Технологии «умных» городов и прогнозы их развития

Основатель стартапа по трубопроводной перевозке Maxitube Максим Зябкин о том, на каких социальных сферах отразятся первые изменения.

Сегодня город переживает глобальную трансформацию. Развитие требует создания инфраструктуры, основанной на интеллектуальных сетях. Технологии должны стать базой для новых городов и органично интегрироваться в существующие. Решить эти задачи можно благодаря концепции комплексного подхода Smart City.

«Умный город» — концепция интеграции информационных и коммуникационных технологий для управления городским имуществом. Они призваны сделать жизнь людей лучше и удобнее: повысить уровень комфорта, качество и эффективность обслуживания, снизить расходы и потребление ресурсов. В общем, подразумевают оптимизацию всей жизни города.

По расчётам экспертов McKinsey, к 2020 году в мире будет около 600 «умных» городов. Ещё через пять лет эти города будут генерировать почти две трети мирового ВВП. По оценкам консалтинговой компании Arup, к 2020 году мировой рынок «умных» городских услуг составит $400 млрд в год.

Консалтинговое агентство Jones Lang LaSalle составило рейтинг тридцати наиболее динамично развивающихся городов и агломераций мира, более половины которых расположены в Азиатско-Тихоокеанском регионе. В области создания новых «умных» городов география примерно та же.

Эко-город Тяньцзинь — плод сотрудничества Китая и Сингапура, один из первых и достаточно успешных проектов такого типа. Для строительства специально был выбран сильно загрязненный участок без доступа к пресной воде.

Инфраструктура включает в себя множество «умных» решений: альтернативное энергообеспечение, оборотное водоснабжение (почти как на космических станциях), опреснение морской воды, переработку отходов, создание транспортной сети без участия моторизованного транспорта, системы видеонаблюдения, контроля качества воздуха и многое другое. В реализации участвуют многие крупные компании: General Motors, Philips, Envac, Bosch Group и другие.

Сейчас в городе живут более 70 тысяч человек (рассчитан на население до 350 тысяч), также зарегистрировано 4500 компаний с общим уставным капиталом в 200 млрд юаней (чуть больше $30 млрд). Полностью проект планируется завершить к 2020 году.

Не менее амбициозный проект — эко-город Масдар (ОАЭ). Его реализация началась в 2006 году. По задумке создателей город будет полностью обеспечиваться за счёт солнечной энергии и других альтернативных источников с минимальными выбросами углекислого газа.

Однако уже сейчас разработчики признают, что осуществить это в настоящих условиях практически невозможно. Основная их цель — снизить выбросы на 50%. В целом проект завяз в разного рода неурядицах: не удалось реализовать автономную транспортную систему и некоторые другие проекты, экономический кризис 2008 снизил активность инвесторов, хотя само правительство Арабских Эмиратов обещало вложить в проект примерно $22 млрд. Задержки в строительстве привели к сдвигу даты завершения на 2030 год.

Масдар — город без автомобилей, в нём создана система беспилотного электрического транспорта под названием Personal rapid transit (PRT). Движение официально запущено в ноябре 2010 года. Маршрут пролегает между двумя ключевыми точками города и составляет около 1,4 км.

Создатели утверждают, что надёжность и безопасность транспортных средств (шестиместных капсул CyberCabs) достигает почти 100%. Роботизированные капсулы могут следовать друг за другом с минимальным интервалом в 3-4 секунды без риска столкновения.

Сегодня в Масдаре живут около 300 человек, почти все — аспиранты местного Института науки и техники. На работу ежедневно приезжает менее 2 тысяч человек, хотя ожидалось, что это число будет в 20 раз больше. Но создатели проекта не оставляют надежды на его полную реализацию и уверены, что нынешнее положение дел исправится.

Также среди примеров «умных» городов известны: южнокорейский Сонго (строительство завершено, прогнозируемая стоимость к 2020 году — $40 млрд), первый полностью частный город Лаваса в Индии (строительство планируют завершить в 2020 году, вложено более $30 млрд) и другие.

Консалтинговое агентство Navigant Research выделяет пять основных составляющих «умного» города:

Во многих городах мира применяется система управления спросом на электроэнергию — Demand Response. Она позволяет снижать потребление электроэнергии в периоды высокой нагрузки. При подключении к системе пользователь получает стимулирующие скидки.

Участвовать в программе могут не только граждане, но и коммерческие организации и производства. Например, американский Walmart благодаря оснащенности магазинов системами интеллектуального учета занимает лидирующее место в управлении спросом энергосбережения в США.

Система управления потреблением (energy management system, EMS) реагирует на сигнал о необходимости разгрузки согласно заданному алгоритму. В зависимости от других показателей в конкретном помещении система воздействует на системы вентиляции и кондиционирования, освещение и холодильное оборудование.

Объем мощности Demand Response в мире в 2016 году составил 39 ГВт, 28 ГВт из них пришлось на территории Северной Америки. Предположительно, мировой объем Demand Response к 2025 году достигнет 144 ГВт. Российская Госдума планирует принять закон об «умных» электросчётчиках весной 2018 года.

В марте 2017 года компании Huawei, Shenzhen Water и China Telecom запустили первый в мире коммерческий проект Smart Water («умное водоснабжение») в Шэньчжэне. Компании полностью обновили систему водообеспечения, установив около 1,2 тысяч интеллектуальных счетчиков потребления воды на базе технологии узкополосного интернета вещей (NB-IoT).

Система позволяет анализировать схемы потребления, избегать утечек, повышает эффективность циркуляции воды и оптимизирует использование ресурсов. Жители же получают удобный доступ к услугам коммунального хозяйства.

По прогнозам Navigant Research, сектор Smart Water в ближайшие пять лет покажет самый активный рост из-за высоких рисков в показателях качества воды, её стоимости и доступности.

Системы вроде отечественных «Госуслуг» существуют во многих странах. Фактически это инструмент для оказания услуг бизнесу и гражданам через интернет. Основаны такие системы на централизованных базах данных с использованием различных приложений для связи с веб-интерфейсами.

Появление блокчейн-технологий даёт принципиально новые возможности для развития электронного правительства (eGovernment). Предельная защищённость информации делает данные, занесённые в систему, достовернее любой бумаги с подписями и печатями.

Смарт-контракты позволяют автоматизировать операции с данными и задавать алгоритмы их выполнения согласно нормативным актам. Пока реализация этих задумок осложняется юридическими и другими аспектами. Но это вопрос времени. Например, правительство Дубая планирует внедрить блокчейн-технологии в государственный сектор к 2020 году.

Сектор охватывает большое количество различных технологий. Но наиболее интересна и перспективна сфера развития транспортных и грузовых перевозок. Проекты находятся в масштабной стадии прототипа и нигде в мире ещё не применяются на практике. Ниже представлено несколько флагманов направления.

Пожалуй, самый известный и популярный пример в нише. Hyperloop One — проект скоростного вакуумного поезда. Для передвижения алюминиевых капсул по трубопроводу планируется использовать магниты и мощные вентиляторы.

Сейчас проект находится в стадии работающего прототипа. Ожидается, что в 2020 году он будет протестирован на грузоперевозках. Обслуживание пассажиров начнется в 2022 году.

Hyperloop One, по данным CrunchBase, привлек инвестиций на сумму более $141 млн. Сама же компания планирует к 2020 году владеть 10% долей мирового рынка наземных пассажирских и грузоперевозок — это примерно $300 млрд.

Пионер в транспортировке дронами — это Amazon с проектом Prime Air. Идея такой доставки в её полной автономии — дроном управляет интегрированная электроника. Максимальная масса груза сегодня — 2,4 килограмма. Проект находится в стадии тестирования пилота.

Технология воздушной доставки сталкивается с ограничениями из-за правил воздушного передвижения, проблемами использования в густонаселенных районах и потенциальных несанкционированных «перехватах» дронов. Несмотря на это, по прогнозам DHL, в ближайшие пять лет сфера будет активно развиваться.

Суммы инвестиций в Prime Air неизвестны. В 2016 году, по данным Quora, только на операционные расходы потрачено около $7 млн. В России перевозки грузов дронами планируют легализовать к 2019 году.

Большое направление в развитии логистики — трубопроводные или туннельные перевозки. По прогнозам DHL, проекты этого сектора будут реализованы в ближайшие пять лет или немногим позже.

Cargo Sous Terrain — швейцарский проект подземной сети для транспортировки грузов. Система будет работать от возобновляемых источников. Проект планируется реализовать к 2040 году. В сентябре 2017 года стартап привлёк около $25 млн для реализации пилотного проекта по маршруту Нидербипп — Херкинген — Цюрих. В числе основных инвесторов крупнейшие швейцарские ритейлеры Coop и Migros.

CargoCap — немецкая система туннельной перевозки. Планируется использование в ритейле. Пока находится в состоянии испытаний прототипа. Команда пытается привлечь инвестиции, сумма не разглашается.

Maxitube — российский проект в нише tube logistics находится в стадии работающего прототипа. Стартап разрабатывает доставку по трубопроводным магистралям с использованием электрических роботизированных тележек — закрытых пассивных капсул-контейнеров.

Ориентирован на разные секторы: b2b, b2c и p2p. Система организует логистическую цепь, которая объединяет малый бизнес (кафе, рестораны, аптеки, отели) с более крупными структурами (складские комплексы, гипермаркеты, банки, больницы). Позволяет перевозить грузы по пять-семь килограмм на любые расстояния.

Концепция Smart City очень привлекательна как для создания новых городов, так и для интеграции в уже существующие. Многие технологии достаточно сложны сами по себе, но их просто интегрировать, они массово применяются в проектах.

Проблемной для решения остаётся задача построения транспортной системы. Отказаться от обычного транспорта полностью невозможно: ограничения в использовании не приводят к должному эффекту, экологичные варианты автомобилей пока не получили широкого использования и им всё равно нужны традиционные дороги.

Всё это говорит о том, что нужно кардинально изменить подход к вопросу. И именно туннельные перевозки смогут эффективно и рационально его решить. Аналитики Navigant Research прогнозируют, что к 2023 году интеллектуальные транспортные и логистические системы привлекут наиболее крупные инвестиции среди выделенных пяти секторов «умного» города.

#будущее #умныеГорода