В настоящее время многие исследователи рассматривают строительство «умных городов» как важный подход к содействию устойчивому городскому развитию. Цифровизация городской инфраструктуры с целью повышения уровня благосостояния жителей и оптимизации управления городским хозяйством требует применения межотраслевого подхода, а также разработку инструментов и методов, которые позволят реализовывать наиболее актуальные и эффективные практики.
В современном мире процессы цифровизации оказывают значительное влияние на различные сферы общественной жизни, включая экономику. В рамках этого контекста актуальной становится разработка концепции «умного города» - инновационной модели управления городскими ресурсами и инфраструктурой, основанной на использовании цифровых технологий. Развитие данной концепции является одним из ключевых направлений современной экономической науки, поскольку позволяет улучшить качество жизни граждан, оптимизировать городскую инфраструктуру и повысить эффективность городского хозяйства.
Термин «умный город» (smart city) появился в конце 20 века. И тогда авторы в своих работах основное внимание уделяли развитию технологий ИКТ (информационно-коммуникационных технологий) и их применение в формировании современной городской инфраструктуры [1]. В целом, при анализе литературы по данной теме можно отметить, что развитие умного города неотрывно связано с внедрением и развитием информационных технологий. «Умный город» использует ИКТ для повышения качества жизни граждан, развития экономики, облегчения процесса решения транспортных проблем посредством надлежащего управления, поощрения чистой и устойчивой окружающей среды, и обеспечения доступного взаимодействия с соответствующими органами государственной власти. При этом также рассматривались решения по проектированию городов для успешного внедрения и развития самих технологий ИКТ. Исследователи Калифорнийского института интеллектуальных сообществ были одними из первых, кто изучал и разрабатывал подходы и рекомендации для строительства городов с учетом аспектов для развития ИКТ [1].
Умные города обладают особыми качествами, которые влияют на то, как следует понимать и оценивать социальное воздействие. Ключевые отличия «умных городов» включают в себя: новейшие городские технологии, такие как системы канализации, водоснабжения и общественного транспорта. Кугурулло отмечает, что определение «умных городов» трудно дать отчасти из-за того, что «умные» технологии меняются так быстро. Это видно из недавнего перехода от "автоматизации к автономии" с внедрением искусственного интеллекта, проявляющегося в автономных транспортных средствах, роботах и платформах городского управления [2].
Многочисленные ученые проанализировали глобальное развитие умных городов с различных точек зрения. Анджелиду сравнил и оценил различные стратегии развития умных городов, выявил их преимущества и недостатки и дал рекомендации [3]. Ли и др. провели эмпирическое исследование строительства «умных городов» в Сан-Франциско и Сеуле, выявив, что эффективные и устойчивые «умные города» требуют динамичной координации между менеджерами и гражданами на открытой инновационной платформе. Они также определили необходимость взаимодополняющих связей между различными участниками, которые следует корректировать в соответствии со стадией городского развития, социальной культурой и потенциалом управления [4].
Реализация концепции оказывает значимое влияние на жизнь граждан и также позволяет достичь дополнительные экономические эффекты для города и целой страны. Эксперты ABI Research оценивают дополнительный экономический эффект, который можно достичь за период 2025-2028 г. при развитии умных городов, более чем в 20 трлн. долл. США. А ускорение развития городов более 5% в год.
С учетом многообразия инструментов и подходов к реализации умного города само понятие становится многозначным и размытым. Некоторые определения «умных городов» фокусируются на устойчивости или демократии; другие подчеркивают структуру данных или организацию, в то время как некоторые фокусируются на «умной инфраструктуре» или транспорте [5]. Умный город скорее обозначает концепцию развития городской инфраструктуры, нежели конкретный объект с набором определенных качеств и направлений. В каждой стране и организации ученые закладывают в понятие умного города различные направления и критерии. К примеру, Европейская комиссия определяет умный город как место, где благодаря внедрению технологий классические услуги и городская инфраструктура становятся более полезными и удобными для жителей и бизнеса. Однако, помимо этого, с учетом всемирной экологической повестки, в это понятие также закладывают критерии ресурсосбережения и экологичности. По мнению Еврокомиссии в умном городе необходима безопасная инфраструктура и гибкость городской администрации.
Венский технологический университет распределил все критерии к определению умного города в шесть компонентов [6]:
Необходимо отметить, что в понимании университета люди также становятся частью умного города, которая оказывает значительное влияние на его развитие и функционирование. То есть, помимо получения благ от цифровизации пространства и экономики жители также могут являться участниками в достижении целей умного города. В частности, в России с 2020 г. реализуется Национальный проект «Жилье и городская среда» по благоустройству городской среды, в котором решение принимается посредством народного всероссийского голосования [7].
Также ученые Венского университета вынесли в отдельную категорию умную экономику. В данном случае под критериями умной экономики понимается наличие отраслей в области ИКТ и использование ИКТ в процессе производства. Под умной мобильностью подразумевается городская транспортная инфраструктура и использование ИКТ для решения проблем в этой сфере [6].
Таким образом, «Умный город» представляет собой концепцию развития и управления городской инфраструктурой с использованием современных технологий для повышения качества жизни горожан, эффективного использования ресурсов и сокращения негативного воздействия на окружающую среду. Характеристики умного города включают в себя:
Цифровая трансформация экономики является одним из ключевых моментов, определяющих развитие городов. «Умные города» становятся неотъемлемой частью этой трансформации, внедряя современные технологии и инновации для повышения качества жизни горожан.
Если рассматривать умный город как цифровую модель, встроенную в физическую инфраструктуру города, то она должна быть неотъемлемо связана с определенным набором технологий, а также программным обеспечением и устройствами, которые позволяют обеспечить совместный удаленный доступ, обработку полученных данных через сеть Интернет или другие способы передачи данных. В связи с этим можно утверждать, что умные города связаны с процессами цифровизации, а также могут быть объектом для исследования влияния данного процесса на социально-экономическое развитие, как города, так и страны в целом. Так же одним из продуктов, который создается при использовании цифровых технологий в городской среде могут быть данные, которые с развитием технологий передачи и обработки данных можно будет получать в режиме реального времени, что особенно важно для оперативного реагирования со стороны администрации города и органов правопорядка. Примером может послужить применение видеонаблюдения в общественных местах с использованием систем видео-аналитики для фиксации правонарушений или происшествий [8].
Современные города сталкиваются с проблемными вопросами, связанными с ростом населения, урбанизацией, а также необходимостью быстро реагировать на изменения в экономике для обеспечения устойчивого развития. И цифровая экономика в свою очередь может предложить различные решения для автоматизации, сбора данных, анализа данных, которые позволят улучшить городскую среду и повысить качество жизни. В результате анализа литературы по исследуемой теме мы выявили, что научные работы, в которых рассматривался начальный этап цифровизации, были в основном связаны с вопросами создания инфраструктуры для обмена информацией и анализом ее технических характеристик [9].
С развитием технологий вопрос о цифровизации городов уже рассматривался с точки зрения эффективности этих технологий. Это привело к необходимости рассматривать применяемые решения комплексно с учетом других социально-значимых направлений, например, экология и здравоохранение. И для оценки достижения показателей по данным направлениям используются средства цифровизации.
Основные технологии умного города включают в себя использование сенсоров, интернета вещей (IoT), аналитики данных, искусственного интеллекта (ИИ), облачных технологий, систем автоматизации и управления.
Сенсоры используются для сбора данных о состоянии инфраструктуры города, анализа трафика, обнаружения сбоев и аварийных ситуаций, контроля за качеством воздуха и воды, а также для мониторинга уровня шума и загрязнения окружающей среды [10].
Интернет вещей позволяет устройствам подключаться к сети и обмениваться данными между собой. Например, это могут быть умные светофоры, управляемые по потребности, системы умного отопления и кондиционирования, автоматические счетчики энергопотребления и воды.
Аналитика данных и искусственный интеллект используются для обработки больших объемов информации, выявления закономерностей и трендов, предсказания возможных проблем и разработки оптимальных стратегий управления городской инфраструктурой.
Облачные технологии позволяют хранить и обрабатывать данные на удаленных серверах, обеспечивая высокую доступность и безопасность информации.
Системы автоматизации и управления умным городом позволяют создать централизованный контроль над всеми системами и устройствами, обеспечивая их совместную работу и эффективное управление ресурсами.
Применение этих технологий позволяет создать инновационный и удобный для жителей город, повысить его экологическую чистоту, безопасность и эффективность функционирования.
Таким образом решения, которые сейчас разрабатываются для умного города в основном основаны на цифровых технологиях, которые позволяют получать данные от объекта физической инфраструктуры города, а также некоторые из этих решений предоставляют возможность удаленного доступа.
Концепция «Умный город» представляет собой стратегический подход к городскому развитию, основанный на интеграции цифровых технологий во все сферы городской жизни. В условиях цифровой трансформации экономики реализация таких проектов становится не только возможной, но и необходимой для обеспечения устойчивого развития, повышения качества жизни населения и достижения дополнительных экономических эффектов. Успешная реализация проектов «Умный город» требует комплексного подхода, учитывающего технологические, экономические, социальные и экологические аспекты, а также активного участия всех заинтересованных сторон.