Революция в городской жизни: решения для умных городов на базе IoT для роста и устойчивого развития

Влияние Интернета вещей (IoT) на современное общество трудно переоценить. Одним способом или иным он позволил нам связаться с нашими устройствами и окружающей средой. Благодаря этой технологии города теперь стремятся стать «умными», а не просто носят звание развитых.

Решения для умных городов на базе IoT направлены на развитие городов будущего, которые способствуют экономическому росту, улучшают инфраструктуру и окружающую среду, а также цифрово оптимизируют общественные активы. Умный город — это совокупность миллиардов умных устройств, собирающих и обменивающихся информацией через широкую сеть, покрывающую весь город. Эти устройства делятся данными между собой и координируют действия, чтобы облегчить жизнь граждан.

Города теперь используют вычислительные мощности для управления трафиком, оптимизации работы коммунальных служб и разработки автоматизированных сервисов для граждан. IoT безусловно улучшил различные городские операции в плане сбора и обработки данных с помощью множества сенсорных устройств.

По данным отчета Gartner, к концу 2020 года будет более 20 миллиардов подключенных устройств. С их помощью ожидается, что рынок умных городских услуг превысит 400 миллиардов долларов в год. Рассмотрим ключевые компоненты, помогающие умным городам достигать этих результатов.

1) Умная инфраструктура:

Решения для умных городов включают использование умной городской инфраструктуры, облегчающей жизнь граждан. Ниже приведены основные элементы такой инфраструктуры, широко распространенные в умных городах.

Умные дороги:

Умные дороги используют датчики и технологии IoT, делая вождение проще и безопаснее. Они предоставляют водителям информацию в реальном времени о погоде и состоянии дороги. Также помогают находить свободные парковочные места и предотвращают аварии, предупреждая о приближающемся трафике. Особенно полезны в горных районах, где часты оползни. Дороги с возможностью зарядки электромобилей могут заряжать их во время движения за счет электромагнитных эффектов.

Умное освещение:

Умные фонари обеспечивают освещение в разных зонах в зависимости от потребности. Они работают на солнечной энергии, накапливая заряд днем. Умные фонари экономят энергию, включаясь только при прохождении транспорта или пешеходов, и снижают яркость в малонаселенных зонах, таких как парковки.

Умное управление парковкой:

Датчики обнаружения транспортных средств в асфальте позволили создать системы умного паркинга. Они помогают водителям мгновенно находить свободное место в торговом центре или центре города. Центральная система использует локальные процессоры сигналов на парковочных местах и передает информацию о свободной зоне ближайшему автомобилю. Это снижает заторы, уменьшает выбросы и стресс водителей.

Умные светофоры:

Умные светофоры входят в сеть CV2X (cellular vehicle-to-everything). Благодаря этому они постоянно связаны с подключенными автомобилями. Машины передают данные о трафике в реальном времени, позволяя светофорам переключаться в зависимости от загрузности. Это устраняет пробки на перекрестках и обеспечивает плавное движение.

Быстрые транзакции:

IoT помогает сервис-провайдерам обеспечивать бесшовный поток клиентов, мгновенно рассчитывая счета и списывая средства с электронных кошельков. Например, умный контракт на заправочной станции может рассчитать стоимость заправленного топлива и списать деньги с кошелька владельца авто после уезда.

Свяжитесь с нами сейчас и поговорите с нашим экспертом по IoT! Связаться

2) Умные здания:

С внедрением IoT даже здания становятся умными. Умные здания снижают потребление энергии и повышают безопасность. Различные IoT-системы обеспечивают правильное обслуживание активов и поддерживают общее благополучие окружающей среды. Основные системы:

Системы мониторинга энергии:

IoT-решения для мониторинга энергии позволяют отслеживать потребление приборами в здании в реальном времени. На основе этих данных управление может оптимизировать расход электроэнергии и сократить счета.

Системы мониторинга уровня воды:

Умные здания с системой мониторинга уровня воды в баках поддерживают оптимальный запас. Беспроводная система оповещает, когда уровень падает ниже порога. Дополнительные датчики (TDS, pH) позволяют оценивать качество воды, давая время вызвать водовоз или коммунальную службу до полного истощения.

Системы безопасности и охраны:

Включают биометрию, IP-камеры видеонаблюдения и беспроводные тревоги. Предотвращают несанкционированный доступ, позволяют удаленный мониторинг. Системы периметра и контроля доступа ограничивают вход в чувствительные зоны, снижая риск краж и помогая идентифицировать посторонних.

3) Умные автомобили:

Преимущества IoT в автомобилестроении впечатляют. IoT способствовало развитию современных инфотейнмент-систем и предиктивной аналитики. Главные применения — подключенные автомобили и управление автопарком.

Подключенные и автономные транспортные средства:

Рынок подключенных автомобилей растет. По прогнозам, к 2020 году их число превысит 250 миллионов. Подключенный автомобиль входит в сеть CV2X, связываясь с другими авто, пешеходами и инфраструктурой. Сеть делится информацией о пробках, авариях, погоде и дорожных условиях, позволяя выбирать оптимальный маршрут. Также оповещает о светофорах, платных дорогах, АЗС и ресторанах. Автономные функции могут частично управлять авто, помогая в пробках. Экосистема подключенных авто и инфраструктуры помогает избежать заторов в умных городах.

Отслеживание транспорта и управление автопарком:

Решения для отслеживания автопарка используются операторами для контроля грузовиков и судов. Те же GPS-системы применяют экстренные службы для общественной безопасности: полиция отслеживает угнанные авто, скорые и пожарные — быстрее добираются до места. Управление автопарком улучшает курьерскую доставку: диспетчер видит грузы на всех этапах, курьер находит адрес и кратчайший маршрут через городскую сеть.

4) Эффективное распределение и производство энергии:

Умный город немыслим без круглосуточной электроснабжения. Умные сети и счетчики используют IoT для создания надежной системы передачи и распределения (Т&R). Кроме того, IoT позволяет энергокомпаниям оптимизировать генерацию под меняющийся спрос.

Управление оборудованием:

Встроенные датчики позволяют отслеживать работу электростанций и активов (трансформаторы). Данные используются для управления оборудованием в режимах работы и простоя. Оповещения о необходимости ремонта или замены позволяют быстро проводить состояние-ориентированное обслуживание (CBM) и поддерживать бесперебойную подачу.

Обнаружение краж и динамическое выставление счетов:

Умные сети с IoT формируют сеть для отслеживания потока электричества, упрощая выявление краж (несанкционированных подключений). Умные счетчики позволяют учитывать потребление домов в реальном времени, выставляя счета ежедневно и исключая мошенничество.

Управление возобновляемой энергией:

Генерация от неизобновляемых источников загрязняет город. Возобновляемые зависят от погоды и нестабильны. IoT использует умную передачу для автоматического переключения между источниками, усиливая использование зеленой энергии в благоприятные условия и снижая загрязнение.

Перенаправление и восстановление подачи:

Линии связи часто ломаются из-за погоды или перегрузок, вызывая черные зоны. Умная система передачи находит альтернативный маршрут подачи в пострадавший район до устранения аварии.

5) Умные фермы:

Приход IoT в сельское хозяйство называют четвертой аграрной революцией. Умные фермы укрепят экономическую стабильность умных городов и позволят аграрному сектору расти в ногу с городской инфраструктурой. Два основных применения:

Управление посевами:

Включает мониторинг погоды, почвы, вредителей и самих культур. Различные IoT-датчики, заложенные глубоко в поле, позволяют фермеру отслеживать эти параметры, обеспечивая высокий урожай здоровой продукции.

• Мониторинг погоды: датчики фиксируют резкие изменения климата, помогая планировать агротехнические мероприятия.
• Обнаружение вредителей: датчики оптимизируют использование пестицидов по типу и количеству насекомых.
• Мониторинг почвы: влажность, температура, питательность измеряются специализированными датчиками.

Управление скотом:

Здоровье стада также важно. GPS-трекеры позволяют фермеру всегда знать расположение скота. Геофенсинг оповещает, если скот выходит за пределы пастбищ. Параметры здоровья (пульс, температура) и разведение предсказываются сенсорами.

6) Умное управление отходами:

Статистика: в городах генерируется около 4,6 кг твердых отходов на душу населения. Для сбора и управления таким объемом IoT предлагает прорывные решения. Они помогают муниципалитетам снизить затраты на уборку, предотвратить переполнение контейнеров, прогнозировать объемы отходов через аналитику и предотвратить распространение вредных заболеваний и газов.

IoT-система позволяет отслеживать уровень заполнения мусорных баков и прибывать до переполнения. Датчики в баках постоянно сообщают уровень и местоположение, позволяя выбрать кратчайший маршрут.

Системы умного управления отходами снижают операционные затраты, оптимизируют сбор и сохраняют экологическую чистоту для качественной жизни в умных городах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

IoT-датчики и передовые телеметрические возможности служат базой для внедрения решений умного города, позволяя гражданам переживать цифрово оптимизированный образ жизни. Эти решения تمكن города улучшать повседневные операции и меняют способ взаимодействия людей с городской инфраструктурой.

Различные применения в сфере коммунальных услуг, инфраструктуры и автоматизированных сервисов оптимизируют города, делая их безопасными, быстрыми, комфортными и умными. С ростом принятия IoT в разных сферах умные города станут следующим большим шагом.

Скопируйте код, чтобы разместить эту подробную инфографику на своем блоге:

<a href="https://www.biz4intellia.com/blog/smart-city-solutions/"> <img class="aligncenter" src="https://ru.mfgrobots.com/UploadFiles_5843/202205/2022052816481381.jpg" alt="smart-city-solutions" width="2000" height="12130" /> </a>