CC BY
44
ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ИНТЕРФЕЙСОВ УМНОГО ГОРОДА
К.А. Семячков, канд. экон. наук, науч. сотр., вед. науч. сотр. Институт экономики Уральского отделения Российской академии наук Уральский институт управления РАНХиГС (Россия, г. Екатеринбург)
DOI:10.24412/2411-0450-2021-6-2-185-201
Работа выполнена при финансовой поддержке Совета по грантам Президента Российской Федерации, проект MK-526.2020.6
Аннотация. Цель настоящего исследования заключается в формировании основных принципов развития интерфейсов умного города. В работе уточняется понятие интерфейса умного города как инструментария взаимодействия цифровых систем и широкого круга пользователей в рамках процессов цифровизации городской среды. В работе показано, что успех формирования и развития умных городов связан не только с внедрением цифровых технологий в различные аспекты городской среды, но также и с готовностью населения использовать эти инновации, также инструментарием взаимодействия пользователей с цифровыми системами, т.е. интерфейсами умного города, их удобством и эффективностью использования. В работе систематизированы основные принципы развития интерфейсов умных городов, показано, что основные принципы создания интерфейсов характерны и для других цифровых систем, например, использующихся в рамках цифровизации предприятий или отдельных участков хозяйственной деятельности. С другой стороны, сложность и многоаспектность цифровой экосистемы города требует развития особых принципов формирования эффективного инструментария взаимодействий в рамках цифрового пространства города. Новизна исследования заключается в развитии теоретических основ функционирования современных городов в условиях формирования цифрового общества. Теоретическая значимость исследования заключается в формировании общих принципов развития интерфейсов умных городов. Практическая значимость исследования заключается в формировании идей для реализации будущих исследований разумного хозяйствования в условиях цифровизации.
Ключевые слова: умный город, интерфейс, цифровизация, цифровые технологии, урбанизация, территориальное развитие, инновации, стратегия, качество жизни.
Современные города переживают серьезные изменения основных компонент, которые вызваны глобальными процессами цифровизации и урбанизации. В последние десятилетия инновационные города перешли от традиционной к цифровой форме управления и адаптировались к условиям функционирования в условиях формирования цифрового общества. Такая трансформация городской системы современных городов привела к тому, что города сосредоточились на проблемах устойчивого развития, приращения человеческого капитала, внедрения цифровых технологий. Удачным объединением данных направлений является концепция умного
города, эволюцию которой можно проследить с начала 1990-х годов, когда города стали использовать цифровые технологии для развития различных компонент городской среды [1].
Концепция умного города является системным инновационным взглядом на функционирование городов в условиях широкомасштабного использования цифровых технологий [2]. Идея умного города представляет собой видение городского развития, направленное на использование многочисленных решений в области цифровых технологий для решения различных проблем во множестве аспектов городского развития. Несмотря на то, что цифро-
вых технологии являются базовым компонентом умных городов, все чаще в научной среде звучит мнение, что для успешного развития современных урбанизированных территорий цифровые технологии должны работать в системе с другими нетехнологическими элементами городов. Для того, чтобы считаться умным, город должен выходить за рамки направления цифровизации различных аспектов городской среды и стремиться к синтезу идей в направлении устойчивого социально-экономического развития [3]. Движение в этом направлении сформирует город, в котором цифровые технологии должны объединиться с традиционной инфраструктурой, что сделает город более функциональным и конкурентоспособным. Более широкое развитие современных городов в контексте цифровизации связано с расширением использования цифровых технологий в таких направлениях городской среды, как система управления, общественная безопасность, образование и здравоохранение, транспорт и коммунальные услуги [4]. В конечном итоге основной целью реализации концепции умного города является создание единой цифровой экосреды, которая бы объединяла в себе все цифровые подсистемы. Такая цифровая экосреда является эффективным инструментом управления процессами, происходящими в городской среде. В последние годы города существенным образом пересмотрели стратегии своего развития в пользу широкомасштабного использования цифровых инноваций [5].
Все чаще планы по развитию городских территорий связываются с использованием цифровых технологий в различных аспектах городского хозяйства. Если сравнительно недавно основные процессы циф-ровизации затрагивали отдельные компании и предприятия, то сейчас такие процессы затрагивают более крупные социально-экономические системы, в том числе и города [6]. Все чаще объектами циф-ровизации становятся отдельные компоненты городской среды, например, транспортная инфраструктура или сфера жилищно-коммунального хозяйства. Таким образом, современные города могут рас-
сматриваться как социально-
технологические системы, эффективность функционирования которых в условиях цифровизации будет определяться тремя основными составляющими.
Во-первых, это технологическая основа умных городов, которая представляет собой набор инновационных решений в сфере цифровых технологий. В настоящее время технологической компоненте умных городов уделяется значительное внимание. Среди основных технологических решений, которые существенным образом преобразуют облик современных городов, можно отметить такие инновации как интернет вещей, цифровые платформы, большие данные, блокчейн, сети беспроводной передачи данных, элементы искусственного интеллекта, который применяется в различных системах принятия решений.
Во-вторых, это участие граждан в процессах развития инициатив умного города. Современные исследования выделяют граждан и бизнес в качестве основных заинтересованных сторон развития умных городов. В этой связи все чаще объектом исследования в рамках развития умных городов становится социальная составляющая умных городов, человеческий капитал и другие аспекты умных городов. Как показывает опыт реализации проектов в области умных городов, крайне важными аспектами является понимание того, каким образом разные группы населения воспринимают инициативы по цифровизации городской среды, какие проекты умного города являются базовыми для повышения качества жизни населения, насколько разные группы готовы к изменениям в образе жизни, которые вызваны внедрением новых технологий [7]. Таким образом, для успешного планирования и реализации проектов умного города необходимо найти баланс интересов различных групп при выборе проектов по цифровизации городской среды. В этой связи, при реализации инициатив умных городов, необходимо ориентироваться на потребности населения и привлекать экспертов в области цифровых технологий, опытом и пониманием процессов развития цифровых си-
стем. Такой подход к проектированию и планированию системы умного города является достаточно эффективным в быстро меняющихся условиях цифровизации, поскольку эксперты имеют реальный опыт работы с новыми концепциями продуктов или процессов и поэтому могут предоставить точные данные о процессах, связанных с будущими изменениями. Поскольку в настоящее время опыт реализации проектов в области цифровизации городской среды недостаточно большой, большинство граждан не могут оценить или выразить свои предпочтения в отношении проектов умного города. Используя экспертный подход к проектам умного города, становится возможным исследовать потенциальные потребности населения города за долго до того, как данное решение будет внедрено в городскую среду.
В-третьих, успех реализации инициатив по реализации модели умного города зависит от инструментов взаимодействия технических систем умного города и пользователей. В рамках социотехнологического подхода [8], используемого нами в качестве основного при рассмотрении умного города, данные инструменты взаимодействия цифровых систем и пользователей можно назвать интерфейсами умного города. Как показывает цифровизация различных аспектов социальной и экономической сферы, важным фактором успеха этой деятельности является эффективность взаимодействия пользователей и систем по средствам определенных инструментов и каналов связи. Изначально этому моменту уделялось особое внимание при взаимодействии пользователей и систем на сложных технологических объектах, где требуется определенная подготовка для управления сложными технологическими процессами. Исходя из этого, требования к используемым интерфейсам заключались в том, что они должны быть понятными и удобными в использовании. Современное развитие цифровых технологий привело к тому, что во взаимодействии с цифровыми системами участвуют неподготовленные пользователи, которые не имеют достаточного опыта взаимодействия с цифровыми системами. В таких условиях требо-
вания к интерфейсам усиливаются в том смысле, что от их простоты и удобства зависит вовлеченность населения в использование цифровых систем умных городов, что в свою очередь сказывается на эффективности и результативности цифровиза-ции городской среды. Исходя из этого, с нашей точки зрения, можно отметить, что интерфейсы умных городов являются важным элементом в общей системе «цифровые технологии-интерфейсы-
пользователи» умных городов и являются объектом для социально-экономических исследований.
Развитие процессов цифровизации социально-экономических систем разного уровня, когда цифровые технологии становятся базовыми технологиями, влияющими на большинство аспектов современной жизни, требует развития новых принципов взаимодействия цифровых систем умных городов и пользователей этих систем. В общих чертах можно отметить, что инструментарий взаимодействия цифровых систем и пользователей в рамках реализации концепции умного города должен быть удобным и понятным для большинства городского населения, учитывать социальные особенности и интересы населения [9]. Несмотря на значительное число исследований, проведенных в последнее время и касающихся различных аспектов формирования умных городов, в большей степени касающихся технологических или социальных аспектов, вопросам развития интерфейсов умных городов не уделяется значительного внимания. Исходя из этого целью настоящего исследования является развитие принципов формирования эффективных интерфейсов умного города в условиях цифровизации.
Таким образом можно отметить, что интерфейсы умных городов играют важнейшую роль в общем результате развития умного города. От того, насколько эффективны инструменты взаимодействия пользователей с цифровыми системами умного города, зависит уровень общего социального-технического взаимодействия в системе умного города. В целом же такое взаимодействие отражает успешность развития умного города, повышая качество
социальных, экономических, экологических и других аспектов жизни населения. Внедрение инновационных решений в социальную жизнь может способствовать участию граждан, развивать общее чувство принадлежности, помогать в принятии решений и организовывать людей для достижения коллективных целей [10].
Теоретическое описание интерфейса умного города
В настоящее время существует несколько определений понятия «интерфейс». К примеру, согласно ГОСТу 337072016 (ISO/IEC 2382:2015) под интерфейсом понимается совместно используемая граница между двумя функциональными единицами, определяемая различными функциональными характеристиками, параметрами физического соединения, параметрами взаимосвязи при обмене сигналами, а также другими характеристиками в зависимости от задаваемых требований. Согласно определению [11], под интерфейсом, во-первых, понимается область, где встречаются и взаимодействуют друг с другом две независимые системы, а во-вторых, связь между двумя объектами. Связь между пользователем и компьютером называется пользовательским интерфейсом. В общих чертах под интерфейсом понимается граница между двумя функциональными объектами, требования к которой определяются определенным стандартом. Интерфейс представляет собой совокупность средств, методов и правил взаимодействия между элементами системы. В рамках данного исследования под интерфейсами умного города будем понимать инструментарий взаимодействия пользователей с цифровыми системами городской среды в рамках функционирования системы умного города. Рассматривая умный город как социально-технологическую систему, можно отметить, что интерфейсы взаимодействия цифровой среды и пользователей играют важную социально-экономическую роль в развитии городской среды. От того, насколько эффективно пользователи могут взаимодействовать с системой умного города, зависит развитие городской среды в условиях формирования цифрового обще-
ства. Кроме того, отметим, что важность рассмотрения проблемы развития интерфейсов умного города связана с тем, процессы цифровизации современных городов намного сложнее, чем процессы традиционных объектов (предприятий, отдельных производственных линий и т.д.). Среди отличительных особенностей цифровиза-ции современных городов в сравнении с более простыми объектами стоит отметить то, что такие проекты более масштабны по своей природе, имеют большую неопределенность, обладают большей сложностью организации, так как затрагивают множество аспектов городской среды, имеют большую вовлеченность различных групп участников этих процессов. Таким образом, отличительные особенности процессов цифровизации городской среды требуют новых принципов развития интерфейсов цифровых систем современных городов.
Проблемы взаимодействия пользователей с интеллектуальными системами, охватывающими инженерные решения, рассматриваются в рамках идей создания эффективных человеко-машинных интерфейсов (human-machine interfaces, HMI). Основная идея данной концепции заключается в необходимости создания эффективных рабочих мест в рамках функционирования сложных технологических объектов или систем.
Более широкий подход к проблемам развития взаимодействия пользователей и сложных цифровых систем представлен в рамках концепции человеко-
компьютерного взаимодействия (humancomputer interfaces, HCI). Данное направление исследований зачастую рассматривают как совокупность научных направлений в области науки о компьютерах, бихевиоризма, проектирования и других областей исследования. Современные исследования рассматривают взаимодействие человека и цифровых систем как направление, связанное с проектированием, оценкой и функционированием цифровых систем с целью их использования человеком. В этой связи, к проблемам исследования процессов взаимодействия пользователей с цифровыми системами подходят с двух
сторон: во-первых, это исследование человеческого фактора, а также исследование особенностей функционирования цифровых систем.
Основным объектом для исследований в рамках концепции человеко-компьютерного взаимодействия в среде умного города является ряд цифровых подсистем, которые обладают интерфейсом, соединяющим население и городские компоненты в единую систему. К таким объектам, к примеру, относят инструменты гражданского участия, позволяющие гражданам участвовать в управлении городом. Среди примеров здесь можно отметить инструменты поддержки демократических процессов в муниципалитетах, а также технологии, которые собирают данные в рамках функционирования городской транспортной инфраструктуры и экологические службы с помощью мобильных датчиков. Кроме того, современные интерфейсы городских систем не только предоставляют данные различных характеристик пользователям, но и являются инструментом для сбора данных, используя который население может предоставлять данные для их анализа в рамках систем умного города [12]. Поскольку использование цифровых технологий в различных сферах в основном нацелено на людей, которые не обладают специальной подготовкой в сфере цифровых технологий, в этой связи особое внимание должно уделяться проблематике развития челове-ко-компьютерных интерфейсов, которые улучшают взаимодействие в рамках со-циотехнологических систем [13].
Наличие цифровой инфраструктуры, дополненной открытыми данными и удобными интерфейсами взаимодействия с пользователями, создает условия для развития умных городов. В настоящее время широкое распространения получают инициативы по использованию данных, полученных от граждан. При этом, чтобы воспользоваться возможностями, предлагаемыми концепцией умного города, граждане должны иметь возможность в полной мере участвовать в процессах цифровиза-ции городской среды, обладая соответствующими навыками и способностями
управлять своими действиями в условиях цифровых взаимодействий, а также учитывать новые возможности и угрозы, которые появляются в условиях цифрового общества, такие как конфиденциальность и кибербезопасность [14].
Основная цель развития проектов умного города заключается в стремлении повысить эффективность управления и улучшить функции города, зачастую с использованием подхода, который заключается в использовании технологий распределенного зондирования и обработки данных различного рода. В этом контексте для развития систем умного города значительную роль играет увеличивающееся использование мобильных устройств. Последние статистические данные показывают, что количество мобильных приложений, как и ожидается, вырастет в ближайшем будущем. В связи с бурным развитием мобильного программного обеспечения, оно стало важной областью для анализа различных аспектов цифровиза-ции, в том числе интерфейсов умных городов в контексте использования мобильных решений [15].
Использование данных для понимания, мониторинга, регулирования и планирования города является ключевым вопросом, лежащим в основе идеи умных городов, который позволяет реализовать механизмы стимулирования и поддержки инноваций и экономического роста, а также обеспечения устойчивого и эффективного городского развития. Эффект городского развития может быть достигнут только при условии успешного сочетания различных систем и компонент умного города [16], таких как инженерная инфраструктура, городская архитектура, различные объекты, а также сами граждане, являющиеся драйвером преобразований городской среды. Важнейшим условием слаженной работы всех компонент умного города являются интерфейсы умных городов.
Основной задачей исследований в области интерфейсов умных городов является повышение эффективности цифровых систем за счет достижения более удобных, понятных и восприимчивых к потребностям пользователей форм взаимодействий.
Долгосрочной задачей при взаимодействии пользователей и цифровых систем является разработка интерфейсов, способствующих снижению барьеров для выстраивания эффективной системы взаимодействия в рамах модели умного города. Создание эффективных интерфейсов для взаимодействия пользователей и цифровой системы умного города является важнейшей задачей на пути построения эффективной системы управления современными городами [17]. Важными особенностями взаимодействий между пользователями и цифровыми системами в условиях умного города является то, что, во-первых, они не возможны без наличия обратной связи, а во-вторых, что цифровые системы направлены на решение определенных проблем и удовлетворение потребностей пользователей. Исходя из этого, при реализации сложных систем в рамках цифро-визации отдельных аспектов современных городов применяется ориентированный на пользователя подход к проектированию, суть которого заключается в том, что пользователи должны занимать центральное место в разработке любой цифровой системы. Как показывает успешный опыт реализации проектов умного города, важным условием цифровизации городской среды является совместная работа различных заинтересованных сторон, позволяющая чётко выразить желания, потребности и границы, и создать удобную систему взаимодействий, отвечающую этим требованиям. Поскольку основными заинтересованными сторонами реализации проектов являются граждане, зачастую не являющиеся подготовленными пользователями цифровых систем, важным фактором успешной реализации проектов по цифро-визации является создание удобных интерфейсов умных городов, позволяющих на интуитивно понятном уровне взаимодействовать с цифровыми системами городской среды. В этой связи удобство (usability) интерфейсов рассматривается как отдельное направление при разработке интерфейсов сложных цифровых систем, в том числе умных городов.
В общих чертах юзабилити или удобство использования представляет собой
способность интерфейса системы быть понятным для пользователей. Удобство интерфейса системы в большинстве случаев является фактором, который позволяет использовать систему с необходимой эффективностью, результативностью и удовлетворенностью. При этом стоит отметить, что такая характеристика, как удобство использования, является достаточно субъективной и зависит от уровня подготовленности пользователя, его личных целей и других особенностей взаимодействия. Кроме того, характеристики системы, касающиеся удобства ее использования, зачастую зависят от поставленных задач, а также внешних факторов среды.
Одним из известных подходов к оценке удобства использования тех или иных интерфейсов систем является подход, основанный на оценке качества использования цифровых систем в городской среде. Концепция качества использования связана с проектированием и оценкой интерактивных цифровых систем, принимая человеческий опыт в качестве центрального элемента процесса. В данном случае основными стандартами для оценки качества цифровых систем являются стандарты ISO 9241, ISO / TR 16982: 2002, ISO / IEC 25010: 2011, которые содержат требования, рекомендации, модели и методологии для проектирования и оценки интерактивных и человеко-компьютерных систем. Они также демонстрируют центральную роль простоты использования этих систем с точки зрения ориентации на пользователя. Исследуя развитие городов в условиях цифровизации, современные исследователи анализируют не традиционные компоненты городской среды, а их представление в цифровой экосистеме современных городов, создавая при этом параллели между структурой и организацией городов и их цифровых систем. Фактически, цифровые системы и их интерфейсы развиваются с течением времени, как и города, создавая при этом своеобразную структуру цифровой экосистемы. Этот процесс трансформации рискует не соответствовать потребностям людей, что приведет к тому, что цифровые системы современных городов потеряют свою востребованность.
Таким образом, чтобы избежать этих проблем, необходимо учитывать требования пользователей и предоставлять такие интерфейсы для взаимодействия с системами умных городов, которые способны удовлетворить потребность определенной целевой категории при использовании цифровых систем современных городов, что в конечном итоге в условиях формирования цифрового общества, является фактором повышения качества жизни городского населения. Другим эффективными методом оценки качества интерфейсов цифровых систем является экспертный метод, предполагающий исследование разных
Более широкое понимание интерфейсов умного города предполагает исследование каналов взаимодействия пользователей и цифровых систем. Как показывает опыт развития умных городов, основными системами, с которыми взаимодействуют пользователи умных городов, являются системы умного управления, которые предоставляют определенный спектр муниципальных услуг в электронном виде. Таким образом, исследуя вопросы интерфейсов умных городов, важным является понимание того, какие каналы для взаимо-
моделей взаимодействия пользователей с цифровыми системами.
Среди основных аспектов, которые отмечаются при исследовании интерфейсов цифровых систем, можно выделить несколько направлений, среди которых архитектуру приложения, связь с пользователями, особенности цифровой системы, содержание, менеджмент и доступность [18]. По сути, такой подход представляет собой четкую и хорошо организованную основу для общей и полной оценки качества использования цифровых систем умного города (табл. 1).
действий являются наиболее эффективными в рамках цифровизации городской среды. Учитывая тот факт, что цифровизация муниципальных услуг представляет собой достаточно сложный и затратный процесс, в этой связи становится крайне важно изучение предпочтений пользователей в отношении каналов предоставления услуг, которые составляют пользовательский интерфейс между пользователями умного города и муниципалитетом с его поставщиками услуг. Такой вопрос представляет собой важную проблему, поскольку силь-
Таблица 1. Аспекты исследования цифровых систем умных городов
Аспект Описание
Архитектура Данный аспект идентифицирует общую информационную архитектуру системы для ее использования пользователями. Архитектура системы считается удобной если пользователям легко осуществлять навигацию в цифровой системе.
Идентичность Данный аспект определяет визуальную идентичность и уникальность интерфейса цифровой системы, а также то, насколько четко и последовательно интерфейс передает цель функционирования системы.
Функциональность Данный аспект связан с набором функций, предлагаемых интерфейсом цифровой системы, и то, насколько эффективно пользователи могут их выполнять. С этой точки зрения интерфейс цифровой системы должен иметь соответствующую функциональность, помогающую пользователям находить информацию, предотвращать и сокращать количество ошибок или неисправностей, обеспечить безопасность, надежность, конфиденциальность.
Актуальность Данный аспект определяет уровень обновления данных, используемых в системе. Соответственно, интерфейс системы должен отражать актуальную и достоверную информацию для пользователей системы.
Управление Данный аспект связан с вопросами управления цифровой системой в таких направлениях как технический надзор, обновление программного обеспечения и обновление данных, помощь и поддержка пользователей.
Доступность Данный аспект касается вопросов, которые позволяют пользователю быстро и легко получить доступ к цифровой системе. В этом контексте доступ к цифровой системе должен быть обеспечен независимо от возраста и возможностей, а также оборудования и программного обеспечения.
* Составлено автором
ные и слабые стороны различных каналов в значительной степени определяют восприятие пользователями качества предоставляемых услуг и в конечном итоге, эффективность реализации той или иной инициативы по цифровизации городской среды. Поскольку эффективность реализации проектов по цифровизации городской среды зависит от вовлеченности и участия граждан, при планировании и разработке проектов умного города крайне важно заранее определить наиболее предпочтительные каналы для пользователей. Таким образом интерфейсы умных городов должны анализироваться с точки зрения их коммуникационных возможностей и возможностей предоставления услуг, а также их экономической эффективности. При анализе сильных и слабых сторон умных городов в настоящее время онлайн-сервисы занимают центральное место, поскольку большинство функций и сервисов умного города реализуется за счет онлайн-сервисов, которые обеспечивают доступ к муниципальным услугам и сервисам. В последнее время при реализации сервисов и предоставления услуг в рамках умного управления значительную роль играют социальные сети, которые являются инструментом для связи между гражданами и местными органами власти. Среди основных функций, которые реализуются в рамках использования социальных сетей, можно отметить общение и обмен короткими сообщениями, обмен контентом, выстраивание социальных связей и краудсор-синг. Исходя из этого социальные сети становятся эффективным инструментом связи для предоставления сервисов умных городов, который дополняет офлайн-каналы систем умного города [19].
Достаточно эффективным подходом к исследованию интерфейсов умных городов является исследование отдельного проекта или инициативы, которая уже внедрена в рамках цифровизации городской среды. К примеру, при исследовании интерфейсов умных парковок, которые были реализованы в Лондоне, были выделены 3 группы проблем, связанные с интерфейсами и затрудняющие процесс взаимодействия пользователей с системой
умных парковок [20]. В результате исследования мнений граждан относительно интерфейсов взаимодействия с цифровыми системами, выделено три направления, которые привели к такому низкому уровню удовлетворенности пользователей умными парковками (приложение ParkRight). К проблемным местам цифровых приложений относятся низкое удобство использования, постоянные технические ошибки, а также функциональные недостатки приложения. Другое исследование проблем взаимодействия пользователей с приложениями умного города в сфере туризма позволило систематизировать факторы, влияющие на эффективность взаимодействий пользователей с приложением в такие группы как активные факторы, функциональные факторы, базовые факторы. Среди основных направлений развития интерфейсов приложений умного города применительно к туристической сфере авторы выделяют направления, связанные с опытом использования подобных систем, эффективное использование технологической компоненты и ее интерфейса, а также использование инструментария устойчивого проектирования цифровых приложений, для которой характерно принятие современных рациональных, экономичных, технологичных и дружественных решений, учитывающих не только существующие интересы, но и обеспечивающих прогрессивное развитие территорий во благо будущих поколений, а также отвечающих концепции устойчивого развития [21].
Низкое удобство использования приложений связано со значительным временем, которое необходимо затратить чтобы понять, как работает приложение, поскольку дизайн его пользовательского интерфейса был слишком сложным и запутанным, например, слишком много шагов для регистрации, поиска места или осуществления платежа и другие проблемы с удобством использования. Технические ошибки работы приложения является второй наиболее частой причиной отказа пользователей использовать данное приложение в рамках умного города. В этой связи важным этапом при разработке систем умного города является их тестирование с привлечением
потенциальных пользователей, которые укажут на недоработки системы, что позволит снизить недопустимые технические ошибки. К функциональным недостаткам можно отнести ряд важных требований пользователей, которые не были удовлетворены текущими функциями приложения.
В контексте исследования интерфейсов умных городов цифровую экосреду умного города целесообразно разделить на несколько уровней, среди которых можно выделить уровень базовых цифровых технологий (к ним относятся хранилища данных, сети передачи данных, подключенные устройства и девайсы), компоненты умного города (умная среда, умная мобильность, умная экономика, ...), уровень проектов умного города (проект по управлению водными ресурсами, проект умных парковок и т.д.), каналы и интерфейсы взаимодействия цифровых систем и пользователей, уровень пользователей (компании, организации, население). Общая схе-
ма представлена на рисунке. Как показано на рисунке, интерфейсы умного города могут быть структурированы на 3 группы: функционально-ориентированные, сервисно-ориентированные, пользовательско-ориентированные. Первая группа структурирует интерфейсы в зависимости от функций (например, информационная, координирующая и т.д.). Соответственно, в рамках цифровизации городской среды такие инструменты, как ешаП-рассылки могут применяться для информирования пользователей о каких-либо событиях. Вторая группа структурирует интерфейсы исходя из сервисной составляющей, т.е. определенные сервисы или услуги умного города могут предоставляться через разные информационные каналы или интерфейсы. Третья группа интерфейсов предполагает то, что для различных групп пользователей умных городов необходимо формировать различные каналы связи и интерфейсы умных городов.
Рисунок. Цифровая экосреда умного города [22]
Одним из эффективных инструментов объединения компонент в рамках единой экосистемы умного города является цифровая платформа, которая предоставляет интерфейс для взаимодействия пользователей в рамках цифровизации городской среды. Развитие цифровых платформ стало ответом на увеличивающиеся вызовы в области управления, связанные с процессами цифровизации различных аспектов социальной и экономической сферы современного общества [23]. В последнее время одним из важнейших ресурсов для развития социально-экономических систем являются данные, которые агрегируются на цифровых платформах в рамках взаимодействий множества пользователей [24]. Цифровые платформы активно используются для развития современных городов, поскольку предоставляют удобный интерфейс для взаимодействия пользователей с системами умного города на основе потоков цифровых данных. При этом, если цифровая платформа разработана недостаточно эффективно, а ее интерфейс не способствует взаимодействию пользователей с системами умного города, в таком случае возможности развития систем умного города могут сократиться, а функциональные особенности умных городов, которые имеют отношение к взаимодействию с заинтересованными сторонами, управлению эффективностью, открытому правительству, открытым данным и стратегическому планированию резко снижаются.
Важным аспектом эффективного функционирования цифровых платформ является учет функциональных особенностей и целей, ради которых создавалась данная
платформа. Например, цифровая платформа, разработанная муниципальными властями как инструмент отчетности, на которой не публикуются базовые массивы данных, может подвергаться критике со стороны пользователей. В этой связи четкая типология городских платформ является важным способом повышения эффективности их интерфейсов. В целом же можно отметить, что принципы разработки интерфейсов современных цифровых платформ не отличаются от принципов разработки интерфейсов других систем умного города.
Процедура исследования
В качестве объекта исследования в настоящей статье рассмотрели современную концепцию цифровизации городской среды в различных проявлениях хозяйственной деятельности. Предмет настоящего исследования - экономические отношения, формирующиеся в различных направлениях хозяйственного применения цифровых технологий современных городов. Анализируемые данные - научные исследования, отраженные в периодической печати, а также авторские результаты в рамках исследования процессов цифро-визации современных городов. Метод исследования - системный логический анализ различных этапов цифровизации и направлений развития современных городов.
Результаты исследования
В целом, анализ подходов к развитию интерфейсов и каналов связи умных городов дает понимание общих принципов, норм и правил, которые можно сформулировать следующим образом (табл. 2).
Таблица 2. Принципы развития интерфейсов умных городов
Принцип Описание
Принцип однозначности Четкость и однозначность сигналов, получаемых от различных цифровых систем при взаимодействии с компонентами умного города является важным фактором успешного взаимодействия с этими компонентами.
Принцип обработки сверху-вниз Успех взаимодействия зависит от предыдущего опыта использования цифровых систем. Поэтому если сигнал не согласуется с предыдущим опытом, то потребуется больше усилий для того, чтобы показать, что сигнал понят верно.
Принцип дублирования Если цифровая система имеет возможность представлять один и тот же сигнал в различных форматах (текст, звук и т.д.), вероятность успешного взаимодействия с такой системой намного выше.
Принцип умозрительного реализма Интерфейс системы должен отражать те реальные объекты, которые он представляет. Если интерфейс отражает состояние нескольких объектов, они должны выглядеть как в среде, где они представлены.
Принцип минимизации времени доступа к информации Интерфейс систем умного города должен обеспечивать доступ к информации наиболее быстрым и удобным способом.
Принцип совместимости В рамках выполнения одной задачи возможно разделение внимания на несколько элементов интерфейса, что не должно влиять на временные характеристики, уровень удобства взаимодействий с системой и другие показатели.
Принцип наглядности Интерфейс системы умных городов должен быть наглядным и понятным для различных категорий граждан, в том числе неподготовленных пользователей.
Принцип проактивности Интерфейс системы должен быть настроен на проаективные действия, заключающиеся в помощи и решении проблем еще до того момента, когда пользователь с ними столкнулся.
Принцип вовлеченности В развитие интерфейсов умного города должны быть вовлечены различные группы участников и заинтересованных сторон, чтобы учитывать мнение различных групп пользователей при построении эффективных инструментов взаимодействия цифровых систем и пользователей.
Принцип единообразия Эффективным подходом к созданию интерфейсов различных систем умного города является разработка единых стандартов, определяющих основные характеристики интерфейсов городских систем. Кроме того, общие подходы к интерфейсам различных систем чаще всего объединяются в рамках цифровой платформы, которая объединяет разные интерфейсы цифровых систем в единую платформу умного города.
Принцип доступности В силу того, что пользователями сервисов умного города зачастую являются пользователи, не обладающие широкими знаниями в области цифровых технологий, сервисы умного города должны быть доступны и благодаря более традиционным способам взаимодействия (например, через специализированных помощников, специалистов и консультантов, которые могут помочь в предоставлении услуги неквалифицированному пользователю).
* Составлено автором
Анализ условий успеха реализации проектов по цифровизации городской среды показывает важность развития инструментов взаимодействия пользователей с цифровыми компонентами умных городов. В этой связи интерфейсы умного города, а также каналы связи пользователей и цифровых систем являются критически важным фактором формирования и развития систем умного города. В этой связи вопросам развития интерфейсов умного города должно уделяться особое внимание со стороны всех заинтересованных сторон, при реализации проектов по цифровизации различных аспектов городской среды должны привлекаться специалисты в обла-
сти исследований интерфейсов цифровых систем. Кроме того, целесообразным решением было бы формирование общего плана развития инструментов взаимодействия цифровых систем с пользовательским сообществом в рамках конкретной территории, а также создание нормативных актов, стандартов в этой сфере на основе опыта сотрудничества и партнерских отношений с заинтересованными сторонами.
Обсуждение результатов
Развитие цифровых технологий и их использование в различных социально-экономических системах, в том числе в современных городах, представляет и зна-
чительные возможности, и создает ряд проблем и вызовов, с которыми неизбежно сталкивается большинство людей, живущих в этих городах [25]. Социально-экономические эффекты, возникающие в результате цифровизации городской среды, достаточно хорошо изучены и описаны. С другой стороны, вызовы, с которыми сталкиваются современные города при цифровизации различных аспектов своей деятельности пока не всегда очевидны. С одной стороны, это связано с тем, что сама концепция умного города достаточно нова, а ее формирование и развитие в рамках большинства городов находится на начальном этапе. Это объясняется отсутствием достаточного опыта в развитии умных городов, в недостаточной проработке методического аппарата развития модели умных городов и других аспектах [26]. Другая проблема заключается в том, что цифровизация городской среды является более сложным процессом, нежели, к примеру, цифровизация отдельных предприятий или отдельных производственных процессов. Это объясняется тем, что в процессы цифровизации городской среды вовлечено значительно больше заинтересованных сторон, среди которых муниципальные власти и городские организации, представители частного бизнеса, причем как среди разработчиков систем умного города, так и среди пользователей этих систем, а также население городов [27]. Кроме того, все пользователи систем умного города имеют разную подготовку в сфере использования цифровых технологий, разные мотивы и цели использования цифровых технологий в городской среде. Таким образом, с целью эффективного функционирования системы умного города необходимо проводить более подробные исследования как отдельных компонент умных городов, так и инструментов их взаимосвязи и взаимодействий. В этой связи интерфейсы умных городов, а также каналы связи, обеспечивающие взаимодействие цифровых систем с пользователями, становятся критически важным фактором развития умных городов, анализ и исследование которых вызывают все больший интерес в научном сообществе.
Как показывает опыт реализации проектов умных городов в разных странах, еще одной причиной неудач в этой сфере является недостаточно продуманный маркетинг проектов по цифровизации городской среды. В быстроменяющихся условиях функционирования умных городов, под воздействием технологических, финансовых и других факторах, влияющих на их развитие, вопросы о том, какие проекты по цифровизации реализовывать, каким образом их реализовывать, для кого их реали-зовывать, являются неочевидными [28]. Исходя из этого важным условием успешной реализации проектов по цифровизации становится исследование потенциальных групп заинтересованных сторон, а также наиболее эффективных инструментов коммуникации с ними в рамках системы умного города. Среди основных каналов для коммуникаций современные исследователи выделяют разнообразные цифровые системы, такие как мессенджеры и социальные сети, цифровые площадки, более традиционные средства передачи данных, например, электронную почту и т.д. Как показывает опыт построения разных условиях, для разных проектов и разных групп пользователей необходимо использовать разные каналы передачи информации, поскольку они имеют разную эффективность для разных групп заинтересованных сторон. Например, при широкомасштабном оповещении большого числа пользователей тех или иных систем более эффективными являются традиционные средства электронной почти, смс-оповещения, чат-боты социальных сетей. Для формирования определенного сообщества вокруг перспективного проекта по цифровизации, который не рассчитан на широкий круг пользователей, а предполагает удовлетворять потребности определенной группы пользователей, целесообразно использовать виды коммуникаций, целью которых является формирование и поддержание определенного сообщества. К примеру, здесь можно отметить такие средства коммуникаций, как сообщества в социальных сетях, группы в мессенджерах, специализированные цифровые площадки.
В силу разнородности групп пользователей систем умных городов, их профессиональных, возрастных и других характеристик, важным условием успешности функционирования умных городов является инструментарий, обеспечивающий взаимодействие пользователей и цифровых систем умных городов, т.е. интерфейсов умных городов. Проектированию и разработке таких инструментов должно уделяться особое внимание ввиду того, что от них зависит результативность работы системы умного города в целом. Проблематика развития интерфейсов умного города осложняется еще и тем фактом, что для их эффективного проектирования и разработки необходимо проанализировать поведение большого числа пользователей, оценить результативность каждой группы пользователей с те или иным интерфейсом. У частных компаний, занимающихся разработкой систем умного города для широкого круга пользователей, зачастую нет таких возможностей по проведению исследований относительно удобства использования тех или иных систем разными группами, готовности применять те или иные цифровые решения среди населения. Таким образом, для решения данной проблемы, а также минимизации рисков при реализации проектов по цифровизации городской среды, целесообразно, во-первых, использовать стандартизированные подходы к проектированию и разработке цифровых систем умных городов, а, во-вторых, привлекать ресурсы муниципалитетов для проведения исследований и маркетинговых мероприятий в вопросах реализации проектов умных городов среди населения. С нашей точки зрения одним из подходов к эффективному развитию территории на основе модели умного города является создание цифровой платформы, позволяющей объединять различных участников системы умного города в рамках одной экосреды, которая позволяла бы разрабатывать единые подходы к развитию умного города, согласовывать интересы и мнения в отношении развития умного города в целом, а также отдельных компонент, интерфейсов, инструментов коммуникаций. Основное преимущество такого подхода к
развитию систем умного города заключается в том, что он обеспечивает обратную связь и вовлекает пользователей в обсуждение проблем цифровизации городской среды, а также формирует сообщество пользователей, которое и в дальнейшем будет поддерживать развитие города на основе идей об использовании цифровых технологий в различных аспектах городской среды. Кроме того, важным аспектом формирования системы взаимодействия пользователей с цифровыми системами в рамках цифровизации городской среды является развитие общих принципов развития интерфейсов умного города, следование которым при реализации того или иного проекта существенным образом снизит порог вхождения для новых пользователей и повысит удобство использования сервисов умного города.
Проблемы взаимодействия цифровых систем и пользователей достаточно хорошо известна и описана в ряде таких научных направлений, как социология и философия, а также менеджмент, информатика, кибернетика и т.д. При этом основные проблемы, описанные в данном контексте, связаны с взаимодействием пользователя как сотрудника предприятия или компании с теми цифровыми системами, которые используются в отдельных бизнес-процессах. Таким образом, речь идет о частных случаях, когда от качества взаимодействий зависит экономическая эффективность производственной деятельности, безопасность технологических процессов и т.д. В условиях развития таких крупных социально-экономических систем, как современные города, от качества взаимодействий пользователей с цифровыми системами зависит развитие разнообразных направлений городской среды. С одной стороны, ряд принципов, использующихся при развитии интерфейсов цифровых систем, является основой развития цифровых систем. С другой стороны, особенности сложных социально-экономических систем, в том числе умных городов, требуют развития и дополнительных принципов при развитии инструментов взаимодействия пользователей с цифровыми системами. Принципы развития
интерфейсов умных городов основываются на общих принципах интерфейсов цифровых систем, которые должны обеспечивать удобство использования цифровых систем, их понятность и доступность для пользователей, непротиворечивую логику поведения системы, поддержу пользователей в ситуациях, когда пользователи затрудняются в каких-либо вопросах по пользованию системой. К специфическим требованиям интерфейсов умных городов необходимо отметить их адаптивность к различным пользовательским группам, которые могут использовать цифровые системы умного города в различных ситуациях. В этой связи необходимо использовать различные каналы связи для повышения эффективности использования цифровых систем умного города, а также реали-зовывать инициативы по цифровизации городской среды на базе цифровых платформ, обеспечивающих формирование устойчивых сообществ вокруг проектов по цифровизации городской среды. Подобные цифровые платформы уже функционируют в передовых городах мира, обеспечивая комплексный интерфейс системы умного города, который позволяет в реальном режиме времени отслеживать параметры городской среды в таких направлениях, как экологическая обстановка в городе, функционирование транспортной системы и загруженность дорожной сети, информирование о происшествиях и предоставление других данных о состоянии городской системы. Кроме того, важным принципом развития интерфейсов умных городов является измеримость взаимодействия пользователей с цифровыми системами. Для этого необходимо разработать систему показателей, которые учитывали бы эффективность взаимодействий пользователей с цифровыми системами, удобство использования цифровых систем, удовлетворенность пользователей использованием систем умного города. Как показывает практика, частные компании, разрабатывающие решения по цифровизации городской среды, не в состоянии отслеживать такие особенности взаимодействий с пользователями в рамках отдельных территорий, поэтому важным условием здесь является
объединение муниципальных возможностей с возможностями технологических компаний при решении вопросов развития умных городов, проведения исследований по изучению интерфейсов умных городов и их удобства с позиции пользователей. Основными показателями удобства интерфейсов являются такие показатели, как удовлетворенность пользователей (на тысячу населения), число новых пользователей систем умного города, количество сервисов и цифровых площадок, предоставляющие возможности взаимодействия с системами умного города (группы в социальных сетях, группы в мессенджерах, цифровые платформы) и количество пользователей этих интерфейсов. В целом исследование и оценка качества интерфейсов умного города и особенностей взаимодействия пользователей с цифровыми системами создает условие для эффективного развития таких систем в рамках конкретных городов.
Выводы
Концепция развития городов на основе внедрения цифровых технологий в различные аспекты городской среды завоевывает все больше сторонников в современном мире. Именно цифровые технологии, большие данные, искусственный интеллект и другие инновации в этой сфере рассматриваются в качестве основного драйвера развития современных городов. При этом стоит отметить, что город будет развиваться только в том случае, если изменения, происходящие в городской среде, цифровые технологии, которые буду внедряться в городскую среду для решения определенных проблем, на самом деле будут полезны для пользователей, удобны в обращении, доступны и понятны для большинства граждан. С нашей точки зрения, если это условие не будет выполняться, цифровизация рискует происходить только ради цифровизации, выступая пиар-инструментом местных властей или средством для зарабатывания денег частными компаниями, а не инструментом для повышения качества жизни граждан. Исходя из этого, важнейшим фактором реализации концепции умного города является создание эффективного инструментария
взаимодействия пользователей с цифро- Во-вторых, выявлены аспекты анализа
выми системами города, то есть интерфей- функционирования умных городов в кон-сами умного города. тексте исследования интерфейсов умного
В настоящем исследовании, проведен- города. ном с целью развития принципов эффек- В-третьих, обобщены основные прин-
тивного построения интерфейсов умного ципы развития интерфейсов умного горо-города, получены следующие результаты. да.
Во-первых, показано, что инструмента- Теоретическая значимость проведенно-
рий взаимодействия пользователей и циф- го исследования состоит в анализе прин-ровых систем умного города играют важ- ципов развития интерфейсов умных горо-нейшую роль в вопросах цифровизаии го- дов. Практическая значимость исследова-родской среды. В связи с этим, введено ния заключается в формировании возмож-понятие интерфейса умного города, опре- ных будущих исследований разумного хо-делено его значение. зяйствования в условиях цифрового обще-
ства.
Библиографический список
1. Пахомов Е.В. Технологическая основа умного города // Инженерный вестник Дона. 2017. № 3 (46). С. 72-82.
2. Harrison, K. (2016). Who Is the Assumed User in the Smart City? Designing, Developing, and Facilitating Smart Cities, 17-32. doi:10.1007/978-3-319-44924-1_2
3. Артемова А.И., Нурмухаметов Р.К. Концепция "умный город": сущность и содержание // Вестник Тульского филиала Финуниверситета. 2019. № 1-1. С. 53-61.
4. Владимиров Д.Г., Воротников А.М. Умный город: особенности формирования концепции региональных городов российской федерации // Вестник Российского университета кооперации. 2018. № 3 (33). С. 17-21.
5. Сергеева Т.С. "Умный город" как тенденция // Управление городом: теория и практика. 2012. № 1 (4). С. 46-51.
6. Lytras, M., & Visvizi, A. (2018). Who Uses Smart City Services and What to Make of It: Toward Interdisciplinary Smart Cities Research. Sustainability, 10(6), 1998. doi:10.3390/su10061998
7. Аргунова М.В. Модель "умного" города как проявление нового технологического уклада // Наука и школа. 2016. № 3. С. 14-23.
8. Попов Е.В., Семячков К.А., Файрузова Д.Ю. Социотехнологические драйверы развития цифровой экономики // Вестник УрФУ. Серия: Экономика и управление. 2019. Т. 18. № 1. С. 8-26.
9. Медведева О.Е. Современное состояние и проблемы инновационных технологий в умном городе // Modern Economy Success. 2019. № 2. С. 5-11.
10. Christopoulou, E., Ringas, D., & Garofalakis, J. (2014). The Vision of the Sociable Smart City. Lecture Notes in Computer Science, 545-554. doi:10.1007/978-3-319-07788-8_50
11. Толковый словарь по инфоратике / Г.Г. Пивняк, Б.С. Бусыгин, М.М. Дивизинюк и др. - Д., Нац. горный ун-т, 2008. - 599 с.
12. McMillan, D. (2017). Connecting Citizens: Designing for Data Collection and Dissemination in the Smart City. Lecture Notes in Computer Science, 10673, 119-131. doi:10.1007/978-3-319-70284-1_10
13. Liu, Y. (2018). The Application of Human-Computer Interaction in Smart City Planning and Design. Lecture Notes in Computer Science, 10918, 101-111. doi:10.1007/978-3-319-91797-9_8
14. Mulder, I. (2015). Opening up: Towards a Sociable Smart City. Citizen's Right to the Digital City, 161-173. doi:10.1007/978-981 -287-919-6_9
15. Farias, R. S., de Souza, R. M., McGregor, J. D., & de Almeida, E. S. (2019). Designing smart city mobile applications. Empirical Software Engineering, 24, 3255-3289. doi:10.1007/s 10664-019-09723-8
16. Citrigno, S., Graziano, S., & Saccá, D. (2016). Cooperation of Smart Objects and Urban Operators for Smart City Applications. Management of Cyber Physical Objects in the Future Internet of Things, 157-174. doi:10.1007/978-3-319-26869-9_8
17. Строев П.В., Решетников С.Б. "Умный город" как новый этап городского развития // Экономика в промышленности. 2017. Т. 10. № 3. С. 207-214.
18. Opromolla, A., Volpi, V., Grimaldi, R., & Medaglia, C. M. (2016). City Usability: A Proposal for Evaluating the Perceived Usability of a City on the Basis of the Website Quality Models. Human-Computer Interaction. Theory, Design, Development and Practice, 384-395. doi:10.1007/978-3-319-39510-4_36
19. Blazek, P. (2016). CrowdCity: Crowdsourcing an Online Smart City Magazine. Tourism on the Verge, 299-305. doi:10.1007/978-3-642-54089-9_21
20. Peng, G. C. A., Nunes, M. B., & Zheng, L. (2016). Impacts of low citizen awareness and usage in smart city services: the case of London's smart parking system. Information Systems and e-Business Management, 15(4), 845-876. doi:10.1007/s10257-016-0333-8
21. Liu, P., & Pan, Y. H. (2014). A Design of Smart Travel Based on City User Experience. Lecture Notes in Computer Science, 668-675. doi:10.1007/978-3-319-07308-8_64
22. Wirtz, B.W., Müller, W.M. & Schmidt, F.W. Digital Public Services in Smart Cities - an Empirical Analysis of Lead User Preferences. Public Organiz Rev (2020). https://doi.org/10.1007/s11115-020-00492-3
23. Меркулов В.В., Шемякина Т.Ю. Стратегии создания и развития "умных городов" // Вестник университета. 2018. № 4. С. 39-42.
24. Дюдюн Т.Ю., Старостина Н.А. "Умный город" как основная составляющая инфраструктуры будущего // Вестник Московского гуманитарно-экономического института. 2019. № 4. С. 49-58.
25. Пивкина Н.Ю. Умные города как новый стандарт качества жизни населения // Гуманитарные науки. Вестник Финансового университета. 2019. Т. 9. № 4 (40). С. 120-125.
26. Крейденко Т.Ф., Черняев М.В. Подходы к оценке уровня внедрений технологий "умный город" // Инновации и инвестиции. 2019. № 1. С. 223-230.
27. Байдаков С.Л. Умный город: системные основания цифровой трансформации // Инновации в менеджменте. 2019. № 4 (22). С. 6-13.
28. Попов Е.В., Семячков К.А. Систематизация подходов к оценке развития умных городов // Экономика региона. 2020. Т. 16. № 1. С. 14-27.
FEATURES OF THE DEVELOPMENT OF INTERFACES IN A SMART CITY
K.A. Semyachkov, Candidate of Economic Sciences, Research Fellow, Leading Research Fellow
Institute of Economics of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences Ural Institute of Management RANEPA (Russia, Yekaterinburg)
Abstract. The purpose of this study is to formulate the basic principles for the development of smart city interfaces. The paper clarifies the concept of a smart city interface as a toolkit for the interaction of digital systems and a wide range of users within the framework of digitalization of the urban environment. The paper shows that the success of the formation and development of smart cities is associated not only with the introduction of digital technologies in various aspects of the urban environment, but also with the willingness of the population to use these innovations, as well as the toolkit for user interaction with digital systems, i.e. smart city interfaces, their usability and efficiency. The paper systematizes the basic principles of the development of interfaces of smart cities, it is shown that the basic principles of creating interfaces are also typical for other digital systems, for example, used in the digitalization of enterprises or individual areas of economic activity. On the other hand, the complexity and multidimensionality of the digital ecosystem of the city requires the development of special principles for the formation of effective tools for interactions within the digital space of the city. The novelty of the research lies in the development of the theoretical foundations of the functioning of modern cities in the context of the formation of a digital society. The theoretical significance of the study lies in the formation of general principles for the development of interfaces for smart cities. The practical significance of the study lies in the formation of ideas for the implementation of future studies of smart management in the context of digitalization.
Keywords: smart city, interface, digitalization, digital technologies, urbanization, territorial development, innovation, strategy, quality of life.
