Dans le concept de ville intelligente, l'infrastructure habituelle du logement et des services collectifs et de la vie est équipée de capteurs, de contrôleurs et de caméras vidéo modernes, connectés à des réseaux à large bande et intégrés à une plate-forme de collecte et de traitement des données. Toutes ces données sont analysées et permettent d'atteindre un nouveau niveau d'efficacité et d'optimisation du travail des services de la ville et des entreprises locales, que ce soit la dépense de ressources ou la gestion des flux de passagers.
En théorie, tout semble simple, mais en fait, ceux qui développent l'idéologie d'une ville intelligente doivent faire face à de nombreux obstacles, à la fois typiques des grands projets informatiques et individuels, par exemple, pour le logement et les services communaux. Et cela complique sérieusement le processus.
Il y a quelque temps, nous avons présenté notre vision d'une ville intelligente - le concept Smart / Safe City. Under the cut - un aperçu détaillé du point de vue des experts commerciaux et techniques.
Idées et composants
Le concept de ville intelligente (Smart / Safe City) comprend des éléments provenant de divers domaines de la vie, dont les consommateurs sont à la fois des entreprises et des organisations gouvernementales, ainsi que les résidents urbains eux-mêmes. Et avant de parler des détails de l'idée, passons en revue ses principaux composants.
Transport intelligent
Dans les grandes villes, nous avons l'habitude d'utiliser des services intelligents d'analyse des embouteillages et de planification d'itinéraire. La base de ces services est la collecte et le traitement de données sur les mouvements de véhicules sur le réseau routier. Mais le concept de transport intelligent est beaucoup plus large. Équiper les véhicules de capteurs de localisation et de vitesse, ainsi que de caméras de surveillance vidéo, vous permet de résoudre une variété de problèmes, de la sécurité à la gestion logistique: les capteurs vous permettent de comprendre où se trouve la voiture, ce qu'elle fait et comment elle peut planifier son futur itinéraire.
Ce que le transport intelligent peut apporter aux entreprises et à l'économie urbaine:
- gestion du trafic urbain;
- travaux des flottes de services et des flottes de taxis.
Un bon exemple du concept est l'une de nos solutions pour le marché chinois. En partenariat avec plusieurs constructeurs, les véhicules directement sur le convoyeur sont équipés des équipements nécessaires pour s'intégrer dans le système de gestion des transports après libération. Soit dit en passant, ce système a également été lancé à Chisinau.
Le développement des idées de transport intelligent conduira à l'émergence d'un pilote automatique à part entière pour les voitures particulières et, par conséquent, au départ de la profession de conducteur dans le passé. Cependant, de nombreux problèmes technologiques et juridiques doivent être résolus en cours de route, de sorte que cela ne se produira pas au cours de la prochaine décennie (et en particulier en Russie) n'est pas clair.
Sécurité et police
Aujourd'hui, l'un des scénarios les plus populaires et les mieux développés d'une ville intelligente est la sécurité (dans le contexte de la prévention du crime).
Les rues des villes du monde entier sont équipées de caméras de vidéosurveillance connectées à un système unique de collecte et de traitement des informations, ce qui réduit le volume des délits. L'exemple du Kenya illustre bien les perspectives de ce concept où, comme le déploiement de réseaux de communication modernes et la mise en œuvre du projet Safe City, le taux de criminalité dans le pays en moyenne pour la seule année 2015 a chuté de 46%.
Cependant, la vidéosurveillance n'est que la pointe de l'iceberg. La police intelligente est une tentative de transformer le service habituel en un outil d'application de la loi plus efficace dans le contexte d'une densité de population croissante. Il existe une énorme couche de technologies que l'utilisateur moyen ne remarque tout simplement pas. En plus du système de vidéosurveillance lui-même, cela peut inclure:
- de nouveaux outils de communication pour recevoir rapidement des informations sur les incidents;
- des systèmes d'avertissement d'urgence modernes pour les employés et le public;
- équipement (sapeurs robotiques, drones, etc.) qui vous permet de remplacer des personnes lors de la résolution de tâches dangereuses ou d'améliorer la recherche et d'autres activités;
- des outils de collecte de données pouvant servir de base de preuves (enregistrement audio, etc.);
- des systèmes d'analyse de toutes sortes de données, permettant d'identifier à un stade précoce les comportements atypiques des personnes ou les dysfonctionnements de l'infrastructure.
Bien entendu, la transition vers une police intelligente est également une transformation sociale qui permet à la communauté de participer au maintien de l'ordre.
À l'avenir, le concept de police intelligente implique la création de centres situationnels où toutes les informations collectées par l'infrastructure d'une ville intelligente affluent, en particulier à partir de points critiques. Vu la situation dans son ensemble, les services d'urgence peuvent prendre des décisions plus rapidement.
À long terme, les projets de villes sûres devraient annuler le crime de rue, car il est complètement inutile de voler des sacs à main si, en analysant les enregistrements des caméras de surveillance vidéo dans la zone de l'incident et en suivant l'itinéraire du criminel à travers les caméras des rues voisines 10 minutes après le vol, l'agresseur sera arrêté.
Consommation intelligente des ressources
De toute évidence, une comptabilité précise des ressources consommées vous permet de gérer la charge ou d'économiser.
Bien que les débitmètres de diverses ressources aient été introduits depuis longtemps, dans ce domaine, pour ainsi dire, jusqu'à ce que même le «niveau 0» soit franchi - c'est-à-dire que la mise en œuvre de systèmes intelligents est à un stade initial. Il est nécessaire non seulement d'introduire des capteurs dans tous les domaines du logement et des services communaux, mais également de collecter des données sur une plateforme unique pour une gestion centralisée. À l'échelle nationale, c'est une tâche qui dure des années et des milliards de dollars de budgets.
Il existe des exemples de villes dans le monde qui introduisent activement une consommation intelligente des ressources. En particulier, Barcelone a mis en place un contrôle automatisé de l'éclairage public, prenant en compte l'heure du jour et les conditions météorologiques. Compte tenu des conditions climatiques favorables (et des graves problèmes de pollution de l'air en milieu urbain), l'énergie solaire y est activement utilisée - pour chauffer l'eau des bâtiments, ainsi que pour fournir des affichages interactifs pour les arrêts des transports publics. Avec la participation de la ville, la plate-forme open source modulaire Sentilo est en cours de développement, qui collecte et analyse les informations des compteurs pour la consommation des ressources de base, les capteurs météorologiques, le bruit ambiant, etc. (le système fonctionne depuis plus de trois ans, son travail peut être évalué sur le site officiel
sentilo.io ). En 2015, Barcelone
a reçu le titre de «ville la plus intelligente de la planète».
Un autre exemple est la ville chinoise de Shenzhen (la capitale informatique de la Chine), où, sur la base de notre système de ville intelligente, l'eau de la ville était équipée de capteurs. Au total, le système compte environ deux millions de capteurs qui collectent des informations en différents points et permettent un contrôle en temps réel de la situation de l'approvisionnement en eau.
Autres domaines
L'éducation et les soins de santé intelligents (ainsi qu'un autre domaine - les événements de masse et le tourisme) permettent non seulement d'économiser, mais aussi d'améliorer la qualité de vie dans la ville.
Les réseaux à large bande offrent la possibilité d'élargir considérablement le public qui écoute un cours de formation particulier. Pour cela, les établissements d'enseignement sont équipés de cartes électroniques et de caméras, ainsi que de systèmes de présence à distance. À différents niveaux d'enseignement, cela nous permet de résoudre divers problèmes - de l'enseignement secondaire obligatoire aux personnes à mobilité réduite à l'enseignement supérieur à distance dans les principales universités du pays.
Des systèmes similaires en médecine, par exemple sous la forme d'un chariot mobile avec des appareils de diagnostic, un ordinateur, une caméra vidéo, etc., peuvent servir des patients dans des hôpitaux à la périphérie ou dans les régions, en utilisant les conseils de spécialistes plus qualifiés du centre.
Il convient de noter que la séparation des industries de cette liste est très arbitraire. De nombreuses tâches sont résolues à la jonction, par exemple, l'analyse des ressources et la logistique. Un bon exemple d'un tel projet est la collecte intelligente des ordures à Dubai Silicon Oasis (la zone économique libre de Dubaï, où les technologies de ville intelligente sont activement introduites).
Les trajets des voitures sortant les poubelles ne sont pas prévus selon le planning, mais en tenant compte des relevés des capteurs pour remplir les poubelles arrivant au point focal en temps réel.
En outre, il existe des idées qui collectent des solutions en elles-mêmes dans plusieurs domaines. Par exemple, les immeubles de bureaux intelligents qui font partie d'une ville intelligente. Le bâtiment intelligent introduit la comptabilité et la gestion intelligente de la consommation des ressources de base à son propre niveau, ce qui affecte finalement l'efficacité du «travail» des systèmes de la ville entière.
Problèmes de mise en œuvre
Du point de vue commercial, il existe plusieurs barrières sérieuses au développement de projets réels dans le cadre du concept de ville intelligente, dont l'élimination reste à faire.
Obstacle 1: une économie obscure
Les composants individuels d'une ville intelligente se développent depuis longtemps dans différentes villes. Cependant, il n'y a pas tellement de modèles commerciaux bien développés qui ont réussi à prouver leur efficacité spécifiquement pour l'entreprise.
La principale pierre d'achoppement est la période de récupération des projets. Les entreprises ont besoin de stratégies de marché qui apporteront des bénéfices au cours des cinq prochaines années (en Russie, compte tenu de la situation économique - pendant trois ans), et une ville intelligente est un investissement dans des perspectives plus éloignées. Et l'incohérence des analyses de rentabilisation est un sérieux frein au développement d'une ville intelligente; c'est l'un des principaux facteurs à cause duquel les villes intelligentes ne se développent pas aussi activement qu'elles le pourraient.
Jusqu'à présent, la grande majorité des projets dans le monde incluent l'argent budgétaire (et, par conséquent, une tâche nationale) comme composante obligatoire, c'est-à-dire que nous parlons du développement stratégique des infrastructures.
Par exemple, en République tchèque a construit un éclairage intelligent le long des routes. Le projet a été initié par les entreprises et a porté ses fruits. Mais l'un de ses principaux composants était le remplacement des lampes d'éclairage. Et ces tâches sont généralement exécutées par les municipalités à leurs propres frais.
Obstacle 2: difficultés de réplication
Il semblerait qu'un modèle d'entreprise puisse être construit sur l'expérience de collègues d'autres villes, il existe de nombreux exemples, comme la République tchèque mentionnée ci-dessus. Mais la difficulté est qu'ils sont mal reproduits. Un analogue du projet tchèque en Russie ne sera probablement pas payant, car nous avons des conditions complètement différentes pour l'approvisionnement en électricité, les prix de l'électricité et l'ampleur du réseau routier.
Soit dit en passant, en Russie, le coût des ressources de base par rapport à d'autres pays du monde est relativement faible, ce qui se traduit par une économie légèrement différente des projets d'épargne. C'est en partie pourquoi le concept de ville intelligente commence d'un autre côté - avec la sécurité. Oui, Saint-Pétersbourg et Moscou, dans une certaine mesure, sont déjà équipés de caméras de surveillance vidéo. Mais dans d'autres millions de villes, et surtout dans les régions, la situation avec elles est bien pire.
Par conséquent, la première tâche consiste à augmenter le niveau de sécurité dans les villes, évidemment, grâce à l'introduction de systèmes d'enregistrement vidéo et d'analyse vidéo, qui coupent automatiquement une grande partie des délits de rue. Dans nos réalités, c'est le cas le plus compréhensible: il est clair comment l'utiliser et pourquoi il est nécessaire, il est plus facile de justifier les coûts.
En général, la spécificité locale est extrêmement importante pour un projet de ville intelligente, car dans chaque ville du monde, les gens pensent différemment, ils ont des besoins et des problèmes différents.
Obstacle 3: sécurité de l'information
La question de la sécurité du système de ville intelligente lui-même nécessite une mention distincte. Après tout, chaque capteur ou appareil intelligent peut devenir un point d'entrée pour les attaquants. Le logiciel du capteur peut être modifié de sorte que s'il y a des «trous» dans le système de sécurité, il effectuera des tâches complètement différentes. Un exemple est le piratage de caméras de surveillance, qui sont ensuite utilisées pour effectuer de puissantes attaques DDoS. Cependant, jusqu'à présent, le nombre de ces cas n'a pas acquis une «masse critique» suffisante pour que le public soit sérieusement préoccupé par ce sujet.
Il est important que dans le contexte d'une ville intelligente, la sécurité des systèmes prenne un sens complètement différent. Il ne suffit pas de contrôler un ensemble fini de points - ils sont trop nombreux. Oui, les fabricants intègrent déjà des fonctions liées au chiffrement, à la protection contre les accès non autorisés, etc. Mais ici, nous avons besoin d'une approche fondamentalement différente. Et pour le moment, il n'y a pas de concept global qui réunirait ces composants disparates. Tout ce qui est mis en œuvre, ce sont des tentatives d'introduire des méthodes existantes pour assurer la sécurité de l'information afin de résoudre un problème fondamentalement nouveau. Et c'est loin d'être la meilleure approche.
Barrière 4: héritage
En règle générale, les projets de ville intelligente sont développés dans le cadre de la modernisation des systèmes urbains, et leur profondeur dépend des infrastructures disponibles et des besoins actuels. Parfois, de tels projets incluent la construction de nouveaux segments à partir de zéro, mais la nécessité de soutenir les infrastructures obsolètes restantes complique presque toujours la situation.
Comme dans tout grand projet informatique, lors de la construction d'une ville intelligente, il faut faire face à une infrastructure qui n'a pas encore réussi à épuiser ses ressources (c'est-à-dire qu'il n'y a pas de raison directe de la remplacer). Et ce ne sont pas seulement les systèmes urbains technologiques dépassés qui n'impliquent pas l'installation de capteurs et d'automatisation. L'infrastructure «intelligente» introduite précédemment, qui ne s'intègre plus dans les systèmes complexes ou son intégration est trop coûteuse, ajoute à sa contribution.
Concept Huawei
Construire une ville intelligente est un projet informatique à grande échelle. Comme tout projet informatique, il a besoin d'un concept général, y compris une description de l'infrastructure à différents niveaux, des terminaux (capteurs) au centre du système - une plate-forme de collecte et d'analyse des données, ainsi que des applications utilisateur qui permettent une interaction avec une ville intelligente.
Si nous présentons l'ensemble du projet d'une ville intelligente sous la forme d'une pyramide, où le niveau de base correspond aux appareils terminaux (capteurs) et celui du haut aux applications utilisateur, nous, en tant qu'entreprise d'infrastructure, assurons le fonctionnement de tout le milieu de cette pyramide. En d'autres termes, nos solutions de ville intelligente incluent différents types de réseaux, une plate-forme d'agrégation et de traitement des données et divers types de systèmes de stockage.
Chaque niveau a un certain degré de flexibilité, ce qui permet de réduire l'un des obstacles mentionnés - par exemple, les problèmes d'héritage de systèmes qui n'ont pas encore épuisé leurs ressources.
En théorie, une solution similaire à la ville intelligente de Huawei peut être construite sur la base de composants ouverts ou tiers. Mais ici, il sera nécessaire d'accorder une attention supplémentaire à la question des coûts de main-d'œuvre (coût), ainsi qu'au soutien ultérieur de la solution. Après tout, l'infrastructure développée doit non seulement être déployée, mais également transformée en outil de travail. Selon l'expérience d'autres industries où de grandes solutions informatiques sont introduites, les projets open source vivent exactement jusqu'à l'arrivée de concurrents industriels sérieux.
Plateforme d'agrégation et d'analyse de données
Au cœur du système se trouve la plate-forme de médiation-agrégation et de traitement des données d'OceanConnect, avec des millions de terminaux.
Ses tâches comprennent la collecte de lectures à partir d'un grand nombre d'appareils terminaux, leur analyse et leur stockage dans un stockage distribué basé sur Hadoop.
La plateforme peut être déployée dans le cadre d'un service cloud ou sur une infrastructure locale en utilisant différents types de matériel. Naturellement, nous avons notre propre matériel serveur pour de tels systèmes, mais en principe, il peut être déployé sur n'importe quel matériel approprié.
Infrastructure réseau
Infrastructure Huawei prend en charge une gamme de normes et de protocoles de communication généralement reconnus pour interagir avec les capteurs. En particulier, pour la plupart des protocoles informatiques modernes, il fournit des connecteurs. Au total, plus de 170 interfaces sont déjà intégrées et le SDK ouvert vous permet d'en ajouter de nouvelles si nécessaire.
Le composant matériel de la solution est sélectionné pour un projet spécifique, Huawei lui-même possède toute une classe de ses propres solutions DCP (développement de Huawei AR avec des normes et protocoles IoT intégrés), mais des produits tiers peuvent également être utilisés.
Appareils terminaux
Pour toutes sortes de capteurs, terminaux et contrôleurs, nous proposons notre propre chipset et module de communication, ainsi que le système d'exploitation LiteOS, créé sur la base de Linux et axé sur l'IoT. Nous laissons l'assemblage final, la production du boîtier et la préparation du circuit d'alimentation, ainsi que le développement logiciel basé sur le SDK officiel aux partenaires locaux.
Fin des applications
Côté application, OceanConnect dispose d'une API ouverte pour interagir avec les systèmes externes.
Nous n'entrons pas initialement sur le marché des applications, estimant qu'il est inutile pour un fabricant mondial de rivaliser avec les acteurs locaux pour comprendre les spécificités très locales qui sont si importantes pour populariser les idées d'une ville intelligente. L'entreprise locale s'adaptera mieux et adaptera ses systèmes à ces exigences plus rapidement. Par conséquent, dans cette partie, Huawei cherche à coopérer avec des partenaires locaux. Un autre obstacle est donc supprimé: la comptabilité par les partenaires locaux.
Regardez vers l'avenir
Les villes intelligentes prédisent un grand avenir. Cependant, quand il s'agit, ce n'est pas encore clair. Technologiquement, tout est prêt pour cela: il existe des outils d'analyse Big Data, des équipements serveurs adaptés, des capteurs capables de fonctionner pendant dix ans sans recharger la batterie, et les standards de communication correspondants.
Mais ce marché manque de stabilité technologique - le choix final des normes dominantes et la formation de modèles commerciaux, quand il devient clair comment vous pouvez travailler et gagner ici.Un processus similaire que nous avons observé il y a quelques décennies sur le marché cellulaire. Il y avait alors de nombreuses normes, en plus du GSM, mais maintenant elles sont toutes parties, ou occupent certaines niches non essentielles. Sur le marché de masse, GSM a remporté une victoire inconditionnelle. Un processus similaire attend le secteur IoT. Tôt ou tard, tout arrivera à une ou plusieurs normes communes et le modèle commercial selon lequel le marché fonctionnera deviendra clair.Comme nous l'avons déjà écrit, pour qu'une entreprise s'intéresse à une ville intelligente, elle doit comprendre les perspectives financières. Entre-temps, le marché ne s'est pas stabilisé, et beaucoup ne veulent pas être les premiers - car ce sont les pionniers qui obtiennent généralement non seulement le principal bénéfice, mais aussi de nombreux problèmes non résolus (et non le fait que le bénéfice couvrira finalement la recherche de solutions). Cependant, un autre facteur ne permet pas du tout de reporter ce projet - la croissance progressive de l'urbanisation à travers le monde. Les villes deviennent non seulement des centres économiques et culturels, mais aussi les principales sources de PIB.La croissance des agglomérations urbaines et les problèmes de surpopulation qui y sont associés obligent les clients du monde entier à essayer diverses solutions de haute technologie. Et en réponse à cette demande encore faible, les fournisseurs promeuvent activement leur vision du concept de villes intelligentes, dans lequel nous sommes activement engagés.