Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты » Концепция и реализация умных городов, проект умного города Quayside
8 августа 2021
Количество просмотров: 325
Комментарии к статье: 1


Концепция и реализация умных городов, проект умного города Quayside

Умные города будут влиять на наше коллективное будущее больше, чем мы думаем или представляем. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), к 2050 году 70% населения планеты будет жить в городах, а в то время нас будет 9,7 миллиарда человек.

Наша жизнь проходит через захватывающий перекресток в будущее, на которое будет глубоко влиять характер инфраструктуры городов, которые еще предстоит построить или перестроить из существующих в соответствии с быстро развивающейся концепцией умных городов.

Умный город (Smart city) - это город, в котором используются информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) для повышения операционной эффективности, обмена информацией с общественностью и повышения качества административных услуг и качества жизни населения.

Точное определение варьируется в зависимости от того, с кем вы разговариваете, но большинство согласны с всеобъемлющей миссией умного города, который может оптимизировать свои функции, управлять своей экономикой и улучшать качество жизни своих жителей с помощью интеллектуальных технологий и анализа данных.

Умный город улучшает качество жизни. Выбор технических средств и их использование являются одними из важнейших аспектов успеха при планировании умных городов.

Умный город

Умные города Европы

В Европейском союзе новые проекты и партнерские отношения с университетами на протяжении десятилетий улучшали жизнь городских жителей за счет разумного использования технологий. Может, вы уже живете в умном городе.

Например, финансируемые ЕС проекты общих городов, возглавляемые мэриями и университетами в Лондоне, Лиссабоне, Милане и многих других городах, показали, что по крайней мере половина тысяч местных жителей, затронутых запланированными изменениями, активно участвовали в процессе.

Городские власти работали с жителями над разработкой и внедрением умных городских систем, включая управление энергопотреблением, умные столбы уличного освещения и электронный транспорт (умная парковка, совместное использование автомобилей, электрические зарядные станции и т. д.), Но также и для обеспечения того, чтобы эти изменения действительно улучшили их жизнь.

Например, мэрия Ноттингема и Ноттингемского Трентского университета являются частью программы Remourban и работают во всех секторах с городами по всей Европе. Дома в пригороде Снейнтона были модернизированы с новыми внешними стенами и окнами, солнечной крышей и современной системой отопления.

В Германии городской совет Дармштадта работал с гражданами, университетами, музеями и предприятиями над планированием модернизации города. Среди прочего, он создал консультативный комитет по этике, который уделяет особое внимание кибербезопасности и защите личных данных.

Умные города (Smart cities)

Какие технологии получат развитие в умных городах

Чтобы жители умных городов будущего были готовы принять сложные проекты, зависящие от компьютеров и сетей общего мониторинга, преимущества новой технологии должны быть сбалансированы с частыми проблемами конфиденциальности и безопасности.

Дармштадт недавно был объявлен победителем конкурса на самый продвинутый «немецкий цифровой город», и теперь городская администрация работает с другими немецкими городами, чтобы сделать Дармштадт образцом для подражания.

Технологии играют важную и часто решающую роль в решении проблем многих городов. Однако умный город будущего во многих случаях будет характеризоваться скорее незначительными модификациями существующей инфраструктуры и новым сотрудничеством, которое лучше представляет население, чем показными и дорогостоящими новыми разработками, которые напоминают научно-фантастические видения.

Более века литературная и кинематографическая фантастика предлагала нам идеи о наших городах будущего. Некоторые были полны света и позитива, а другие были серыми, грязными и грубыми.

С нетерпением ожидая нынешнего века, полного огромных мегапроектов и выдающихся технических инноваций, мы должны задаться вопросом, как наше видение влияет на города, которые мы создаем, как мы можем извлечь уроки из некоторых историй и как применить эти уроки в реализации наших планов.

Quayside, Toronto

«Умный город» - это концепция, основанная в основном на широком использовании информационных и коммуникационных технологий, цель которых состоит в разработке, внедрении и продвижении устойчивого развития для решения растущих проблем урбанизации.

Большая часть этой структуры ИКТ представляет собой интеллектуальную сеть взаимосвязанных объектов и машин, которые передают данные с помощью сети беспроводной связи и облачных технологий.

Облачные приложения Интернета вещей (IoT) получают, анализируют и управляют данными в режиме реального времени, чтобы помочь сообществам, предприятиям и гражданам принимать решения, улучшающие качество жизни и бизнеса.

Горожане участвуют в умных городских системах различными способами, используя смартфоны и мобильные устройства, а также подключенные к сети автомобили и дома.

Умный город Торонто

Синхронизация устройств и данных с физической инфраструктурой и услугами города может снизить затраты и повысить устойчивость. С помощью IoT сообщества могут улучшить распределение энергии, упростить сбор мусора, уменьшить заторы и даже улучшить качество воздуха.

Безопасные беспроводные системы и системы Интернета вещей преобразуют традиционные элементы городской жизни, такие как уличное освещение, в интеллектуальные системы освещения следующего поколения с расширенными функциями. Решение включает в себя интеграцию солнечной энергии и подключение к облачной центральной системе управления, которая отслеживает другие действия в городе.

Интеллектуальное уличное освещение, например, также может обнаруживать свободные парковочные места и зарядные станции для электромобилей и предупреждать водителей о том, что электромобиль можно подзарядить, и находить парковочное место через мобильное приложение. В некоторых местах может быть доступна зарядка на опоре освещения.

Районы будущего Sidewalk Labs в Торонто

Quayside - Город Торонто

Торонто и его проект умного города

Пилотные проекты умных городов продолжаются в десятках населенных пунктов по всему миру, почти половина из которых находится в Китае. В Европе значимые проекты находятся в Нанте (Франция), Гронингене (Нидерланды), Антверпене (Бельгия), Ньюкасле (Великобритания) или Гамбурге (Германия).

Но лучше всего интегрирован и задокументирован проект Quayside в гавани озера Онтарио в Торонто, где умный район планируется в качестве пилотного проекта под руководством исследовательской фирмы Sidewalk Labs, дочерней компании Alphabet Inc.

Хотя текущая пандемия оказала серьезное влияние на проект Quayside, поскольку материнская компания Alphabet решила приостановить проект 7 мая этого года из-за нестабильной экономики на следующие несколько лет, проект был очень хорошо проанализирован и спланирован, что сделало это идеальная модель умного города.

Компания Sidewalk Labs представила свой план по превращению района Ист-Уотерфронт в Торонто в мини-мегаполис в 2017 году.

Это должно быть место, в котором будут проживать предприятия, использующие передовые технологии и доступное жилье, с улицами, построенными для людей, а не только для автомобилей, все здания и общественные места усеяны датчиками, подключенными к Интернету, а окружающая среда защищена «удобной» системой.

Окружающая среда городского округа спроектирована таким образом, чтобы жителям было тепло и сухо даже зимой. Нововведение также распространилось на метро, ​​где автоматизированная транспортная система будет доставлять пакеты клиентам, не забивая улицы автомобилями.

Концепция, которая, безусловно, будет приветствоваться во многих городах мира в нынешней ситуации принудительной внутренней изоляции. Но подготовленный план - это больше, чем просто проверка новой техники. Это живая лаборатория.

 

«Во многих отношениях проект напоминал кубик Рубика, если рассматривать инициативы в области мобильности, устойчивости, общественной сферы, жилых зданий и цифрового управления», - сказал Дэн Докторофф, генеральный директор Sidewalk Labs, описывая усилия по подготовке плана.

Toronto Tomorrow: новый подход к инклюзивному росту

Sidewalk Labs

В чем суть проекта? Умный город растет на жизнеспособной инфраструктуре ИКТ, которая становится надстройкой для всех технических средств и услуг мегаполиса. Целью является разработка, внедрение и продвижение устойчивого развития для решения растущих проблем урбанизации.

Большая часть инфраструктуры ИКТ - это интеллектуальная сеть взаимосвязанных объектов и машин, которая передает данные через беспроводную связь в облако.

«В настоящее время города используют большие базы данных для регулирования работы такси, совместного использования автомобилей и велосипедов, управления городским движением и сигналов светофора, но каждая из этих систем обычно управляется отдельно», - сказал Стивен Голдсмит, изучающий использование больших данных в государственном управлении в Кеннеди.

«Потребность в платформе, которая может интегрировать эти данные, очень важна, потому что объем данных явно больше, чем когда-либо». Интеграция существующих данных может привести к положительным прорывам в управлении городским хозяйством, например, определение того, какие услуги являются избыточными или недостаточными.

Эксперты используют девять основных характеристик, чтобы определить «сообразительность» города:

  • в городе современная коммуникационная инфраструктура, приветствуются эффективные экологические инициативы,

  • имеется сложная, высокофункциональная система общественного транспорта,

  • подход к пространственному планированию является публичным, чтобы люди могли жить и работать в городе и использовать его ресурсы,

  • система, с помощью которой управляется город, имеет определенный интерфейс для программирования сторонних приложений,

  • управление использует машинное обучение (ML) и другие элементы искусственного интеллекта (AI), доступны достаточные ресурсы для облачных вычислений,

  • отдельные устройства взаимодействуют не только с облаком, но и друг с другом (M2M, Machine to Machine).

Теоретически в инициативу умных городов можно включить любую сферу городской администрации. Классическим примером является интеллектуальный парковочный счетчик, который использует приложение, чтобы помочь водителям находить свободные парковочные места без ненужных кругов в многолюдных городских кварталах. Интеллектуальный паркомат также позволяет осуществлять цифровую оплату парковки.

Также в области дорожного движения интеллектуальное управление дорожным движением используется для мониторинга и анализа транспортных потоков с целью оптимизации уличного освещения или предотвращения чрезмерных заторов на дорогах на основе ежедневных или текущих пиковых нагрузок.

Интеллектуальный общественный транспорт - еще один аспект умных городов, который обеспечивает максимальное соответствие общественного транспорта требованиям пользователей.

Интеллектуальные транспортные компании могут координировать услуги и удовлетворять потребности пассажиров в режиме реального времени, повышая эффективность и удовлетворенность пассажиров.

Каршеринг и аренда велосипедов также являются обычными услугами в умном городе.

Энергосбережение и повышение энергоэффективности - одна из основных целей умных городов. Благодаря интеллектуальным датчикам интеллектуальные уличные фонари могут снизить яркость, когда на дороге нет транспортных средств или пешеходов.

Интеллектуальные сети можно использовать для повышения эксплуатационной надежности, оптимизации обслуживания и планирования, а также для немедленного устранения сбоев в подаче электроэнергии.

Инициативы умных городов также направлены на мониторинг и решение экологических проблем, таких как изменение климата и загрязнение воздуха. Управление отходами и санитарию городской среды можно улучшить с помощью Интернета вещей, например, путем мониторинга содержимого контейнеров для координации сбора отходов.

Датчики, измеряющие параметры питьевой воды, помогут сохранить ее качество, датчики в канализационной сети способствуют правильной очистке сточных вод перед их сбросом в окружающую среду.

Sidewalk Labs Quayside

План развития порта Торонто Quayside Toronto и Sidewalk Labs согласовали проект, построенный на одиннадцати «столпах» в 2017 году, и проект был запланирован на пяти основных уровнях.

Первый уровень включал физические уровни коммунальных услуг, транспортную инфраструктуру, общественные здания и строительство новых общих зданий, но в основном был сосредоточен на проектировании цифрового уровня, который обеспечил бы более эффективную и адаптируемую функцию физического уровня.

На втором уровне инженерные проходы под общественными местами будут содержать электрические и коммуникационные кабели, а также канализационные и водопроводные трубы, что обеспечит легкий доступ для их обслуживания, не нарушая дороги или общественные места.

Система управления отходами будет использовать автономных роботов для сбора мусора и контролировать объем отходов, чтобы стимулировать экологическое поведение населения.

Согласно третьему уровню, в зданиях будет использоваться система зонирования, основанная на результатах постоянного мониторинга использования офисных площадей.

Система встроенных датчиков, позволяющая осуществлять мониторинг в реальном времени с автоматическим управлением, позволит динамически изменять код зоны в смешанной среде в соответствии с такими критериями, как максимальный уровень шума или качество воздуха.

Транспортная инфраструктура четвертого уровня будет спланирована с использованием адаптивных дорог и регулируемого уличного освещения. Управляемый компьютером транспорт легковых и грузовых автомобилей сделает улицы более безопасными и дружелюбными для пешеходов.

На пятом уровне общественное достояние будет спроектировано для использования «надежной системы мониторинга ресурсов» для отслеживания тенденций в использовании государственных средств и для изменения маркировки использования по требованию, такой как временная смена полосы движения для велосипедистов на пешеходов.

Toronto smart city project

Одиннадцать столпов проектов включали следующие аспекты:

  • мобильность: смешанная среда мобильности, в которой моторизованное движение можно сочетать с ездой на велосипеде и ходьбой,

  • публичная сфера: стимулирование общественной активности для обеспечения более удобных и приятных общественных мест,

  • здания: создание адаптируемых и гибких строительных модулей,

  • коммунальные и городские услуги: подключение граждан через цифровые сети, которые позволяют им лучше общаться и укреплять сообщество,

  • устойчивость: создание благоприятных для климата сообществ для сокращения выбросов углекислого газа,

  • цифровая платформа: создание цифрового уровня, который может быть интегрирован с физическим уровнем в соответствии с заданными потребностями,

  • защита и управление личными данными: создание надежной системы обработки данных для обеспечения максимальной конфиденциальности,

  • интеграция пилотных мероприятий: реализация пилотных проектов исследований и разработок и мониторинг использования технологий для проверки успешной реализации долгосрочных целей проекта,

  • обеспечение доступности жилья: обеспечение доступного жилья в Куэйсайд и создание сообщества со смешанным доходом,

  • создание Института городских инноваций для поддержки создания рабочих мест и экономического развития в районе Куэйсайд,

  • создание инициативы для поддержки интегрированного планирования в процессе развития нового квартала.

План закупок запрашивал отзывы жителей Торонто в ходе многочисленных публичных собеседований и круглых столов, а также их участие в процессе проектирования. Кроме того, Sidewalk Labs установила свои собственные основные принципы, которыми руководствуются в своих проектах.

За последние три года проект Quayside получил высокие оценки на конференциях, а также со стороны архитектурного и технического сообщества, но также стал объектом многочисленных атак со стороны частных, экологических и других социальных групп.

Проект поддержали федеральное правительство Канады и провинция Онтарио. Одним из позитивных намерений было выбор Quayside в качестве штаб-квартиры канадского подразделения Google, а также офисов Sidewalk Labs и многих других крупных технологических компаний.

При запуске проекта в 2017 году премьер-министр Канады Джастин Трюдо сказал: «Мы знаем, что мир меняется. У нас есть выбор: либо сопротивляться и испугаться, либо понять, что мы можем войти в проект и создать лучшее».

Журнал Wired оценил проект с обеих спорных точек зрения. Руководству Sidewalk Labs хорошо известно потенциально ошибочное мнение философов-технологов, строящих новые города, о том, что строительство новой инфраструктуры всегда лучше, чем модификация или модернизация существующей. Google, с другой стороны, настаивал на том, чтобы перепланировка порта Торонто была очень продуманной.

«С нашей точки зрения, это не случайность», - сказал председатель Alphabet Inc. Эрик Шмидт. «Это кульминация почти десятилетнего размышления о том, как технологии могут улучшить жизнь людей».

Какая точка зрения наиболее близка к истине, покажет только будущее, в котором мы непременно будем жить, несмотря на пандемии.

Умный город Уолта Диснея

В течение последних нескольких столетий идея умного города была лишь утопией. Термин утопия используется в латинской книге Томаса Мора от 1516 года для описания идеального острова, на котором правовая, политическая и экономическая системы позволяют сообществу жить в гармонии и мире. С тех пор термин утопия используется для описания воображаемого проекта, альтернативного существующему социальному порядку. Утопия как идеальная модель долгое время считалась недостижимой.

Во второй половине ХХ века стали появляться первые попытки системного анализа и планирования управления городскими услугами. Например, в начале 1960-х и 1970-х годах в городе Лос-Анджелес использовались компьютерные базы данных, кластерный анализ и инфракрасные аэрофотоснимки малоизвестного Бюро анализа сообществ для сбора данных и составления отчетов о демографической ситуации и качестве жилья в районах города. чтобы правильно направлять ресурсы на борьбу с бедностью и разрушением инфраструктуры.

Уолт Дисней и его проект города Эпкот

Концепция «умного города» не выходила на первый план во всем мире до 1920-х годов. Международные проекты в Амстердаме, Барселоне и Дублине начали использовать технические средства для повышения безопасности и эффективности городов.

Спорный вопрос, кто первым задумал создать современный умный город, но то, что одним из предшественников идеи умного города был Уолтер Элиас Дисней, может показаться удивительным. Мы можем утверждать, что нынешний энтузиазм и дебаты по поводу умных городов - не что иное, как возрождение его идей середины 20-го века, которые были «заново открыты».

27 октября 1966 года, всего за несколько недель до своей безвременной смерти, Уолт Дисней снял короткометражный фильм, в котором изложил его видение того, что он хотел попытаться построить в амбициозном проекте «Мир Диснея» в Орландо, штат Флорида.

Дисней сказал в то время: «Самая интересная, безусловно, самая важная часть нашего проекта во Флориде, фактически, центр всего, что мы создаем в Disney World, - это наш экспериментальный прототип города будущего. Мы называем это Epcot (сообщество экспериментальных прототипов завтрашнего дня).

Город Epcot будет использовать новые идеи и новые технические средства, которые сейчас появляются в творческих центрах американской промышленности. Это будет сообщество завтрашнего дня, которое никогда не будет завершено, но всегда будет представлять, тестировать и демонстрировать новые материалы и новые системы. Так что Epcot всегда будет примером изобретательности и воображения американского свободного предпринимательства для всего мира».

Дисней решил построить что-то, что было бы не местом для посещения, а местом для жизни. И поэтому он купил 111 км болота во Флориде, чтобы реализовать «все идеи и планы, он мог себе представить».

Это была беспрецедентная попытка изменить американские города к лучшему, решить проблемы в области транспорта, гигиены и связи путем объединения американских корпораций для достижения общей цели. Предприятия, построенные в большом промышленном парке в южной части Epcot, будут создавать новые технологии для своей работы.

Дисней знал, что никто не осмелится осуществить такой масштабный проект в одиночку, поэтому успех проекта Epcot был основан на сотрудничестве бесчисленного множества других предприятий и людей, которые помогли осуществить мечту Диснея.

Проект умного города Уолта Диснея

Epcot содержал множество новаторских концепций, которые Дисней не мог реализовать в 1960-х годах по многим причинам. По словам Диснея, город будет построен на «девственной территории», предполагая, что существующие города просто не смогут справиться с изменениями, которые он задумал.

Epcot будет круглым городом с центральным деловым районом, заключенным под устойчивым к погодным условиям куполом, увенчанным тридцатиэтажным отелем и конференц-центром.

Деловой район должен был представлять известные места и улицы со всего мира, чтобы создать мультикультурную атмосферу, которая также характерна для сегодняшнего Epcot (после значительного изменения общей концепции экспериментального города во всемирно известный парк развлечений). За кольцами должны были последовать переулки жилых домов, окружающих деловой район, а вместо них - зеленый пояс с общественными объектами и парками.

Транспортировка должна быть легкой, потому что не должно быть «необходимости в машинах». Центральный деловой район станет пешеходной зоной, свободной от автомобилей, при поддержке транспортной системы PeopleMover, которая состоит из домиков на путях.

Выше этого уровня будет монорельсовая дорога, высокоскоростная транспортная система, которая соединит Epcot с районом тематического парка к северу от города и с промышленным парком и исследовательским центром на юге. Подземные гаражи для посетителей будут использовать систему пандусов прибытия и отправления.

Нижний этаж будет зарезервирован для грузовиков. Лифты должны были соединить автостоянки с деловым районом. Рельсы для PeopleMovers будут идти радиально от центра города ко всем пригородным жилым массивам.

О прогрессивном городе Уолта Диснея написано множество книг и статей, но основная идея заключалась в «спланированной среде, которая демонстрирует миру, чего сообщества могут достичь с помощью надлежащего планирования и контроля проектирования». В принципе, это должно было стать следующим этапом в развитии американских городов в целом.

Подобные впечатляющие концепции были созданы Джейн н Джейкобс в Нью-Йорке в 1960-х годах. Джейн сначала работала редактором в архитектурном журнале, а позже привлекла внимание публикацией новаторской книги «Смерть и жизнь великих американских городов».

Разочаровавшись в политической ситуации в Нью-Йорке, она прославилась как архитектурный активист в Торонто (Канада), где она и ее муж, архитектор, положительно повлияли на концепции модернизации городской инфраструктуры и транспорта.

(Источники информации и фотографий включают статьи, описания, заявления и исследования Sidewalk Labs или Alphabet Inc., связанные с проектом в Торонто. Информация о Walt Disney Epcot и его концепции умных городов основана на печатных материалах и фотографиях, опубликованных The Walt Disney Company).





Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Автоматизация управления уличным городским освещением, концепция "Умный го ...
  • 10 примеров использования IoT (интернет вещей)
  • Умные светофоры и алгоритмизированное регулирование
  • Интеллектуальные микросети и возобновляемые источники энергии в интеллектуа ...
  • Как шум большого города превращается в электричество
  • Siemens хочет построить один из самых мощных аккумуляторных заводов в Европ ...
  • Самая крупная в мире солнечная электростанция Noor Abu Dhabi
  • Международная компания по защите окружающей среды путем снижения потреблени ...
  • Искусственный интеллект в электроэнергетике на практике
  • Что такое SCADA
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

    Инновации, Internet of Things

      Комментарии:

    #1 написал: Алекс | [цитировать]

    Обычному человеку довольно сложно понять, насколько умным может быть город. Это не обязательно должны быть тотальные изменения сразу, часто частичные, но достаточно систематических проектов, которые с помощью современных технологий, сбора данных и точной ориентации могут решить существующие проблемы и улучшить жизнь людей на разных уровнях. Применение концепции умного города во многом зависит от законодательства и концептуального подхода государства.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Источник фотографий: Стоковые изображения от Depositphotos

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.