Анализ больших данных: как Big Data помогает развиваться мегаполису

Big Data – это сильнейшая движущая сила современного Умного города. Но как аналитика больших данных помогает развивать крупнейшие города мира, управляя их эко-системой, транспортом, безопасностью и предотвращая катастрофы?

Вопреки расхожему стереотипу “Меньше знаешь – крепче спишь”, именно обилие данных дает ключ к решению многих проблем и благополучной жизни. С помощью них еще в середине 19 века доктор Джон Сноу смог остановить эпидемию холеры в британской столице, собирая и анализируя данные обо всех смертельных случаях в разных районах Лондона.

С тех пор технологии работы с данными шагнули далеко вперед, а вот вызовы не изменились: сегодняшних горожан надо обеспечивать чистой водой и здоровыми продуктами питания, поддерживать на улицах чистоту и порядок, обеспечивать бесперебойную работу транспорта, учреждений здравоохранения и образования. Проблема усложняется тем, что города укрупняются – к 2030 году число мегаполисов с населением свыше 10 млн человек, по данным ООН, превысит 40, а их население достигнет 5 млрд человек. Решение, по мнению большинства экспертов, заключается в использовании технологических инноваций – Big Data и искусственного интеллекта. Это подтверждается интересом властей, бизнеса и разработчиков к программе по созданию цифровых продуктов для города Urban.Tech Moscow 2019, которые запущены в семи странах, – ее участниками уже стали более 3 тысяч человек.

Достоверные данные – сильнейшая движущая сила современного Умного города. Чтобы получить доступ к релевантной информации, которая позволит строить долгосрочную управленческую политику, город наполнен датчиками, сенсорами, видеокамерами с подключением к высокоскоростной инфраструктуре передачи данных. Сегодня даже сами жители превращаются в источники информации: мобильные устройства пользователей – в мире зарегистрировано 7,7 млрд абонентов мобильной связи – в реальном времени производят терабайтные потоки данных о местонахождении, покупках и интересах отдельных лиц. Система управления городом получает шанс стать по-настоящему человекоцентричной.

Обеспечение безопасности граждан и быстрая реакция на стихийные бедствия или чрезвычайные ситуации – главные приоритеты для любого города. Например, в Сиэтле внедрено программное обеспечение, которое на основе исторических и географических данных выявляет наиболее опасные районы в городе, направляет туда патрульные силы и фактически предупреждает преступления.

Новые технологии проникли и в систему городского трафика, которую теперь можно оптимизировать с помощью правильного использования больших данных. Информация, поступающая от транспортных компаний, водителей, пешеходов позволяет понять, какие направления и виды транспорта наиболее востребованы у горожан и как можно изменить ситуацию, чтобы избежать пробок. В китайском Нанкине эксперты проложили новые маршруты движения общественного транспорта и смогли ускорить проезд по самым оживленным улицам после установки датчиков в 10 000 такси, 7 000 автобусов и в 1 млн частных автомобилей. А в Питтсбурге введение интеллектуальных адаптивных светофоров с функцией распознавания номерных знаков позволило сократить время в пути на 25%.

Интегрируются новые технологии и в другие сферы жизни города. Так, в Сеуле актуальная проблема – загрязнение улиц мусором из-за неэффективной системы вывоза отходов. Урны и контейнеры постоянно переполнены, мусор просто не успевали вывозить. В качестве решения применили традиционные и hi-tech методы. На улицах города поставили 85 дополнительных мусорных контейнеров с датчиками наполнения. При помощи аналитических инструментов и BigData были оптимизированы маршруты муниципального транспорта, ответственного за вывоз отходов. Теперь городские службы в режиме реального времени отслеживают наполненность контейнеров и вовремя вывозят мусор, не допуская загрязнение улиц. Внедренное решение дало возможность снизить затраты на 83%, повысив уровень переработки отходов на 46%.

Данные, собранные из различных источников, могут быть использованы и для обеспечения устойчивости окружающей среды с меньшими потерями ресурсов. Десять лет назад в городе Сантандер на северном побережье Испании было установлено более 12 000 интерактивных датчиков. Благодаря им в общественных парках автоматически включаются разбрызгиватели, когда почва слишком сухая. Освещение на дорожках становится ярче только тогда, когда сенсор сигнализирует о приближение людей – это помогло на четверть сократить энергозатраты.

Луисвилл в штате Кентукки с населением 1,2 млн человек совсем недавно первым внедрил платформу IFTTT (If This Than That). Благодаря ей умные дома связываются с умным городом через «апплеты» и получают рекомендации к действию. Например, освещение в домах меняет цвет, когда датчики фиксируют ухудшение качества воздуха, что предостерегает жителей от выхода на улицу. Пользователи также могут настроить воздушные фильтры на одновременную активацию.

В Квебеке, Канада, в 2008 году появилось насекомое-вредитель, изумрудный пепельник. Оно стало причиной массового уничтожения ясеня, широко распространенного в регионе вида деревьев. По словам представителей муниципалитета, убытки, причиняемые пепельником, достигают нескольких миллиардов долларов США. Для решения этой проблемы власти региона внедрили приложение, которое в режиме реального времени показывает динамику и масштабы заражения, включая отдельные деревья. Соответствующие службы оперативно реагируют, уничтожая вредителя и не давая ему распространяться дальше. Основа приложения – BigData-аналитика. На серверы поступает информация о замеченных очагах заражения, данные анализируются, обрабатываются и передаются ответственным службам.

Сбор и анализ Big Data позволяет существенно пополнять городскую казну – испанская налоговая служба смогла принести в бюджет 1,2 млрд евро после того, как дроны обследовали территорию 4000 муниципалитетов и анализ данных выявил разночтения с декларируемым имуществом – не все дома и строения были учтены, у части из них реальные размеры не совпадали с задокументированными. Фактически это говорит о старте эры открытости не только в бюджетно-налоговой сфере, но во всех отношениях власти, бизнеса и жителей. Причем сами горожане становятся активными участниками планирования будущего места, где они живут.

Например, трансформация района Плаза-дель-Соль в Барселоне. Многие горожане участвуют в проекте Smart Citizen Kit –устанавливают датчики измерения загрязнения воздуха или шума у себя в квартирах и на балконах, чтобы понять, как ухудшается обстановка в зависимости от дней недели, времени суток и даже погоды. Соседи обмениваются данными на открытой платформе, изучают данные других районов, сравнивают с рекомендованными показателями ВОЗ и статистикой муниципалитетов - это позволяет принимать решения для улучшения жизни в городе.

Канадский город Калгари использует предиктивные технологии для того, чтобы предсказывать наводнения. В весенние месяцы в Калгари повышается количество осадков, выходят из берегов реки, переполняются водохранилища. В итоге местные жители и бизнес страдают из-за постоянных затоплений больших площадей города. Страдает жилье, промышленные предприятия, городские здания и сооружения. Для решения этой проблемы муниципалитет заключил в 2015 договор с компанией, которая предоставила аналитический инструмент на основе BigData. Он создан для анализа широкой выборки данных о наводнениях за предыдущие годы и предсказания новых инцидентов. Инструмент позволил снизить убытки от наводнений, поскольку перед их появлением людей, их вещи, компании и оборудование стали перемещать в безопасные места.

Дальнейшее развитие систем сбора, хранения и обработки данных позволит отслеживать долгосрочные тенденции и планировать развитие мегаполисов. Это развитие идет по пяти основным трекам, которые выделены как направления Urban.Tech Moscow 2019 –финансы, системы управления, маркетплейсы, умный город и решения на основе искусственного интеллекта. Сегодня разработчики пытаются создать прототипы решений, позволяющих, в том числе, отслеживать в режиме реального времени перемещение наземного транспорта в мобильном приложении или предоставлять широкополосный доступ к интернету на массовых мероприятиях, оптимизировать расходы на санитарную уборку улиц или создать цифровую модель города.

Ожидается, что к 2050 году около 85 процентов людей будут жить в городах, причем, каждый седьмой в мегаполисах. Самыми комфортными условиями для жизни смогут похвастаться те города, которые быстро среагируют на изменения среды и потребности человека.