Потреблять меньше энергии, лучше обслуживать больных, управлять движением транспорта – цели для «умного города» весьма разнообразны. В настоящее время более половины людей на нашей планете живут в городах, и их количество увеличивается.
На эти тенденции, а также на изменение климата и другие вызовы призвана дать ответ концепция «умного города» (smart city). Это понятие включает в себя многие аспекты – информацию и коммуникацию, мобильность и энергию, а также безопасность, управление и здравоохранение.
В большинстве случаев речь идет, прежде всего, о создании сетей и эффективности – например, о том, чтобы быстрее снабжать всем необходимым пациентов, предотвращать образование пробок на дорогах, сокращать управленческие схемы. На трех примерах два ирландских исследователя в журнале Science показывают, какой потенциал скрывается в этой области.
Так, например, уже существует достаточно технологических основ для создания самостоятельно функционирующих роботов, отмечают Майкл О’Грэйди (Michael O'Grady) и Грегори О’Хэар (Gregory O’Hare) из Дублинского университетского колледжа.
«Роботы-мусоросборщики» используют GPS
Европейский проект Dustbot показал, что роботы в городской среде способны совершенно самостоятельно заниматься уборкой мусора. «Роботы-мусоросборщики» будут передвигаться с помощью системы GPS, их можно вызвать по телефону, и они должны самостоятельно доставлять мусор к месту его захоронения.
Читайте также: В ВМФ РФ применят ирландские подводные роботы
Еще одно направление – фильтрация и персонализация данных. В музеях и на выставках, например, предлагается пока еще обобщенная и предназначенная для всех посетителей одинаковая информация.
Персонализированный советчик будет способен изменить эту ситуацию, отмечают О’Грэйди и О’Хэар. Кроме того, информацию о мероприятиях можно будет передать с помощью смартфона – в зависимости от культурных интересов посетителя.
Помимо этого, авторы журнала Science предлагают оказывать услуги тем людям, которые страдают деменцией. Симптом этой болезни проявляется в том, что люди продолжают много передвигаться, но возникает опасность, что они потеряют ориентацию и заблудятся.
Сигнал тревоги при отклонении от маршрута
Основанная на GPS система способна в данном случае оказать помощь, объясняют О’Грэйди и О’Хэар. Можно создать такую программу, которая будет фиксировать обычное перемещение человека, а при отклонении от маршрута будет раздаваться сигнал тревоги.
В другой статье, опубликованной в журнале Science, Дайан Кук (Diane Kook) из Университета штата Вашингтон в Пулмане, рассматривает еще один аспект «умного города» - умный дом (smart house).
Искусственный интеллект делает возможным применение в доме энергосберегающих и облегчающих жизнь решений – начиная от контроля окон и дверей до управления освещением при помощи сенсоров. Сюда относится также возможность автоматического полива сада и автоматического кормления домашних животных. В настоящее время в большинстве стран более 40% энергии расходуется домашними хозяйствами.
Также по теме: Составит российский роботизированный корабль конкуренцию космолету X-37B?
По данным концерна Siemens, две трети используемой в мире энергии, 60% потребления воды и 70% парникового газа приходится на города. Более высокое качество жизни при снижении затрат является целью будущего развития городов.
Концерн Siemens принимает участие в разработке инфраструктурных проектов и поиске решений для рационального использования воды и энергии, а также в области транспорта, безопасности и здравоохранения. Для этого в концерне был создан сектор инфраструктуры и городов.
Две трети людей живут в метрополиях
И в компании IBM разрабатываются проекты, в том числе для более эффективного использования управленческих структур и транспортных систем. Там исходят из того, что уже в 2050 году 70% всех людей будут жить в метрополиях. В 1900 году на города приходилось только 13% населения планеты.
Заглянуть в будущее позволяет город Масдар (Mazdar city), расположенный недалеко от Абу-Даби. Этот город с самого начала был спланирован с использованием умной сетевой инфраструктуры, что «позволит позднее наблюдать за всеми системами в реальном времени и оптимизировать их работу».
В памятной записке Германской академии технических наук (Acatech), в частности, говорится: «Для экономики Германии тема «умный город» важна по двум причинам: во-первых, Германия представляет собой ведущий рынок и, во-вторых, она является главным поставщиком технологий «умного города» и соответствующего ноу-хау».
Согласно существующим оценкам, в ближайшие четыре десятилетия как в Китае, так и в Индии в городах будут проживать соответственно 500 миллионов человек.
Смотрите также: Уникальный робот-спасатель для МЧС
Не готовы к вызовам
«Но и богатые города в Америке, Европе и Азии еще плохо подготовлены к вызовам будущего», - подчеркивается в этом документе. В Лондоне, например, около трети питьевой воды теряется из-за старых и текущих водопроводных труб, некоторые из которых были установлены еще 150 лет назад. Что касается Германии, то потери в городах доходят до 40%.
«Транспортный хаос, взрывы газа и повреждения водопроводных труд, а также перегруженные школы, недостаточное медицинское обслуживание и преступность представляют собой серьезные проблемы во многих западных городах».
Помимо крупных проектов, ведется также поиск малых решений. Так, например, ведутся работы по созданию умного электрического счетчика, который будет тогда забирать электричество из сети, когда предложение будет большое, а цена выгодной.
Стиральные машины будут включаться ночью, или в тот момент, когда ветер дует сильнее. Умные электрические сети являются важной предпосылкой для того, чтобы более эффективно использовать возобновляемые источники энергии – в этом убеждены специалисты профессионального союза в области IТ Bitkom.
Экономить энергию с помощью умных сетей
Своего рода смесь электрического тока с большой долей в нем возобновляемой энергии будет дозировано осуществлять подачу электроэнергии, и умные сети, так называемые smart grids, должны будут тонко управлять процессами ее сохранения и расходования. Индустрия IТ рассчитывает на то, что в 2014 году оборот «умных сетей» составит во всем мире 100 миллиардов евро.
Также по теме: Что нового в цифровом мире
Глава немецкого отделения компании Hewlett-Packard Фолькер Шмид (Volker Smid) на ярмарке CeBIT в Ганновере заявил о том, что «умные сети» только в области частного потребления в год могут сэкономить 9,5 тераватт-часов электроэнергии. Это соответствует мощности одного блока атомной электростанции.
Жить при более эффективном расходовании энергии – такой вариант уже испытывается. Так, например, 1000 потребителей участвуют в федеральной земле Баден-Вюртемберг в проекте «MeRegio» (Регион минимальной эмиссии – Minimum Emission Region), который проводит концерн EnBW. Домашние хозяйства пытаются связать cdjt потребление с доступным на местах количеством электроэнергии. Такие же намерения есть и у компании Deutsche Tekekom, а также у многих городских коммунальных служб.
Опасность для частной сферы
Авторы в журнале Science упоминают также и критические аспекты сетевого искусственного интеллекта в домах. К ним относится безопасность данных, а также угроза для частной сферы.
«Умная» система способна, например, установить, что на кухне не выключена плита, когда в доме уже никого нет. Но последнее может заинтересовать и преступников, если они получат доступ к подобного рода информации, предупреждают эксперты.
Следует также учитывать, что объединенные в сеть датчики и модули могут использоваться не только для того, чтобы облегчать повседневную жизнь – например, для контроля качества воздуха или для наблюдений за транспортными потоками. Они также могут применяться для осуществления наблюдения за обществом.
