CC BY
8Кутикова О.С.
Аспирант, ФГАОУ ВО Дальневосточный Федеральный Университет.
Влияние 5G на развитие концепции «умных городов» в РФ
Термин «умный город» начал употребляться с начала XXI века. Вначале данный термин ассоциировался с применением информационных технологий для формирования городского виртуального пространства. Затем акцент сместился в область интеграции интеллектуальных технологий для совершенствования городского управления. Современная концепция ориентирована на «умные устойчивые города» (SSC), где ИКТ и прочие инструменты направлены не только на улучшение жизни и эффективности городских систем (транспортной, телекоммуникационной и прочих элементах инфраструктуры), но и на обеспечение экономической и социальной стабильности [11, с. 1022].
Интеллектуализация городских систем включает в себя аккумуляцию, резервирование и анализ накопленной информации в рамках многоуровневой аналитики, а также прогнозирования будущих трендов и поведения отдельных элементов городской инфраструктуры и социальных групп. применение ИКТ приводит к совершенствованию городских функций через создание синергии между различными компонентами и участниками, объединенными в интерактивную интеллектуальную систему, с технологиями интернета вещей в качестве ключевого инструмента.
Существующие методы оценки уровня интеллектуализации городов характеризуются большим разнообразием К примеру, Easypark в своем Smart Cities Index анализировала свыше 500 городов по 19 параметрам, включая мобильность, экономическую инновационность, уровень цифровизации и качество жизни. Однако, этот подход опускает такие важные компоненты, как, например, здравоохранение. Анализ по методике PwC, напротив, сосредоточен на технологических аспектах, минимизируя оценку социально-экономических показателей [5, с. 997].
В России Национальный исследовательский институт технологий и связи (НИИТС) представил рейтинг «Индикаторы умных городов», охватывающий 26 показателей по семи ключевым направлениям раз-
вития интеллектуального города. при этом исследование учитывало дифференциацию городов по численности населения, территории и протяженности дорог.
Эксперты Московской школы управления «Сколково» применяют альтернативный метод для анализа цифрового развития 15 ведущих городов России. Их подход, охватывающий такие сферы, как транспорт и образование, характеризуется сочетанием анализа предложения и спроса в цифровых технологиях, что редко встречается в аналогичных исследованиях. при этом спрос анализируется через объем поисковых запросов, показывая фактический интерес, однако не всегда коррелирует с реальной покупательной способностью. Важно отметить, что основной акцент данного индекса сделан на цифровизации государственных и общественных услуг, практически не затрагивая промышленный сектор и физическую инфраструктуру.
В рамках цифровой трансформации российских городов основное внимание уделяется электроэнергетике, транспорту и общественной безопасности. Большинство проектов имеют ограниченный масштаб, фокусируясь на конкретных задачах по улучшению инфраструктуры. В то же время, комплексные проекты, предполагающие переосмысление управления городом в целом, в России воплощаются преимущественно через новаторские greenfield-проекты [3, с. 879].
5G, пятое поколение мобильной связи, представляет собой новейшую эволюцию в сфере беспроводных технологий, предназначенную для улучшения скорости, покрытия и надежности мобильных сетей. Основываясь на предыдущих поколениях (Ш, 2G, 3G и 4G), 5G вносит ряд принципиальных технических и функциональных улучшений.
Основные технические характеристики и преимущества поколение 5G: [7, с. 508]
1. пропускная способность. Технология 5G обеспечивает значительно более высокую пропускную способность (до 10 Гбит/с) по сравнению с предыдущими поколениями мобильной связи за счет использования более высоких частотных диапазонов.
2. Низкая задержка. Одной из ключевых характеристик 5G является существенное снижение задержки (латентности) — до 1 мс в идеальных условиях.
3. повышенная емкость и плотность подключений. 5G способна поддерживать значительно большее количество одновременных подключений на единицу площади по сравнению с 4G.
4. Улучшенная энергоэффективность. 5G снижает энергопотребление для операторов сетей и для конечных пользователей.
5. Улучшенное покрытие. Хотя миллиметровые волны 5G имеют ограниченный радиус действия, технология включает в себя усовершенствования, направленные на улучшение покрытия, в том числе через использование массивов антенн и технологии beamforming.
В России пилотные проекты по внедрению сетей 5G уже запущены в некоторых городах, в том числе в Москве и Санкт-Штербурге. В Москве компания МТС развернула пилотную сеть 5G в 19 различных зонах (Никольский пассаж, Лубянская площадь, Новопушкинский сквер, парк культуры им. Горького и другие). Также в столице установлены локации 5G в штаб-квартире «Сбербанка» на Кутузовском проспекте и на проспекте Андропова для тестирования беспроводных сервисов и беспилотных решений для транспорта [9, с. 136].
В Санкт-петербурге сеть 5G доступна в местах таких как «Экспо-форум», Дворцовая площадь, Технопарк «Ленполиграфмаш», Ботанический сад, и в ряде других локаций. Данные проекты находятся в стадии пилотного тестирования и демонстрируют потенциал 5G для развития умных городских технологий в России.
В других городах (Казань, Набережные Челны, Екатеринбург, Томск и Абакан), также функционируют вышки 5G, большинство из которых находятся в тестовом режиме. Они предоставляют возможности для исследования и развития различных аспектов использования 5G в городской инфраструктуре и для различных городских сервисов [12, с. 76].
Таким образом, несмотря на то, что полноценное коммерческое использование 5G в России еще не началось, в ряде городов уже активно тестируются возможности, которые открывает данная технология. Особенно это касается концепции развития «умных городов».
применение технологии 5G в концепции «умных городов» Российской Федерации начинает приобретать практические очертания, что отражается в ряде инновационных проектов, реализуемых в различных городах страны.
Один из ярких примеров - использование 5G для создания систем умного городского видеонаблюдения. Данные системы способны осуществлять мгновенный анализ большого объема данных с видеокамер, расположенных в различных частях города. Высокая скорость и малая задержка передачи данных, обеспечиваемая 5G, позволяет проводить реальный мониторинг и оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации или нарушения общественного порядка.
Также в некоторых городах России разворачиваются пилотные проекты по использованию 5G в транспортной инфраструктуре в рамках интеграции 5G в системы управления дорожным движением,
что позволяет улучшить координацию транспортных потоков и снизить уровень пробок.
Важным направлением является сфера здравоохранения. В частности, рассматривается возможность использования 5G для телемедицинских консультаций, удаленного мониторинга состояния здоровья пациентов и даже проведения удаленных хирургических операций в реальном времени. В Нижнем Новгороде работает вебсайт «Лучшие врачи нашего города», на котором размещена информация о медицинских специалистах, а также функционал для подбора нужного врача с возможностью предоставления консультации.
В развитии российских умных городов особое место занимают сервисы, способствующие активному участию граждан в разработке городской стратегии. Так, проект московского правительства «Активный гражданин», действующий с 2014 года, обеспечивает открытость, давая возможность пользователям осуществлять мониторинг результатов голосования в режиме реального времени и проверять их точность. применение возможностей 5G повышает результативность данных процессов [8, с. 518].
Отдельным направлением является усовершенствование отдельных аспектов городской инфраструктуры. примеры включают внедрение беспроводного интернета в московском общественном транспорте и установку умных пешеходных переходов в Тюмени, основанных на инновационной системе контроля и видеофиксации нарушений.
На более широком уровне применение 5G находит в развитии интегрированных проектов, направленных на повышение безопасности в городских районах. примером является инициатива «Безопасный город», направленная на создание многоуровневой системы, предназначенной для мониторинга и реагирования на правонарушения и чрезвычайные ситуации. В Санкт-Штербурге с 2017 года функционирует централизованный информационный центр, который способствует ускорению процессов реагирования на чрезвычайные ситуации и улучшению оперативности служб. В Уфе внедряется проект по обновлению электросетевой системы с использованием технологий Smart Grid. Также активно реализуются проекты по улучшению городского освещения. примером является проект «Светлый город» в Нижнем Тагиле, целью которого выступает модернизация уличного освещения для создания безопасной среды [10, с. 116].
В области комплексных решений можно привести проект «Ин-нополис» в Татарстане, где разработкой мастер-плана занималось сингапурское архитектурное бюро RSP Architects. «Иннополис» ори-
ентирован на создание университета, технопарка и особой экономической зоны, с акцентом на «зеленые» транспортные технологии и «доступную администрацию». На территории города функционирует более 120 компаний. применение 5G будет способствовать достижению первоначально заявленных целей проекта.
проект «Умный город Сколково», основанный на принципе предоставления полного спектра удобств и функций для комфортабельной работы, должен превратить город в эффективное технологичное рабочее место. Основными элементами управления такой средой выступают развитие ключевых характеристик креативного класса: гибкости, инновационности, энергичности, профессионализма. Цель управления - обеспечить горожанам условия, сравнимые с пребыванием в отеле, освободив их от бытовых забот.
В центре данной системы управления стоит Объединенный центр оперативного управления умным городом (ОЦОУ) и Виртуальный сервис-провайдер (ВСп). ОЦОУ занимается мониторингом состояния городской инфраструктуры, реагирует на изменения и управляет ресурсами, в то время как ВСп предлагает унифицированный доступ к широкому спектру городских услуг. проект CityNet, запущенный в Санкт-петербурге в 2017 году, представляет собой совместную разработку, в которую вовлечены различные организации и учебные заведения. Цель - превратить город в лидера по интеграции инновационных решений для умных городов, включающих технологии, бизнес-модели и законодательную поддержку. CityNet призван стимулировать рост индустрии цифровых городских услуг. В случае успеха, он может стать образцом для подобных трансформаций в других российских городах [4, с. 399].
Современные технологические достижения включают в себя активируемые приближением человека такие системы, как двери и эскалаторы, что в конечно итоге способствует энергосбережению. Данное явление представляет только начало более масштабной тенденции, в рамках которой городская инфраструктура может реагировать на разнообразные сигналы. Особый интерес вызывают проекты беспилотных транспортных средств. Однако, полная автономия беспилотников пока недостижима из-за необходимости мгновенной обработки сигналов и ограничений существующей инфраструктуры. Текущие сети четвертого поколения имеют ограничения, связанные с задержками передачи сигналов, что затрудняет развитие автономных транспортных систем. появление и распространение технологии 5G предоставляет новые возможности для применения систем V2X (Vehide-to-Everythmg), позволяя обмениваться большими объ-
емами данных и улучшать взаимодействие транспортных средств с городской инфраструктурой.
Непрерывный обмен информацией между дорожной инфраструктурой и транспортными средствами обещает значительно улучшить управление дорожным движением. Такие инновации сократят время в пути и уменьшат экологический ущерб от транспорта. Развитие 5G технологии также вносит вклад в автомобильную безопасность, позволяя транспортным средствам самостоятельно анализировать угрозы и принимать решения, устраняя человеческий фактор и минимизируя риск аварий. Наглядный пример влияния технологии ^ V2X на безопасность дорожного движения был продемонстрирован в 2018 году в эксперименте, где автомобиль, оборудованный соответствующими датчиками, успешно избежал столкновения, предотвратив потенциальную аварию. Сеть 5G значительно улучшает способность автономного транспорта к раннему обнаружению объектов и быстрой реакции на изменения дорожной ситуации, превосходя в этом человеческие возможности [6, с. 18].
Современным трендом является необходимость непрерывного доступа к интернету во время путешествий. Согласно результатам ряда испытаний, при использовании 5G, скорость передачи в поездах данных может достигать 1,7 Гбит/с.
Благодаря 5G становится возможным изменение способов просмотра спортивных событий. В качестве примера можно привести возможность трансляции в высоком разрешении 4K на стадионе через 5G-планшеты. Также с развитием 5G становится возможным существенное улучшение качества стримминга за счет высокой скорости передачи данных.
5G открывает новые горизонты для исторических путешествий путем создания интерактивных туров с дополненной реальностью. С помощью современных VR и AR технологий, посетители исторических мест в России могут пережить ключевые исторические моменты с новой степенью вовлеченности.
5G предоставляет значительные перспективы для автоматизации таких повседневных задач, как дистанционный мониторинг водопотребления через счетчики. Это избавляет от необходимости ручного контроля. В рамках инициативы МТС в Самарской области, 5G уже применяется для отслеживания уровня заполнения мусорных контейнеров. Благодаря ускоренной передаче данных, улучшается эффективность логистики за счет сокращения ненужных поездок [1, с. 32].
Высокоскоростная передача данных 5G способствует не только
сокращению ресурсных затрат и улучшению процессов, но и позволяет более эффективно контролировать экологическую обстановку. В России крупные загрязняющие производства оснащены датчиками для мониторинга выбросов, и в будущем такое оснащение может стать стандартом для всех предприятий. Это позволит системам 5G быстро обрабатывать экологические данные, повышая качество контроля за состоянием окружающей среды. Такие же датчики могут быть использованы и в городской инфраструктуре для своевременного реагирования на экологические инциденты.
В области безопасности 5G значительно упрощает поиск и реагирование на преступления в урбанизированных зонах. примером могут служить эксперименты с дистанционным управлением погрузчиком, осуществляемым оператором из безопасной удаленной локации. Это позволяет избавить людей от необходимости работать в опасных условиях. Также предполагается, что 5G уменьшит человеческую ошибку в области доставки, например, через использование дронов.
В целом, на данный момент применение 5G ограничивается в основном тестовыми проектами, при этом, темпы внедрения данных инноваций в повседневную жизнь будут зависеть от скорости развития 5G-сетей и готовности соответствующих технологических решений. Важность тестов нельзя недооценивать, поскольку они являются основой для будущего широкомасштабного применения.
Важно отметить, что, несмотря на значительный потенциал технологии 5G, ее применение в российских «умных городах» сталкивается с рядом трудностей, замедляющих процессы внедрения и развития. Одной из ключевых проблем является отсутствие необходимого оборудования и инфраструктуры. 5G требует значительного обновления существующей сетевой инфраструктуры, в частности, установку новых базовых станций и обновление аппаратного обеспечения, что связано с большими капитальными вложениями. Необходимо отметить проблему доступности подходящих частот для 5G. Эффективное использование 5G требует выделения определенных частотных диапазонов, которые в настоящее время либо заняты, либо не полностью регулируются для коммерческого использования. Существуют также опасения по поводу безопасности и конфиденциальности данных в сетях 5G. Учитывая огромные объемы передаваемой информации, важно обеспечить надежную защиту данных от несанкционированного доступа и кибератак [2, с. 45].
Таким образом, внедрение технологии 5G играет одну из ключевых ролей в развитии концепции «умных городов» в Российской
Федерации. Технология 5G предоставляет новые возможности для улучшения городской инфраструктуры, оптимизации городских сервисов и повышения качества жизни населения. При этом, внедрение 5G в контексте «умных городов» в России сталкивается с рядом технических и организационных вызовов, включая необходимость модернизации существующей инфраструктуры и обеспечения безопасности данных, социальную адаптацию к новым технологиям и разработку стратегий включения всех слоев населения в процесс цифровой трансформации.
Внедрение 5G открывает перед Россией новые перспективы для развития «умных городов», способных повысить эффективность городского управления и улучшить качество жизни граждан. Однако для реализации этого потенциала необходимо уделить внимание как технологическим, так и социально-экономическим аспектам внедрения 5G, обеспечивая устойчивое и инклюзивное развитие городской среды.
Библиографический список:
1. Абдулмуталибова А.А. Тенденции и перспективы развития «умных городов» в РФ (на примере Иннополиса) / А.А. Абдулмуталибова, М.Н. Миронова // Инновационная экономика. 2021. № 3 (28). С. 24-44.
2. Бондаренко В.А. Исследование востребованности встраивания «умных гостиниц» в концепцию «умного города»: акцент на потребителя / В.А. Бондаренко, В.А. Ларионов, Т.С. Романишина // Практический маркетинг. 2021. № 2 (288). С. 42-48.
3. Гришун Т.В. «умный» город Москва и его место в трендах развития «умных» концепций // Инновации. Наука. Образование. 2021. № 38. С. 873-882.
4. Десятова М.А. опыт реализации концепции умного города на территории РФ // Экономика и социум. 2019. № 1-1 (56). С. 397-406.
5. Колчин В.Д. Концепция «Умный город» как фактор развития информационного общества (на примере городского округа «город Йошкар-Ола») // Инженерные кадры - будущее инновационной экономики России. 2022. № 1. С. 995-998.
6. Копылов А.Д. Реализация концепции «умный город» в развитии городских поселений РФ // Дневник науки. 2022. № 5 (65). С. 12-23.
7. Панкеева К.А. Повышение уровня социально-экономического развития в контексте реализации концепции «Умный город» (на примере Владимирской области) // Форум молодых ученых. 2020. № 1 (41). С. 504-510.
8. Петров П.А. Влияние концепции «Умный город» на инвестиционную привлекательность города / П.А. Петров, Н.С. Хохлова // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2022. Т. 12. № 4 (43). С. 512-520.
9. Плотников В.А. Перспективы развития и угрозы реализации концепции «умный город» (на примере Санкт-Петербурга) / В.А. Плотников, Ю.В. Катрашова // Экономический вектор. 2021. № 1 (24). С. 131-138.
10. Семенов Н.С. Развитие информационных отношений на примере концепции «умного города» / Н.С. Семенов, С.Р. Семенов // Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета. 2022. Т. 22. № 3. С. 111-119.
11. Семячков К.А. Моделирование устойчивого развития территории на основе концепции умного города // Вопросы инновационной экономики. 2021. Т. 11. № 3. С. 1015-1034.
12. Управление территориальным развитием на базе концепции «умного города»: направления и риски / В.А. Бондаренко, И.Н. Ефременко, Н.В. Полуянова, Т.С. Романи-
шина // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2022. № 3 (85). С. 72-83.
References
1. Abdulmutalibova A.A. Trends and prospects for the development of "smart cities" in the Russian Federation (on the example of Innopolis) / A.A. Abdulmutalibova, M.N. Mironova // Innovative Economics. 2021. № 3 (28). Р. 24-44.
2. Bondarenko V.A. Study of the demand for integrating "smart hotels" into the "smart city" concept: emphasis on the consumer / V.A. Bondarenko, V.A. Larionov, T.S. Romanishina // Practical marketing. 2021. № 2 (288). Р. 42-48.
3. Grishun T.V. "smart" city of Moscow and its place in the development trends of "smart" concepts // Innovations. The science. Education. 2021. № 38. Р. 873-882.
4. Desyatova M.A. experience in implementing the concept of a smart city on the territory of the Russian Federation // Economy and Society. 2019. № 1-1 (56). Р. 397-406.
5. Kolchin V.D. The concept of "Smart City" as a factor in the development of the information society (on the example of the urban district "city of Yoshkar-Ola") // Engineering personnel - the future of the innovative economy of Russia. 2022. № 1. P. 995-998.
6. Kopylov A.D. Implementation of the "smart city" concept in the development of urban settlements in the Russian Federation // Diary of Science. 2022. № 5 (65). Р. 12-23.
7. Pankeeva K.A. Increasing the level of socio-economic development in the context of implementing the "Smart City" concept (using the example of the Vladimir region) // Forum of Young Scientists. 2020. № 1 (41). Р. 504-510.
8. Petrov P.A. The influence of the "Smart City" concept on the investment attractiveness of the city / P.A. Petrov, N.S. Khokhlova // News of universities. Investments. Construction. Real estate. 2022. Vol.12. № 4 (43). Р. 512-520.
9. Plotnikov V.A. Development prospects and threats to the implementation of the "smart city" concept (using the example of St. Petersburg) / V.A. Plotnikov, Yu.V. Katrashova // Economic vector. 2021. № 1 (24). Р. 131-138.
10. Semenov N.S. Development of information relations using the example of the "smart city" concept / N.S. Semenov, S.R. Semenov // Bulletin of the Kyrgyz-Russian Slavic University. 2022. Vol.22. № 3. P. 111-119.
11. Semyachkov K.A. Modeling sustainable development of the territory based on the concept of a smart city // Issues of innovative economics. 2021. Vol. 11. № 3. P. 1015-1034.
12. Management of territorial development based on the concept of "smart city": directions and risks / V.A. Bondarenko, I.N. Efremenko, N.V. Poluyanova, T.S. Romanishina // Issues of modern science and practice. University named after IN AND. Vernadsky. 2022. № 3 (85). Р. 72-83.
