Сандир Агарвал, старший вице-президент и руководитель инженерного подразделения компании Happiest Minds Technologies, уже более 20 лет занимается исследованиями и разработкой сервисных систем. У него накоплен большой опыт сотрудничества с ведущими транснациональными корпорациями, в проектах с которыми он выступал в качестве клиента. В настоящее время сфера интересов Агарвала распространяется в первую очередь на следующие технологические направления: промышленная телематика (M2M) и создание программно-определяемых ЦОДов (SDDC).
Недавно на сайте insideBIGDATA был опубликованы его рекомендации компаниям при внедрении решений Интернета вещей (IoT) при возведении «умных» городов.
Создание «умных» городов уже стало важным трендом мирового развития. Их создают с целью повышения качества жизни граждан, развития городского хозяйства (возведение инфраструктуры, развитие транспортной системы, энергетики, муниципальных служб, сокращение потерь, управление водными ресурсами) и коррекции неблагоприятного воздействия городов на климат, включающей переход к «зеленым» технологиям (внедрение систем альтернативной энергетики, например, ветровых или приливных станций, развитие новых систем «зеленой» энергетики).
Как отмечает Агарвал, возведение «умного» города предусматривает решение ряда базовых задач: построение «умной» экономики, воспитание «умного» потребителя, создание «умной» муниципальной системы управления, развитие «умной» системы общественного транспорта, построение «умной» городской системы развлечений и отдыха, создание условий для достижения «умного» уровня жизни. По оценкам Gartner, уже в 2016 г. суммарно «умные» города будет насчитывать около 1,6 млрд. подключенных устройств, рост по сравнению с
Хотя внедрение IoT-систем обещает множество новых возможностей, городам еще предстоит решить немало проблем, прежде чем будет создана система, пригодная для практического использования.
Тесная интеграция решений Интернета вещей и планов градостроительства
Конкретные IoT-решения уже находят эффективное применение в самостоятельных градостроительных проектах. Однако пока они не интегрированы в общий план строительства. Поэтому в масштабах города такие проекты решают чаще всего второстепенные функции, а их внедрение сопряжено с лишними затратами.
Например, уже сегодня существуют внедренные системы отслеживания перемещений карет скорой медицинской помощи, причем маршрутизация их путевых листов может быть решена на отлично. Однако если такая система не увязана с планами развития общей городской инфраструктуры, то в случае проведения в городе работ по перепланировке могут возникать неожиданные проблемы, вводящие дополнительные ограничения. И реализованные IoT-решения оказываются бессильны улучшить движение в условиях реальной практики.
Открытые архитектура и платформа должны развиваться совместно с планом подключений
Сегодня существуют многочисленные IoT-решения для частных задач. Их можно объединять в вертикальные решения для обслуживания систем управления уличным движением, парковок, безопасности в городе и т. д. Однако такой Интернет вещей не может рассматриваться как полноценная система, если она не совместима с существующей, уже находящейся в эксплуатации инфраструктурой подключений: система должна предоставлять приложениям необходимые данные, являясь полноценной частью всего возводимого комплекса.
Поэтому следует обратить пристальное внимание на развитие открытой облачной ИТ-платформы, которая позволит в будущем подключать прикладные системы (включая датчики и регистраторы). Создание автономной системы подключений для каждой конкретной платформы может оказаться непригодным для «умного» города.
Жители города должны выступать активными участниками эксплуатации IoT-систем
Успех внедрения любых технологических решений при возведении «умных» городов зависит в первую очередь от того отношения, которое к ним предъявляют жители. Они являются основными потребителями и главными бенефициарами возводимых решений. Степень их вовлеченности имеет критическое значение для внедрения будущих систем.
Поэтому концепция строительства «умного» города во многих странах включает формулировки, предписывающие привлечь местных жителей к проекту. Это необходимо делать уже на самых ранних стадиях концептуальной проработки будущих IoT-решений. Участие населения также необходимо и на стадии воплощения проектов.
Жители являются не просто участниками, фактически они — главный источник генерации данных, с которыми будут работать системы. Например, устранение неполадок в системе водоснабжения можно ускорить, если система позволит жителям, выявившим проблему, загружать фотографию проблемного участка и указывать точные координаты места аварии. Аналогичный подход может быть использован при устранении неполадок в городском освещении или при инцидентах, связанных с безопасностью.
Выявить конкретные цели
В основе любых IoT-решений лежат новые технологии. Поэтому уже на стадии создания прототипа необходимо четко сформулировать проблему, ради которой создается конкретное IoT-решение. Если упустить это, то значительная часть усилий может уйти на решение не самых первоочередных проблем. Это повлечет за собой необоснованные финансовые и временные затраты.
Строительство «умного» города на базе IoT-технологий нельзя отрывать от специфики конкретной страны, ее городов, привычек жителей. Например, «умная» система сбора отходов может быть эффективной в малозаселенной местности и там, где население приучено к порядку. Однако строительство точно такой же системы может оказаться и совершенно бесполезным при слишком плотной заселенности или где жители города не привыкли экономить, а соответственно, разделять отходы по специальным бакам. На эффективность IoT-решения также может влиять то, насколько много отходов образуется в различных частях города. Поэтому вопрос о внедрении «умных» систем сбора мусора надо рассматривать строго применительно к конкретному городу или местности.
Уделять внимание как IoT-решениям, так и их развитию
В процессе преобразования города до «умного» необходимо изучать опыт, накопленный при реализации аналогичных проектов.
Как показывает практика, большинство строительств начинается с создания «умной» системы уличного освещения. Это создает качественный задел для дальнейшего развития проекта. Оснащение IoT-продуктами системы уличного освещения заставляет заниматься прокладкой магистральной оптико-волоконной сети. В дальнейшем она применяется для других IoT-решений: строительства инфраструктуры, организации работы системы «умного» транспорта, возведения «умной» сети хот-спотов Wi-Fi, установки городских справочных терминалов, строительства уличной системы рекламы, обеспечения городской безопасности, построения системы реагирования на инциденты, возведения местной системы предоставления информационных и развлекательных услуг и т. д.
Стандарты безопасности и защиты персональных данных
При разработке большинства решений на базе IoT в рамках концепции строительства «умного» города необходимо иметь в виду, что практически все возводимые системы связаны с данными, предоставляемыми индивидуальными гражданами. У каждого из них есть свои права и интересы. Поэтому создаваемые решения должны предоставлять жителям города бесплатные средства коммуникаций и возможность обмениваться своими данными.
Однако это можно реализовать только при соблюдении строгих стандартов, касающихся защиты персональных данных. Жители города должны быть уверены, что их данные будут использоваться только по назначению, а взаимный обмен безопасен и гарантирует достоверность передаваемой информации.
Архитектура и аналитика больших данных
Применяемая модель больших данных и их архитектура должны быть тщательно исследованы уже на первых стадиях проекта. Процесс, который будет выбран, должен обеспечивать высокую скорость обработки собираемых данных, сопровождаться минимальными задержками, чтобы обработка воспринималась жителями близкой к режиму реального времени. Должна быть также предусмотрена возможность для быстрой корректировки процесса обработки, опираясь на собранные данные или выявленные тренды.
Большое снимание следует уделить вопросам выбора правильных алгоритмов. Они должны допускать возможность самообучения. Это позволит системе быть более устойчивой к ошибкам и развиваться, согласно планам, на дальнюю перспективу.
Необходимо обеспечить высокое качество проектирования возводимого IoT-решения на выбранной архитектуре, возможность его масштабирования. Разработка должна вестись, по всей видимости, на одной программной платформе.
Привлечение тестовых лабораторий
Привлечение тестовых лабораторий позволяет добиться управляемости в ходе развития экосистемы. Испытатели проводят эксперименты со всеми новыми IoT-решениями и своевременно выявляют проблемы. Это позволяет своевременно отыскивать способы для достижения подходящего результата.
Привлечение тестовых лабораторий предусматривает использование открытых интерфейсов (API) и массивов открытых данных, которые будут внедряться в городскую ИТ-инфраструктуру. Этими инструментами смогут пользоваться и сторонние разработчики, предлагая на их базе собственные идеи и способы реализации в виде новых приложений.
Целесообразность внедрения новых продуктов сторонних разработчиков, вероятно, следует оценивать в тех же лабораториях, где тестируются основные системы. Новые продукты следует проверять на совместимость и работоспособность.
Информация для жителей, их обучение и специальная подготовка
Важно, чтобы жители городов узнали о новых IoT-приложениях заблаговременно или сразу после развертывания таких систем. Это позволит им своевременно обучиться работе с ними.
Если жители не смогут вовремя узнать о новой технологии, не успеют освоить ее, то они не смогут пользоваться ее преимуществами. Поэтому в городе должны быть обязательно созданы центры обучения. Процессом специальной подготовки должен управлять муниципалитет.
Подключение и качество предоставления услуги
При развертывании IoT-решений наиболее важным всегда будет оставаться то, насколько хорошо решена задача их подключения к магистральной системе. Причина очевидна: большинство реальных преимуществ IoT проявляется в том, что системы выдают ответные реакции в автоматическом режиме при минимальном участии со стороны человека.
Реализация этой задачи часто приводит к тому, что используемые IoT-устройства должны работать автономно. Они должны уметь самовосстанавливаться при сбоях, а их работа должна настраиваться автоматически с учетом текущих условий. В таких случаях принятие решений нельзя перекладывать на облако или командный центр; система должна уметь работать самостоятельно в рамках предприятия, которое его установило. IoT-решение не обязательно должно принадлежать муниципальным властям.
Чтобы обеспечить такую модель работы, должны быть разработаны четкие параметры SLA (соглашения об уровне предоставления услуги) с заранее заданным QoS (качество обслуживания). Если это будет сделано, то граждане будут доверять развернутым системам и использовать их в своей повседневной практике.
Мнения российских экспертов
Мы попросили российских экспертов рассказать, что они считают важным при строительстве «умных» городов.
Безопасность «умного» города
«Безопасность „умного“ города должна быть организована не хуже, чем защита сети большой госкорпорации. — считает Виктория Носова, консультант по безопасности Check Point Software Technologies. — Необходимо защищать централизованные базы данных, ресурсы и сервисы, отвечающие за бесперебойную и корректную работу систем городской инфраструктуры, ресурсы, представляющие государственные услуги гражданам, и другие составляющие „умного“ города. При сбое или некорректной работе одной подсистемы могут возникнуть серьезные последствия, затрагивающие все системы „умного“ города. В результате взлома злоумышленники способны не только украсть персональную информацию и данные, необходимые в работе всех процессов Smart City, но и подменить их, либо вывести из строя работу одной или нескольких элементов комплекса».
По ее слова, нужно постоянно проводить аудит безопасности всей инфраструктуры «умного» города, не забывая о том, что кибератаки постоянно усложняются. Для защиты сети нужно внедрять высококлассные средства ИБ, позволяющие создать единую концепцию безопасности «умного» города. Для управления ими нужны грамотные специалисты, которые смогут максимально использовать технологии и ответственно подходить к внесению изменений в политики и настройки безопасности. Чтобы их контролировать, следует использовать механизм подтверждения изменений на необходимых уровнях работы с данными и настройками.
Применяемые технические средства
«Построение „умного“ города невозможно без комплексного подхода к цифровизации всей инфраструктуры, и такие компоненты, как IoT, NFV и облачные вычисления, являются ключевой составляющей Smart City, — считает Владимир Ткачев, технический директор VMware в России и СНГ. — Не секрет, что практическая совокупная мощность вычислительных ресурсов, пропускная способность различных каналов связи, емкость систем хранения данных избыточны даже для огромного существующего объема обрабатываемой информации. Именно поэтому технология виртуализации, применяемая не только к вычислительным ресурсам, но и к сетям передачи данных, хранилищам, системам безопасности, позволяет эффективно использовать общие, но в то же время разделяемые ресурсы».
По его словам, применение этих технологий влияет на многие аспекты жизнедеятельности города. Уже сейчас у нас есть проекты «умных» городов, где департамент транспорта получает предикативный анализ дорожной обстановки на основании целой группы факторов — от погоды и сезонных изменений до публичных мероприятий, когда работу общественного транспорта нужно подстроить под реальный пассажиропоток. Жители города могут управлять своими данными в городском облаке независимо от того, где они находятся и какими устройствами пользуются.
«Интересно, что данные технологии „обкатывались“ телеком-провайдерами, и лишь затем их стали внедрять государственные и муниципальные заказчики. Для создания Smart City логичным является выбор единого муниципального поставщика облачной инфраструктуры, который предоставляет в рамках сервисной модели услуги для заказчиков из разных сфер — ЖКХ, здравоохранение, транспортный департамент, полиция и т. п. При создании инфраструктуры используется концепция SDDC, в рамках которой происходит отделение интеллектуальной составляющей процессов от нижележащего „железа“», — добавил Владимир Ткачев.
