Города ныряют в облака: как вычисления делают урбанизацию умной

Облака — ключ к цифровой трансформации

Современные мегаполисы сталкиваются с серьезными вызовами: быстрый рост населения и нагрузки на транспортные системы, необходимость обеспечения устойчивости городской инфраструктуры, энергопотребление, здравоохранение и безопасность. В этих условиях облачные технологии становятся элементом цифровой трансформации городов, обеспечивая централизованное управление, анализ больших данных и автоматизацию множества процессов.

Облачные решения позволяют городским администрациям получать актуальные данные в реальном времени, создают единую цифровую среду, где данные от различных сенсоров и систем интегрируются в режиме реального времени, формируя основу для принятия управленческих решений.

Но внедрение дальше, чем кажется

Сегодня концепция умных городов включает целый комплекс технологий, которые при этом стоит четко отделять друг от друга. Так, в транспортную инфраструктуру активно внедряется использовании ИИ, но его база, как правило, не является облачной.

Цифровизацию городской инфраструктуры сегодня лучше базировать не на облачных сервисах, а на базе классических дата-центров. Облака крайне чувствительны к стабильному каналу связи и электроэнергии. При проблемах с тем или другим облачные сервисы не смогут обеспечить стабильную работу городского хозяйства и сами по себе станут точкой уязвимости. В облака не должны идти настоящие ЗОКИИ (значимые объекты критической информационной инфраструктуры), работа которых жизненно важна для населения. Например, управление АЭС и метрополитеном, светофорами и дорожным движением, пункты управления реанимацией в больнице.

Спутниковая навигация в городском транспорте используется уже достаточно давно, но ее полноценное использование в России и большинстве других стран пока остается инициативой бизнеса. Эти данные применяются в картографических приложениях и навигаторах, но пока ограничиваются в основном только маршрутом движения автобуса или трамвая в режиме онлайн. При этом потенциал систем намного шире, и при наличии достаточных мощностей городского дата-центра в нем может быть аккумулирована информация о скорости направлении движения, а также сведения о задержках на маршруте из-за дорожных пробок, плохих погодных условий или ремонта дороги, что позволит обновлять графики в реальном времени.

Кроме того, большие данные о транспорте можно увязать с ответственным потреблением и регулированием пассажиропотока в целом. Примером такого проекта можно назвать CitiCAP в финском муниципалитете Лахти. С помощью автоматических счетчиков пассажиров и сбора комплексных данных о транспортных решениях граждан рассчитывается индивидуальный углеродный след для каждого пассажира. Все это интегрировано в мобильное приложение. При расчете индивидуальных углеродных квот жители Лахти получают скидки на автобусные билеты или на услуги по ремонту велосипедов в обмен на свой выбор умных перевозок.

Внедрение интернета вещей (IoT) лидирует на транспорте, в том числе и в России. Так, в Екатеринбурге работают системы умного освещения, регулирующие яркость уличных фонарей в зависимости от времени суток и интенсивности движения. В ряде районов Уфы действует система умной парковки, использующая датчики для обнаружения свободных парковочных мест для их поиска через приложение. В Московском метрополитене с 2021 года применяется биометрическая система распознавания лиц для оплаты проезда. В Казани ИИ используется для управления дорожным движением — обрабатывает данные с камер и датчиков, чтобы оптимизировать работу светофоров и улучшить пропускную способность дорог.

Однако IoT-технологии все еще серьезно отстают в некоторых других областях городской инфраструктуры, не менее важных, чем транспорт. Потенциально это дало бы технологическим компаниям новый огромный рынок государственного и муниципального заказа как в области внедрения систем и датчиков, так и введения дата-центров для обработки данных с них. Но текущих инвестиций в городское хозяйство совершенно недостаточно, а рынок остается закрытым и консервативным. Например, в России стало бы крайне востребованным более широкое внедрение IoT в водоснабжении, но сегодня даже при проектировании и прокладке новых общегородских сетей использование датчиков состояния труб и узлов остается ограниченным. В работе с сетями водо- и теплоснабжения, канализации это позволило бы экономить десятки миллиардов рублей ежегодно, которые расходуются на поиск и ликвидацию прорывов, земляные работы и последующее восстановление благоустройства.

Например, в настоящее время в Санкт-Петербурге городской водоканал строит новую нитку коллектора за 9,5 млрд рублей по северным районам города. При этом власти отмечают, что одна из целей строительства — приостановить работу старого коллектора, действующего около 30 лет, и провести анализ его состояния, который невозможно выполнить сейчас. При оснащении датчиками IoT аудит этой системы обошелся бы городскому бюджету кратно дешевле.

Абстрагируясь от российского опыта, отметим, что в мегаполисах, которые так или иначе сталкиваются с дефицитом электроэнергии, говорить о внедрении облаков рано до решения этой проблемы. В первую очередь это касается развивающихся стран и таких городов, как Йоханнесбург в ЮАР, Дакка в Бангладеш, Лагос в Нигерии и других, где нехватка энергии остается большой проблемой.

Облака в госуслугах

Любопытно посмотреть на то, как эффективно используют облака на Ближнем Востоке, особенно в странах Персидского залива, которые становятся одним из ведущих регионов по внедрению облачных технологий. Господдержка и активные инвестиции способствуют развитию облачных сервисов, IoT и аналитических платформ, обеспечивающих безопасность и эффективность инфраструктуры.

Один из ярких примеров — Израиль, который давно закрепил за собой статус цифрового центра. Microsoft создала в стране первый облачный «регион», который обслуживает десятки других стран, обеспечивая работу технологий IoT и аналитических сервисов. Подобные инициативы расширяют возможности бизнеса и госструктур, делая их более эффективными и безопасными.

На Ближнем Востоке активно развиваются облачные решения от мировых гигантов. Amazon Web Services (AWS) открыла дата-центры в Бахрейне и ОАЭ, а к 2022 году 85% государственных данных Бахрейна уже были перенесены в облако. Это повысило уровень безопасности, упростило обработку информации и ускорило работу госучреждений.

Дубай уже давно делает ставку на цифровизацию. В 2001 году стартовала программа электронного правительства, а сегодня в городе реализуется стратегия Digital Dubai. Она включает программу по анализу и обработке больших данных, инициативу по внедрению блокчейна в госсектор, полный отказ от бумажного документооборота. Результаты впечатляют: 99,5% госуслуг в Дубае доступны в цифровом формате, а количество бумажных документов в работе ведомств сведено к нулю. Важный технологический шаг — создание облачного сервиса Moro, разработанного Digital Dubai совместно с Microsoft и Moro Hub («дочкой» цифрового подразделения управления электрификации и водоснабжения Дубая). Он позволяет снизить расходы на обслуживание городской инфраструктуры, повысить ее эффективность и уменьшить вред окружающей среде

Сингапур — один из мировых лидеров в цифровой трансформации, активно использующий облачные технологии для создания высокотехнологичной и удобной городской среды. В рамках стратегии Smart Nation госучреждения и частные компании переходят на мультиоблачные и гибридные решения, что позволяет эффективнее управлять данными, обеспечивать кибербезопасность и внедрять инновационные сервисы.

Одним из ключевых шагов в цифровизации стало внедрение программы «Правительство в коммерческом облаке» (Government on Commercial Cloud, GCC). Эта инициатива позволяет госструктурам использовать мощные облачные платформы для обработки данных, повышая скорость принятия решений и качество оказываемых услуг. Кроме того, Сингапур применяет стратегию мультиоблака, распределяя рабочие нагрузки между разными платформами. Это снижает зависимость от одного поставщика и повышает устойчивость инфраструктуры к сбоям и утечкам данных.

В России ожидаемо лидирует Москва. Так, одним из важных проектов в этой сфере стало «Мособлако» — масштабная платформа для автоматизации работы столичных ведомств и учреждений. Москва также использует облачные технологии для интеграции городских сервисов. На единой технологической площадке функционируют сотни IT-решений, включая системы электронного документооборота, записи в школы и ЕМИАС. Это повышает доступность услуг и снижает расходы бюджета.

В регионах облачные технологии также находят применение. Например, компания «Дата ист» разработала геоинформационную систему CityCloud для муниципалитетов, что позволяет небольшим городам внедрять технологии умного города. В пилотном режиме платформу используют администрации Искитима, Усть-Илимска и Йошкар-Олы.

Гибридный подход

Несмотря на очевидные преимущества облачных технологий, полная цифровизация городской инфраструктуры невозможна без использования локальных вычислительных мощностей. Объекты КИИ, такие как системы управления энергоснабжением, водоснабжением, транспортные узлы и медицинские учреждения, требуют повышенного уровня безопасности и изоляции от внешних угроз. В таких случаях используется гибридный подход, который сочетает облачные вычисления с традиционными серверными решениями.

Локальные серверы обеспечивают автономность и защиту данных в случае сетевых сбоев, тогда как облачные платформы позволяют оперативно обрабатывать и анализировать большие объемы информации. Такой подход гарантирует, что критически важные системы остаются защищенными, а второстепенные процессы могут быть вынесены в облачную среду для повышения общей эффективности управления городом.

Резюмируя: полный переход городской инфраструктуры в облака невозможен. Критически важные системы, такие как электроснабжение, водоснабжение и транспортные узлы, требуют надежности и автономности, которую обеспечивают локальные вычислительные мощности. Оптимальный путь — гибридная модель, сочетающая облака и традиционные дата-центры.

Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора