкаф автоматизации и стать незаменимым решением в Ваших проектах.
Подробнее..

Recovery mode Вы нервно стоите на красный, хотя машин нет. Как сделать светофор умнее а проезжать и загруженные перекрестки быстрее?

19.04.2021 14:06:47 | Автор: admin

От старого Умного перекрестка, который россиянам начали ставить недавно, до самообучающегося.


Здесь есть статья про то, какие типы Умных светофоров бывают, но она описывает устройства прошлого века, поэтому, возможно, будет интересно узнать о технологиях сегодняшних. Итак, типы Умных светофоров, которые уже можно увидеть на перекрестках городов:

Адаптивный работаетна сравнительно простыхперекрестках, где правила и возможности переключения фаз совершенно очевидны.Адаптивное управлениеприменимо лишь там, где нет постоянной загрузки по всем направлениям, иначе ему просто не к чему адаптироваться нет свободных временных окон. Первые перекрестки на адаптивном управлении появились в США в начале 70-х годов прошлого века. К сожалению, до России они дошли только сейчас, их число по некоторым оценкам не превышает 3 000 по стране. (Часто под этим же названием понимаются обычные светофорные объекты, алгоритмы работ которых меняются в зависимости от времени суток и дней недели. С терминологией в Раше пока совсем плохо, здесь мы точно обсуждаем не адаптацию по времени.)

Нейросетевой более высокий уровень регулирования движения автотранспорта. Нейронные сети учитывают сразу массу факторов, которые даже и не всегда очевидны. Их результат основан на самообучении: компьютер в прямом эфире получает данные о пропускной способности и всеми возможными алгоритмами подбирает максимальные значения, чтобы в сумме со всех сторон в комфортном режиме за единицу времени проезжало как можно больше транспортных средств. Как это делается, обычно программисты отвечают не знаем,нейросеть это черный ящик, но мы вам раскроем основные принципы

(Некоторые фирмы, и даже в этом был замечен Яндекс, предлагают ещеГеоинформационные светофоры. Эти декларируют использование GPS и GLONASS навигации для определения ТС общественного автотранспорта, а также спецмашин, чтобы подстраиваться под их беспрепятственное прохождение. Но мы не рассматриваем этот тип умных перекрестков уже потому, что практика показала их несостоятельность. Такое дистанционное планирование постояннонатыкается на резкие изменения в характере движения потоков, в результате чего расчеты все время претерпевают изменения и не согласуются с текущей обстановкой на перекрестке, где важна каждая доля секунды. Пока не будет доказано обратное, мы эту тему не описываем.)

Адаптивные светофорыиспользуют устаревшую технологию подсчета автотранспорта на перекрестках: физические датчики или видеодетектор фона в определенных зонах. Емкостной датчик или индукционная петля видят ТС только в месте установки - на несколько метров, если конечно не потратить миллионы на прокладку их во всю длину проезжей части. Видеодетектор фона показывает лишь заполнение транспортными средствами дорожного полотна относительно этого полотна. Т.е. камера должна четко видеть эту площадь, что достаточно сложно на большом расстоянии из-за перспективы и сильно подвержено атмосферным помехам: даже легкая метель будет диагностироваться как наличие движения автотранспорта фоновый видеодетектор не различает тип детекции.

Справедливости ради надо сказать, чтоадаптивным светофорами не нужны качественные данные о всех параметрах движения, повторим: они работают только в ситуациях, где правила переключения абсолютно очевидны и только на мало загруженных перекрестках.

Нейросетевые светофорыи для распознавания объектов тоже используютнейронные сети,за счет этого они получают более информативную и супер точную картину происходящего. Эти мозги распознают любые образы в их любых положениях и поэтому более точно считают количество транспортных средств, делают это на гораздо большем расстоянии с одной камеры. Кроме этого,нейронные сетиопределяют качественный состав ТС как по типу, так и множеству других параметров. Например, длинная фура и быстрый Ferrari имеют совершенно разную манеру начала движения, что по-разному влияет на алгоритмы умного светофора. Даже постоянно забывающая трогаться на зеленый свет блондинка со знаком У на ТС постепенно включается в коэффициент поправки расчетов.Кроме того,нейронные сетиумеют распознавать и людей, что тоже очень важно ведь пешеходам тоже хочется пройти через дорогу. А такженейросетидиагностируют более сотни других объектов от детской коляски с велосипедами до чемоданов и оружия.

Нейронные сетивообще почти не имеют ограничений по точкам установки, они распознают любые объекты из любых ракурсов в любом виде и при больших перекрытиях часто достаточно видеть лишь 15% автомобиля, чтобы понять, что это автомобиль. Соответственно,нейросетевой светофордешевле в монтажном плане, в количестве видеокамер, длине проводов и прочих монтажных хитростях.

Нельзя не сказать просложность юстировки камер дляадаптивных светофоров, их видеодетектор жестко привязан к виду дорожного полотна. В результате ветров и вибраций от грузового автотранспорта эти видеокамеры постоянно сбиваются со своего обзора и требуют чуть ли не еженедельной подстройки, а это вышка, люди, затраты. И ограничение движения на время работ.Нейросетевые камерыбудут понимать всё происходящее до тех пор, пока хоть как-то видят дорожную обстановку, даже большие смещения для них не критичны.

Разберем подробнее, где и за счет чего эти умные светофоры позволяют повысить пропускную способность:

Пример 1.Прилегающая к трассе второстепенная дорога.

Адаптивный светофор. Прилегающая к трассе второстепенная дорога.Адаптивный светофор. Прилегающая к трассе второстепенная дорога.

Когда проезжает одна машина в час из близлежащей деревеньки, так или иначе, мы обязаны пропустить её. Но для этого нам придется останавливать движение каждые 5 минут она не может ждать час. Если для пешехода достаточно повесить кнопку для включения зеленого, то у автомобиля такой возможности нет.

В этой конфигурации в одинаковой степени подходят оба типа светофоров:адаптивный потому что эта ситуация абсолютно очевидна,нейросетевой потому что он дешевле. (Почему дешевле разберем дальше.)

Кто-то здесь скажет: -Давайте лучше построим разгоночную полосу и светофор вообще не нужен. - Но машинам иногда надо поворачивать налево тогда придется делать и разворотное кольцо. А у нас еще и пешеходы, которые тоже не прочь пересечь трассу им нужно построить под- или надземный переход. Всё это потребует уже десятки миллионов рублей на строительство и миллионы на обслуживание. Поставить и обслуживать два столба с тремя лампочкам и с парой видеокамер цифры на два порядка дешевле. Хотя выбор есть.

Пример 2.Городской перекресток в незагруженное время.

Нейросетевой светофорНейросетевой светофор

В обычных городах мы часто сталкиваемся с ситуацией, когда стоим на красный свет в то время, как в поперечном направлении никого нет. Например, в Иванове час пик бывает только несколько часов в сутки. А ночью и вообще всех нас нервирует никому не нужное ожидание чуть ли не на каждом перекрестке. Зачем мы тратим время и бензин, а также изнашиваем тормозные колодки? Здесь постоянно приходит на ум ненормативный термин - тупой светофор.

Если по какому-то из направлений нет движения или оно быстро закончилось после включения там зеленого сигнала, светофор имеет все предпосылки дать проезд загруженному участку. Но мы стоически ждем своей фазы!

Никакими расписаниями этот вопрос не решить, обычная логика, которая есть в любом контроллере светофорных объектов, ошибется конкретно в этот день и в это время. Хотя ручные подстройки, конечно, ведутся и какой-то эффект они приносят. Ногораздо правильнее иметь обратную связь здесь и сейчас: если видеокамеры видят, где идет транспорт, то и включить надо зеленый в этом месте. Причем, заранее не заставляя тормозить.

Опять же подходят оба типа светофоров:адаптивный потому что ситуация очевидна,нейросетевойчуть лучше потому что видит транспортные средства дальше, не потребуется тормозить, ведь нам надо задолго дать команду несколько секунд уйдет на желтый. К тому же у нас опять же есть люди.Адаптивныйбудет постоянно выдавать им какое-то время на переход, потому что он их не различает.Нейросетевой будет переключать только по появлению.

Вы опять что-то хотели сказать:пешеходам можно дать кнопку. Да, только как-то это не кошерно в присутствии умного девайса. К тому же требуется определить - все ли перешли, а это может сделать тольконейросетевой светофор.Адаптивныйдаст лишь среднестатистическое время для движения быстрым шагом.А ситуация здесь двоякая: какой-то мальчонка быстро перебежал, а какая-то бабушка будет долго ковылять. А то и вовсе пойдет отряд юнармейцев из соседней школы.

Вы еще что-то хотели сказать:в ночное время надо включать мигающий желтый на всех перекрестках!- Пробовали, уже много десятков лет. Выяснили, что в нашей стране это очень опасно. Интернет просто забит роликами автогонок, никакие измерители скорости не останавливают ночных любителей разогнаться по городским дорогам до 300 км/час. В хлам превращаются не только автомобили, люди тоже переходят дороги по ночам.

И, если мы говорим про ночной режим,нейросетевые светофорыгораздо эффективнее не только с точки зрения пропускной способности не придется тормозить, если вы едете с нормальной скоростью, они еще и выполняют роль полицейского могут остановить любого гонщика.Нейронные сетиопределяют скорость несущегося, наличие другого автотранспорта и пешеходов, которым это может угрожать, и вычисляют степень опасности. Причем, конкретно мы против превращения умного устройства в наказательный механизм. Если компьютер видит даже повышенную скорость, но не находит угрозы, то конкретно наша логика не мешает проезду, скажем так, нарушителю.

Так сделано не потому, что мы как-то не признаем закон, мы так настроили наше оборудование в качестве задела на будущее. С нашей точки зрения жесткие ограничения скоростей, в принципе, не нужны. Кому с какой скоростью и в каком месте двигаться должен определять компьютер! Он всё просчитывает и выдает достаточно точное решение. Умный светофор должен останавливать только тех, чья скорость реально угрожает другим участникам движения. А ловить нарушителей другая тема, для этого есть специальные устройства.

Пример 3.Постоянно загруженный перекресток.

Нейросетевой светофорНейросетевой светофор

Здесь, наверно, каждому понятно, что подойдет тольконейросетевой светофор, потому что очевидной логики по переключению светофорных фаз просто нет: со всех сторон идет автотранспорт сплошным потоком, и кому дать приоритет?

Тем не менее, мы должны выделить какие-то временные фазы, у них есть длина. Сколько дать времени для проезда с севера на юг, чтобы прошло максимальное количество транспортных средств? Одну минуту, две, три? А может 569 секунд? Кто вот это должен сказать, какой-то очень умный человек или все-таки применить научный подход?

Мы еще ничего не рассказали, но уже услышали ваш вопрос: -Не все ли равно? Нет, потому что движение неоднородное, мы имеем автотранспортную пружинку: при трогании потока она растягивается, при остановке сжимается. И по времени часто превышает сам процесс движения между соседними перекрестками. Чем больше остановок, тем меньше ТС пройдет в результате всего времени.

И вы сразу предлагаете: -Тогда надо дать максимально длинную фазу, чтобы не создавать частых пружин. Правильно это было бы, если у нас не было другого направления: с востока на запад. Оно тоже требует максимальную фазу. Эта игра у нас называется волки овцы: Те, кто едет волки, а стоят овцы.

И вы, уже не подумавши скажете: -Давайте всем дадим поровну! Допустим! Но сколько именно поровну? Ладно, договорились на 5 минут каждому. Но одно направление утыкается во второй перекресток, и ему эти 5 минут как мертвому припарка, оно встает уже через 3 минуты. Остальные две минуты перекресток просто забит еле двигающимися автомобилями. Мы теряем в скорости трафика, что тоже ведет к понижению пропускной способности.

В результате мы должны учитывать еще и скорость всех потоков в каждый момент времени. Кстати, от неё зависит и время сжатия пружин на каждом направлении: чем выше скорость была, тем дольше остановка потока.Также пружины зависят от типа автотранспорта: фура будет намного дольше разгоняться, легковые намного быстрее, поэтому нам нужно пониматьтип ТС и его размеры.

Кстати, об авариях, это еще целый комплекс вводных с тысячью неизвестных. Просчитать оптимальные режимы всех светофорных объектов задача для компьютера, а не примитивной житейской логики. Когда на совершенно простом незагруженном перекрестке фура уронила ящик,адаптивный светофорсошел с ума. Он все время пытался пропустить загруженное направление, а это было невозможно физически. В результате в пробку встало и другое свободное направление.

Анейросетевой светофорпросчитывает миллионы постоянно меняющихся параметров, подбирая оптимальные алгоритмы работы, в результате обеспечивает и повышение пропускной способности в любых, в том числе аварийных условиях, а также повышает безопасность: автоматически останавливает транспорт на полосах, где одно столкновение может перерасти в серийное.

И это только 30% повышения эффективности на загруженных всегда перекрестках. Самое интересное, что эту цифру легко довести до 60%, как вам такое? Не устали стоять в пробках?Хотите ездить в два раза быстрее?Здесь уже говорили, что самая затратная часть в этом процессе автотранспортная пружинка: на остановки и троганья уходит где-то ДО, а где-то БОЛЕЕ 50% времени. Что, если мы не будем останавливать больше половины автотранспорта? Если к нашему Умному светофору подключить соседние Умные светофоры, тонейронная сетьполучает ценную информацию: когда, где и на какой скорости движется поток, какой типа транспорта в каждом потоке, даже манеру вождения отдельных транспортных средств (помните блондинку, которую все объезжают?). Таким образом, мы уже можем убрать каждую вторую пружинку, а то и больше.

- Видим, что у вас появились и конструктивные предложения: -А что если и пред-предыдущие светофоры завести в общую систему? Совершенно верно,таким способом по Москве или Питеру можно ездить в разы быстрее!

А что сейчас? В больших городах построены шикарные центры АСУДД, в которых профессиональные специалисты (извините за тавтологию) управляют светофорными объектами. Они, конечно, не нажимают кнопку для каждой лампочки, но именно вручную выставляют режимы работы каждому светофору. В других городах и этого нет просто среднестатистическое расписание. Наверно, это круто для 30-х годов! Не сегодняшнего, а прошлого века, когда на улице стоял в будке регулировщик теперь его работа ведется удаленно.

Хотя, человек может обыграть компьютер в шахматы! В этой игре тоже миллион неизвестных. Наверно, в АСУДД работают профи. Но сколько существует гроссмейстеров на миллион людей, которые просто умеют играть в эту игру?Все-таки в 99,999999999999% выиграет компьютер.

После этих слов обычно возникает тяжелая пауза люди не любят верить в некий искусственный интеллект, уж больно часто им в нашей стране называли совершенно неинтеллектуальные вещи. Поэтому приведем пример совершенно очевидной эффективности, который понятен и интеллекту живому. Возьмем три последовательных перекрестков в обоих направлениях, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга скажем, в минуте езды. Если мы включим зеленую волну по каждому направлению, то оба пропустят транспорт за 3 минуты. Заметьте, это комфортное время ожидания для овец. Но сейчас мы имеем пружину: два троганья и три торможенья, которые в три раза увеличивают время каждого потока и соответственно время ожидания поперечного.

В 3 раза повышается пропускная способность на загруженных перекрестках!

И снова вопрос: -Да, вы сделаете 3 участка, где транспорт будет летать, но весь этот поток упрется в четвертый уже не такой умный перекресток! Позвольте сразу не согласиться с фразой весь этот поток. Перегруженные перекрестки находятся в городах, обычно в их центрах, соответственно там много жилых домов, офисов, магазинов и прочих мест, куда едут люди. Т.е. за 3 участка не весть поток упрется в 4-ый перекресток, часть рассосется опять женейросетеваясистема управления может это легко рассчитать. К тому же за эту зеленую фазу мы исключаем приток других авто, т.е. мы можем заранее узнать максимальный объем ТС и соответственно вывести всех на такой участок дороги, который позволит создать приемлемую очередь перед обычным перекрестком. Т.е. заранее нужно выбирать длинные участки дорог перед старой версией светофоров.Никакого коллапса здесь не будет!

Хотя правильно замечено, что на общую системунейросетевогоуправления лучше завязывать вообще весь город. И это тоже возможно и нужно, к этому мы когда-нибудь все придем!Умные светофоры на базенейронных сетей это безусловное будущее для России. Невозможно бесконечно строить высотки в центре Москвы, торпедировать продажу автомобилей и при этом ездить медленнее, чем ходить пешком. Для всего развитого миранейросетевыетехнологии стали уже обыденностью, и такие задачи там решаются очень быстро.

Внедрение Умных перекрестков.
Это самый простой с точки зрения технической реализации и самый сложный с точки зрения борьбы с технократией вопрос. Достаточно поставить 4 камеры во все направления даже на уже имеющиеся опоры и в большинстве случаев можно запускаться в работу. Главным элементом Умного перекрестка является программное обеспечение. Конечно, чем больше камер, тем выше эффективность, количество подбирается путем проектирования.

О самом сложном!
Сегодня везде уже стоят светофорные объекты прошлого века. Под них создана огромная инфраструктура с немалыми деньгами на обслуживание. Руководство регионов РФ само по себе технократично, а тут еще и передел рынка.

Есть и позитивная новость, Правительство РФ активно развивает Интеллектуальную транспортную систему, как минимум, на словах. Есть достаточно много Постановлений Правительства РФ для этого, более того выделяются деньги хотя бы поэтому Указу. Но, по нашему опыту, на местах настолько сильно сопротивляются прогрессу, что даже часто не осваивают эти средства, не смотря на то, что за это предусмотрено наказание.

Есть еще одна новость средней позитивности: Прогресс все равно придет! Было бы неправильно думать, что деньги выделяются просто так, правительственные круги активно двигают московские фирмы, которые занимаются поставкойадаптивных светофоров. И против Москвы сопротивляться сложно, она придет и снесет всех политиков региона. Но новость средняя, потому чтоадаптивное управление это прошлый век, оно уже 50 лет как используется в Штатах исегодня там меняется нанейросетевое.

Чаще всего, чтобы ничего не делать, говорят: на весь город денег нет, а постепенное внедрение сломает годами выстроенную логику работы других светофоров и приведет к коллапсу, типа, если где-то транспортные потоки пойдут быстрее, в других местах всё встанет. Постоянно это слышим.Но, в городах каждый день происходят какие-то изменения с пропускной способностью: перекрываются на ремонт дороги, строятся новые, сужаются зимой улицы, устанавливаются новые светофорные объекты, меняются знаки Ничего не привело еще к коллапсу, а наоборот разгружает трафик.

Установка отдельно взятого умного перекрестка равносильна постройке еще одной полосы во всех направлениях или выставлению знака остановка запрещена на обочинах.Такую ситуацию легко просчитать, и перестроить ближайшие светофоры, как это всегда и делалось много десятков лет. Разговоры о конце света сильно преувеличены.

Более того,нейросетевой перекрестоквидит транспортный поток и на съезд, поэтому может быстро перестроиться, если понимает, что в данном конкретном направлении пускать транспорт нет смысла.

Информативности ради, надо добавить, что через десяток лет придет еще один тип Умных светофоров - Коммуникационный. Уже сегодня в машинах марки Volvo устанавливается оборудование, способное передавать данные о себе всем заинтересованным системам управления движением. Не потребуются даже камеры. Но для этого надо, чтобы поржавеливсе старые модели. Хотя не исключено, что такие устройства станут обязательными - также как автолокаторы на самолетах, которые ввели после одной из воздушных авиакатастроф. До России, конечно, полезные и спасающие жизни технологии могут долго не дойти.

Подробнее..

Из песочницы Умный дом в умном городе

16.06.2020 14:11:48 | Автор: admin
image

Майским утром 2022 года, до того как вы проснулись, в окружающем цифровом мире произошло множество событий. Датчик сна и пробуждения совместно с умной кроватью зафиксировали ваш режим отдыха. Данные были отправлены через шлюз IoT на облачный сервис, который в свою очередь отправляет отчеты на ваше мобильное устройство.

Двухконтурный котел, система полива домашних растений, системы безопасности и видеонаблюдения обслуживаются другим облачным сервисом, подключенным к распределенной сети Wi-Fi седьмого поколения. У вас нет необходимости в стационарном компьютере как таковом, поскольку смартфон и технологии VR/AR предоставляют более удобную в использовании систему. В арсенале вашего умного дома находится шлюз туманных и граничных вычислений, подключенный к провайдеру интернета 5G и к глобальной паутине. Проводное соединение не соответствует вашему образу жизни, вы мобильны и независимы от места своего пребывания. Можно и дальше развивать эту историю и неважно, сбудется она или нет, но ее близость к современной реальности очевидна.


После окончания университета моя основная деятельность тем или иным образом была связана с автоматизированными системами управления производста или транспорта. Кроме того мне всегда была интересна сфера информационных технологий. Концепция интернета вещей позволяет наилучшим образом совместить различные уровни технологий, начиная с конечных устройств, сенсорных сетей и заканчивая машинным обучением и облачными сервисами. Этот материал проанализированная и отфильтрованная выжимка данных с популярных ресурсов и из научной литературы и личного опыта. Она поможет понять масштабы трансформаций и предположить будущее, которое начинается уже сегодня.


Интернет вещей. Введение в тему


Википедия определяет понятие интернет вещей следующим образом: Интернет вещей (IoT) (англ. Internet of Things, IoT) концепция вычислительной сети физических предметов (вещей), оснащенных встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой, рассматривающая организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключающее из части действий и операций необходимость участия человека.


Независимо от того, где происходит выход в интернет, отличительной чертой IoT-системы является то, что тем или иным образом она всегда подключена к всемирной паутине. Благодаря перемещению данных с датчиков, граничных и умных устройств в интернет появляется возможность подсоединить простейшие устройства к устоявшемуся миру облачных сервисов.


Считается, что первую в мире интернет-вещь создал один из отцов протокола TCP/IP Джон Ромки в 1990 году, когда он подключил к сети свой тостер. Но только в нынешнем веке в связи с бурным развитем коммуникационных технологий сформировалась концепция IoT и получила свое практическое воплощение. Термин интернет вещей, по всей видимости, обязан своим появлением Кевину Эштону, который в 1997 г., работая на компанию Proctor and Gamble, для управления системой поставок применил технологию радиочастотной идентификации (RFID). Благодаря этой работе в 1999 г. его пригласили в Массачусетский технологический институт, где он с группой единомышленников организовал исследовательский консорциум Auto-ID Center.


Наиболее важным отличием IoT от интернета людей являются:


  • фокус на вещах, а не на человеке;
  • существенно большее число подключенных объектов;
  • существенно меньшие размеры объектов и невысокие скорости передачи данных;
  • фокус на считывании информации, а не на коммуникациях;
  • необходимость создания новой инфраструктуры и альтернативных стандартов.

image

Варианты IoT-решений. Полный спектр различных вариантов на всех уровнях IoT-архитектуры

Расширяем горизонты. Умный город


Умный дом является органической частью умного города.


Умный город это определение, описывающее объединение в общую систему того, что раньше существовало автономно. Умные города меняют к лучшему качество жизни горожан, в частности, в отношении безопасности, защищенности и простоты получения услуг. Например, Барселона и некоторые другие города оборудованы этой системой. Мусорные баки там опустошаются в зависимости от текущей наполненности, а также от времени последнего вывоза мусора. Это позволяет эффективнее справляться с вывозом мусора, задействовать меньше ресурсов, расходовать меньше налогов и при этом своевременно предотвращать появление неприятных запахов. Умные города подчиняются правительственным постановлениям и предписаниям, поэтому этот сегмент имеет точки пересечения с правительственной сферой.


Одной из отличительных черт умного города можно считать большое количество измерительных приборов. В подобных городах необходимо около миллиона экологических датчиков для отслеживания объема потребления электроэнергии, данных о температуре воздуха, условий окружающей среды, качества воздуха, уровня шума и информации о загруженности парковочных мест. Эти особенности большой объем данных и узкополосную связь необходимо учитывать при разработке оптимальной IoT-архитектуры.


По концепции издания МСЭ это город знаний, цифровой город, кибергород или экогород в зависимости от целей муниципального планирования. Умные города в экономическом и социальном аспектах устремлены в будущее. Они ведут постоянный мониторинг важнейших объектов инфраструктуры автомобильных дорог, мостов, туннелей, железных дорог, метро, аэропортов, морских портов, систем связи, водоснабжения, энергоснабжения в целях оптимального распределения ресурсов и обеспечения безопасности. Такие города постоянно наращивают число предоставляемых населению услуг, обеспечивая устойчивую среду, которая способствует благополучию и сохранению здоровья горожан.


В настоящий момент уже более 2500 различных городов мира реализовали концепцию проектов Smart City в том или ином объеме. К подсистемам умного города можно отнести следующие:



image

  • Геоинформационнная система выполняет роль общей географической платформы для остальных подсистем;
  • Интеллектуальная транспортная система ГИС оптимизирует дорожный трафик, предоставляя информацию о ситуации на дорогах для городских информационных панелей и и веб-ресурсов. Система управляет работой светофоров в зависимости от загруженности перекрестков, показывает расписание и текущее положение общественного транспорта, расчетное время пути и многое другое;
  • Электронное здравохранение позволяет оптимально и качественно провести анализ состояния пациентов за счет единой электронной базы. Лечащий врач сможет ознакомиться с ранними медицинскими записями, узнать, какие проводились анализы и назначалось лечение в других клиниках. Системы видеоконференции и дистанционного контроля совместно с развитыми системами автоматизированного управления позволят провести консилиум специалистов и даже хирургические операции под удаленным контролем.
  • Подсистема безопасности Safe city основана на взаимодействии всех муниципальных и чрезвычайных служб: полиции, МЧС, энергетических и др. Необходимая информация с ГИС и видеокамер оперативно поступает в командно-ситуационный центр.
  • Электронное образование eEducation позволит студентам посещать лекции сидя за своим компьютером. В связи с мировой тенденцией и последними событиями дистанционное обучение занимает важное место в системе образования. Тема достаточно обширная, достойная отдельной статьи.

Умный город по функциональности можно разделить на следующие области:




Примеры платформ городской инфраструктуры



www.ritm-it.ru/files/iot/complex/umnyj_dom_kvartal_gorod.pdf


www.researchgate.net/figure/An-IoT-hub-acts-as-a-portal-for-Smart-City-Infrastructure-as-well-as-other-hubs_fig1_301419757

**

Город по кирпичикам. Умные здания

**

Умный дом предназначен для максимально комфортной жизни людей благодаря использованию современных высокотехнологичных средств. Принцип работы системы заключается в автоматизации всего, из чего состоит жилая постройка: освещение, кондиционирование, система безопасности, электроэнергия, отопление, водоснабжение и водоотведение и так далее. К основным подсистемам умного дома относятся климат-контроль, освещение, мультимедиа (аудио и видео), охранные системы, связь и другие.


Умное здание (англ. smart building) это централизованная автоматизированная система контроля и управления за отоплением, вентиляцией, кондиционированием, освещением и другими службами здания. Основа система управления зданием (BMS, building management system), позволяющая контролировать все вышеперечисленные системы. BMS состоит из программного обеспечения и аппаратной части. Довольно часто система управления зданием поддерживает различные протоколы и стандарты, как C-Bus, LonWorks, Devicenet и др. Умные здания часто выступают в роли одной из составляющих систем умного города. iot.ru/wiki/umnoe-zdanie


В проекте умного дома можно выделить три основные подсети: сеть мультимедийных устройств, сеть электрооборудования и сенсорную сеть. Последняя предполагает наличие датчиков: движения, света, температуры, давления, влажности, утечек и т.п.


В целом умный дом предоставляет его владельцу такие преимущества:



  • снижение потребления ресурсов (газ, вода, электроэнергия);
  • высокий уровень комфорта;
  • обеспечение необходимого взаимодействия всех автоматизируемых систем;
  • снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций;


Требования к системе автоматизации умного дома таковы:


  • Совместимость. Чем более открыта система, тем легче будет обучить устройства управления светом, термостаты, аудио/видео-оборудование, устройства безопасности и другую электронику общаться друг с другом. Чтобы обеспечить совместимость между различными электронными устройствами, изготовители домашних систем автоматизации часто формируют партнерства для создания устройств, совместимых с продукцией другого изготовителя. В итоге продукты могут беспрепятственно общаться с большим разнообразием других систем. Также изготовители автоматизации поддерживают совместимость путем использования в своих системах коммуникационных решений, основанных на технологических стандартах.
  • Удаленный доступ. Возможности удаленного доступа позволяют вам контролировать среду своего дома и изменять параметры настройки света, термостата и иных механизмов с ноутбука, планшета или мобильного телефона через Интернет. Удаленный контроль чаще всего является услугой, которую изготовители оборудования или интеграторы системы предоставляют бесплатно.
  • Использование IP протокола для внешней сети. IP сети уже давно стали международным стандартом. Изготовители могут обеспечить вертикальную и горизонтальную расширяемость, спроектировав системы таким образом, чтобы обеспечивать коммуникации на общем сетевом протоколе.

Различают автоматизацию частных и коммерческих зданий. В коммерческих зданиях автоматизация как правило служит целям голой функциональности и построена на принципах промышленного исполнения, в структуре которой содержатся программируемых контроллеры, развитая шинная сетевая топология и прочее. Структурно схему автоматизации коммерческого здания можно представить как многоуровневую систему.




  • Полевой уровень (Field level) представляет собой совокупность сенсоров и исполнительных механизмов, таких как клапаны, насосы.
  • Уровень автоматизации (Automation level) содержит программируемые логические контроллеры (PLC или другой термин DDC direct digital controller), а также распределенную полевую шину. Устройства (или узлы), которые обмениваются данными через полевую шину или сеть, геометрически расположены и связаны друг с другом определенным образом. Это известно как топология шины или сети.
  • Уровень управления (Management level) это уровень IT и диспетчерского контроля Human machine interface HMI.

Konnex (KNX), ранее известный как European Installation Bus (EIB), представляет собой промышленную коммуникационную систему управления зданием, в которой используются информационные технологии для подключения таких устройств, как датчики, исполнительные механизмы, контроллеры, рабочие терминалы и мониторы. Технология KNX предназначена для использования в электрических установках для реализации автоматизации процессов в зданиях.


Во многих проектах KNX должны быть реализованы решения для управления освещением, вентиляций, кондиционированием и другими процессами. Сигнал создается датчиком в ответ на нажатие кнопки, а затем отправляется на привод через шину в виде кадра данных. Затем исполнительный механизм подтверждает получение кадра данных и предпринимает действие в соответствии с сигналом, например, переключает реле. Связь происходит между двумя узлами, которые необходимы для реализации управления.



Когда мы говорим об автоматизированных функциях в зданиях, часто используются термины автоматизация здания и локальный контроль (building automation, building control). На первый взгляд эти термины кажутся синонимами. Для пояснения Ассоциация немецких инженеров определяет автоматизацию здания следующим образом: Автоматизация зданий это компьютеризированные измерения, контроль и управление инженерных систем здания. Из этого определения мы можем сделать вывод, что локальный контроль является частью автоматизации здания. Автоматизация зданий была впервые реализована в коммерческих зданиях для автоматического управления системами. Систему локального контроля можно представить в виде домашнего термостата для отопления, который совмещает в себе функции различных уровней. Устройство содержит переключатель режимов и контроллер комнатной температуры. Это устройство содержит встроенный датчик и процессор. Датчик отправляет свои показания температуры процессору, который затем обрабатывает информацию. Это также позволяет вам устанавливать и контролировать заданное значение для комнатной температуры.



В классической структуре автоматизации на верхнем уровне управление осуществляется с помощью системы SCADA, которая представляет собой инструментальную среду для разработки пользовательского интерфейса систем управления и сбора данных. Существенный вклад в открытость систем автоматизации внес стандарт OPC, обеспечивший системным интеграторам широкий выбор аппаратного обеспечения, совместимого со SCADA-системами.


В современных тенденциях развития технологии IoT структура автоматизации здания можно представить в следующем виде:



  • Уровень граничных вычислений перемещает обработку, близкую к тому месту, где генерируются данные. В случае IoT граничным устройством может быть сам датчик с небольшим микроконтроллером или встроенной системой, способной к WAN-связи. В других случаях граница будет шлюзом в архитектурах с особенно ограниченными оконечными точками, заставляющими шлюз зависать. Граничная обработка также обычно упоминается в контексте машина-машина, где существует плотная корреляция между краем (клиентом) и сервером, расположенным в другом месте. Edge уровень также включает в себя Field уровень и уровень автоматизации c полевыми шинами обмена данными. Однако технологии IoT расширяют применение сети Field уровня, которые можно свести к двум категориям по физическому: проводные и беспроводные и сетевому уровню: сети на базе IP протокола, сети других стандартов.
  • Сетевой уровень. В терминах IoT представляет собой сеть построенную по стандартам TCP/IP, преимущества которой можно свести к повсеместности, долговечности, масштабируемости и надежности. С точки зрения IoT, приближение IP-адреса к источнику данных соединяет мостом два мира управления данными. Информационные технологии управляют инфраструктурой, безопасностью и обеспечением сетей и объектов в сети. Операционные технологии управляют состоянием и пропускной способностью системы, которая функционирует для производства чего-либо.
  • Уровень облачных вычислений. Понятие облако относится к инфраструктуре вычислительных служб, которые обычно требуются по запросу. Набор ресурсов (вычислений, сетей, хранилищ и связанных с ними программных сервисов) может динамически масштабироваться в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от средней нагрузки и качества обслуживания. Облака, как правило, представляют собой крупные центры обработки данных, которые предоставляют клиентам услуги, ориентированные на внешнего потребителя, и модель оплаты за использование.


commons.wikimedia.org/wiki/File:IIoT_Architecture.png

Поставщик облачных сервисов находится за пределами граничного устройства IoT и руководит глобальной сетью. Одной из особенностей архитектуры IoT является то, что устройства PAN и WPAN могут не соответствовать протоколу IP. Протоколы, такие как Bluetooth Low Energy (BLE) и Zigbee, не основаны на IP, тогда как все в глобальных сетях, включая облака, основано на IP. Таким образом, роль пограничного шлюза (Edge) заключается в выполнении перевода из одного протокола в другой.




Стоит упомянуть такой немаловажный функцию IoT архитектуры как IoT платформы. Платформы IoT это ключ к разработке масштабируемых приложений и услуг IoT, которые соединяют реальные и виртуальные миры между объектами, системами и людьми. Тем не менее, поскольку рынок платформы IoT представляет собой действительно новый сегмент, которого несколько лет назад почти не существовало. IoT платформы располагаются на уровне облака и на кривом Edge уровне, в таком случае эти платформы так и называются Edge платформы, функция которых заключается в качестве шлюза, агрегирующего различные протоколы. Для домашней автоматизации существуют готовые open-source решения такие как: www.home-assistant.io, mjdm.ru, и другие.


Согласно IoT Analytics современная IoT платформа состоит из восьми важных архитектурных строительных блоков, которые можно свести в следующую иерархическую таблицу:




Заключение


Существующий ныне Интернет людей принес реальную пользу множеству пользователей, компаний и целых стран. Но сегодня мы вступаем в эпоху, когда Интернет вещей (IoT ) может радикально изменить жизнь каждого жителя планеты, решить множество технических и социальных вопросов. Современные технологические тенденции такие как IoT, общедоступный Wi-Fi, повсеместная сотовая связь, развитые протоколы дальней связи LoRaWAN, беспроводные самоорганизуемые сети способствуют расширению умных городов. Параллельно со умными городами развивается тенденция концепция умного дома. Умные дома полагаются на информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), поднимающие жизненный опыт на новый уровень. Дома становятся подключенными к Интернету и облачным сервисам через интеллектуальные устройства, которые предлагают услуги, начиная от простой информации, такой как прогноз погоды, до интеллектуальных алгоритмов адаптации и оптимизации потребления энергии домом.


Со своей стороны архитекторы и разработчики должны понимать эти современные требования и технологии. Преимущество интернета вещей заключается не в том, что какое-то одно устройство или какая-то одна точка передает данные серверу. Данные передает целая группа устройств, и ценность представляет совокупная информация со всех этих устройств. В любом проекте должен быть заложен потенциал к развитию, это необходимо учитывать при разработке чего-то нового.



Используемые источники информации


  • Перри Ли Архитектура интернета вещей 2019
  • Giacomo Veneri Hands-On Industrial Internet of Things 2018
  • Hermann Merz Building Automation Communication Systems with EIB/KNX, LON and BACnet second edition 2017
  • Андрей Дементьев Умный дом XXI века 2016
  • Michael Stanton Young Smart Home Digital Assistants, Home Automation and the Internet of Things 2018
  • А. В. Росляков Интернет вещей 2015
  • 5 things to know about the IoT Platform ecosystem iot-analytics.com/5-things-know-about-iot-platform
  • Умный город изнутри взгляд Huawei habr.com/ru/company/huawei/blog/421937
  • Как строить умный город. Часть 1. Проект Smart Cities andCommunities
  • Подходы к развитию программы Умный Город www.ritm-it.ru/files/iot/complex/umnyj_dom_kvartal_gorod.pdf
  • Morgan Kaufmann Smart Cities and Homes Key Enabling Technologies 2016
Подробнее..

15 причин подключения приборов учета к системе диспетчеризации потребления энергоресурсов, личное мнение (IoT провайдер)

02.02.2021 00:22:58 | Автор: admin

Учет и контроль вот главная экономическая задача каждого Совета рабочих, солдатских и крестьянских депутатов, каждого потребительного общества, каждого союза или комитета снабжения, каждого фабрично-заводского комитета или органа рабочего контроля вообще.

В. И. Ленин

Ужаснулись? Ленина вспомнил. А что тут страшного? Ведь на самом деле к тому и пришли: учет и контроль - наше все, успех любого бизнеса. Однако довольно лирики, перейдем к делу. Вначале расскажу, почему возникла идея, потом сама статья.

Однажды мне захотелось поделиться своим опытом работы IoT-провайдером в ЖКХ. Работа такая, прямо скажу, неоднозначная и достаточно редкая. Кому интересно, читайте статью о личном опыте деятельности в сфере ЖКХ. Однако, за время работы над новым сайтом, когда вошел в новый 2021 год, понял, что многое для себя надо переосмыслить. А для людей понятным и ясным языком донести информацию. Вот и задумал серию статей. Когда клиенты обращаются ко мне, чтобы подключиться или создать свою систему, возникает много вопросов. В статье решил закрыть все и написать свои ответы, почему электронный учёт это выгодно.

Первоначальное внедрение учета или модернизация существующей системы учета ресурсов индустриальных и жилых объектов (тепло, вода, электричество, газ) приносит экономию от 5 до 20% в зависимости от ситуации, электронный сбор этих данных дополняет и повышает эффективность учета. В случае применения систем АСКУЭ на ряде объектов, мы получаем дополнительную экономию бюджета до 15%.

Приведу несколько простых примеров:

Бизнес центр 10.000 кв.м (плотность - 2000 человек)

Электрическая энергия 9,5 млн рублей в год;

Тепловая 6 млн рублей в год;

После внедрения учета электроэнергии сумма аванса в среднем за год снизилась на 0,5 млн рублей;

Тепловая энергия 1 месяц простоя в случае поломки оборудования прибавит 3-5% от общей суммы за год. Поломка может быть до смешного простая, превышения диапазона разницы измерений между приборами. Например,(на подаче 2 кубометра теплоносителя, на обратном трубопроводе 1 кубометр теплоносителя).

Жилой дом, 9 этажей, 6 подъездов (стандартная панелька)

Небаланс электроэнергии, плавающий ОДН, формируется по двум причинам. Первая не единовременное снятие показаний между общедомовым прибором и квартирными. Вторая причина наличие у жильцов разномастного зоопарка оборудования, при этом преднамеренных хищений нет. Устранить небаланс без внедрения единой системы невозможно. В среднем ОДН (общедомовые нужды) в месяц на такой жилой дом составляет от 15 т.р до 60 т.р. Провести аудит и свести баланс вручную сложно. Нужно понимать, что каждый из нас сейчас платит в среднем 100 рублей в месяц, в этой сумме заложена оплата за соседа.

В реальности учет ресурсов делает расчет между потребителем и поставщиком ресурсов прозрачным. Это помогает потребителю сэкономить, а управляющим компаниям (УК) снизить возможные затраты и издержки, они реально есть. Подробно об этом не все знаю, но, по моему опыту, это 100% к сумме вашего ОДН, из бюджета управляющей компании. Как я писал выше, единственный эффективный инструмент учета подключение приборов учета к системам диспетчеризации инженерных систем, называемой также автоматизированной системой контроля и учёта энергоресурсов (АСКУЭ).

К предисловию статьи могу сказать, что сейчас основной потребитель АСКУЭ - это промышленные, бюджетные и иные коммерческие объекты, управляющие компании, ТСЖ. Был опыт проведения 15-и собраний с жильцами ТСЖ: жители многоквартирных домов не в состоянии адекватно оценивать плюсы и минусы таких систем в течение короткого собрания. Находятся жильцы, которые считают, что им всё бесплатно должно поставить государство, что является стоп-краном в продвижении новых технологий. Большинство жильцов в реальности не могут оценить своей выгоды в ближайшей перспективе.

Разберем подробнее, почему стоит подключать приборы учета к системе диспетчеризации.

Содержание:

  1. Контроль за счетчиками всех коммунальных ресурсов

  2. Огромный выбор поддерживаемого оборудования

  3. Адаптивная система подключения приборов учета к системе диспетчеризации

  4. Подключение множества объектов к единой системе диспетчеризации

  5. Дистанционный сбор показателей

  6. Оптимизация штата сотрудников

  7. Оповещение о возникновении поломок, аварий, нештатных ситуаций

  8. Формирование электронных отчетов журнала учета

  9. Анализ статистических данных, мероприятия по оптимизации потребления

  10. Работа на любых типах устройств

  11. Интерактивные карты подконтрольных объектов

  12. Программируемые задачи - поверка, сбор показателей

  13. Web-интерфейсы и мобильные приложения АСКУЭ

  14. Анализ качества предоставляемых коммунальных ресурсов

  15. Защита подключенных приборов учета

Заключение

Причина 1. Контроль за счетчиками всех коммунальных ресурсов

Системы диспетчеризации универсальны. С помощью интернета можно автоматически собирать показатели с приборов учета всех возможных коммунальных ресурсов:

холодная вода;

горячая вода;

электрическая энергия;

газ;

тепловая энергия;

водоотведение;

кондиционирование.

Зря что-ли, едва в 2015 году 3GPP запустил стандарт NB-IoT, а уже в 2017 г. Мегафон, а за ним МТС и другие начали устанавливать умные счетчики и работать в интернете вещей и в сфере М2М в ЖКХ. Стоимость на услуги у всех операторов разные, а облачный сервис не так дешев, как кажется, поэтому для ЖКХ логично нанимать организации, которые могут решить все организационные вопросы. Что сейчас и происходит.

Причина 2. Огромный выбор поддерживаемого оборудования

Современные системы диспетчеризации имеют огромное количество поддерживаемого оборудования различного типа и назначения:

общедомовые/квартирные теплосчетчики и вычислители;

расходомеры холодного и горячего водоснабжения (ХВС)/(ГВС), теплоносителя;

терморегуляторы;

электросчетчики;

счетчики газа (корректоры);

оборудование для передачи данных (GSM-модемы и Ethernet-преобразователи);

измерительные модули;

модули сбора данных (контроллеры).

Причем с каждым годом список моделей постоянно расширяется. Да и зона NB-IoT-покрытия уже превышает намного более чем 100 городов России.

Рис. 1. Щит учета тепла и сбора данныхРис. 1. Щит учета тепла и сбора данных

Причина 3. Адаптивная (plug and play) система подключения приборов учета к системе диспетчеризации

Системы диспетчеризации могут быть представлены как локальными (один объект), так и удаленными (сеть объектов, отделенных друг от друга значительным расстоянием). В зависимости от этого системы будут использовать различное оборудование для подключения: локальная система кабельное подключение к центральному компьютеру, удаленная система беспроводной путь (GSM-модемы). Возможен гибридный вариант подключения, вызванный особенностями строения объекта.

А в общем строение системы, как в компьютере: пользователя не должно заботить, из какого оборудования строится система учёта, главное - наличие интерфейсов. Модуль:

приборы учета любых типов с удобным интерфейсом, возможно существующий, если он подходит для выбранного канала связи;

локальная или облачная база данных ;

канал связи, удовлетворяющий по цене, скорости, доступности, времени запуска;

доступ к базе через интернет или локально (если своя база);

программа вывода данных: графики, таблицы, отчеты, сообщения. Под каждого конкретного пользователя настраивается частота опроса базы и вид сообщений. Очень удобно для оперативной и быстрой работы обслуживающего персонала.

Причина 4. Подключение множества объектов к единой системе диспетчеризации

К системе диспетчеризации можно подключить множество объектов. Причем опрос и выгрузка данных по всем приборам учета может составить всего несколько минут. Единая система мониторинга позволит в условном online-режиме:

единовременно регистрировать показания со всех подключенных к системе приборов учета;

отслеживать работоспособность приборов учета;

регистрировать пиковые нагрузки на инженерные системы;

выявлять и устранять проблемы в работе инженерных систем.

Рис. 2. Система передачи данныхРис. 2. Система передачи данных

Для управления системой вам понадобится диспетчерский компьютер с установленным специализированным программным обеспечением (ПО) и один обученный специалист.

Все настолько просто и универсально, что легко собрать свой вариант конструктора и быстро получить результат. Рулить должны специалисты, которые добились результата, а не теоретики, которые критикуют природу вещей, сложившуюся ситуацию в стране и безопасность данных.

Причина 5. Дистанционный сбор показателей

В случае отсутствия АСКУЭ сбор показаний с приборов учета проводится работниками УК вручную. Подобная процедура отнимает много времени, что обусловлено:

количеством обслуживаемых домов;

труднодоступным местоположением общедомовых приборов учета;

невозможностью полной сверки показаний квартирных счетчиков;

большим расстоянием между обслуживаемыми УК домами;

ручной фиксацией показаний в журнал учета с последующим внесением данных в электронный формат.

Автоматический сбор показаний со всех подконтрольных узлов учета в сотни раз сокращает трудозатраты и время сбора данных. Становится возможным исключить из процесса учета жильцов. Данные с квартирных счетчиков жильцов предоставляются своевременно и достоверно. Взаимоотношение жильцов и УК определяются договором с коммерческой организацией.

Рис. 3. Личный кабинет пользователя для оценки качества ресурсовРис. 3. Личный кабинет пользователя для оценки качества ресурсов

Причина 6. Оптимизация штата сотрудников

Благодаря дистанционному сбору данных АСКУЭ УК может провести оптимизацию штата сотрудников, отвечающих за узлы учета. Освобожденные силы сотрудников могут быть направлены на задачи, которые не подлежат автоматизации и цифровизации. В связи с этим количество обслуживаемых объектов может быть увеличено без расширения штата сотрудников.

Тем более, что в каждом доме есть интернет-провайдеры и не по одному на дом, от МТС, от Билайна, от Ростелеком и т. п. Оборудование стоит в каждом доме так, что проблем с каналами нет. Система автоматически избавляет от рутинных, обязательных отчётов для проверяющих и обслуживающих организаций.

Или из теплоснабжающих компаний (отопление) приходит человек и пишет от руки несколько страниц Актов о том, что дом готов к отопительному сезону. Эти процессы можно перевести на дистанционное обслуживание, исключив лишние трудозатраты инспекторов, посещающих подвалы.

Причина 7. Оповещение о возникновении аварий, нештатных ситуаций, поломок

Системы диспетчеризации имеют функцию информирования потребителей и аварийных служб. Она отправляет сообщения о:

неисправности узлов учета;

не нормативном потреблении коммунальных ресурсов;

возникновении нештатных ситуаций (НС) прорывы труб ХВС и ГВС, падение давления теплоносителя в системе, отсутствие электропитания;

нарушении режима подачи коммунальных ресурсов.

Благодаря информации о том, какой тип инженерных систем/приборов учета вышел из строя, диспетчер может вызывать специалиста определенной специализации на устранение НС.

Кроме того, система позволяет пользователю создавать свои шаблоны нештатных ситуаций. Установив требуемые параметры инженерных систем, можно предупреждать возникновение НС и своевременно предотвращать их.

Оповещение о НС возникает непосредственно на диспетчерском компьютере. Имеется возможность настроить SMS и E-mail уведомление о НС ответственным лицам и аварийным службам. Подобная функция позволяет оперативно реагировать и устранять неисправности инженерных систем.

Рис. 4. Та самая ситуация, когда система постоянно говорит о превышении порога расходов между приборами более 4%, а на объекте завёлся барабашка.Рис. 4. Та самая ситуация, когда система постоянно говорит о превышении порога расходов между приборами более 4%, а на объекте завёлся барабашка.

Причина 8. Формирование электронных отчетов журнала учета

Помимо мониторинга показаний с приборов учета, ПО ведет архив показаний. Архив содержит показания за весь период подключения узла учета к системе АСКУЭ. На диспетчерском компьютере возможно в несколько кликов сформировать отчет за интересующий период. Выгруженная информация может быть представлена в различных электронных форматах (doc, xls,.pdf и т.д.), а также в специализированных отчетных формах для ресурсоснабжающих организаций (РСО). Данные из отчета можно загружать непосредственно в расчетные системы РСО. Процесс автоматизирован, более не требуется личная ежемесячная передача данных со всех объектов в РСО.

Причина 9. Анализ статистических данных, мероприятия по оптимизации потребления

Система диспетчеризации мощный инструмент аналитики, обусловленный:

круглосуточной работой 24/7;

возможностью ежедневного/ежечасного/ежеминутного опроса подчиненных узлов учета;

возможностью визуализации графиков потребления коммунальных ресурсов с любой точки учета;

контролем качества поставляемых ресурсов (электроэнергия, количество тепловой энергии, масса теплоносителя);

визуализацией различных данных в форматах таблиц, графиков, гистограмм.

Благодаря обработке регистрируемых данных, потребители имеют возможность:

определять время и величину пиковых нагрузок на инженерные системы;

выявлять причины пиковых нагрузок;

изменять режимы расхода коммунальных ресурсов, например регулировать температурный режим теплоносителя согласно нормам потребления;

достигать максимальной экономии за счет осуществления мероприятий по оптимизации ресурсопотребления (управление режимом освещения подъездов, тех. помещений, коридоров);

быстро реагировать на возникновение аварий в инженерных системах (утечка газа, воды и теплоносителя, возникновение пожара).

Приятным плюсом является расчет экономии потребляемых ресурсов от месяца к месяцу. Данную информацию удобно представлять в отчетности.

Рис. 5. График потребления электричества бизнес-центром. Чётко видно начало пандемии COVID-19 и удалёнку.Рис. 5. График потребления электричества бизнес-центром. Чётко видно начало пандемии COVID-19 и удалёнку.

Причина 10. Поддержка широкого перечня устройств

Системы диспетчеризации не требует специализированного оборудования. Использовать ПО можно на любом компьютере, подключенном к Интернету. Помимо компьютера с системой возможно работать с любого планшета или мобильного устройства. Эта функция полезна выездным специалистам, поскольку позволяет:

просматривать объекты и точки учета;

выгружать графики потребления коммунального ресурса;

просматривать список НС по всем подконтрольным объектам.

Причина 11. Интерактивные карты подконтрольных объектов

В некоторых ПО присутствуют интерактивные карты объектов, которые визуализируют:

подконтрольные организации объекты;

их статус;

наличие НС;

проблемы с приборами учета;

повреждение инженерных систем;

отклонение от нормативного потребления коммунальных ресурсов.

Такие карты позволяют выстраивать оптимальный маршрут ремонтных бригад и выездных специалистов. Это помогает эффективно устранять НС, повышая качество и сервис УК.

Рис. 6. Интерактивная картаРис. 6. Интерактивная карта

Причина 12. Программируемые задачи поверка, текущие или плановые осмотры, ремонты (ППР)

Пользователь систем диспетчеризации имеет возможность производить ручной (по запросу) и автоматический опрос приборов учета. Автоматический режим позволяет задавать опрос приборов учета с заданной периодичностью (час/день/месяц).

Рис. 7. Мониторинг микрорайонаРис. 7. Мониторинг микрорайона

В ПО можно задавать другие задачи различного плана, например дату следующей метрологической поверки приборов учета и/или профилактические работы по ремонту инженерных систем для конкретных объектов.

Причина 13. Web-интерфейсы и мобильные приложения АСКУЭ

Прозрачность отношений между РСО, УК и непосредственными пользователями услуг крайне важна. Эту прозрачность могут обеспечить системы диспетчеризации путем предоставления доступа пользователей к Web-интерфейсам и мобильным приложениям АСКУЭ.

Благодаря тонкой настройке прав доступа, УК может предоставить собственникам жилья ограниченный доступ к системе диспетчеризации. Собственник будет способен:

отслеживать потребление коммунальных ресурсов как с личных приборов учета, так и с общедомовых;

формировать отчеты и графики потребления за интересующий его период времени;

контролировать правильность начислений.

Подобная возможность позволяет РСО, УК и пользователям быть в едином информационном поле, что позволит предотвратить возможные конфликты, добиться высокого уровня доверия.

Причина 14. Анализ качества предоставляемых коммунальных ресурсов

Потребитель, как никто другой, заинтересован в высоком качестве предоставляемых ему РСО коммунальных ресурсов. Недостаточная температура теплоносителя в системах отопления и низкая температура горячей воды в жилых помещениях негативно сказывается на здоровье людей. В свою очередь, ненадлежащее качество электроэнергии способно вызвать поломки электрооборудования, а также быть причиной возникновения аварий на производстве.

Рис. 8. Анализ потребления ГВС, состояние температуры нагрева водыРис. 8. Анализ потребления ГВС, состояние температуры нагрева воды

Система диспетчеризации позволяет контролировать в режиме реального времени различные показатели потребляемых коммунальных ресурсов, например:

Для теплоснабжения:

температура и давление теплоносителя;

расход теплоносителя;

масса теплоносителя;

тепловая энергия;

количество теплоты;

время работы;

температура наружного воздуха.

В результате диагностики теплоснабжения корректируется режим теплоснабжения, отсутствует недотоп и перетоп, тепло расходуется более экономно. Стоимость отопления квартир снижается, производится перерасчет платежей, тарифы на тепло меняются в меньшую сторону.

Для электрической энергии:

полная мощность S фазная и суммарная, (кВА);

активная мощность P фазная и суммарная, (кВт);

реактивная мощность Q фазная и суммарная, (кВар);

напряжение фазное и среднее,(В);

ток фазный и средний, (А);

углы фазового сдвига между гармоническими составляющими тока и напряжения;

частота, (Гц);

время отключения от электросети, (мин).

Возможность поминутного опроса позволяет зафиксировать перепады параметров потребления. Фиксация данных в архиве позволяет выдать полную картину просадок показателей за длительный период времени.

С данными отчета можно выставлять претензии РСО за предоставление коммунальных ресурсов неудовлетворительного качества. Достоверность ваших данных и обоснованность претензии может быть обеспечено удовлетворяющим классом точности (класс А) используемого прибора учета, а также действующим свидетельством о поверке измерительного оборудования (счетчика).

Причина 15. Защита подключенных приборов учета

РСО и потребители коммунальных ресурсов зачастую становятся жертвами похитителей этих ресурсов. Подключение жилого дома к системе диспетчеризации позволяет выявить хищение коммунальных ресурсов за счет:

разницы показаний общедомового и квартирных приборов учета.

непрерывной регистрации показаний, резких пропусков и скачков в показаниях отдельных квартирных счетчиков 24/7;

определения датчиками попыток взлома, применения магнитов, несанкционированной прошивки прибора учета.

Помимо этого в некоторых системах существует возможность дистанционно отключить недобросовестного потребителя, частично или полностью ограничив подачу ЖКУ в его квартиру.

Заключение

Есть три значимые проблемы теплоучета.

Первая - отсутствие нормативной базы. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя за 1995 год не всегда отвечают действительности. Некорректны и устарели, потому не соблюдаются. Если говорить образно, то каждый теплосчетчик может трактовать алгоритм в пользу потребителя. Тут нельзя говорить, что учет имеет единство измерений. То есть гигакалория, измеряемая счетчиком на одном объекте, может оказаться не равной гигакалории, измеренной в другой точке учета.

Еще одна, вторая проблема обсуждаемая повсеместно в прессе возможная фальсификация результатов приборного учета. Если кратко - невозможность подтверждения достоверности данных. Однако результаты могут искажаться либо производителем из-за желания скрыть метрологическое несовершенство, либо зависит от потребителя, настроившего работу прибора в свою пользу.

Третья причина метрологическое несовершенство. Однако, сравнивая характеристики зарубежных и российских теплосчетчиков, можно увидеть, что отечественный производитель лидирует. Но вот понять, реальны ли заявленные характеристики, можно только с помощью инструмента поверки теплосчетчика проливной установки в метрологии ЦСМ. В 2017 году произошла массовая реформа метрологии, теперь мы входим в европейский стандарт. Таким образом, можно сделать следующий вывод: причины сомнений по поводу недостаточной нормативной базы быть не должно. Значит, и отказываться от системы коммерческого учета данных не нужно. Причин подключения более чем достаточно.

Подробнее..

Контроль поставщика тепловой энергии или зачем надо внедрять систему диспетчеризации

21.02.2021 16:09:36 | Автор: admin

Отечественное ЖКХ, изначально ориентировалось на дешевые энергоносители. Оно и теперь продолжает оставаться колоссальной ресурсозатратной отраслью, неэффективность работы которой в виде завышенных коммунальных платежей перекладывается на потребителя.

Наиболее эффективным выходом, как демонстрирует мировая и отечественная практика, из ситуации это проведение мероприятий по оптимизации потребления энергетических ресурсов (электро-, теплоэнергии, воды) на объектах отрасли. Решить эту задачу, как подсказывает опыт, можно благодаря внедрению современных систем диспетчеризации объектов потребляющих энергоресурсы.

Почему пишу эту статью

Решил написать продолжение статьи 15 причин подключения приборов учета к системам диспетчеризации, которую ранее публиковал на Хабре.

Контроль поставщика тепловой энергии, это 16-я причина внедрения диспетчеризации.

Суть внедрения в том, что результатом диспетчеризации, стал контроль качества ресурсов тепло- и энергоснабжающей компании. Пожалуй, это самая важная и значимая причина использовать диспетчеризацию у себя в компании.

Однако вначале рассмотрим подробнее, как было до появления диспетчеризации и стало после.

Как контролировали теплоснабжение до внедрения систем диспетчеризации

Мы регулярно сталкиваемся с тепловыми ресурсами, которые отличаются не всегда достаточным качеством. Иногда температура в системе отопления жилых домов оставляет желать лучшего, бывает, наоборот, в квартире сауна. Отсюда жалобы населения на обогрев или перегрев, последнее случается, конечно, намного реже. Управляющие компании обязаны реагировать на жалобы людей в связи с недостатком тепла.

1. Поступает жалоба от жильцов на низкую температуру в квартире в зимний период, жалобы могут быть в различные инстанции: администрацию города, района или области, обслуживающую компанию, прокуратуру и так далее

2. Любая жалоба находится на контроле в администрации района, которой подчинен объект теплоснабжения.

3. Соответственно администрация направляет уведомление о проведении комиссионного осмотра объекта вместе с представителями: теплоснабжающей компании, обслуживающей, жилищной инспекции, сотрудников администрации, в случае если жалоба поступила через прокуратуру, то с их представителем.

Всем может показаться, что схема идеальная, и не требующая никаких улучшений описанная выше процедура является исчерпывающей и достаточной для качественного контроля поставщика тепловой энергии.

Какая была главная задача контроля или как работала комиссия

Все представители выходили на объект.

На вводе теплоснабжения в жилой дом замеряли температуру. Для этого использовали простейший термометр или пирометр. У каждого представителя служб был свой аппарат.

Измерили температуру, сравнили результаты убедились, что показания соответствуют нормам.

Сразу возникает вопрос: жалоба есть а пострадавших нет, как так?

Ответ простой. Распределение теплоснабжения не везде, но в большей части городов происходит в рамках единой системы теплоснабжения от крупного источника.

В нашем примере происходило следующее. Когда выявилась недостача тепла и собиралась комиссия, теплоснабжающая компания оперативно реагировала на происходящее. Добавили нужную мощность путем перераспределения теплоэнергии. Процесс не быстрый, но 10-15 часов запаса времени всегда было. Поэтому к приезду комиссии показатели температуры обычно удовлетворяли нормам и соответствовали ГОСТ. Обнаружить некачественный ресурс было практически невозможно.

Что собой представляет схема распределения теплоснабжения и ГВС

Схема теплоснабжения подразумевает наличие центрального узла (источника) , который находится в ведении поставщика тепловой энергии. Далее идут распределительные узлы и конечные потребители. В чем-то схема похожа на распределение электроэнергии. От главной понизительной подстанции, например, 110/35/6 кВ к распределительным подстанциям 35/6 кВ и к тупиковым КТП-6 кВ, от которых запитаны конечные потребители. Это самый простой вариант распределения электроэнергии.

Что-то подобное происходит и с теплом, но не всегда, в каждом регионе свои моменты, где то ТЭЦ не может выдерживать график поставки больше 90 градусов и работает как котельная, где-то применяются мини-котельные, а где-то отапливают каменным углем.

Подробно ознакомиться с правилами распределения тепла можно в Своде Правил СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003.

Критический взгляд на тарифы потребления тепловой энергии

Регулирование потребления, экономия тепла и зверские тарифы еще один повод внедрить систему диспетчеризации.

Идеальное решение, конечно, когда под боком стоит Атомная станция (да, я пишу Атомная с большой буквы). Тогда тепла хватит не на один город.

Однако давайте взглянем на тарифы. К сожалению на сайте АтомТеплоЭлектроСеть есть информация только за 2019 год и 2020 год.

тарифы АтомТеплоЭлектроСетьтарифы АтомТеплоЭлектроСеть

Что мы видим: 638,93 рублей за 1 Гкал. При таких тарифах в нынешних реалиях, от себя могу сказать: можно ничего не считать и не контролировать, а жить по нормативу заложенному строителями. Хороший тариф из доброй страны СССР.

Что происходит сейчас? Давайте откроем тариф из Санкт-Петербурга ГУП ТЭК СПБ. В основном наблюдаем котельные, которые разбросаны по всему городу.

тарифы ГУП ТЭК СПБ 2019-й годтарифы ГУП ТЭК СПБ 2019-й год

Очень хороший тариф в первом полугодии 2 057 рублей (80 копеек). К сожалению, тарифы выше почти в 3 раза.

Бывают и такие примеры: современный бизнес-центр, много этажей, большая площадь, высокая энергоэффективность здания.

Пример потребления тепла этого здания на картинке ниже.

Вроде бы 1 208 Гигакалорий. Но от мирного атома они стоили бы чуть больше 770.000 рублей, а по счёту стоят более 9 млн рублей за сезон. Вот такая констатация фактов. В этом, не единичном случае диспетчеризация помогает только считать и оплакивать счета.

Как с внедрением диспетчеризации происходит контроль за поставками тепловой энергии

Для того чтобы видеть качество теплоснабжения, сейчас нет нужды собирать комиссию. Жалобы сами по себе не стали нужны. Благодаря серверу, обслуживающая компания делает опрос потребления тепла микрорайоном за очень короткое время. Сразу видим карту распределения теплоносителя и проблемные места.

После внедрения автоматизированной системы управляющие компании перешли на другую схему. Каждое утро представители УК мониторят потребление тепла, проводят опрос жилого района и смотрят, чтобы температура ГВС и отопления соответствовала нормам.

Нормы температуры ГВС и то, какими критериями должна обладать тепловая энергия можно посмотреть в ГОСТ Р 56501-2015 Услуги жилищно-коммунального хозяйства и управления многоквартирными домами. Услуги содержания внутридомовых систем теплоснабжения, отопления и горячего водоснабжения многоквартирных домов. Общие требования.

Оперативные данные по ГВСОперативные данные по ГВС

Один из важных показателей в контроле это температура на вводе подающего трубопровода в дом, как отопления так и гвс. Поэтому принудительный ручной мониторинг осуществляется каждое утро. Не все операции можно доверять роботу, особенно контроль финансов. В 8.00 специалист проводит принудительный ручной опрос микрорайона и смотрит температуру ГВС. Проводит сортировку домов, где температура теплоносителя не соответствует нормам. Обычно это те потребители, где температура воды менее 60оС.

После этого заполняется заявка на комиссию в администрацию и жилищную инспекцию. В этот же день после 12 часов дня, отталкиваясь от оперативных данных, комиссия выезжает на место, чтобы убедиться в наличии нарушений теплоснабжения.

С помощью опроса микрорайонов легко сравнить качество теплоснабжения. Отталкиваюсь от системы теплоснабжения своего города. По сравнению с 2020 годом, уровень качества тепла вырос минимум на 15%. Однако поставщики тепловой энергии и Управляющие Компании активно занимаются доработкой сетей теплоснабжения. Так что, можно сказать, жители города даже выиграли от внедрения систем диспетчеризации.

Сам факт появления контроля в режиме онлайн, который работает практически в реальном времени, улучшил качество теплоснабжения.

Кстати, с повышением качества теплоснабжения попутно улучшается энергосбережение в зданиях и качество самого обслуживания.

С нормативами по тепловой защите и тепловодоэлектроснабжению можно ознакомиться в нормативных документах МГСН 2.01-99. Эти нормы для Москвы, но для каждого региона действуют свои нормы. Например, для Омской области ТСН 23-338-2002, для Санкт-Петербурга ТСН 23-340-2003.

И так далее. Список ТСН для всех регионов РФ можно посмотреть здесь.

Контроль поставщика тепловой энергии для решения судебных споров

Данные мониторинг-опроса не спрячешь. Все процессы остаются в памяти базы данных сервера. В случае спорной ситуации между теплоснабжающей организацией и потребителем данные по температуре и по качеству ГВС реальное доказательство в суде.

Теперь все просто, мы имеем возможность видеть недостачу тепла, а при необходимости можем предъявить счет.

Опрос-мониторинг демонстрирует недостатки теплоснабжения наглядно. Поэтому теплоснабжающие компании стараются повышать качество поставок тепла. На вводе некоторых домов можно видеть температуру ГВС + 70 оС.

Мониторинг потребления тепловой энергии производится согласно ГОСТ Р 58940-2020 Требования к протоколам обмена информацией между компонентами интеллектуальной системы учета и приборами учета

Подробнее..

Какие технологии получат развитие в умных городах?

22.03.2021 20:04:15 | Автор: admin

Мир быстро урбанизируется. По мере роста населения и развития технологий, концентрирующихся преимущественно в густонаселенных городах все больше людей, становятся городскими жителями. Только в одном Китае в течение следующих пяти лет будет примерно 221 город с населением более миллиона человек.

С ростом значения городов стоит задуматься о том, как перенаселенность, автоматизация предприятий и цифровая трансформация повлияют на развитие современного феномена, обычно называемого умным городом. Так же актуальным становится вопрос поиска перспективных технологий и направлений, которые выйдут на первый план и повлияют на будущее.

Что такое умный город?

Умный город это структура, состоящая преимущественно из взаимоинтегрированных информационных и коммуникационных технологий, используемых для эффективного управления инфраструктурой, а также разработкой, внедрением и продвижением методов устойчивого развития для решения растущих проблем урбанизации.

Граждане взаимодействуют с системами умного города различными способами, используя смартфоны, устройства интернета вещей (IoT) и умные дома. Сопряжение устройств и данных с физической инфраструктурой и услугами города может сократить расходы и повысить его устойчивость.

Почему умные города в основном столицы?

Исторически сложилось так, что города долгое время служили центрами, откуда происходило большинство человеческих достижений. Римская республика завоевала древний мир из единого городского центра. Москва, первоначально столица Московского княжества, в конечном итоге консолидировала вокруг себя огромные территории.

Города играли (и играют) важную роль на протяжении всей человеческой истории, так как они часто служили для концентрации политической и промышленной силы. Греческие полисы были первопроходцами в науке и философии, которые формировали облик будущего. Таким образом совокупная сила человеческих умов и коллективный труд стимулировали открытия и развитие технологий. Поскольку большинство столиц старые и крупные города неудивительно, что именно они первыми стали умными. Что же ждет их дальше?

В современную эпоху с огромным скачком технологий концепция умного города видится все более размытой. Тем не менее, есть несколько направлений, двигаясь в которых умные города смогут построить лучшее будущее человечества.

Фудтех перспективное направление для умных городов

В то время как концепция умного города обычно подразумевает футуристичный городской пейзаж с летающими автомобилями и множеством солнечных батарей, фактически умный город в воображении большинства людей выглядит как фантастические архитектурные формы.

Наряду с блестящими, передовыми технологиями, умные города будущего должны стремиться к целостному, устойчивому подходу, учитывающему все аспекты жизни, включая продукты питания.

Традиционно продукты питания производятся в сельских районах. Еду собирают и доставляют в города, чтобы прокормить городское население, которое в первую очередь ориентировано на промышленность. Хотя в прошлом это работало, вряд ли это была идеальная система, поскольку для транспортировки и продажи продуктов питания требуется бесчисленное количество ресурсов и человеческой силы. Кроме того, это естественным образом создает чрезмерную зависимость городов от спутников.

Умные города будущего должны стремиться преодолеть это препятствие, увеличивая собственное производство продуктов питания. На помощь приходят технологии foodtech начиная технологиями вертикального выращивания растений, заканчивая производством искусственного мяса и автоматизацией доставки и обслуживания.

Городское сельское хозяйство древний, но не устаревший подход, уже широко практикуется многими людьми и может включать в себя различные подходы:

  • Садоводство на крышах.

  • Озеленение окон и балконов.

  • Зеленые стены и вертикальное озеленение.

  • Птицеводство.

  • Пчеловодство.

Несмотря на то, что городское сельское хозяйство, несомненно, разнообразно и может быть достаточно эффективным, в настоящее время большая часть существующих городских садов состоит из небольших любительских участков, созданных отдельными людьми или небольшими сообществами.

Учитывая этот неиспользованный потенциал, власти умных городов должны научиться использовать силу городского сельского хозяйства и масштабировать его для повышения устойчивости целых городских центров.

Эта концепция выращивания умной пищи прямо в сердце умных городов также может быть экстраполирована на всю экосистему городского центра. Охраняя зеленые насаждения, поддерживая парки, а также оказывая правовую и финансовую поддержку городскому сельскому хозяйству, умные города будущего могут успешно создавать то, что, по сути, приравнивается к здоровым, самоподдерживающимся биомам.

Зеленый транспорт

Несколько лет назад соглашение о сокращении выбросов углекислого газа, известное как Парижская конференция COP21, поставило города на путь к достижению экологически безопасных целей. В качестве KPI (ключевых показателей эффективности) в их усилиях по улучшению в ближайшем будущем особое внимание было уделено изменению климата, устойчивости и развитию.

Подобные инициативы имеют четкую и очевидную цель в транспортной отрасли. Транспортные средства, работающие на ископаемом топливе, с момента своего появления являются угрозой для окружающей среды в целом. Однако в городах концентрация бензиновых автомобилей, грузовиков, самолетов, поездов, кораблей и т.д. оказывает разрушительное воздействие как на местную, так и на глобальную окружающую среду.

К счастью, развитие таких технологий, как электромобили, эффективный общественный транспорт и даже услуги по совместному пользованию автотранспортом уже помогли резко сократить число транспортных средств, используемых для регулярных поездок на работу и обратно.

В будущем умные города, вероятно, смогут воспользоваться этой тенденцией в сочетании с самоуправляемыми автомобилями для того, чтобы направить свои мегаполисы в сторону эффективных транспортных решений, требующих минимального или нулевого владения транспортными средствами и минимальных выбросов за счет сверхэффективного использования.

Революция в области энергоэффективности

Умные города уже почти стали синонимом эффективности. На самом деле, уже существует множество передовых методов энергосбережения, например:

  • Использование энергосберегающих приборов.

  • Стирка одежды в холодной воде и отказ от активной сушки.

  • Установка интеллектуальных термостатов.

  • Принятие более холодного, более короткого душа.

  • Снижение температуры на водонагревателях.

  • Установка датчиков, контролирующих расход энергии.

Один из способов, с помощью которого города в будущем, скорее всего, выведут концепцию энергоэффективности на новый уровень, применение тепловизоров, установленных на дронах. По мере того, как стоимость оборудования, необходимого для его использования, снижается, тепловидение становится все более доступным для небольших предприятий и даже для домовладельцев.

Эта удивительно простая, но эффективная практика использует термографическую камеру для сканирования здания и поиска именно тех мест, где теряется наибольшая часть энергии. Растущее использование этой технологии позволит умным городам в будущем продолжать повышать энергоэффективность и, следовательно, как свою устойчивость, так и свою экологичность.

Сознательный капитализм

Городское сельское хозяйство и устойчивый транспорт это довольно специфические способы, с помощью которых умные города могут развиваться в будущем. Однако одним из менее осязаемых, но, возможно, более важных событий, предвещающих умный город будущего, является концепция сознательного капитализма.

Современные тенденции в бизнесе, такие как корпоративная социальная ответственность, в последние годы способствовали осознанию многих безответственных и вредных видов деятельности. Однако сознательный капитализм выводит эту концепцию бизнеса за рамки итоговых показателей на шаг дальше.

В то время как они могут и должны ценить прибыльность в конце концов, именно поэтому они занимаются бизнесом компании, которые практикуют сознательный капитализм, принимают ценности и этику, которые отражают прогресс и потребности человечества в целом. Сознательные капиталисты учитывают молчаливых партнеров, таких как окружающая среда, которые не могут говорить за себя, и работают на основе четырех руководящих принципов:

  1. Имеют цели, выходящее за рамки простого получения прибыли.

  2. Учитывают свое влияние на все элементы бизнеса, а не просто соблюдают интересы инвесторов и владельцев.

  3. Ведут себя с менталитетом мы.

  4. Целенаправленно культивируют культуру доверия, заботы и сотрудничества.

Какое отношение вся эта философия имеет к будущему умных городов? В городских центрах доминируют бизнесы, многие из которых исторически мало внимания уделяли своему окружению. Однако, поскольку все больше компаний видят как краткосрочную, так и долгосрочную ценность принятия сознательного капиталистического мышления, они, скорее всего, станут более открытыми для активного улучшения городов, в которых они сосуществуют.

Это может привести к тому, что большее внимание будет уделяться развитию, благотворительной деятельности и инвестициям в устойчивые методы, такие как справедливая торговля, которые могут иметь решающее значение для дальнейшего развития умных городов во всем мире.

Умные города, которые вы (возможно) сможете посетить, когда привьетесь от COVID-19

Сингапур

Сингапур хочет быть лидером в инициативах умного города, желая стать первой в мире умной нацией. Они прилагают самые большие усилия в мире для сбора данных о повседневной жизни.

Они доводят его до крайности с помощью таких инициатив, как:

  • Развертывание систем, которые могут определить, когда люди курят в запрещенных местах.

  • Системы, которые могут определить, когда люди мусорят из высотных зданий

  • Датчики, которые могут отслеживать плотность скопления людей и движение зарегистрированных автомобилей.

Программа Singapores Smart Nation Program была запущена в 2014 году. Все собранные данные поступают на информационную панель Виртуальный Сингапур, платформу, которая дает правительству доступ к информации о том, как город функционирует в реальном времени. Но на этой платформе они также могут моделировать ситуации, которые вообще не происходят, но могут произойти в будущем.

Дубай

Еще одним лидером инициатив умного города является Дубай. Они развернули 50 интеллектуальных услуг от 220 государственных организаций в рамках правительственной инициативы Smart Dubai.

Дубай упрощает жизнь своим гражданам, выпустив приложение, которое предоставляет множество услуг, например:

  • Оплата счетов за коммунальные услуги.

  • Возможность сообщить о нарушении.

  • Отслеживание статуса визы.

  • Отслеживание посылок.

  • Заказ такси.

  • Оплата штрафов.

Барселона

Барселона экономит миллиарды долларов в год, устанавливая интеллектуальные энергетические системы, такие как:

  • Умные уличные фонари, освещение, которыми адаптируется к активности на улице.

  • Датчики парковки предоставляют в приложении информацию в режиме реального времени, где можно найти свободные парковочные места.

  • Датчики мусора и автоматизированный сбор мусора.

По оценкам, к 2021 году умные города сэкономили примерно 19 миллиардов долларов. С другой стороны, необходимо вкладывать значительные средства в инициативы умных городов. Предполагается, что в 2021 году спрос умных городов только на программное обеспечение составит примерно 15 миллиардов долларов. Вот почему такие компании, как Microsoft и Cisco, стремятся получить свою долю от пирога.

Какими будут умные города будущего?

Невозможно точно предсказать, как будет развиваться будущее, особенно в деталях. Однако наблюдение за такими современными тенденциями, как озеленение, энергосберегающие технологии и устойчивый транспорт, может помочь спроецировать приблизительное представление о том, что может быть в будущем.

Кроме того, принимая во внимание растущую тенденцию сознательного капитализма, трудно не сделать вывод о том, что в ближайшие годы в городах, в частности, произойдет беспрецедентный прорыв в области устойчивого развития и эффективности.

Концентрация лидеров бизнеса и дальновидных умов, которая происходит в городских центрах, приводит к естественной конвергенции прогрессивных мыслителей. Это создает эффект синергии, который создает передовые модели развития, что в свою очередь приведет к созданию сложных, эффективных, экологически чистых городов уже в недалеком будущем.

Подробнее..

Открытый курс молодого бойца по Интернету вещей

31.05.2021 12:16:05 | Автор: admin

Всем привет!

Некоторое время назад мы с партнерами IT Академии Samsung запустили открытый онлайн-лекторий Samsung Innovation Campus по Интернету вещей. В видеолекциях для студентов и новичков мы решили дать правильное, с нашей точки зрения, представление об этой сфере. И это не про обывательское представление о том, что Интернет вещей - это умные чайники и говорящие холодильники и не про пафос цифровизации и мировых перспектив Индустрии 4.0 (тут без нас много сказано). Это про то, что Интернет вещей - это серьезная промышленная область с по-настоящему сложными, масштабными задачами.

О чем были прошедшие еженедельные лекции (записи доступны в YouTube), и о чем еще хотим рассказать в рамках этого небольшого открытого образовательного проекта, читайте под катом.

Интернет вещей в России - область молодая, и университеты еще не успели создать учебный материал для нее. Чтобы работать в IoT, требуются знания нескольких инженерных дисциплин. Но спустя несколько лет эксплуатации IoT-систем, на растущем рынке появилось понимание, почему важно учить кадры, и как усилия архитектора экономят огромные деньги на масштабах даже в сотни устройств.

Не всё гладко с методическими материалами и в целом взглядом на Интернет вещей. Это неудивительно, ведь тема обширная, и авторы пишут о ней в частном контексте своих компетенций и интересов. Например, популярен подход, при котором Интернет вещей рассматривается исключительно как отрасль телекома.

Нам более близка позиция организаторов конференции InoThings++, которая проходила в течение двух лет в 2018-2019 годах (записи выступлений спикеров здесь в свободном доступе на YouTube): каждый доклад раскрывал бизнес-, либо технологическую сторону Интернета вещей в России, а иногда и то, и другое вместе. Спикеры тщательно отбирались и были с конкретным опытом: сами участвовали в разработке и внедрении решений. Однако эти материалы сложны для новичков. Они рассчитаны на подготовленную аудиторию, которая не просто владеет терминологией, но и имеет представление о затрагиваемых технологиях. А есть ли что-то более простого уровня?

Samsung с 2017 года реализует образовательный проект IT Академия, в котором есть трек по Интернету вещей. Это годовой практико-ориентированный курс для студентов вузов-партнеров проекта, который состоит в основном из учебных кейсов и лабораторных работ. На данный момент среди партнеров - 22 вуза по всей России. Однако нам то и дело задают вопрос: как принять участие в проекте, если я - не студент вуза-партнера?

Концепция лектория

В этом году мы решили двигаться навстречу широкой публике и сделать открытый лекционный курс. Мы открыли онлайн IoT-лекторий и выстроили к нему последовательную программу с движением снизу вверх. К такому решению пришли не сразу, рассматривалось несколько классификаций:

1. По компонентам системы,

2. По навыкам: железо, софт, обработка данных,

3. По проектной работе и сферам, которые must-have, но они надпроектные (например, безопасность, дизайн, стандартизация).

Основной труд по разработке программы лектория взяла на себя Ксения Сизова - менеджер проектов компании RedBees. Именно практический опыт Ксении был для нас очень важен, она прекрасно знакома с этим бизнесом и его спецификой в России. Кроме того, у нее есть и методический опыт: уже второй год она курирует обучающую программу IoT AM - проект для студентов вузов Санкт-Петербурга, нацеленный на подготовку стартапов и бизнес-ориентированных команд.

Мы решили охватить примерно такой круг тем в следующем порядке:

  1. Общий обзор систем IoT

  2. Оконечные устройства

  3. Транспортные сети

  4. Программная часть

  5. Облачные технологии

  6. Жизненный цикл проекта

  7. Безопасность

  8. Дизайн и UX

  9. Data Science

  10. Стандартизация

Несложно заметить, что в целом этот список тем повторяет типичное устройство IoT-системы и общий круг вопросов, о которых так или иначе необходимо думать при ее создании.

Далее мы расскажем о реализации этого плана, и что удалось сделать в рамках лектория на настоящий момент.

Курс лекций

Все лекции доступны для просмотра в плейлисте Samsung Innovation Campus IoT Lectorium.

Лекция 1. Архитектура и типология систем IoT. Антон Куропятник (Woodenshark), Ксения Сизова (Red Bees)

Первую лекцию учебного курса вели Антон Куропятник, старший продукт-менеджер в компании Woodenshark (IoT R&D), и Ксения Сизова, руководитель проектов в компании Red Bees (IoT R&D).

В этой лекции Антон и Ксения кратко рассказали о том, где, как, зачем и почему применяется IoT, какие бывают IoT-системы, их компоненты и основные функции. Разобрали систему IoT от простого к сложному, разложили на примерах использования в обычной жизни и индустриальных направлениях.

Лекция 2. Как выбрать технологию IoT, чтобы выжать максимум от достоинств и не страдать от минусов. Антон Куропятник (Woodenshark), Ксения Сизова (Red Bees), Юрий Сизов (RedBees)

Во второй лекции к Антону и Ксении присоединился Юрий Сизов, генеральный директор компании Red Bees.

Наши лекторы остановились на первых двух компонентах сети IoT оконечные устройства и каналы передачи данных до базовой станции/граничного роутера. Кратко произвели обзор технологий и протоколов, применяемых в IoT, рассказали подробнее об их характеристиках, плюсах и минусах, а также основных трендах использования.

Лекция 3. Инфраструктура транспортных сетей. Роман Андреев (СПбГУТ).

Изучив первые два уровня IoT-системы, мы стали двигаться дальше, и одно занятие прицельно уделили телекоммуникациям. На этой лекции у нас был специальный гость: Роман Андреев, начальник Научно-образовательного центра Беспроводные инфотелекоммуникационные сети СПБГуТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича - одного из немногих отраслевых телеком-вузов в стране.

В ходе лекции были рассмотрены топологии 2G/3G/4G-сетей, основные производители оборудования и функциональные блоки сети, прохождение аутентификации и вызовов в сетях связи, ядро сети и радиочасть с учетом распределения частотных ресурсов. Если вы всегда мечтали узнать, как устроена антенна изнутри, то эта лекция для вас.

Лекция 4. Программная часть IoT: о чем нужно знать помимо железа. Дмитрий Чудинов (Red Bees)

Здесь мы провели эксперимент и устроили боевое крещение для студента. А почему бы и нет? Глядишь, других этот пример вдохновит. Свой дебют в нашем лектории совершил Дмитрий Чудинов, студент 4 курса, инженер-стажер в компании Red Bees (IoT R&D), выпускник платформы IoT AM. Дмитрий продемонстрировал широкое знание существующих платформ Интернета вещей и наличие опыта работы с ними.

В своей лекции Дмитрий рассказал об архитектуре программной части IoT, о том, как построить и собрать свою платформу, а также, какой джентльменский набор необходим разработчику софта для IoT решений, и с чего лично он рекомендует начать новичкам.

Лекция 5. Облачные технологии в решениях IoT. Кирилл Святов (УлГТУ)

Развивая тему облачных технологий, в лектории выступил Кирилл Святов, декан Факультета информационных систем и технологий УлГТУ (Ульяновск) - нашего вуза-партнера. На своей лекции Кирилл Валерьевич рассмотрел типовые архитектуры программных решений по работе с данными в IoT, технологии граничных и облачных вычислений на примере IBM Cloud. Вторая часть занятия представляла собой практикум: был реализован вариант построения службы по сбору, анализу и визуализации данных, получаемых от устройств интернета вещей с использованием code-less подхода на основе Node-RED в облачной среде IBM Cloud.

Очень полезное и очень насыщенное занятие с примером устройства - посудомоечной машины, отправляющей данные. Было объяснено многое - основы работы с IBM Cloud на примере сэмпла IBM Quickstart, продемонстрирована NoSQL база данных Cloudant с кратким комментарием о том, а в чем вообще суть этого подхода и в чем отличие от стандартных реляционных БД применительно к задачам IoT, и наконец, показан доступ к системе машинного обучения IBM Watson и работа в Jupyter Notebook. То есть проложен мостик и к другим направлениям Computer Science - у нас в IT Академии Samsung как раз есть учебный трек по AI.

Бонус: лекции о предметных областях

Наш курс мы иногда разбавляли и обзорными лекциями, дающими необходимый контекст. Ведь важно не только получить знания, но и узнать о практике применения этих знаний в той или иной предметной области.

"Интеллектуальные транспортные системы Умного города", Игорь Ежков (Softline)

С концепцией Умного города нас знакомил Игорь Ежков - руководитель направления Интеллектуальных транспортных систем компании Softline. Мы давно знакомы с Игорем Геннадьевичем, однажды вместе проводили с ним хакатон по NB-IoT на радиофаке УрФУ.

Что такое Умный город? Это умные перекрестки, светофоры, видеокамеры наблюдения, но и нечто большее: технологичный подход к урбанистике, который просто невозможно реализовать как набор разрозненных сервисов. Всё это дает эффект только в комплексе, когда данные собираются и визуализируются на единой платформе. Основной тезис, высказанный спикером, как раз в том и состоял - не нужно изобретать велосипед, изучайте зарубежный опыт в этой области, смотрите, какие готовые платформы есть.

Бонус: лекции-практикумы о технологиях

Другой вариант - лекция о конкретной технологии, будь то протокол связи, платформа или аппаратное устройство. Это очень классный формат, особенно если он сопровождается практикумом.

"Взаимодействие устройств по Bluetooth Low Energy", Олег Пехов (ТУСУР)

В Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) наша программа реализуется на факультете безопасности. Поэтому и неудивительно, что на лекции про BLE в рамках практикума был рассмотрен сниффер пакетов. Помимо этого, в лекции были рассмотрены принципы и особенности технологии Bluetooth Low Energy, ее отличие от классического Bluetooth, разновидности устройств и способы их подключения. Лекцию вел Олег Пехов, старший преподаватель кафедры комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем.

"Платформа SmartThings для Умного дома", Татьяна Волкова (Исследовательский центр Samsung)

Автор этого текста тоже приняла участие в лектории. Я решила показать в стриме, как интегрировать ваше собственное устройство в платформу умного дома Samsung SmartThings. Устройство очень простое - умный светильник на базе ESP8266, подключаемый к платформе по WiFi. Звучит несложно, но занимает вся эта работа около 40 минут - нужно зарегистрировать ваше устройство внутри платформы, скомпилировать и загрузить прошивку, настроить схему авторизации устройства, сделать обмен ключами. Тут получился целый триллер. Не всё сработало с первого раза, но всё-таки заработало.

Дальнейшие планы

На данный момент наш лекторий находится примерно посередине. Какие лекции еще мы запланировали:

  1. Экономика IoT-системы по состоянию на 2021

  2. Жизненный цикл IoT-проекта

  3. Кибербезопасность в IoT: примеры эксплоитов

  4. Как известно, в аббревиатуре IoT буква S обозначает безопасность

  5. Дизайн и UX в IoT-решениях

  6. Краш-тест вашего IoT-проекта: оцениваем идею на жизнеспособность

  7. Есть ли жизнь после релиза? Обслуживание IoT-системы

  8. Data Science в IoT

  9. Сертификация в IoT: стандарты, регуляторика и прочее

Вести их будут разные спикеры, в том числе, не побоимся этого слова, один монстр современного IoT-образования, но не будем пока раскрывать интригу: по завершении лектория, напишем еще один пост-апдейт.

Какие еще важные темы мы не затронули? Чего не хватает в этом тематическом плане? Пишите в комментариях ваши предложения - как бы вы составили идеальную программу лектория по Интернету вещей для начинающих?

Смотрите лекции в рамках стримов на YouTube-канале IT Академии Samsung и смотрите архив в плейлисте Samsung Innovation Campus IoT Lectorium. Задавайте вопросы нашим лекторам, пишите свои комментарии. А может быть, вы сами хотели бы выступить с лекцией по своей теме, которая пока не озвучена - мы готовы предоставить вам слово!

Татьяна Волкова, куратор трека по Интернету вещей социально-образовательной программы для вузов IT Академия Samsung

Подробнее..

Открытые системы как основа для построения Умного города

02.02.2021 00:22:58 | Автор: admin

Ключевые слова: умный город, открытые системы, open source system, smart city, качество жизни, умные технологии.

Цель: определить понимание открытых систем как основы для проектирования Умного города, а также ознакомить с принципами концепции открытых систем.

Аннотация: В данном материале рассматриваются понятия умного города и открытых систем, основные компоненты, формирующие данные понятия и взаимодействие этих компонентов. На основе примеров авторами показано эффективное применение данных взаимодействий. В статье высказывается предположение об эффективности экономической, экологической, социальной для систем умного города, построенных на базе открытых систем.Статья посвящена теме построения Умного города на основе открытых систем.

Введение

Создание концепции Умный город связано с необходимостью обеспечения в ближайшем будущем современного качества жизни людей за счет применения инновационных технологий, предусматривающих экономичное, экологичное и безопасное использование городских систем жизнедеятельности. При этом разнообразные факторы городского развития объединяются в единую систему с помощью передовых информационно-коммуникационных технологий. Это глубоко интегрированная система, все компоненты которой неразрывно связаны друг с другом.

Понятие Умного города

Умный город - инновационный город, который внедряет комплекс технических решений и организационных мероприятий, направленных на достижение максимально возможного в настоящее время качества управления ресурсами и предоставления услуг, в целях создания устойчивых благоприятных условий проживания и пребывания, деловой активности нынешнего и будущих поколений [1].

Для выполнения целей Умного города и повышения качества обслуживания горожан городской власти необходимо контролировать то, что происходит в городе и взаимодействовать с инфраструктурой через информационно-коммуникационные технологии. С помощью систем умных датчиков, работающих в режиме реального времени, в центрах обработки данных собирается и накапливается информация, которая впоследствии обрабатывается и анализируется системами.

На практике выделяют несколько основных компонентов Умного города:

  1. Энергетика: автоматизированная интеллектуальная энергосеть и гибкая распределительная система; интеллектуальная система учета и регулирование спроса; внедрение возобновляемых видов энергии; энергоэффективные здания и сооружения.

  2. Водоснабжение: автоматизированные водозабор, водораспределение, водоотведение и обнаружение утечек; интеллектуальная система учета и регулирование спроса.

  3. Транспорт: контроль транспортных потоков и качества дорожного покрытия; инфраструктура зарядных станций для электромобилей; программно-аппаратный комплекс управления дорожным движением и общественным транспортом.

  4. Безопасность: системы видеонаблюдения, видеофиксации и обеспечения физической безопасности объектов инфраструктуры; системы обеспечения вызова экстренных оперативных служб; системы оповещения; программно-аппаратный комплекс управления системами безопасности.

  5. Образование и здравоохранение: дистанционное обучение, механизмы оповещения о реализации тех или иных программ, электронные учебники; системы электронной записи на прием к врачу, электронная база пациентов и историй их болезней, решения для коммуникаций медиков-специалистов.

  6. Правительство: системы поддержки принятия решений, анализа и прогнозирования, предоставления государственных и муниципальных услуг в электронном виде, публикации открытых данных.

  7. Жители: пользователи объектов инфраструктуры и информационных услуг; поставщики информации в режиме обратной связи

Чтобы понять, как работает система Умного города, необходимо детализировать ознакомиться с ее технической частью, с подсистемами. Таким образом, спустившись на технический уровень, обращаемся к концепциям открытых систем, на основе которых существует Умный город.

Концепция открытых систем

"Открытая система - это система, которая состоит из компонентов, взаимодействующих друг с другом через стандартные интерфейсы". Это определение, данное одним из авторов упомянутого руководства Жаном-Мишелем Корну, подчеркивает системный аспект (структуру открытой системы). Данное руководство было издано Французской ассоциацией пользователей UNIX (АFUU) в 1992 году [2].

"Исчерпывающий и согласованный набор международных стандартов информационных технологий и профилей функциональных стандартов, которые описывают интерфейсы, службы и поддерживающие форматы, чтобы обеспечить интероперабельность и мобильность приложений, данных и персонала". Это определение, данное специалистами IЕЕЕ, подчеркивает аспект среды, которую предоставляет открытая система для ее использования (внешнее описание открытой системы) [3].

Вероятно, одно достаточно полное и общепринятое определение открытых систем еще не сформировалось. Однако сказанного выше уже достаточно, чтобы можно было рассмотреть общие свойства открытых систем.

Общие свойства открытых систем обычно формируются следующим образом:

  • расширяемость (масштабируемость),

  • мобильность (переносимость),

  • интероперабельность (способность к взаимодействию с другими системами),

  • дружественность к пользователю, в т.ч. - легкая управляемость.

Эти свойства, взятые по отдельности, были свойственны и предыдущим поколениям информационных систем и средств вычислительной техники. Новый взгляд на открытые системы определяется тем, что эти черты рассматриваются в совокупности, как взаимосвязанные, и реализуются в комплексе.

Основной принцип открытых систем состоит в создании среды, включающей программные и аппаратные средства, службы связи, интерфейсы, форматы данных и протоколы, которая в своей основе имеет развивающиеся, доступные и общепризнанные стандарты и обеспечивает переносимость, взаимодействие и масштабируемость приложений и данных.

Принцип, дополняющий основной, состоит в использовании методов функциональной стандартизации построении и использовании профиля - согласованного набора базовых стандартов, необходимых для решения конкретной задачи или класса задач.

В связи с этим нужно уточнить представление об архитектуре систем и средств, как внешнем их описании с точки зрения того, кто ими пользуется. Архитектура открытой системы, таким образом, оказывается иерархическим описанием ее внешнего облика и каждого компонента: пользовательского интерфейса, среды проектирования, систем и инструментальных средств, архитектуры ЭВМ, интерфейсов оборудования.

Описания и реализации архитектуры могут быть предметом рассмотрения только в пределах системы. Тогда свойства ее открытости проявляются только на внешнем уровне. Однако значение идеологии открытых систем состоит в том, что она открывает методологические пути к унификации интерфейсов в пределах родственных по функциям групп компонентов для всего класса систем данного назначения или всего множества открытых систем.

Стандарты интерфейсов этих компонент определяют лицо массовых продуктов на рынке. Область распространения этих стандартов являются предметом согласования интересов разных групп участников процесса информатизации - пользователей, проектировщиков систем, поставщиков программных продуктов и поставщиков оборудования.

В качестве примера интерфейсов системы хочется привести два класса интерфейсов: интерфейс прикладной программы и интерфейс внешней среды:

  • Интерфейс прикладного программирования (API): API - это интерфейс между прикладным программным обеспечением и платформой приложений. Его основная функция - поддерживать переносимость прикладного программного обеспечения. API классифицируется в соответствии с типами услуг, доступных через этот API.

  • Интерфейс внешней среды (EEI): EEI - это интерфейс, который поддерживает передачу информации между платформой приложений и внешней средой, а также между приложениями, выполняющимися на одной платформе. Состоящий в основном из протоколов и поддерживающих форматов данных, EEI в значительной степени поддерживает функциональную совместимость. EEI классифицируется в соответствии с типом предоставляемых услуг передачи информации.

Роль открытых систем в Умном городе

Для реализации проектов в области умных городов потребуется запуск специальных государственных программ или инициатив, обеспечивающих создание инфраструктуры, так называемой песочницы, по предоставлению доступа к городским данным. Также возникает необходимость создания экосистемы для работы с ними через вовлечение инновационных компаний и стартапов в программы открытых данных, что позволяет разрабатывать и внедрять новые сервисы с очень большой скоростью, обеспечивать их разнообразие и креативность.

Кроме того, важна перестройка принципов управления городом на основе полученных данных через формирование цифровых кросс-секторальных платформ, интегрирующих потоки данных из различных вертикальных сегментов города. Ключевое значение приобретает социально-ориентированный характер проектов в части создания эффективных потребительских сервисов на базе городских и персональных данных, коммуникационных площадок по развитию городской среды. Отдельный блок вопросов, нуждающийся в проработке, обеспечение требований безопасности при работе с данными особо опасных объектов и объектов систем жизнеобеспечения (критической инфраструктуры).

Открытые системы должны иметь стандартный пользовательский интерфейс, чтобы выполнить требование о возможности интеграции с другими системами. Стандартизация пользовательского интерфейса снимает необходимость обучения операторов при переходе от одной открытой системы к другой. Единые стандарты и протоколы, обеспечат совместимость устройств, что облегчит обмен между потребителем и производителем.

К примеру, опыт создания программно-аппаратных комплексов, обобщавшийся в последние годы, привел к необходимости разработки концепции и комплекса стандартов, обеспечивающих эффективную по трудоемкости переносимость прикладных программ между различными аппаратными и операционными платформами. Ядром стала группа стандартов, созданная специалистами США под эгидой IEEE под общим названием Интерфейсы переносимых операционных систем (Portable operating system interface POSIX). Проблему переноса программ сосредоточили на унификации интерфейсов операционных систем ЭВМ с различными прикладными программами, а также с окружающей средой. Эти стандарты не ориентированы на определенную конкретную архитектуру ЭВМ, однако предполагают использование современной операционной среды и прежде всего UNIX, как стандарта де-факто, а также международных стандартов на языки программирования и стандартов верхних уровней взаимосвязи открытых систем. В совокупности они образуют нормативную базу открытых компьютерных систем OCS, обеспечивающих программных устройств.

Все стандарты POSIX имеют рекомендательный характер. Они не должны служить препятствием для переноса объектного кода, ограничивать или работу устройства при стандартизированных интерфейсах и ограничивать формирование новых унифицированных интерфейсов по мере необходимости. Стандарты группы POSIX, регламентирующие интерфейсы мобильных программных средств с операционной средой, включают

  1. IEEE 1003.0 Руководство по POSIX окружению открытых систем. Набор POSIX стандартов.

  2. ISO 09945-1:1990 (IEEE 1003.1) Информационная технология. Интерфейсы переносимых операционных систем.

Использование стандартов, а также большие объемы данных систем необходимо масштабировать. До появления открытых систем обеспечение масштабируемости достигалось путем проектирования системы с большим запасом по габаритам, количеству слотов, интерфейсов. Наращиваемость открытой системы подразумевает иной путь, не требующий запаса ресурсов (и связанных с ним избыточных финансовых вложений). В частности, система, обладающая свойством платформенной независимости и интероперабельности, уже является расширяемой, поскольку она позволяет добавлять новое оборудование или заменять старое новыми модификациями, в том числе оборудованием других производителей.

Примеры

В последние годы возникло множество вариантов беспроводной передачи данных давно знакомые GSM, GPRS, 3G, Wi-Fi, так и новые технологии, такие как LoRaWAN. Технология LoRaWAN в последнее время все активнее внедряется в приборный учет, освещение, управление энергосистемами.

В начале 2015 года компании IBM Research, Semtech и Cisco представили миру новую энергоэффективную сетевую технологию, преодолевшую вышеперечисленные проблемы и получившую название LoRaWAN. Задействуя нелицензированный спектр беспроводного доступа, технология может соединять сенсоры, расположенные на большом расстоянии друг от друга, при этом предлагая длительный срок жизни аккумулятора. Кроме того, не требуется больших инфраструктурных вложений.

Поддержку, развитие и стандартизацию технологии LoRaWAN осуществляет некоммерческая организация LoRa Alliance. Задача LoRa Alliance объединить аппаратное и программное обеспечение на базе стандарта LoRaWAN.

Вкратце введем в архитектуру технологии LoRAWAN и детализируем ее описание:

  • Сенсоры LoRaWAN могут передавать информацию на дистанции 15 км в малых городах и более 2 км в плотно застроенных городах, обеспечивая скорость обмена данными от 300 бит/сек до 100 кбит/сек.

  • Сенсоры требуют мало энергии; многие из них могут бесперебойно функционировать вплоть до 10 лет, питаясь от одного аккумулятора AA.

  • Ключи шифрования AES128 делают фактически невозможными взлом и прослушивание.

  • Сеть LoRaWAN имеет топологию звезда из звёзд и включает в себя конечные узлы, шлюзы, сетевой сервер и сервер приложений.

  • Конечный узел осуществляет измерение и управляющие функции. Он содержит набор необходимых датчиков и управляющих элементов.

  • Шлюз LoRa базовые станции, принимающее данные от конечных устройств с помощью радиоканала и передающее их в транзитную сеть, в качестве которых могут выступать Ethernet, сотовые сети.

  • Шлюз и конечные устройства образуют сетевую топологию типа звезда. Несколько базовых станций обеспечивают зону покрытия сети и прозрачную двунаправленную передачу данных между конечными узлами и сервером.

  • LoRaWAN позволяет строить распределённые беспроводные сети с большим числом конечных узлов. Один LoRa-шлюз допускает обслуживание до пяти тысяч конечных устройств, что достигается за счёт топологии сети, адаптивной скорости передачи данных, временным разделением, частотным разделением каналов.

  • Сервер сети предназначен для управления сетью: заданием расписания, адаптацией скорости, хранением и обработкой принимаемых данных. Сервер приложений собирает необходимые данные с конечных узлов и может вести удаленный контроль за их работой.

В России данную технологию поставляет ряд крупнейших компаний. Например, ООО "Лартех" является одним из производителей радиомодулей и оператором сети LoRaWAN. Лартех" с самого начала производил оборудование в полном соответствии со спецификацией разрабатываемого стандарта, поэтому даже ранее поставленное заказчикам оборудование уже работает в рамках национального стандарта LoRaWAN. Представленные проекты данной компании акцентированы на системе учета энергоресурсов. Это и теплосчетчики с радиомодулями, электросчетчики, счетчики показателей воды с считывателем.

Что касается примеров практического применения технологии и результатов, то можно сказать о проекте в Белгороде, запущенном в апреле 2017 года. Данный концепт был запущен для создания единой автоматизированной информационно-измерительной системы учета энергоресурсов. Проект, координатором которого выступил Департамент жилищно-коммунального хозяйства Белгородской области, направлен на сокращение показателей потери энергии, экономию потребления энергоресурсов, а также своевременное предупреждение и ликвидацию аварийных ситуаций. Достичь поставленных результатов планируется за счет использования сетей интернета вещей и, как следствие, перехода к принципиально новым решениям в области сбора, хранения, обработки и пользовательского представления данных, основанных на концепциях открытых систем.

Город, таким образом, выступил тестовой площадкой для отработки решения, которое в перспективе стало базой для развития полноценной умной городской инфраструктуры в условиях Белгорода. Результат показывает, что технология была отработана, а также была создана система автоматизированной информационно-измерительной системы учета, которая продолжает работать.

Другими примерами также могут служить технологии моделирования пожарной активности. В свое время Департаменту пожарной безопасности Нью-Йорка за счет применения такой системы удалось добиться того, что уже первые 25% проверок выявляют более 70% пожароопасных помещений (до внедрения системы этот показатель находился на уровне 21%). Опыт Нью-Йорка сегодня активно используется и другими крупнейшими городами мира [4].

Повышение прозрачности и наблюдаемости происходит на разных уровнях и в разных секторах умного города от бюджетного процесса до формирования стоимости услуг ЖКХ. Ключевыми положительными эффектами при этом выступает максимальный учет мнения всех заинтересованных сторон при принятии решений, повышение качества услуг при сокращении цен, повышение информированности и уровня участия граждан.

Например, для больших доступности, прозрачности и подотчетности городского управления администрация Нью-Йорка запустила портал открытых городских данных NYC Open Data. Он обеспечивает всем желающим доступ к информации, которую собирают агентства и департаменты города. Одним из инициаторов проекта стал Департамент анализа данных при мэрии Нью-Йорка (Mayor's Office of Data Analytics), созданный в 2009 году для эффективного агрегирования и анализа данных из различных муниципальных ведомств.

Внедрение технологий умного города повышает эффективность городского управления за счет формирования единой цифровой среды, которая позволяет управлять городом как единым целым. Благодаря этому укрепляется кооперация между отдельными заинтересованными компаниями. За счет беспрепятственного доступа к данным, благодаря открытым системам, в режиме реального времени появляется больше возможностей для бизнеса, а также для мер предупредительного характера в случае чрезвычайных ситуаций. Благодаря увеличению вовлеченных лиц и непрерывному анализу данных повышается устойчивость городской системы.

Заключение

В данной статье было определено понимание открытых систем как основы для проектирования Умного города. Исходя из приведенного обзора, можно утверждать, что значимость и применимость концепции открытых систем на примере интегрируемости в системы Умного города становится популярнее в силу возможной реализуемости и относительно недорогого исполнения. Открытые протоколы, на основе которых осуществляется интеграция компонентов системы, позволяют масштабироваться и создавать все более новые способы коммуникации, за счет которых появляются инновационные и технологические проекты, позволяющие автоматизировать повседневные процессы.

Список используемых источников

  1. ПНСТ 439-2020 (ИСО/МЭК 30182:2017) Информационные технологии (ИТ). Умный город. Совместимость данных [Электронный ресурс] /. Электрон. журн. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200174806

  2. Открытые системы, процессы стандартизации и профили стандартов [Электронный ресурс] /. Электрон. журн. Режим доступа: http://citforum.ru/database/articles/art19.shtml

  3. Открытая информационная система [Электронный ресурс] /. Электрон. журн. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Открытаяинформационнаясистема(информатика)

  4. Приоритетные направления внедрения технологий умного города в российских городах [Электронный ресурс] /. Электрон. журн. Режим доступа: https://roscongress.org/materials/prioritetnye-napravleniya-vnedreniya-tekhnologiy-umnogo-goroda-v-rossiyskikh-gorodakh/

Подробнее..

ЖКХ, автономный транспорт и повсеместная роботизация главные элементы умных городов

27.04.2021 16:10:26 | Автор: admin


Smart-технологии очень активно развиваются, проникая во все сферы деятельности. Не являются исключением и города согласно прогнозу аналитического агентства Frost & Sullivan, к 2025 году в мире появится 26 умных городов. Конечно, далеко не все будут отстроены с нуля. Большинство мегаполисы, которые мы все знаем, модернизированные в соответствии с последними достижениями науки и техники.

Зачем нужны smart-технологии в городах? Главным образом для того, чтобы эффективно распределять ресурсы и управлять городскими пространствами. Мегаполисы лидеры в потреблении ресурсов. В частности, около 80% производимой в мире энергии приходится именно на них. Сейчас, по мнению большинства экспертов, в мире нет ни одного города, который можно назвать умным. Да, появляются отдельные smart-системы вроде освещения, дорожной инфраструктуры и т.п. Но совокупности этих технологий, которые и превращают обычный город в умный, пока нет нигде.

Что это за технологии?


Роботизация



Сейчас робототехнические решения внедряются в больших и малых городах. Пример автоматические многоэтажные парковки. Но это лишь один пример, в по-настоящему умном городе автоматизированы должны быть вывоз мусора, его сортировка, уборка улиц, ремонт дорожной инфраструктуры, доставка грузов и т.п.

В недалеком будущем при помощи роботов можно будет оценивать состояние инфраструктуры населенных пунктов, включая коммуникации, водопровод, газопровод, линии электропередач. Проверять все это смогут дроны как наземные, так и летающие. Вести их будет искусственный интеллект.

Кое-какие дроны есть уже сейчас. Это, например, роботы курьеры от разных компаний, включая Amazon. Правда, пока что это тестовые проекты, но через несколько лет у них есть все шансы на то, чтобы стать привычным элементом инфраструктуры города.

Дорожная инфраструктура



В smart-городах автомобили будут взаимодействовать как друг с другом, так и с дорожным покрытием, знаками, разметкой и т.п. Это поможет объектам дорожного движения синхронизировать действия друг с другом. Прогноз погоды, состояние дорожного покрытие, насыщенность трафика все эти факторы будут автоматически учитываться умными автомобилями.

Уже сейчас реализуется несколько таких проектов. Один из них развивается силами Нидерландов. Власти страны выделили 70 млн евро на создание интеллектуальной дорожной инфраструктуры, которая будет помогать участникам движения находить оптимальный вариант движения.

Такая система позволит создать полный цифровой двойник дороги, включая транспорт, который по ней движется. Соответственно, из любой точки страны можно будет видеть, что происходит на транспортном участке. В итоге всех этих трансформаций уже к 2035 году на умных дорогах останутся лишь роботомобили, которые, как и говорилось выше, станут взаимодействовать во время движения как друг с другом, так и с инфраструктурой.

Скоростная беспроводная связь



О чем бы мы ни говорили в этой статье, какие бы технологии не обсуждали, все они возможны лишь при условии наличия скоростной беспроводной связи. Без нее невозможна передача видео, аудио и прочих данных в режиме реального времени. Более того, без скоростного канала связи нельзя реализовать и IoT-проекты, которые нужны для развертывания систем умного ЖКХ, той же дорожной инфраструктуры и т.п.

Такая связь уже появилась это 5G. Скорость передачи данных по 5G каналам доходит до 25 Гбит/с это в 50 раз быстрее скорости действующих беспроводных сетей (LTE, LTE Advanced и т.п.). В крупнейших городах мира уже постепенно внедряют сотовой связи пятого поколения.

Сети пятого поколения постепенно разворачиваются в Китае, Южной Корее, России, ряде стран городов и Европы. К сожалению, пока что покрытие 5G не повсеместное, но это будет исправлено в скором времени.

Более того, есть еще один вариант, альтернатива 5G спутниковые системы глобального интернета от SpaceX, OneWeb и некоторых других компаний. В скором будущем планируют развернуть собственные системы спутникового интернета и китайцы. В общем, проблем со связью почти нет все что, нужно, либо уже работает, либо заработает в скором времени.

Цифровое ЖКХ

Как и говорилось выше, города потребляют огромное количество ресурсов. Для того, чтобы оптимизировать распределение этих ресурсов, а также сделать более эффективным потребление, нужны специальные цифровые платформы для ЖКХ.

Возможных примеров работы таких платформ может быть много, так что стоит привести лишь несколько основных:
  • Координированное управление инцидентами и событиями между городскими ведомствами.
  • Централизованное управление уличным освещением.
  • Автоматизация зданий.
  • Умная энергетика и управление водоснабжением и очисткой сточных вод.
  • Интеллектуальное управление движением (ИТС) и уличным освещением.
  • Автоматизация общественного транспорта.
  • Мониторинг и автоматизация парковок.
  • Решения для образования, здравоохранения.
  • Цифровое ЖКХ.
  • Безопасный Город.

Цифровые ЖКХ смогут сделать потребление и распределение ресурсов городами гораздо более эффективным. Человек, каким бы он ни был талантливым управленцем, не способен следить за всем, анализируя всю поступающую информацию. А вот искусственный интеллект, smart-системы да, заявила Ксения Борбачева, заместитель генерального директора Агентства Инноваций Москвы, руководитель направления Бизнес

С ней согласны и другие эксперты, которые считают, что умные коммунальные службы помогут не только улучшить качество жизни горожан, но и сэкономить миллиарды рублей за счет оптимизации потребления электричества, воды и других ресурсов.

Автономный общественный транспорт



Автопилоты в транспортных средствах актуальный тренд последних лет. Беспилотные технологии развивают Tesla Inc, Mercedes Benz, Volvo, Nikola Motor и другие компании.

Умный мегаполис будущего невозможно представить без общественного транспорта без водителей. Испытания беспилотных автобусов проводятся в Вене, Барселоне, Пекине, Копенгагене, Хельсинки и других городах разных стран мира. В ближайшие два года их станут использовать гораздо шире. Запустить автономный транспорт планируют власти Хельсинки (Финляндия), Барселоны (Испания), Пало-Альто (Калифорния) и других городов.

Есть и проекты летающих автоматических такси. Такие транспортные средства разрабатываются, в частности, Uber и Bell Nexus. В общем, впереди нас ждет много интересного.

Учитывая все сказанное выше, можно сформулировать критерии умного города:
  • Квартиры, дома, районы и весь населенный пункт в целом связаны в единую ЖКХ инфраструктуру.
  • Реализована smart-инфраструктура дорог, где встроенные системы способны вести мониторинг дорожного движения и реагировать на различные события, включая пробки, аварии, превышение скорости отдельными участниками движения и т.п.
  • Все системы ЖКХ оснащены системами саморегулирования и способны реагировать на внешние (погодные условия, изменение потребления ресурсов и т.п.) и внутренние (аварии, техническое обслуживание) факторы.
  • Жители города имеют надежный канал связи с различными муниципальными организациями с обратной связью. Система взаимодействия между администрацией населенного пункта и жителями работает, в том числе, благодаря мобильным приложениям (сейчас такая система активно развивается в Москве). Если возникает проблема (например, порыв водопровода), срабатывает система уведомлений, сервисного обслуживания, и коммунальные сервисы оперативно реагируют. Аналогичным образом между собой связаны отдельные подразделения ЖКХ, дорожных и других муниципальных служб.

Но почему умных городов так мало?


Все дело в том, что на их создание требуются миллиарды долларов США. Одну систему без другой создать не получится например, умную дорожную инфраструктуру не построить без 5G. А это сложно и с технологической точки зрения, и с финансовой. Но технологии уже развиваются, идут вперед, так что появление по-настоящему умных городов лишь вопрос времени.

В целом, smart-мегаполисы уже не фантастика С течением времени технологии будут проникать все глубже в нашу жизнь, повышая ее качество, делая ее более комфортной. В общем, будущее уже не где-то там, оно здесь, с нами.
Подробнее..

Когда город умный опыт мегаполисов (продолжение)

14.07.2020 10:11:05 | Автор: admin
Сегодня мы снова решили поделиться достижениями ведущих мегаполисов в организации жизни горожан. В прошлом посте речь шла об инфраструктуре умного транспорта, современных телекоммуникациях, контактах с правительством, а также средствах видеонаблюдения и обеспечения безопасности. Это всё, конечно, останется и будет развиваться, но коронавирус добавил новых серьёзных задач как обеспечить социальную дистанцию в городских пространствах, как разделять потоки людей, как привести бесконтактные технологии в сферы, которые ранее основывались на тесном взаимодействии людей, прежде всего, в здравоохранение. Итак, посмотрим, какие из уже имеющихся технологий сейчас будут в приоритете.

Источник

Медицина


Потребность в качественной и при этом гибкой медицине (то есть способной быстро наращивать ресурсы, менять форматы взаимодействия с людьми) сейчас стала основной, и мы очень надеемся, что в ближайшие годы внимание политиков и инвесторов к проблемам и задачам этой отрасли будет нарастать.

С одной стороны, вынужденная необходимость сократить контакты с врачами (как и с любыми людьми), а с другой стороны, нехватка медработников (все силы брошены на спасение от COVID), ускорит рост нательной электроники от простых фитнес-браслетов, измеряющих пульс, до медицинских устройств, генерирующих данные, жизненно важные для пациентов. Все эти гаджеты в сотни раз увеличивают количество данных, которые и так генерируют медицинские системы. При этом людям важно, чтобы весь массив данных об их здоровье был доступен в любом лечебном учреждении по запросу и не зависел от конкретного филиала или организации. А значит, требования к безопасной передаче данных тоже растут (в России, например, конфиденциальность медицинских записей прописана в законе -323 ФЗ Об основах охраны здоровья граждан в РФ).

Одним из примеров наиболее успешной организации интегрированных сетей для медицинских коммуникаций, включая использование датчиков, контролирующих здоровье, стал Дубай. Именно это делает эмират одним из центров медицинского туризма в мире, куда люди приезжают не только в пятизвездочные отели, но и в пятизвездочные больницы. Если бы не коронавирус и закрытые границы, к 2021 году туристический поток Дубая мог бы вырасти до 1,3 миллиона таких туристов в год. А ежегодный прирост дохода от медицинского турпотока планировался на уровне 13% в течение последующих пяти лет.

Источник

Ключевым элементом концепции умной медицины считается электронная медицинская карта (ЭМК). Такой подход, подразумевающий хранение всех медицинских данных с момента рождения пациента, используют уже в 94% больниц США, централизованная система медицинских записей должна заработать и в Евросоюзе. Возможно, эти планы немного отодвинул злосчастный вирус. А пока можно порадоваться с жителями Таллина и всей Эстонии уже третий год информация об их здоровье вносится в электронные карты, сохранность данных и невозможность их подмены гарантирует блокчейн-платформа.

В Москве развивается своя платформа это Единая медицинская информационно-аналитическая система, ЕМИАС. В столице к ней подключены уже все государственные поликлиники, и до пандемии она справлялась с проблемой доступа к терапевту и врачам узкой специализации. Но вирус спутал все карты, и, возможно, московскому департаменту здравоохранения стоит задуматься о внедрении и подключении к ней дистанционных сервисов онлайн-консультаций врачей, доставки курьером наборов для различных медицинских манипуляций.

В принципе, все эти технологии уже используются: одна из самых крупных частных сетей клиник Медси сообщает о двукратном росте обращений за видеоконсультациями. Врачи, работающие в государственной системе здравоохранения, тоже не отстают: в центре телемедицины департамента здравоохранения столицы только за март (первый месяц самоизоляции) провели порядка 12 000 дистанционных консультаций пациентов с легкой формой коронавируса. Очевидно, что за телемедициной будущее, и даже сторонники очных консультаций не смогут ничего возразить, потому что во время пиков вирусной нагрузки альтернатив практически не остается: больницы и поликлиники принимают только людей с острым и тяжелым течением болезни.

Что касается анализов своими силами на дому, здесь эстафету перехватывают зарубежные компании. Британская Thriva предлагает наборы для домашнего забора крови. Правда, как технологично транспортировать материал в лабораторию, компания не предлагает (на выбор пациента либо курьер, либо почтовые услуги). А американцы в это время тестируют и совершенствуют доставку анализов с помощью беспилотников. Предполагается, что квадрокоптеры будут курсировать между медучреждениями, расположенными на расстоянии до 20 километров, и перевозить контейнеры с грузом массой до 2 кг. Вот как это должно выглядеть по версии компании-разработчика Matternet.

Новые санитарные нормы: дистанция, личная гигиена и бесконтактные технологии


Опыт жизни в условиях самоизоляции, очевидно, надолго сделает востребованными решения, которые помогают бесконтактно взаимодействовать с окружающим миром, выдерживать санитарную дистанцию со случайными соседями и соблюдать строгие гигиенические требования. Двери, открывающиеся по датчику движения или с помощью технологии распознавания лиц; камеры с тепловизором, определяющие температуру человека с точностью до 0,3 градуса; обязательные для офисов и предприятий видеоаналитические системы, отслеживающие, моет ли персонал руки.

В США уже появился спрос на программные решения на основе искусственного интеллекта, которые позволяют имеющимся системам видеонаблюдения фиксировать нарушение людьми социальной дистанции и отсутствие масок. Владельцы магазинов внедряют новое ПО, опасаясь штрафов и закрытия торговых точек контролирующими органами. Покупка и использование таких решений оказывается дешевле, чем выделение персонала для постоянного контроля санитарных требований.

Вот как работает аналогичное решение на улице.

На обширных территориях видеонаблюдение обеспечивает робототехника и дроны. По Сети быстро разлетелось видео, на котором робот-собака в пилотном режиме патрулирует парк в Сингапуре и напоминает прохожим о дистанции. Электронную собаку также можно использовать, чтобы оценить примерное число людей в парке.

Источник

Сейчас четвероногого робота уже можно купить на территории США, правда, если у вас есть для этого $74,5 тысяч. А для иностранных покупателей предлагается аренда робота на договорных условиях.

Электронная собака один из множества возможных вариантов дизайна робота с функцией патрулирования и мониторинга. Помните ВАЛЛ-И из одноименного мультфильма Pixar? Похожими роботами пользуется полиция Китая. Мы активно сотрудничаем с их производителем Ubtech Robotics и уже писали о них на Хабре.

Роботы Atris патрулируют центр Пекина и объекты, строящиеся к Олимпиаде-2022.

Архитекторы КБ Стрелка в числе прочих предложений по организации городского пространства во время пандемии заявили об идее мобильного приложения для прогулок по паркам. Оно будет отслеживать перемещения всех людей, строить для каждого зарегистрированного пользователя собственную траекторию движения, а также предупреждать об истечении времени прогулки. Вход в парк будет только по QR-коду в приложении.

Избегание любых социальных контактов, несомненно, ускорит и развитие инфраструктуры платежей, чтобы жители оплачивали любые государственные (и желательно коммерческие) услуги онлайн и не толпились в ведомствах и учреждениях. Москва в этом отношении выглядит достойно: у нас есть карта Тройка, которая представляет собой проездной на различные виды транспорта и одновременно платежный инструмент. Есть также система мгновенных платежей Банка России и Сбербанк Онлайн. В обозримом будущем планируется появление нового цифрового паспорта, который объединит в себе водительское удостоверение, СНИЛС и, возможно, другие документы, и создаст условие для появления новой категории удобных платежных инструментов в масштабах всей страны.

А в Гонконге программа внедрения единого электронного идентификатора для всех жителей города уже запущена. Для этого руководство специального административного района Гонконга (HK SAR) и Правительственное ведомство по информационным технологиям (OGCIO) заключили контракт с гонконгским цифровым гигантом компанией Ping An Technology. Электронный идентификатор, связанный с инфраструктурой умного города, будет служить в том числе для онлайн-транзакций и других различных сервисов.

Экология


Хотя, по мнению многих экспертов, из-за пандемии появится тенденция к децентрализации (удаленная работа станет новой нормой, люди будут меньше посещать деловые центры и из всех вариантов собственной недвижимости предпочтут загородные дома малой этажности), умные города так или иначе остаются густонаселенными и им никак нельзя без экологических инноваций.

В Нью-Йорке по всему городу установлены интеллектуальные мусорные урны BigBelly с датчиками заполнения. Когда мусора становится достаточно для вывоза, урна вызывает мусоровоз.

Источник

Также в Нью-Йорке есть экономичная система уличного освещения: благодаря датчикам, реагирующим не только на время суток, но и загруженность улиц, автоматически включается оптимальный режим работы фонарей.

Барселона, испытывающая недостаток чистой воды, использует умную систему полива зеленых насаждений (само наличие такой системы уже свидетельствует о хорошей автоматизации города). В периоды засухи разбрызгиватели переходят в экономный режим, а коммунальные сети с интеллектуальными счетчиками позволяют муниципалитету постоянно анализировать расход ресурсов, моментально узнавать о потерях, например, об утечках воды из-за неисправности трубопроводов или резком росте потребления в отдельных районах. Для этой и других экологических инициатив в Барселоне была внедрена платформа по сбору и анализу данных многочисленных датчиков, расположенных по всему городу. В частности, комфорт жителей столицы Каталонии помогает поддерживать сеть IoT-сенсоров мониторинга качества воздуха и уровня городского шума. На нарушение параметров власти реагируют самостоятельно, не дожидаясь жалоб горожан. Созданная платформа называется Sentilo. Это проект с открытым исходным кодом, который можно использовать в любом городе мира.

Москве исторически досталась далеко не самая благоприятная экологическая обстановка, но работы в этом направлении тоже ведутся. Город постепенно включается в раздельный сбор мусора (по поводу правильности и эффективности этой программы много споров, и тем не менее), а девелоперы всё чаще строят новые ЖК с зелёными крышами.

Гонка умных городов


Существует множество рейтингов умных городов мира, и каждый со своим набором критериев: аналитики оценивают города по проникновению и развитию интернета вещей, количеству электронных сервисов для горожан и мобильных приложений, доступу к скоростному интернету, по числу жителей, которые знают и используют инновационные решения, по доступности транспорта, городскому планированию и множеству других самых разнообразных показателей. Поэтому одни и те же города скачут в разных рейтингах из первой десятки в самый конец списка и обратно. Но изучить очередную таблицу городов, которые борются за звание самых-самых, всегда любопытно.

Бизнес-школа IESE недавно опубликовала шестой ежегодный рейтинг умных городов Cities in Motion Index 2019. Эксперты проанализировали, как в городах обстоят дела с управлением, экономикой, человеческим капиталом, социальной сплоченностью, окружающей средой, градостроительством, международными связями, технологиями, мобильностью и транспортом. В итоге в первой десятке оказались Лондон, Нью-Йорк, Амстердам, Париж, Рейкьявик, Токио, Сингапур, Копенгаген, Берлин и Вена. А Москва из 174 городов показала отличные результаты только по показателям развития и привлечения талантов 7-е место. По технологиям мы в середине рейтинга на 92-м месте. И это при том, что по уровню развития электронного правительства Москва находится на первом месте в последнем исследовании ООН. Так что всё очень относительно и зависит от конкретных критериев для сравнения. Если не ориентироваться на зарубежный опыт, а брать за точку отсчета уровень цифровизации и комфорта жизни в столице пять-десять лет назад, то успехи Москвы очевидны. Развивается инфраструктура для общественного транспорта, работает система электронного взаимодействия властей с горожанами, а также различных городских служб между собой. Можно считать хорошими темпы проникновения оптоволоконного интернета в Москве, правда тут еще есть к чему стремиться.

Что касается самых крупных проектов в сфере AI+Smart City, то научный консультант Artezio, профессор математики Владимир Крылов приводит в пример самый большой проект в Сан Диего (USA).

Источник

К сожалению, с российского IP-адреса невозможно зайти на официальный сайт www.sandiego.gov, но об этом многолетнем, сложнейшем проекте много публикаций. Например, National Geographic снял целый фильм.

По словам Крылова, подобных комплексных проектов будет становиться все больше и больше. Поэтому если тема Smart City интересует, особенно в контексте применения AI, то профессор рекомендует заглядывать на специализированный сайт.
Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Murshin
    13.06.2024 | 14:01
    Нейросеть-это мозг вселенной.Если к ней подключиться,то можно получить все знания,накопленные Вселенной,но этому препятствуют аннуннаки.Аннуннаки нас от неё отгородили,установив в головах барьер. Подр Подробнее..
  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru