Восприятие городских изменений

Города превращаются в Интернет вещей.

Основные выводы

  • В Лондоне и Дублине развертывается сеть датчиков, являющихся частью системы, цель которой состоит в том, чтобы сделать эти города более удобными для жизни и подготовленными к будущему.

  • Эти города были среди первых, где тестировалась эффективность развертывания систем Интернета вещей в пределах всего города.

  • Проекты «умных городов» указывают путь к пониманию применения датчиков и возможностей Интернета вещей и много другого.

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

С ростом городского населения все больше городов для поддержки инфраструктуры полагаются на развивающиеся возможности аналитики и подключенные устройства. Корпорация Intel тесно сотрудничает с властями многих крупных городов по всему миру. Здесь предлагается опыт использования Интернета вещей, полученный лидерами движения «умных городов».

Четыре дня в неделю Дункан Вильсон на своем белом мотоцикле Ducati 899 проезжает 13 км, преодолевая пробки на дорогах Лондона, до своего офиса в Имперском колледже. Когда он пересекает Гайд-парк, датчик, установленный в специальном блоке внутри Ворот Виктории, определяет уровни оксида азота, оксида серы и твердых частиц. Это одно из почти 80 подобных устройств, развернутых в Лондоне, которые должны помочь определить самые загрязненные районы или опасные участки в городе, а также лучше понять, как бороться со смогом.

«Если подумать, все такие опасные участки располагаются вокруг основных пересечений и маршрутов движения, — сказал Уилсон, директор Intel по исследованиям, возглавляющий проект Sensing London. — Мы ведем мониторинг окружающей среды в парках, чтобы защитить эту озелененную территорию».

В проекте Sensing London участвуют Объединенный научно-исследовательский институт Intel по изучению экологичных подключенных городов, Имперский колледж, Юниверсити-Колледж, организация Future Cities Catapult и члены муниципального совета Лондона. Это одна из многочисленных программ во всем мире, направленных на использование Интернета вещей для решения проблем, таких как изменение климата и сокращение природных ресурсов. В таких проектах играют свою роль как широкие массы, так и крупные инициативы властей, корпоративных, академических и гражданских групп.

В Барселоне датчики в мусорных баках оповещают службы сбора мусора о заполнении баков. В порту Сан-Диего инженеры развернули датчики для систем отопления, вентиляции и кондиционирования, чтобы снизить использование энергии и подготовиться к ужесточению нормативных требований государственных органов.

В проектах «умных городов» применяется распространенный принцип, который заключается в том, что данные (а также получаемые на их основе выводы) могут повысить качество идей, решений и результатов.

Программа была создана за один месяц.

Дункан Уилсон (Duncan Wilson), директор по исследованиям корпорации Intel

Проект London Air

По дорогам Лондона, который раскинулся на 1572 квадратных километрах, ездит почти 2,5 миллиона легковых автомобилей и грузовиков. Больше 30 % этих транспортных средств работают на дизельном топливе, и в их выхлопных газах гораздо больше диоксида азота и твердых частиц, чем у автомобилей, работающих на неэтилированном бензине. В 2010 году эти загрязнители окружающей среды (согласно недавним измерениям, уровни некоторых из них в Лондоне выше, чем в Пекине) стали причиной 9500 преждевременных смертей в Лондоне.

В настоящее время мониторинг воздуха Лондона в полном объеме невозможен. Поэтому было решено нацелить проект Sensing London на три стратегических места, кроме Гайд-парка: Тауэрский мост, где машины три раза в день по нескольку минут работают на холостом ходу, так как мост разводится для прохода судов; «Слон и замок», где исследователи изучают краски, поглощающие оксиды азота; и северный район Энфилда, зажатый между двумя старыми перегруженными магистралями.

Для этой части Энфилда программа была создана за месяц. Датчики собирают данные, которые в реальном времени обрабатываются местным шлюзом на основе интегральной системы. Затем шлюз отправляет данные в облако, предоставляющее гибкую масштабируемую инфраструктуру для приложений, которые преобразуют числа в практически значимую информацию.

Однако без осложнений не обошлось. Расположение датчика и его корпуса, температура, влажность и ветер, среди многих прочих факторов, могут привести к получению неточных данных.

Чтобы компенсировать такую неточность, группа ICRI откалибровала свои датчики с помощью трех лондонских высококачественных станций контроля качества воздуха. В шлюзы были добавлены алгоритмы, которые помогли скорректировать значения.

«Мы многое узнали о работе самих электрохимических датчиков и обновили алгоритмы, используемые для обработки данных, — рассказывает Уилсон. — Кроме отправки данных прямо в облако (один из подходов к Интернету вещей), мы также исследуем граничную обработку — это когда мы отправляем в облако преобразованные данные».

По словам Уилсона, преимущество удаления шума из зарегистрированных данных состоит в том, что облако не заполняется бессмысленными данными. Они отфильтровываются процессором шлюза.

Проект Dublin Flooding

В прошедшем апреле корпорация Intel подписала с муниципальным советом Дублина (почти на 300 миль севернее Лондона) соглашение о создании охватывающей весь город сети датчиков шлюзов и формировании подобного рода сотрудничества с использованием Интернета вещей между промышленными предприятиями, научным сообществом и правительством.

«Сначала мы потратили много времени на опрос внутреннего оперативного персонала о приоритетных областях, — вспоминает Джеймс Кудден (Jamie Cudden), координатор проекта «умных городов» в муниципальном совете Дублина. — Мы пришли к проблеме наводнения».

Теплое Северо-Атлантическое течение всегда поддерживало температуру Ирландии. Один поэт викторианской эпохи описал дождь следующим образом: «теплый как ирландское приветствие и мягкий как ирландская улыбка».

Изменение климата привело к тому, что теперь в воздухе Ирландии содержится примерно на 4% больше воды, чем в 1890 году. Это стало причиной «ужасных ливней», которые бушуют по всей Восточной Ирландии.

«Ливневое наводнение может превратить улицы в реки, — утверждает доктор Дэвид Прендергаст (David Prendergast), антрополог Intel и руководитель проекта демонстрации Интернета вещей в Дублине. — Такое наводнение также может «вызвать разлив рек, перегрузку дренажных систем и затопление полуподвальных помещений».

По данным государственного управления по предотвращению и ликвидации пожаров и чрезвычайных ситуаций только с декабря 2012 года по январь 2013 года наводнения нанесли Дублину ущерб на 61 млн евро или 85 млн долл.

В рамках своей программы «умных городов» Дублин работает над устранением источников наводнения.

«Мы обнаружили, что многие городские инженеры уже приняли весьма активное участие в инновационной деятельности — поиск и испытание новых решений на основе датчиков мониторинга дождя и уровня рек, — указывает Кудден. Однако эти усилия были разрозненными. Те, кто занимался реками и дождями, имели очень ограниченные возможности для сотрудничества».

В течение следующего года Intel поможет Дублину построить систему Интернета вещей для сбора данных о дожде, реках и дренаже с максимально возможного количества датчиков.

Доктор Прендергаст сказал, что в стратегических местах вокруг города Intel развернет дождемеры и метеостанции, а также экспериментальные датчики, такие как буйки для наблюдения за реками и маломощные ультразвуковые датчики уровня воды, чтобы измерять приливные волны или в реальном времени предоставлять информацию о реках и ручьях, чувствительных к «ужасным дождям».

Специалисты, от инженеров до администраторов данных, сотрудничают с местными колледжами и предприятиями, чтобы создать сенсорные устройства, обобщить полученные данные и, в конечном счете, разработать и внедрить планы мониторинга наводнений.

«Все эти потоки данных бесполезны, если вы не можете эффективно реагировать», — утверждает Кудден. Он представляет себе систему на основе датчиков, которая перед большой бурей штормом будет оповещать работников о необходимости очистки канализационных стоков, перемещения автомобилей и уведомлять обитателей подвальных помещений.

Будущее «умных городов»

В то время как крупные инициативы в Дублине и Лондоне добиваются больших успехов в создании инфраструктуры Интернета вещей, Энтони Таунсенд (Anthony Townsend), старший научный сотрудник Центра Рудина по транспортной политике и управлению в Нью-Йоркском университете и автор идеи «умных городов», считает, что такие нисходящие достижения — это лишь начало.

Он ожидает возникновения городской инфраструктуры, которая, в конечном итоге, будет поддерживать проекты, проводимые гражданами. Таунсенд полагает, что доступ к государственным представителям, образованию и службам по уходу за детьми «трансформируется этими маленькими интеллектуальными устройствами в нашем кармане или на стенах».

Почему? Потому что смартфоны получают повсеместное распространение, предоставляя возможности последних технологий обработки.

«Все усложняется, и это хорошо. Это не только делает мир удобнее, — говорит он. — А может, хотите больше общения? Больше веселья?»