Концепция Smart City в 21 веке

Аннотация

В прошлом веке качество жизни значительно улучшилось, в основном в отношении доступа к услугам. Однако тяжелая индустриализация и рост населения в городах стали большой проблемой для администраторов, архитекторов и градостроителей. В данной работе приводится краткое изложение эволюции термина умный город и его наиболее репрезентативных характеристик. Кроме того, анализируются различные альтернативные термины, которые были предложены для описания многочисленных характеристик будущих городов. Также представлена связь между умным городом и умной сетью.

Введение

Городское развитие привело к изменению парадигмы в XXI веке, а научно-исследовательская деятельность в интересах более умных городов стала приоритетной задачей при непосредственном участии промышленных и политических структур, специалистов-практиков и научного сообщества. Несмотря на то, что информационные технологии и коммуникация развивались экспоненциально, а умные города стали реальностью, эта концепция все еще находится в стадии разработки.

По оценкам Организации Объединенных Наций, в период с 2015 по 2050 год население мира увеличится на 32%, т.е. с 7,2 до 9,7 миллиарда человек, а городское население - на 63%, с 3,9 до 6,3 миллиарда человек. По нынешним оценкам, до 2030 года более 60% населения мира будет проживать в городах, а значительный рост будет отмечаться в Африке, Азии и Латинской Америке [1] [2].

Потребность в урбанизации обусловлена, с одной стороны, миграцией населения из сельской местности в города - в надежде на лучшую жизнь (в поисках работы, образования, медицинского обслуживания, доступа к культуре и т.д.), а с другой - миграцией из бедных стран или в результате социальных и военных конфликтов в промышленно развитые страны. В этих условиях в 2050 г. Индия достигнет 1,7 млрд жителей, с ее мегаполисами Мумбаи (42 млн) и Дели (36 млн), Китай - 1,34 млрд жителей, Шанхай (21 млн), а Нигерия и Индонезия - 399 млн и 321 млн жителей, соответственно [1].

По мере того, как наша планета становится все более городской, города должны становиться умнее. Расширенная урбанизация требует новых методов и способов, инновационных, для управления сложностью городской жизни: перенаселенность, энергопотребление, управление ресурсами и защита окружающей среды и т.д.

Первыми мегаполисами в мире (с населением более 10 миллионов человек в 1970 году) стали Нью-Йорк и Токио; эти города обладали необходимой инфраструктурой и ресурсами для обеспечения потребностей своих граждан. Однако большинство новых мегагородов расположены в развивающихся странах, где проживает большое число малоимущих и имеются ограниченные ресурсы, инфраструктура или системы, которые не могут удовлетворить растущий спрос. Эти мегаполисы, имеющие большую площадь, не в состоянии надлежащим образом развиваться в соответствии с темпами роста численности населения, являются хаотичными и опасными, имеющими ограниченные возможности в плане оказания услуг в области здравоохранения и образования. В этих условиях конкуренция за продовольственные, водные и энергетические ресурсы будет быстро возрастать. Количество мегаполисов в 2014 году составило 28, что в три раза больше, чем в 1990 году, а в 2030 году - 41. Из 28 мегаполисов 16 расположены в Азии, 4 - в Латинской Америке, по 3 - в Африке и Европе и 2 - в ГУА, соответственно [2].

Если в 2015 году городское население в Европейском Союзе составляло 72% от общей численности населения, то в 2050 году, по оценкам, этот процент вырастет до 80%. Например, в Румынии, где степень урбанизации составляет всего 55%, муниципалитеты ищут решения для развития деловой среды и обеспечения наилучших условий жизни своих граждан.

Несмотря на то, что города занимают лишь 2% поверхности планеты, в них проживает около 50% мирового населения, они потребляют 75% всей вырабатываемой энергии и отвечают за 80% парникового эффекта [3]. Именно по этой причине городское развитие и связанные с ним проблемы интенсивно обсуждались в последние годы на многих международных и национальных конференциях. Среди наиболее важных мероприятий - Всемирная выставка в Шанхае (2010), Всемирный саммит Экосити в Монреале (август 2011), Всемирный конгресс Умный город-Экспо в Барселоне (ноябрь 2011), Международная конференция Умные сети для умных городов Саммит Умный город 360 2015 в Торонто (октябрь 2015), Всемирный форум Умный город в Сингапуре (июль 2016), Международный форум IEEE Умные сети для умных городов в Париже (октябрь 2016). В заключение следует отметить, что забота об интеллектуальном развитии городов - это надежда на сокращение бедности, неравенства и безработицы, а также на эффективное управление энергетическими ресурсами.

Эволюция концепции умного города

Устойчивое развитие городских поселений с древнейших времен является одной из главных забот как для архитекторов, так и для администраторов. В книге Города-сады завтрашнего дня, изданной в 1898 году британским градостроителем Эбенезером Ховардом, урбанизм рассматривается как отдельная категория, которая является способом превращения трущоб в кварталы, способные обеспечить возможности и комфорт. Француз Эжен Ховард, который был одним из первых градостроителей, повлиявших на развитие будущих европейских городов, сказал в своем выступлении в Королевском институте британских архитекторов: Моя цель - выяснить, какое влияние развитие современной науки и промышленности может оказать на планирование и, в частности, на аспект Города будущего. Города завтрашнего дня будут более восприимчивы к преобразованиям и украшениям, чем Города вчерашнего дня [4].

Аспекты, характеризующие города будущего, были приняты на протяжении многих лет. В межвоенный период модернистские проектировщики и архитекторы выдвигали идеи, направленные на то, чтобы смягчить ошибки, порожденные отраслевой стратегией, и превратить города в зеленые. Среди них мы упоминаем Ле Корбюзье в работе Город завтрашнего дня и его планирование (1929) [5] и Готтлиба Элиэля Сааринена в книге Город: его рост, его упадок, его будущее (1943), оба они оказали долгосрочное влияние на архитектуру городов Европы и Северной Америки. Впоследствии французский урбанист Раймон Лопес пересмотрел значение термина урбанизма в книге L'avenir des villes, заявив, что урбанизм является незаменимым инструментом для жизни и жизнеспособности человека, в то время как испанский архитектор Мигель Физак в своей работе La Molecula Urban предложил заменить нынешнюю модель городов на дружелюбные/приемлемые города.

Лексика, описывающая характеристики городов будущего, за последние десятилетия была значительно усовершенствована, чтобы лучше объяснить большое количество концепций, продвигаемых заинтересованными сторонами и заинтересованными группами. Популярность различных специфических терминов со временем изменилась в зависимости от идей, продвигаемых университетами, бизнес-средой, политическими деятелями и гражданским обществом.

Специалисты из различных областей предложили определения для умного города, например:

• Умный город использует информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) для повышения своей пригодности для жизни, работы и устойчивости;
• Город, который контролирует и интегрирует условия всех своих важнейших инфраструктур - включая дороги, мосты, туннели, рельсы, метро, аэропорты, морские порты, коммуникации, водоснабжение, электроснабжение и даже основные здания - может лучше оптимизировать свои ресурсы, планировать свои профилактические мероприятия и контролировать аспекты безопасности, максимизируя при этом обслуживание своих граждан;
• Умный город можно рассматривать как определенное географическое пространство, способное управлять ресурсами (природными, человеческими, оборудованием, зданиями и инфраструктурой), а также отходами, образующимися в результате образа жизни; он должен быть устойчивым и не должен наносить ущерба окружающей среде [6].

В таблице 1 представлена часть терминологии, используемой во времени в целом субъектами, участвующими в конкретных областях, связанных с будущими городами [7].

Таблица 1. Терминология используемая в областях которая используется в SmartCity
Домен	Социальная	Экономический	Управляющий
Садовые города	Города-участники	Предпринимательские города	Управляемые города
Устойчивые города	Прогулочные города	Конкурентоспособные города	Интеллектуальные города
Эко-города	Интегрированные города	Продуктивные города	Продуктивные города
Зеленые города	Включающие города	Инновационные города	Эффективные города
Компактные города, Умные города	Только города, Открытые города	Деловые города, Глобальные города	Хорошо управляемые города

В таблице 2 представлены географические тенденции использования термина город в будущем.

• После 1950 года термин устойчивый город стал наиболее популярным термином, связанным с будущим городским развитием, и оказал сильное влияние на него, о чем свидетельствует доклад Комиссии Брундтланд Организации Объединенных Наций (1987 год) в области устойчивого развития. Стал наиболее популярным термином на английском языке, особенно в Великобритании, Канаде, Австралии, США и Индии, вероятно, учитывая стратегии принятия чрезвычайных решений по ограничению климатических изменений
• Цифровые города стали вторым по популярности термином, используемым при раскрытии информации в конце 90-х годов, так как он предполагает сильную связь с экспоненциально растущими информационными и телекоммуникационными технологиями и большим объемом информации. Основанная Европейской Комиссией программа Европейские цифровые города (1996-1999 гг.) была одной из первых акций, вдохновивших на издание нескольких книг. Проект способствовал продвижению идеи оцифровки для поддержки сложной среды города с помощью информационных платформ и цифровых сетей, направленных на предоставление услуг местному сообществу и обеспечение активного участия граждан в принятии городских решений [8].
• Однако с 2009 года интерес к термину цифровые города значительно снизился, так как он постепенно был заменен новым термином умные города. Этот термин включает в себя элементы устойчивости и социальной интеграции, в то же время адаптируясь к эволюции новых интернет-технологий [9]. Некоторые наблюдатели указывают на то, что термин умность является более нейтральным с политической точки зрения, чем термин устойчивость. Поэтому различные комбинации термина умный (умный город, умный рост, умное развитие) легче воспринимались в странах, где большая часть общественного мнения ассоциирует термины устойчивость и экологичность с ярко выраженной либеральной или прогрессивной политикой [7] [10].
• Термин эко-города, с другой стороны, предложенный группой Городская экология, основанной Ричардом Регистром в Калифорнии, стал более популярным в середине 90-х годов. Она продвигает идею ликвидации всех углеродных отходов, производства энергии за счет чистых ресурсов и развития города в гармонии с природой. Эко-город заработал большую известность с 2011 года, когда концепция умного города начала завоевывать экспоненциальный интерес. Города соревнуются в обеспечении качественных условий жизни для своих граждан, в то время как проекты Экогорода были предложены с точки зрения устойчивых инноваций, среди которых Абу-Даби и города из Китая [8].

Таблица 2. Тенденции использования термина город в будущем
Термин	Тренд	Популярность в регионах	Популярность в странах	Популярность в городах
Город будующего	Стабильный	Глобальный	Индия, США, Канада, Австралия, Великобритания, Мексика, Бразилия.	Миннеаполис, Сингапур, Мумбаи, Нью-Дели, Феникс, Лондон, Сан-Франциско, Пуна.
Эко-Сити	Стабильный	Азия	Филиппины, Сингапур, Малайзия, Индия.	Чандигарх, Тяньцзинь
Умный город	Колебающийся интерес	Европа, Северная Америка	Италия, Испания, Бельгия, Великобритания.	Барселона, Болонья, Турин, Рома.
Интеллектуальные города	Стабильный	Северная Америка	США, Великобритания.	Лондон
Устойчивые города	Стабильный	Содружество	Австралия, Великобритания, Канада, США, Индия	Ванкувер, Сингапур, Вашингтон, Окленд, Портленд, Дубай, Лондон, Остин
Компактные города	Стабильный	Смешанный	Австралия, Великобритания, США	Солт-Лейк-Сити, Нью-Йорк
Живые города	Редко используемый	Содружество	Австралия, Великобритания, Канада, Сингапур	Нью-Йорк, Сингапур, Мельбурн, Питтсбург, Ванкувер
Цифровые города	Стабильный, после снижения интереса	Смешанный	США, Ирландия, Филиппины, Великобритания	Канзас-Сити, Оклахома-Сити, Дублин, Миннеаполис.
Инновационные города	Стабильный	Смешанный	США, Великобритания, Индия	Бангалор
Зеленые города	Стабильный	Северная Америка	США, Австралия, Канада	Нью-Йорк

Исследование, разработанное организацией Города будущего Катапульты [7], представляет город в двух общих формах - города будущего и будущее городов, которые используются академическими кругами, а также практиками и политиками:

• i) Будущее городов: термин, принятый для того, чтобы предложить способ обеспечения потребностей городов в будущем с учетом их роли в будущем, а также давления и угроз, с которыми им придется столкнуться, с тем чтобы помочь гражданам успешно адаптироваться к любым условиям.
• ii) города будущего: отражает видение/цели людей относительно характеристик городов (как они будут функционировать, на какие системы они будут опираться и как они будут взаимодействовать с гражданами, властями, бизнес-средой, инвесторами и средой, в которой они будут жить).

Комбинируя эти два термина, третий наиболее часто используемый термин после устойчивые города и умные города. Важно отметить, что термин города будущего, который в меньшей степени используется для определения технологического измерения, заменил выражение будущее городов, начиная с 2009 года. Это увеличение термина будущие города связано с тенденцией разделения городских областей на новые дисциплины - машиностроение, гражданское строительство, энергетика, информационные технологии и экология. С другой стороны, выражение будущее городов связано с традиционным мышлением, планированием и политикой. Этот термин широко используется в Великобритании, Северной Америке, Южной Азии и Латинской Америке. На уровне городов интерес к термину города будущего проявляют крупные города с запада и востока, в том числе Сингапур, Мумбаи, Лондон и Сан-Франциско.

В Японии, учитывая демографическое будущее городов (средний возраст населения достигнет очень высокого рекорда), больше принимается концепция компактного города и комфортабельного с высокой плотностью населения.? Согласно Google Trends, термин Эко-Сити имел более широкое признание в Южной Азии, Австралии, Западной Европе и Северной Америке, в то время как Умный город был широко принят в Европе и Северной Америке. Термины Green City и Compact City актуальны для компаний из Северной Америки и Австралии, в то время как в Индии широко используются такие термины, как Sustainable City и Innovative City. В Лондоне чаще используется термин умный город (синоним умного города), в то время как в Нью-Йорке заметный интерес проявляют термины компактный город, живой город и зеленый город. Кроме того, в таблице 2 указана частота использования этих терминов в различных странах [7].

Однако, независимо от названия, города будущего должны адаптироваться, чтобы смягчить последствия / способствовать: изменению климата; росту численности населения; глобализации экономики, демографическим рискам и экологической зависимости; развитию технологий; геополитическим изменениям; мобильности людей (включая миграцию); старению населения; социальным конфликтам и неравенству; отсутствию безопасности (в отношении энергии, продовольствия, воды); изменениям в правительственном и институциональном секторах.

Характеристики умных городов

Интеллектуальность города обеспечивается совокупностью физической и законодательной инфраструктуры, которая поддерживает экономическое развитие, обеспечивает социальную интеграцию и позволяет защищать окружающую среду. На рисунке 1 показаны основные характеристики города и его инструменты, доступные как муниципалитету, так и гражданам, которые могут превратить город в умный.

Стандарт ISO 37120/2014, озаглавленный Устойчивое развитие сообществ, определяет 17 ключевых показателей для оценки эффективности городов с точки зрения обеспечения городских услуг и качества жизни, а именно: экономика, образование, энергетика, окружающая среда, финансы, реагирование на пожары и чрезвычайные ситуации, управление, здравоохранение, отдых, безопасность, жилье, твердые отходы, телекоммуникации и инновации, транспорт, городское планирование, сточные воды, водоснабжение и санитария. Эти показатели, которые могут включать в себя несколько подпоказателей, являются справочными для руководителей городов, политиков, исследователей, руководителей предприятий, планировщиков, проектировщиков и других специалистов, с тем чтобы они могли сосредоточиться на ключевых вопросах и разработать политику создания более пригодных для жизни, толерантных, устойчивых, жизнеспособных, экономически привлекательных и процветающих городов.

В таблице 3 представлены направления развития города и приведены примеры различных приложений, с помощью которых можно достичь основных целей умного города. Направления развития относятся к инфраструктурам, услугам и административным системам, необходимым для создания подходящей среды для достижения различных характеристик умного города.

Информационные технологии и коммуникации (IT&C) играют важную роль в умном городе: (i) эффективного использования инфраструктуры и обеспечения устойчивого развития с экономической, социальной и культурной точек зрения; (ii) вовлечения граждан на уровне местной администрации путем использования системы электронного участия; (iii) поддержки обучения на основе опыта, адаптации и инноваций, с тем чтобы более эффективно и быстро реагировать на различные изменения. Область информационных технологий и коммуникаций постоянно развивается, обеспечивая сильную интеграцию всех измерений умного города, что относится к человеческому интеллекту, коллективному разуму, а также искусственному интеллекту физических компонентов города. Интеллект города создается путем объединения цифровых телекоммуникационных сетей (нервов), интеллекта, интегрированного в системы (мозг), датчики и физические компоненты (органы чувств), а также программные средства (знания и когнитивные характеристики) [13].

Таблица 3. Направления развития города и приведены примеры различных приложений, с помощью которых можно достичь основных целей умного города
Область применения	Описание	Примеры
Умные здания	Умные здания, включающие в себя преимущества систем связи и управления.	Оптимизация систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Образование, медицинская и социальная помощь	Заявки, позволяющие повысить активность в этих областях и обеспечить доступ всех граждан к высококачественным услугам.	Системы мониторинга стариков, мониторинг с помощью телемедицины.
Умная энергия	Интеллектуальная электроэнергетическая система, объединяющая все коммунальные предприятия и конечных пользователей.	SmartGrid приложения, оптимизация работы сети, соответствие стандартам окружающей среды.
Умная сеть (интеллектуальный учёт природного газа, воды, электроэнергии).	Учет потребления энергии, воды и природного газа в режиме реального времени.	Он-лайн информация о потреблении; Беспроводные интеллектуальные счетчики.
Умные коммунальные службы	Интеллектуальное управление водораспределительной системой и сточными водами.	Умные системы сточных вод; Мониторинг твердых отходов в режиме реального.
Умная парковка	Управление парковочными местами с помощью датчиков, системы видеонаблюдения.	Системы мониторинга автомобилей.
Интегрированные системы питания.	Синхронизация предложения со спросом; измерение, мониторинг и организация перевозок по цепочкам поставок городов.	-
Умный и интегрированный транспорт	Мониторинг движения и оптимизация в режиме реального времени с использованием и объединением всех транспортных средств.	Система видеонаблюдения за трафиком; Интеллектуальные сети парковки; Минимизация воздействия на окружающую среду.

Для облегчения использования баз данных и программных приложений новой концепцией стала bom, которая называется Интернет вещей (IoT). Информация, собранная с помощью датчиков и программных платформ, хранится на облачных серверах, доступ к которым осуществляется различными пользователями (как людьми, так и автоматическими системами) с помощью программных средств. Однако в этой открытой среде для доступа к информации безопасность данных имеет решающее значение во избежание экономических или социальных потерь.

Связь между Умными сетями и Умным городом

Умные города интегрируют как вертикально, так и горизонтально различные инфраструктуры или системы, поэтому их иногда называют системой систем. В то время как IT&C-инфраструктура является уровнем поддержки приложений управления и контроля, умная сеть - это система, которая обеспечивает функционирование всех остальных систем [14]. В то же время, пилоны для умного города - это способ, с помощью которого различные компоненты города работают вместе как единое целое и приспосабливаются при работе в экстремальных условиях.

Электроэнергетическая инфраструктура является одним из важнейших инструментов любого города. Отсутствие электрической энергии в течение длительного периода времени приведет к тому, что все остальные коммунальные сети будут недоступны. Умная энергия - выражение, часто используемое сегодня, учитывая важность энергии в деятельности городов. В частности, потребители и производители электроэнергии разрабатывают стратегии энергосбережения и повышения энергоэффективности с целью оптимизации использования энергоресурсов. Эффективное развитие электрических сетей имеет решающее значение для достижения целей обеих сторон. Другими словами, выражение Smart Energy основано на философии принятия на долгосрочную перспективу наиболее эффективных с экономической точки зрения стратегий при соблюдении требований, связанных с охраной окружающей среды. Недавно в Карлсруэ состоялась конференция под названием Как построить регионы Smart Energy, посвященная инновационным концепциям и лучшим практикам решений в области умной энергетики на местном и региональном уровнях.

Развитие интеллектуальных сетей в городах опирается на пять основных направлений [14]:

• A. Продвижение чистых источников энергии. Умные города оцениваются с точки зрения использования чистой энергии. Решения в области интеллектуальных сетей являются ключевыми факторами поддержки развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и высокоэффективных когенерационных электростанций. Интеграция распределенных источников безопасным и надежным образом обеспечивает гибкость в снабжении потребителей электрической энергией.
• B. Умный замер. Развитие Усовершенствованной инфраструктуры учета (AMI), одного из ключевых факторов стратегии умного города, позволит посредством удаленного считывания данных и двунаправленной связи обеспечить активное участие потребителей в балансировке нагрузки в критических ситуациях и внедрение динамических тарифов с целью стимулирования интеграции возобновляемых источников энергии и электромобиля. С другой стороны, AMI позволит операторам (оператору распределения, поставщику энергии или муниципалитету) разработать прогнозы нагрузки для различных интервалов нагрузки.
• C. Эффективное уличное освещение. Муниципалитеты проявляют повышенный интерес к принятию устойчивых решений в качестве меры по повышению энергоэффективности. В качестве примеров можно привести использование малопотребляющих и высокоэффективных ламп для уличного освещения (например, светодиодных ламп) или использование датчиков для автоматического включения/выключения света, когда это необходимо, включая освещение административных зданий.
• D. Интеграция электромобиля. Загрязнение воздуха в городах является одной из важнейших проблем здравоохранения. Широкомасштабная интеграция электромобилей требует внедрения интеллектуальных решений в электрические сети. Управление зарядкой аккумуляторов необходимо для того, чтобы избежать перегрузки сети и поддержать оптимальное использование чистой энергии. Электромобиль является средством для обработки избытка энергии из возобновляемых источников, главным образом в ночное время.
• E. Активное участие потребителей. Новые приложения интеллектуальных сетей ориентированы на потребителя; интеллектуальные сети настраиваются таким образом, чтобы информировать, просвещать и помогать потребителю принимать лучшие решения. Путем интеграции электромобилей и поддержки малых источников энергии, потребители могут стать потребителями, имея, таким образом, возможность впрыскивать энергию в электрическую сеть в периоды пиковых нагрузок. Таким образом, потребители могут активно участвовать в эффективном использовании энергии.

Для достижения вышеизложенных целей необходимо разработать умную сетку на трех уровнях:

(i) Физическая инфраструктура. Интеллектуальная сеть - это необходимая промышленная и экономическая революция, учитывая прогрессирующее старение, которое до сих пор наблюдается на подстанциях, линиях электропередачи и трансформаторах. С появлением вычислительной техники и инноваций в электротехнических материалах появилась возможность производить электрооборудование и передовые системы автоматизации, защиты и управления.

В настоящее время большинство из этих технологий уже доступны, что позволяет сделать первые шаги в развитии умной сети [15]:

• Важные уровни автоматизации, связи и информационных технологий, которые доступны сегодня, могут обеспечить высокий уровень надежности распределительных сетей в городах;
• Очевидна тенденция к модернизации оборудования, как на подстанциях, так и в полевых установках, так что время реакции значительно сокращается в случае изоляции неисправностей, локализации и восстановления неисправностей, переконфигурации сети и управления напряжением и реактивной мощностью;
• Увеличение доли возобновляемых источников энергии требует применения новых защитных устройств, адаптированных к этим ситуациям, а также специальных конфигураций схем на подстанциях. Более чем когда-либо установка оборудования и схем защиты соответствует специфическим стандартам (например, стандарту IEC 61850, который охватывает автоматизацию подстанций), а принципы интеграции приложений, основанных на информационных данных, становятся существенными элементами в конструкции модема.

(ii) Инфраструктура IT&C. Интеллектуальность электрической сети обеспечивается программными приложениями и коммуникационной инфраструктурой, которая соединяет операторов с компонентами сети. Таким образом, развитие интеллектуальных сетей возможно благодаря инновациям в области IT&C, заметным в основном за последние 15 лет.

Масштабное внедрение ИТ-инфраструктуры по своей сути позволяет обеспечить возможность удаленного доступа к информации, в том числе доступа к системам командования и управления, что создает риск несанкционированного доступа. В этих условиях защита от киберофизических атак имеет решающее значение для предотвращения экономических потерь. Американский стандарт NISTIR 7628 Revision 1 [16] представляет собой аналитическую основу, которую организации могут использовать для разработки эффективных стратегий кибербезопасности, адаптированных к их конкретным сочетаниям характеристик, рисков и уязвимостей, связанных с интеллектуальными сетями.

(iii) Стандартизация. Новизна концепций умной сети и умного города является барьером для совместимости большого количества оборудования, предоставляемого многими компаниями в данной области, в их стремлении быстро предоставлять инновационные решения одновременно с устойчивым экономическим развитием. Для обеспечения согласованной интеграции всего оборудования и снижения эксплуатационных расходов необходима соответствующая стандартизация

Международный электротехнический комитет (МЭК) обеспечивает стандартизацию в Европе. Для упрощения идентификации стандарта(ов), подходящего(ых) для конкретного применения, МЭК создал карту соединений доменов умной сетки и приложений [http://smartgridstandardsmap.com/]. Аналогичным образом стандартизацию в США обеспечивает Национальный институт стандартов и технологий (NIST), а большое количество уже выпущенных стандартов свидетельствует о сложности этого домена. Один из справочных документов NIST для интеллектуальных сетей, доступный по адресу [17], обеспечивает основу для использования стандартов. Учитывая большое количество доменов, связанных с концепцией умного города, стандартизация в этом домене является серьезной проблемой.

Выводы

Развитие умных городов в значительной степени зависит от уровня интеллекта электрических сетей, которые должны обеспечивать электроснабжение всех потребителей и обеспечивать достижение некоторых городских характеристик, среди которых повышение эффективности, но наиболее важным аспектом является легкая координация между городской администрацией, операторами различных инфраструктур и лицами, ответственными за общественную безопасность и здоровье.

Умные сети будут способны стимулировать потребителей к изменению своей нагрузки в критических условиях для поддержания незатронутой электроинфраструктуры (наиболее важными из них являются политика, пожарные и больницы, все они зависят от электроэнергии). Системы автоматизации для самодиагностики будут способствовать восстановлению электроснабжения из зон с резервными путями. Местная генерация будет использоваться для удовлетворения спроса в течение короткого периода времени. Сообщество (промышленность, коммерческий сектор, жилой сектор) будет реагировать автоматически, снижая нагрузку на электроэнергию таким образом, чтобы способствовать быстрому восстановлению электроснабжения. Транспортная и транспортная системы будут синхронизированы с энергетической системой для обеспечения функционирования важнейших дорог. Ежедневная логистическая информация будет собираться и предоставляться общественности всеми доступными средствами, особенно с использованием сетей социальных сетей. Эффективность и безопасность будут значительно повышены благодаря точности информации.

В данной работе дается общее описание умного города с точки зрения терминологии и их характеристик, а также создается наводящая на размышления связь между умным городом и умной сетью.

Список использованной литературы

1. United Nations, World Population Prospectes. The 2015 Revision: Key Findings and Advance Tables, 2015.
2. United Nations, World Urbanization Prospects. The 2014 Revision: Highlights, 2014.
3. United Nations Environment Programme, Visions for Change. Recommendations for Effective Policies on Sustainable Lifestyles, 2011.
4. E. Henard, The Cities ofthe future, Royal Institute ofBritish Architects, Town Planning Conference London, 10-15 October 1910. Online: http://urbanplanning.library.comell.edu/DOCS/henard.htm [Accessed: July 2016]
5. Le Corbusier, The City ofTomorrow and its planning, New York, Dover Architecture, 1929.
6. A.D. Guerrero-Perez, A. Huerta, F. Gonzalez, D. Lopez, Network Architecture based on Virtualized Networks for Smart Cities, White Papers from the Smart Cities ofthe Future KickoffEvent, Guadalajara, Mexico, October 2013.
7. E. Moir, T. Moonem, G. Clark, What are future cities? Origins, meaning and uses, Compiled by the Business of Cities for the Foresight Future of Cities Project and Future Cities Catapult, Government Office of Science, U.K., June 2014.
8. A. Aurigi, Making the Digital City: The early shaping of urban internet space, Aldershot: Ashgate, 2005.
9. M. Deakin (Ed.), Smart Cities: governing, modelling and analysing the transition, Routledge, London, 2012.
10. RPA World Cities Planning Committee, New York, Ford Foundation, 22-24 April 2014.
11. S. Joss, Eco-cities: a global survey 2009. In: The Sustainable City VI (Brebbia, C.A., Hernandez, S., Tiezzi, E. (Ed.)), WIT Press, 2009
12. Transform, Transformation agenda for low carbon cities. Online: http://urbantransform.eu/about/smart-energy-city/ [Accessed: July 2016]
13. W. Mitchell, Intelligent cities, e-Joumal on the Knowledge Society, 2007. Online: http://www.uoc.edu/uocpapers/5/dt/eng/mitchell.pdf [Accessed: July 2016].
14. M. Eremia, L. Toma, A. Manoloiu, M. Sanduleac, Advanced power systems using power electronic: from smart grids to smart city, Tutorial within the 13th Edition of WEC Central & Eastern Europe Energy Forum - FOREN 2016, World Energy Council, Costinesti, Romania, 12-16 June 2016.
15. K. Geisler, The Relationship Between Smart Grids and Smart Cities. Online: http://smartgrid.ieee.org/newsletters/may-2013/the- relationship-between-smart-grids-and-smart-cities [Accessed: July 2016]
16. NIST (2014.2). Guidelines for Smart Grid Cybersecurity. Volume 1 - Smart Grid Cybersecurity Strategy, Architecture, and High-Level Requirements, National Institute of Standards and Technology, NISTIR 7628 Revision 1, September 2014.
17. NIST (2014.1). NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 3.0. Online: http://www.nist.gov/smartgrid/upload/NIST-SP-1108r3.pdf [Accessed: July 2016]