Умные города Украины. Что такое смарт сити и как это работает

Создание более интеллектуальных и удобных городов

Во всем мире урбанизация продолжает формировать образ жизни людей. Все больше и больше населения мира перемещается из сельских районов в города. Сельскохозяйственные угодья осваиваются для удовлетворения растущих потребностей в жилье. Ранее скромные города становятся мегаполисами. С этими изменениями происходит коммерческое развитие, сотрудничество и экономический рост, но также увеличиваются заторы, уровень преступности и образование отходов.

В настоящее время половина населения планеты живет в городах – до 2030 года это число может увеличиться до 5 миллиардов. Чтобы справиться с таким ростом, власти должны найти способы для защиты безопасности граждан и улучшения качества жизни при более эффективном использовании бюджета. Другими словами, они должны работать умнее.

Но взглянем в начало вопроса. В 2015 году Международный исследовательский центр развития (МИЦР) опросил группу исследователей со всего мира: «Что делает город безопасным?» Делегат из Демократической Республики Конго заявил, что безопасный город – это место, «где люди имеют возможность реализовать свой потенциал, где они могут сказать, что они живут в мире и свободно передвигаться». Делегат от Индии добавил, что «присутствие страха в чьей-либо жизни иногда может быть более дестабилизирующим, чем реальные случаи насилия».

После подобных исследований стало ясно, что сообщество не может двигаться вперед коллективно, пока не будет решена проблема физической безопасности. Другими словами, безопасность – это такая же психологическая и социально-экономическая проблема, как и физическая, и, следовательно, основополагающая для всех аспектов городского развития. Неудивительно, что, по данным IHS Markit, глобальный рынок безопасных городов, который в 2017 году составлял около 16,2 миллиарда долларов, как ожидается, почти удвоится до 29,6 миллиарда долларов к 2022 году.

Эти беседы активизировали усилия по всему миру, направленные на решение проблем городской инфраструктуры с целостной, а не узкой точки зрения. Одним из результатов стало рождение новой идеи: умный город. В то время как безопасные города сосредоточены на безопасности и защите, «умные города» расширяют рамки концепции, охватывая то, что раньше было второстепенными целями, такими как эффективность, инклюзивность и устойчивость.

В центре внимания «умного города» находится подключение устройств для улучшения жизни жителей города в более широком смысле. Они объединяют датчики с низким энергопотреблением, беспроводные сети и интеллектуальную аналитику с использованием Интернета вещей (IoT) для предоставления городских данных в режиме реального времени и использования этой информации для оптимизации всей городской жизни: от общественной безопасности до транспорта, энергетики, водоснабжения и управления отходами. По сути, умный город дополняет безопасный город как более всеобъемлющую инициативу. По прогнозам IDC, к 2023 году глобальные расходы на «умные города» достигнут 189,5 миллиарда долларов, что является значительным скачком по сравнению с 14,85 миллиарда долларов в 2015 году.

В интеллектуальном городе можно соединить людей, данные и устройства, чтобы создать лучшее место для жизни. Сейчас многие разрабатывают масштабируемые и гибкие решения, основанные на открытых стандартах. Используя инновационные технологии и непревзойденные экспертные знания, они объединяют ресурсы для повышения производительности в сфере общественной безопасности, движения в городе и мониторинга окружающей среды.

Умные города используют датчики, устройства Интернета вещей (IoT) и сети интеллектуальных камер видеонаблюдения, чтобы дать органам общественной безопасности возможность управлять ресурсами более эффективно, чем когда-либо прежде.

В отчете за 2018 год под названием «Умные города: цифровые решения для более пригодного для жизни будущего» Глобальный институт McKinsey оценил влияние умных городов, использующих передовые технологии для решения городских проблем. Он обнаружил, что умные города положительно влияют на большее количество аспектов качества жизни, чем предполагалось ранее, включая социальную связь, участие в общественной жизни, уровень занятости и стоимость жизни. Что касается конкретно общественного здравоохранения и безопасности, то даже на ранних стадиях умные города снижали смертность на 8-10%, ускоряли время реагирования на чрезвычайные ситуации на 20-35%, снижали бремя болезней на 8-15% и сокращали выбросы парниковых газов на 10-15% – делая эти города не только более ресурсоемкими, но и более устойчивыми.

ИИ оптимизация операций наблюдения

Влияние интеллектуальных решений очевидно. Организации общественной безопасности, такие как правоохранительные органы и первые службы экстренной помощи, были одними из первых, кто внедрил эти интеллектуальные решения. Эти организации используют широкий спектр датчиков для сбора видео и данных, имеющих решающее значение для расследования преступлений и других инициатив в области общественной безопасности. Эти передовые технологии включают камеры видеонаблюдения высокой четкости, 4K и даже 8K; камеры с несколькими датчиками и панорамированием с наклоном (PTZ); и ведущие в отрасли системы управления видео (VMS) для оптимизации управления инцидентами и реагирования. В основе этих решений лежит видеоаналитика, подмножество искусственного интеллекта (ИИ), которое помогает персоналу службы общественной безопасности улучшить первоначальную оценку угроз и реагирование в режиме реального времени.

На протяжении десятилетий правоохранительные органы использовали камеры видеонаблюдения для наблюдения за районами, представляющими интерес в городе. Офицерам в диспетчерской приходилось постоянно следить за видеостеной, на которой отображались видеопотоки с нескольких камер. Бремя обнаружения инцидентов ложилось на офицера, поэтому видеонаблюдение могло быть столь же эффективным, как и концентрация внимания офицера. Еще одна проблема заключалась в том, что ручной поиск больших объемов записанного видео занимал несколько часов. Это по своей сути ограничивало эффективность активных расследований преступлений и операций по сбору доказательств для сотрудников правоохранительных органов.

В современных умных городах эти операции выглядят совсем по-другому, и ИИ является движущей технологией, стоящей за этими изменениями. Технология ежедневно оказывает поддержку сотрудникам правоохранительных органов, помогая таким образом, чтобы их деятельность была более эффективной. Интеллектуальная видеоаналитика, способная научиться классифицировать нормальную и ненормальную деятельность, может помечать соответствующие кадры для просмотра сотрудником правоохранительных органов. Это сокращает часы работы до нескольких минут и превращает традиционный захват видео в инструмент, повышающий производительность. Логика этих систем такова: если персонал будет проинформирован о критических событиях раньше, он сможет действовать быстрее. Видеоаналитика фокусирует внимание людей на том, что наиболее важно, быстро доводя важные события и идеи до сведения сотрудника, что экономит время в ситуациях повышенного риска, когда важна каждая секунда.

Видеоаналитика в действии

Разные аналитики выполняют разные задачи. В качестве примера рассмотрим портфель решений компании Motorola. Она находится на переднем крае интеллектуальных видеорешений обеспечения безопасности и аналитики видео, которые позволяют органам общественной безопасности обнаруживать, проверять и реагировать на критические события.

1. Технология Avigilon Appearance Search^™ позволяет операторам безопасности и сотрудникам правоохранительных органов просматривать большое количество записанного видео, чтобы быстро найти конкретного человека или транспортное средство, представляющее интерес. Это программное обеспечение может анализировать видеоматериалы со всего сайта, используя физические описания, такие как пол и цвет одежды. Для персонала на месте происшествия эти знания о «кто, что, где и когда» активного расследования могут оказаться неоценимыми.

2. Технология обнаружения необычного движения (UMD) использует возможности машинного обучения искусственного интеллекта для непрерывного наблюдения и кодирования того, какая активность типична для данной сцены, чтобы обнаружить любое отклонение от этих норм. Эта функция не только выявляет события в режиме реального времени, которые в противном случае остались бы незамеченными сотрудниками правоохранительных органов, но и значительно увеличивает время реагирования, обеспечивая мгновенные оповещения и выводя решения для наблюдения, оснащенные этой аналитикой, на новый уровень автоматизации. Без каких-либо предопределенных правил или настроек эта конкретная технология использует истинный потенциал самообучающейся видеоаналитики.

   Технологии видеобезопасности Motorola Solutions могут существенно улучшить работу органов общественной безопасности в умных городах по выявлению и задержанию подозреваемых.

   Предположим, подозреваемый убегает с места преступления на угнанной машине, чтобы скрыться от полицейских патрулей. С помощью традиционных камер наблюдения подозреваемый может пройти через зону действия близлежащих камер и выйти из поля зрения, где отснятый материал станет бесполезным для преследования в режиме реального времени. С камерами Avigilon H4A, установленными по всему городу, встроенная самообучающаяся видеоаналитика Avigilon и технология UMD – удаленные аналитики, работающие с программным обеспечением Avigilon Control Center (ACC) 7 для управления видео в командном центре, – могут быстро находить и отслеживать угнанный автомобиль в пределах города.

3. Технология поиска внешнего вида Avigilon позволит операторам диспетчерской сортировать видео с сотен камер H4A, чтобы получать последние визуальные эффекты и местоположение движущегося подозреваемого. Технология UMD может идентифицировать внезапные движения подозреваемого, например, если он случайно свернул на городские улицы или поехал не по той стороне дороги.

   Оповещения с камер Avigilon будут постоянно уведомлять персонал командного центра о местонахождении подозреваемого, включая перекрестки, через которые только что прошел подозреваемый, что может помочь сотрудникам полиции предсказать, куда он может направиться в следующий раз. Благодаря интеграции видеотехнологий Avigilon с другими устройствами реагирования на чрезвычайные ситуации, такими как двухсторонние радиоприемники Motorola Solutions, сотрудники диспетчерской службы могли в режиме реального времени сообщать о местонахождении подозреваемого и направлять полицейские патрули, чтобы они приближались к определенным улицам для создания блокады.

   После задержания подозреваемого видеоприбор высокой четкости третьего поколения Avigilon (HDVA) может обеспечить безопасное сохранение видео с максимальной целостностью для рассмотрения и судебного преследования. Это устройство упрощает пропускную способность записи, потоковое видео и воспроизведение, обеспечивая мгновенную передачу данных между периферийными устройствами и центральным управлением. В целом, развертывая устройства Avigilon, органы общественной безопасности получают комплексное решение с момента экстренного вызова и до устранения инцидента.

Как показал приведенный выше пример, данные в реальном времени являются мощными. Однако без надлежащей инфраструктуры для размещения сотен HD-камер и искусственного интеллекта наблюдения интеллектуальные системы наблюдения выйдут из строя. Для сотрудников служб безопасности и правоохранительных органов, которым требуется немедленная информация от их интеллектуальных видеорешений, такие сбои, как пропущенные кадры или потеря данных, снижают эффективность глубокого обучения и прогнозной аналитики.

Hikvision также предлагает открытые, инновационные и профессиональные решения для безопасного города, позволяющие вывести городскую безопасность, эффективность и интеллект на совершенно новый уровень. Кстати, в Киеве установлено именно оборудование Hikvision для умного города.

Смарт Сити Киев

Создание безопасной и безмятежной среды имеет важное значение для развития и процветания городов. С ростом плотности населения города нуждаются в более передовых и экономически взвешенных технологиях для защиты людей и имущества.

В прошлые годы городское управление полностью полагалось на рабочую силу для обеспечения безопасности – полицию и частных охранников. С появлением видеотехнологий города получили гораздо более эффективный способ следить за происходящим. Теперь очень простая система наблюдения значительно упрощает и ускоряет первичное реагирование и расследование преступлений.

Это, конечно, только первый шаг к более эффективному и разумному городскому управлению. Общая эволюция безопасного города показана ниже.

Базовый городской мониторинг

Построение системы видеонаблюдения, охватывающей критические районы города.

Интеграция видеоданных в таких районах, для визуализации состояния безопасности на уровне города.

Интеллектуальная видеосистема

Развертывание функций и приложений искусственного интеллекта поверх других ресурсов, обеспечения общественной безопасности в рамках разумного преобразования городской системы видеонаблюдения в системы данных IoT. Потенциальные преимущества для клиентов на этом этапе являются: повышение эффективности патрулей, деятельности правоохранительных органов и планирования ресурсов.

Объединение и обмен данными

Объединение данных интернета вещей, генерируемых в интеллектуальной видеосистеме, с данными из информационных сетей в соответствии с практическими потребностями бизнеса, а затем предоставление дополнительных услуг и приложений. Клиенты быстро получат точную информацию о ситуации в городе.

Информация, полученная в рамках этого процесса, может в конечном итоге стать источником новых удивительных приложений, позволяющих любому безопасному городу постоянно совершенствоваться.

Следуя описанному выше курсу действий, легко увидеть, что любое безопасное развитие города будет многоэтапным процессом. Каждый шаг в новую фазу приносит новые шансы и возможности. На рисунке ниже показан полный спектр систем управления, предоставляемых Hikvision для этих этапов.

Сейчас Умный город в Киеве как раз находится на второй фазе.

На первой фазе ещё в 2016 году была заложена основа для городской системы безопасности, которая продолжает расти.

За это время была создана «Наземная система управления», являющаяся основой инфраструктуры городской безопасности. Hikvision предложил камеры видеонаблюдения, разработанные для сложных городских сценариев в соответствии с потребностями общественной безопасности. Они были установлены в ключевых местах и на главных городских дорогах, постоянно предоставляя ценную информацию лицам, принимающим решения.

Пока ещё в тестовой эксплуатации находится неотъемлемая часть городской безопасности «Система воздушного контроля». Путем развертывания PTZ с высокой скоростью масштабирования, систем позиционирования, камер PanoVu, беспилотных летательных аппаратов и оборудования для борьбы с беспилотными летательными аппаратами в высоких точках города формируют эту систему, сочетая динамические и статические узлы при глобальном и детализованном восприятии.

На этапе снабжения подразделений находится «Мобильная система управления». Система состоит из носимых на теле камер и портативных куполов PTZ для быстрого и гибкого реагирования, позволяющего мгновенно развертываться в чрезвычайных ситуациях и там, где фиксированный мониторинг недоступен или невозможен. Для города в целом это означает, что вообще не будет слепых зон.

Уже в эксплуатации «Система управления сигнализацией». Интегрированная с системой видеонаблюдения, она значительно сокращает человеческие ресурсы, технология интеллектуального обнаружения Hikvision гарантирует, что сигналы тревоги, полученные командным центром, являются действительными и заслуживают ответа. В то же время интеграция аварийной сигнализации в городе повысит чувство безопасности для гражданских лиц, поскольку сотрудники полиции могут звонить по видеосвязи людям, которые находятся в опасности и под угрозой, до того, как произойдет какое-либо событие.

Вместе с тем с 2020 года в рамках второй фазы происходит внедрение новой системы управления, которая повысит интеллектуальный уровень Безопасного города.

По мере развития технологий искусственного интеллекта городская безопасность вступает в захватывающую, новую интеллектуальную эру с беспрецедентным повышением эффективности. Обладая широкими возможностями искусственного интеллекта и глубоким пониманием индустрии безопасности на основе видео, Hikvision интегрирует свои собственные алгоритмы глубокого обучения в интеллектуальные устройства восприятия в пограничных доменах и мощные вычислительные устройства в облаке. В конечном счете, это обеспечивает получение эффективных и точных данных и еще более функциональные приложения безопасности на основе этих данных.

Пять уровней систем управления объединяются, чтобы создать полный охват города, но этого недостаточно. Полный безопасный город неизбежно потребует строительства центральной системы. Это будет мозг, соединяющий тысячи устройств в городе. Для создания визуализированной и интеллектуальной центральной системы в режиме реального времени Hikvision предоставляет широкий спектр центрального оборудования: от отказоустойчивых решений для хранения видео, дисплеев с большим экраном высокой четкости и передачи до централизованных вычислительных средств, больших данных и обучающих программ по алгоритмам искусственного интеллекта. Кроме того, Hikvision также предлагает мощную прикладную систему для предоставления и обмена своими богатыми многомерными возможностями приложений, основанными на обработке и анализе данных.

Это обеспечивает переход к третьей фазе, которая откроет новые возможности для партнеров и конечных пользователей по всему миру.

Большое количество видеоресурсов, размещенных в городе на первом этапе, закладывает основу для работы, так что интеллектуальные обновления на втором этапе позволят генерировать обильные данные. Это становится данными интернета вещей в городе, которые в сочетании с бизнес-информацией клиентов помогут углубить понимание и обеспечить локализацию городских систем безопасности и услуг.

Разработка системы на протяжении вышеуказанных трех этапов основывается на облачной архитектуре ИИ, в которой будут выделены Пограничные узлы, Пограничные домены и Облачный центр для адаптации к различным сценариям решения Safe City, отвечающим требованиям на каждом уровне и от различных организаций.

Облачный центр: Комплексные приложения, объединяющие бизнес-данные и применение многомерного анализа больших данных.

Пограничная область: Интеллектуальные приложения и сбор, хранение и обработка данных.

Пограничный узел: Приложения с одной сценой, собирающие данные с многомерных датчиков и выполняющие интерфейсную обработку.

Смарт Сити Украина

Столичная история Kyiv Smart City началась в 2015 и 7й год активно меняет подходы в управлении и реализации сервисов. Введена «Карточка киевлянина» и единая карта проезда, онлайн-петиции, запись на прием к врачу, запись ребенка в учреждения дошкольного образования, обеспечены деятельность городской системы видеонаблюдения с системой распознавания лиц, номеров автомобилей, управление дорожным трафиком и многое другое.

Но не только в Киеве строится Умный город.

С учетом мирового опыта, в последние годы началось внедрение как полных концепций «умного города», так и отдельных инструментов в некоторых городах Украины: Ивано-Франковск, Львов, Запорожье, Дрогобыч, Полтава...

Существует два варианта создания Smart City:

• первый – это создание «умного города» с нуля. То есть строительство города с учетом концепции Smart City.
• второй вариант – постепенное внедрение разумных технологий в уже сложившиеся городские системы. Ожидаемо – самый распространенный способ.

Различными же являются и производители устанавливаемого оборудования, хотя возможности технологий разных брендов мало отличаются друг от друга.

Каждый город выбирает и определяет направления smart-развития самостоятельно. У каждого города Украины, как правило, свои приоритетные задачи. Для одних – это проблемы, связанные с безопасностью, для других усовершенствование работы коммунального транспорта, для третьих сокращение энергопотерь в домах. Но ни одна проблема не будет эффективно решена, пока у города не появится базовая смарт-инфраструктура, напоминающая продвинутого городского телеком-оператора.

Основным же препятствием в её развитии является нехватка бюджетных средств. Большинство администраций городов едва выживают. Хватает только на латание дыр в асфальте под праздники и вытягивание коммунальных служб. Если же замахнуться на что-то более современное, то городу, скорее всего, придется погрузиться в долги и затянуть пояс на несколько лет.

А весь функционал умного города по большей части требует серьёзных вложений без возможности прямой отдачи со временем. Понятно, что камеры видеофиксации в какой-то степени способны не только отбить затраты на них, но и приносить прибыль, пока существуют нерадивые водители. Но это не будет вечным, а тем более сразу появятся приложения, которые заранее показывают камеры на дорогах.

Поэтому важно как можно быстрее переходить к третьей фазе построения умного города, основная идея которой – создать инфраструктуру не только для города, но и для использования ее бизнесом, стартапами и другими потребителями на платной основе.