Невидимые сети умных городов: как интернет вещей совершенствует мир вокруг
IoT: от умных домов к умным городам
Технологии IoT на бытовом уровне большинству людей знакомы достаточно хорошо. Говоря простыми словами, к ним относятся все электронные устройства, подключенные к интернету и взаимодействующие друг с другом и с различными информационными системами. Это могут быть IP-видеокамеры, умные счетчики, датчики, измеряющие влажность, освещение и прочие параметры, смарт-часы, медицинские гаджеты и многое другое. Все они существенно улучшают нашу жизнь, делают ее удобнее и безопаснее. Отличительная особенность IoT-устройств — их самостоятельность: они способны обмениваться данными по проводным или беспроводным сетям без непосредственного участия в этом процессе человека. Именно поэтому технология носит название «интернет вещей».
Компания «Росатом Инфраструктурные решения» (РИР), входящая в структуру Госкорпорации «Росатом», занимается обеспечением умных городов с 2018 года при активном взаимодействии с Минстроем. Это направление корпорация выбрала неслучайно, ведь началось все с развития цифровых технологий в «атомных» городах.
«В «атомных» городах Росатома сосредоточены высокоинтеллектуальные ресурсы. Нам крайне важно привлекать сюда людей и удерживать лучших специалистов, обеспечить рост этих городов одновременно с развитием отрасли. Специфика нашей индустрии заключается в необходимости долгосрочного планирования, сегодня Росатом уже активно формирует стратегию до 2045 года, и нам очень хотелось бы дать людям возможность надолго планировать свою жизнь, будущее своих детей и внуков. Чтобы они нашли свое место в наших городах, захотели остаться здесь, нужно создать для них высокий уровень комфорта, оперативно решать вопросы управления городским хозяйством в самых разных направлениях. Наш проект «Умный город» как раз про это», — комментирует Ксения Сухотина, генеральный директор компании «Росатом Инфраструктурные решения».
Первые проекты Росатома в этом направлении были сосредоточены на цифровизации городской среды, муниципального управления, создания комфортных и удобных цифровых сервисов. Уже тогда Госкорпорация пришла к идее создания платформенного решения — когда все внедренные сервисы управляются из «одного окна», а собираемые данные аккумулируются и обрабатываются в едином хранилище, где они могут обогащать и взаимодополнять друг друга.
«Сегодня многие «атомные» города — Саров, Заречный, Удомля, Полярные Зори и другие — активно вовлекаются в цифровизацию именно с целью формирования максимально комфортной и удобной среды. Цифровые решения способствуют вовлечению граждан в городскую жизнь, их обживанию, созданию лучших условий для работы и создания семьи».
Развитие и тиражирование: акцент на эффективности
Со временем «Умный город» Росатома вышел далеко за пределы «атомных» городов, а платформа дополнилась другими актуальными цифровыми продуктами, которые легко интегрируются друг с другом и отечественными решениями. Проект развивался в сторону цифровой трансформации энергетики, ЖКХ, создания интеллектуальных транспортных систем, решений «Безопасного города», построения ситуационных центров. Сегодня проекты с использованием различных решений «Умного города» Росатома реализованы почти в 200 городах России.
В процессе цифровизации умных городов РИР столкнулся с тем, что для сбора и анализа данных, организации работы диспетчерских служб в них применялись по большей части программные продукты зарубежных вендоров. С учетом того, что на предприятиях энергетики и ЖКХ эксплуатируется множество объектов критической информационной инфраструктуры (КИИ), использование такого софта было осложнено, а с 2025 года станет невозможным по требованиям регуляторов.
Поэтому разработчики создали собственный продукт: инфраструктурную IoT-платформу — программно-аппаратный комплекс, который формирует надежную, контролируемую среду взаимодействия для множества различных систем. Эта платформа уже используется в проектах цифровизации предприятий ЖКХ в Обнинске (Калужская область), Смоленске, Белгороде и других, а также при создании умных офисов в Москве.
С помощью цифры водоканал или теплоэнергетическое предприятие может оперативно фиксировать рост расхода воды и принимать меры по предотвращению потенциальных прорывов на трубопроводе. Это происходит следующим образом. На полевом уровне осуществляется замер параметров работы оборудования, которые передаются по каналам связи на IoT-платформу. Полученная информация анализируется с помощью технологий машинного обучения, и с высокой точностью определяются возможные технологические нарушения. Это позволяет предупреждать их, минимизировав отключение потребителей.
«Сфера ЖКХ нуждается не только в инвестициях, но и в смене парадигмы управления, которая может произойти только через цифровизацию. В Глазове и Обнинске мы внедрили программные комплексы «Цифровое теплоснабжение» и «Цифровой водоканал». Их задача — помогать городским службам оперативно реагировать на возможные инциденты, критические ситуации, быстро предоставлять информацию и предиктивную аналитику. Такие системы очень востребованы на рынке. Опробовав наши решения на своих предприятиях, мы реализуем проекты внешним заказчикам».
Основная цель проектов цифровизации городского управления сегодня — эффективность. Продукт будет востребован, если он демонстрирует реальное сокращение эксплуатационных расходов, времени реагирования на инциденты.
Например, благодаря внедрению на объектах Росатома системы «Цифровое ресурсоснабжение» на основе IoT-платформы предприятиям удалось сократить количество инцидентов на сетях водо- и теплоснабжения, повысить эффективность работы предприятий, сократить потери на 3–5%, расходов на электроэнергию — до 10%, повысить производительность труда более чем на 50%. Похожие проекты реализуются в Обнинске, Краснодаре, Белгороде и других городах.
В других сферах применение IoT-платформы Росатома тоже доказало эффективность: например, она позволяет сократить расходы на эксплуатацию офисного комплекса в среднем на 9%.
Прогнозируется, что в ближайшие 10 лет рынок IoT может перестроиться и именно эти сектора экономики займут ведущие позиции по суммарному объему затрат на IoT (как в рамках капитальных, так и уже в рамках операционных затрат). Но это в будущем. Как развиваются IoT-проекты сегодня? Присмотримся.
Взгляд со стороны: цифровые двойники
В строительном комплексе, ЖКХ и интеллектуальных транспортных системах IoT применяется в том числе для создания цифровых двойников — оцифрованных моделей, показывающих, как работают реальные объекты городского хозяйства, как изменяются их параметры. Это позволяет мониторить состояние объектов в режиме реального времени, прослеживать ретроспективу событий и проводить предиктивное обслуживание, снижая риски возможных аварий и потери энергоресурсов. Рост спроса на создание цифровых моделей объектов — один из трендов российского рынка IoT.
«Цифровой двойник — это модель, на которой отображается актуальное состояние того или иного физического объекта, его показатели в динамике. Так, в транспортном секторе с помощью цифрового двойника можно в динамике посмотреть рост трафика на любом участке, смоделировать различные ситуации в будущем и заранее принять правильные управленческие решения», — отмечает Ксения Сухотина.
Прогнозы и перспективы: как будет меняться рынок IoT
В октябре 2024 года аналитики РИР провели исследование текущего состояния и перспектив российского рынка интернета вещей как одного из важнейших элементов «Умного города». Неудивительно, что рост спроса на технологии IoT фиксируется практически по всем отраслям экономики страны. В том числе в «новых» секторах, которые не так давно обратили внимание на расширенные возможности применения IoT: в энергетике, ЖКХ, безопасности, в сфере социальной инфраструктуры.
Интересно, что уровень проникновения IoT-систем в отдельных секторах экономики, например в промышленности, в России даже выше, чем в странах Европы.
На предприятиях Росатома уже давно используются датчики, которые контролируют уровень вибрации на станках, или анализируются производственные потоки. Это позволяет предупреждать поломки оборудования, более эффективно использовать производственные мощности.
Запросы на использование IoT для управления процессной деятельностью организаций, в частности для отслеживания транспортных средств, оптимизации потребления энергии, дистанционного мониторинга, для сбора информации о состоянии окружающей среды, встречаются все чаще. Устройства интернета вещей становятся одним из основных компонентов таких локальных городских проектов, как «Умный город» и «Безопасный город».
«Люди с древних времен мечтали о возможности удобного, дистанционного управления какими-либо объектами — будь то транспорт, инженерная инфраструктура или что-то еще. Сегодня посредством автоматизации, распространения IoT-устройств, сбора и аналитики собранных ими данных мы «одной кнопкой» можем решить все больше задач. В будущем, несомненно, будут автоматизированы все рутинные процессы управления городским хозяйством, что сделает их максимально простыми и удобными. Мы сильно заинтересованы в том, чтобы российские города росли и развивались. Для этого мы постоянно совершенствуем платформу «Умный город». Мы слушаем потребности городов, понимаем их и корректируем дорожную карту. Наша система постоянно совершенствуется, реагируя на изменения среды», — резюмирует Ксения Сухотина.
Официальные аккаунты «Цифровой Росатом»