CC BY
3УДК 004 Куанышев А.М., Куантай Р., Дуйсенова Г.А.
Куанышев А.М.
студент факультета Компьютерных систем и профессионального образования, Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина
(г. Астана, Казахстан)
Куантай Р.
студент факультета Компьютерных систем и профессионального образования, Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина
(г. Астана, Казахстан)
Научный руководитель: Дуйсенова Г.А.
Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина
(г. Астана, Казахстан)
РОЛЬ IT В РАЗВИТИИ «УМНЫХ ГОРОДОВ» (SMART CITIES)
Аннотация: статья посвящена изучению роли информационных технологий (IT) в развитии концепции "умных городов" (Smart Cities). Рассматриваются ключевые IT-решения, такие как Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (ИИ), большие данные (Big Data), а также их применение для улучшения городской инфраструктуры, экологии, транспорта и безопасности. Анализируются примеры успешного внедрения Smart Cities в различных странах, обсуждаются текущие вызовы и перспективы их дальнейшего развития.
Ключевые слова: умные города, информационные технологии, Интернет вещей, большие данные, искусственный интеллект, цифровизация, устойчивое развитие.
Введение:
Глобальная урбанизация продолжает стремительно набирать обороты: все больше людей переезжают из сельской местности в города в поисках лучших возможностей для жизни, работы и образования. По оценкам ООН, к 2050 году более 68% мирового населения будет проживать в городах. Однако вместе с ростом численности населения растет и нагрузка на городскую инфраструктуру. Городские власти сталкиваются с такими проблемами, как транспортные пробки, недостаточная энергетическая эффективность, ухудшение качества воздуха и воды, а также увеличивающийся объем отходов.
Для решения этих вопросов была разработана концепция "умного города" (Smart City), которая сочетает передовые технологии и современные управленческие подходы. Основой этого подхода являются информационные технологии (IT), которые используются для автоматизации процессов, повышения качества жизни граждан и создания устойчивой городской среды.
В этой статье исследуются ключевые аспекты внедрения IT в "умных городах", анализируются примеры успешных решений и рассматриваются вызовы, стоящие на пути их реализации.
Основные принципы и элементы "умного города"
"Умный город" — это система, в которой различные технологии объединяются в единую экосистему для улучшения всех аспектов городской жизни. Принципы, лежащие в основе умного города, включают устойчивое развитие, цифровизацию процессов и ориентацию на интересы граждан.
Ключевые элементы "умного города":
1. Транспорт и мобильность:
• Системы управления движением, которые уменьшают заторы на дорогах.
• Развитие общественного транспорта с использованием электрических и автономных транспортных средств.
• Умные парковочные системы, снижающие время поиска свободного места.
2. Инфраструктура:
• Интеллектуальные здания с энергосберегающими технологиями.
• Умные сети (smart grids), которые оптимизируют распределение энергии и воды.
• Автоматизированные системы мониторинга состояния инфраструктуры.
3. Экология:
• Использование технологий для сокращения выбросов углекислого
газа.
• Системы переработки отходов с датчиками, которые контролируют заполненность контейнеров.
• Устройства для мониторинга качества воздуха и воды.
4. Городское управление:
• Доступ к государственным услугам через цифровые платформы.
• Обратная связь с жителями через мобильные приложения.
• Прозрачность данных и открытые информационные системы.
5. Социальные аспекты:
• Поддержка образования и здравоохранения с использованием цифровых технологий.
• Создание безопасной городской среды с помощью умных камер и датчиков.
Роль IT в формировании "умного города" Информационные технологии служат основным инструментом трансформации городов в более функциональные и комфортные пространства. 1. Интернет вещей (IoT):
IoT объединяет различные устройства, обеспечивая их взаимодействие. Например:
• Умные светофоры адаптируются к интенсивности движения.
• Датчики в системах водоснабжения сообщают об утечках в режиме реального времени.
2. Искусственный интеллект (ИИ):
• ИИ активно используется для анализа данных и автоматизации процессов:
• Прогнозирование загруженности транспорта и оптимизация маршрутов.
• Управление энергопотреблением в зависимости от времени суток.
3. Большие данные (Big Data):
• Сбор и обработка больших объемов информации позволяет принимать более обоснованные решения:
• Анализ паттернов поведения жителей помогает улучшить городские услуги.
• Использование данных о загрязнении воздуха способствует разработке экологических инициатив.
4. Облачные технологии:
• Облачные сервисы обеспечивают хранение данных и их быструю обработку, что особенно важно для систем реального времени.
5. 5G и другие сети:
• Высокоскоростной интернет открывает новые возможности для взаимодействия устройств, увеличивая их эффективность.
Успешные примеры внедрения Smart Cities
Сингапур:
Город является пионером в области Smart Cities, активно используя цифровые технологии для улучшения инфраструктуры и управления. Примером является система умного общественного транспорта, которая использует данные о пассажиропотоке для оптимизации маршрутов и сокращения времени ожидания.
Барселона (Испания):
Барселона внедрила IoT для контроля потребления воды и электроэнергии. Умные фонари включаются только при необходимости, что значительно снижает расходы на электроэнергию.
Токио (Япония):
В Токио технологии ИИ помогают минимизировать последствия природных катастроф, таких как землетрясения. Город также активно развивает автономные транспортные средства.
Копенгаген (Дания):
Копенгаген стремится стать первым углеродно-нейтральным городом к 2025 году, активно внедряя умные технологии для управления энергопотреблением и транспортной системой.
Трудности и вызовы
Несмотря на преимущества, внедрение "умных городов" сталкивается с рядом трудностей:
1. Высокая стоимость: создание и поддержка умной инфраструктуры требует значительных инвестиций.
2. Нехватка специалистов: развитие таких городов требует квалифицированных кадров в области ^ и урбанистики.
3. Киберугрозы: с увеличением числа подключенных устройств возрастает риск кибератак.
4. Социальные барьеры: не все жители готовы адаптироваться к цифровым нововведениям.
Перспективы и будущее "умных городов"
Будущее умных городов зависит от интеграции передовых технологий и стратегического планирования. Основные направления развития включают:
• Развитие автономного транспорта и "зеленых" технологий.
• Создание цифровых платформ для повышения доступности городских
услуг.
• Укрепление международного сотрудничества для обмена передовым опытом.
Заключение.
"Умные города" — это ключ к устойчивому развитию и повышению качества жизни. Они не только решают текущие проблемы, но и создают основу для инноваций и гармоничного взаимодействия с окружающей средой.
Однако их успешное развитие требует комплексного подхода: инвестиций, поддержки технологий, обучения специалистов и учета интересов граждан.
Будущее городов лежит в их способности адаптироваться к изменениям и использовать технологии для создания лучших условий для всех жителей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Инновационное развитие умных городов как необходимое условие достижения целей устойчивого развития Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2023. № 1;
2. Роль и место информационных технологий в современной науке: сборник статей Международной научно-практической конференции (17 января 2019 г.). — Место издания: Издательство, 2019;
3. Технологии для умных городов. СПб.: Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад», 2017 - 110 с.;
4. Информатика и системы управления, 2021, №2(68). построение икт-архитектуры умного города;
5. Арапова, М. С. Зарубежный опыт развития умных городов // Молодой ученый. — 2022. — № 46 (441). — С. 400-403. — URL: https: //moluch. ru/archive/441/96437/
Kuanyshev A.M., Kuantai R., Duisenova G.A.
Kuanyshev A.M.
Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin (Astana, Kazakhstan)
Kuantai R.
Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin (Astana, Kazakhstan)
Scientific advisor:
Duisenova G.A.
Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin (Astana, Kazakhstan)
ROLE OF IT IN DEVELOPMENT «SMART CITIES»
Abstract: the article is devoted to the study of the role of information technology (IT) in the development of the concept of "Smart Cities". Key IT solutions such as the Internet of Things (IoT), artificial intelligence (AI), big data (Big Data), as well as their application to improve urban infrastructure, ecology, transport and security are considered. The examples of successful implementation of Smart Cities in various countries are analyzed, current challenges and prospects for their further development are discussed.
Keywords: smart cities, information technology, Internet of Things, big data, artificial intelligence, digitalization, sustainable development.
