Zapojení Smart technologií do chodu obcí, měst a krajů
Pilotní projekt Smart City Poděbrady.
Tento dokument by měl být možným návrhem k vykročení za přerodem města Poděbrady do nové vize Smart Poděbrady. Umožnit na území města Poděbrady vznik prostředí, které přinese občanům města možnost profitovat ze zavádění sofistikovaných moderních technologií, které se navzájem systematicky doplňují a překračují pohled jednoho oboru (bezpečnost, doprava, energetika, životní prostředí aj.).
Koncept chytrých měst (Smart Cities) se snaží maximálně využít moderních informačních technologií a navrhnout řešení pro management konkrétního města takovým způsobem, aby docházelo k synergickým efektům mezi různými odvětvími (bezpečnost, doprava, logistika, bezpečnost, energetika, správa budov, aj.) s ohledem na energetickou náročnost a kvalitu života občanů v daném městě.
Fáze Smart City:
|
Systém by měl být nastaven tak, aby byl schopen bez omezení integrovat libovolné technologie nebo systémy. Každá technologie je zdrojem informací, které systém zpracuje. |
|
|||||
 Informace přijaté z integrovaných technologií jsou kategorizovány a jsou formou oznámení evidovány a předány do systému k dalšímu zpracování. |
 Při řešení vzniklých událostí je uživatel veden takzvaně za ruku, a to díky definovatelným workflow v systému, které jasně určují, jak je možné události vyřešit. |
|||||
 Jednotlivá oznámení jsou zpracována a vyhodnocena definovatelnými podmínkami a pravidly, které jednoznačně určují reakce systému od prosté evidence, až po vznik událostí. Všechny vzniklé události jsou předány na klientské stanice k odbavení. |
|
Koncepce systému
Hlavním cílem systému je poskytnout jeho uživatelům jednotné, uživatelsky přívětivé rozhraní pro podporu jejich každodenních činností a potřeb.
K dispozici by měly být nástroje, díky kterým je možné jednoduše ovládat integrované technologie v dokonalé harmonii z jednoho místa, jednou klávesnicí a myší. Samozřejmostí je podpora vícemonitorového zobrazení a možnost uživatelsky definovat obsah jednotlivých obrazovek pro co nejefektivnější přístup k informacím a integrovaným technologiím. V případech, kdy má systém sloužit spíše pro automatizaci a jen příležitostný dohled nad ním, lze provést jen základní nastavení pravidel automatických činností a nechat zbytek na systému samotném. Při definovaných stavech pak systém upozorní jednotlivé uživatele zvoleným komunikačním kanálem.
Systém by měl být koncipován jako multiplatformní s možností provozování na nejpoužívanějších platformách (MS Windows, Linux, Mac OS) a architekturác(x86, x86_64, arm). Ten, kdo určuje použité technologie, je uživatel a ne použitý systém.
Požadavek na modulární systém, který by měl být snadno rozšiřitelný o integraci dalších technologií nebo klientských rozhraní dle potřeb a požadavků uživatelů. Systém, který poskytuje veřejné API a je tak možné jeho rozšíření bez závislosti na dodavateli systému. Díky rozsáhlým schopnostem integrovat jiné technologie je možné při nasazení systému využít již stávajících použitých technologií a tím chránit investice zadavatele.
Požadavek na modulární systém, který by měl být snadno rozšiřitelný o integraci dalších technologií nebo klientských rozhraní dle potřeb a požadavků uživatelů. Systém, který poskytuje veřejné API a je tak možné jeho rozšíření bez závislosti na dodavateli systému. Díky rozsáhlým schopnostem integrovat jiné technologie je možné při nasazení systému využít již stávajících použitých technologií a tím chránit investice zadavatele.
Pomocí definovaných pravidel na základě vstupních informací založit událost, kterou je poté nutné obsluhou systému řešit. K tomu by měly sloužit definovatelné workflow pro přechody mezi stavy událostí. Systém tak musí umět fungovat i jako dispečink pro řešení různorodých situací přesně dle požadavků uživatele.
Nedílnou součástí systému je vyžadován vlastní VMS se všemi standardními vlastnostmi a podporou IP kamer. Krom toho musí umožňovat a být připraven na využití služeb VMS řešení třetích stran. Tím se získává možnost využít systém tak, jak zadavatel požaduje, a šetřit tak jeho náklady plně integrovaným řešením s využitím technologií, které již využívá a do kterých investoval nemalé prostředky.
Výstupem video analýz jsou informace, které systém průběžně zpracovává a ukládá. Toho lze následně využít k rychlému vyhledání konkrétních událostí v záznamu kamer a tím opět urychlit a zefektivnit zpětnou analýzu videozáznamu.
Video analytické nástroje jako základní prvek pro zvýšení bezpečnosti s využitím kamer. Dnes se již nelze spoléhat, že obsluha kamerového systému sama vyřeší všechny situace. Je potřeba uvažovat proaktivně a událostem předcházet. K tomu slouží pokročilé algoritmy a neuronové sítě, umožňující zjistit z video obrazu nestandartní situaci a upozornit obsluhu. Tím je usnadněna práce obsluhy, šetří se čas a náklady.
Jelikož systém musí integrovat mnoho technologických prvků, je potřeba mít přehled o jejich stavu a poloze. K tomu slouží mapy a schémata, do kterých je možné jednotlivé prvky zakreslovat a tím si vytvořit přehledný obraz aktuálního stavu, společný obraz situace. Systém musí podporovat vytváření více map a ty mezi sebou vzájemně propojovat. Díky tomu lze jednoduše zpracovat i instalace v rozsáhlých prostorech rozdělených na jednotlivé části města, ulice, budovy a patra. Z mapy lze prvky také přímo ovládat. Jako podklad lze použít rastrové obrázky, vektorové výkresy či při náročnějších nasazeních služeb ArcGIS serveru ESRI.
UMĚLÁ INTELIGENCE (A.I. Artificial intelligence) VIDEO ANALYTIKA pro vyšší BEZPEČNOST
Hlavní funkce a vlastnosti
Primární funkce spočívají v detekci, extrakci, klasifikaci a popisu jednotlivých instancí zajímavého objektu nebo události, které se ve scéně objeví. Nalezené atributy poskytne jiným proprietárním systémovým vrstvám pro další zpracování, jako je online sledování, třídění a správa událostí, vizualizace událostí a statistické výpočty.
Jedna kamera zvládá souběžně několik zadání a úkolů
Městský kamerový systém:
 |
 |
Parkovací systém • kamera hlídá parkovací stání - přehled o stavu parkovacích míst, vytížení, platba
• hlídané parkoviště loitering (typování, krádeže ze zaparkovaných vozidel)
 |
 |
Klíčové vlastnosti:
vyšetřování
ALPR - registrační značky
 |
 |
-
přechody pro chodce – signalizace přítomnosti chodců vozidlům a opačně
-
radarové počítání aut, chodců
Komplexní správa IoT prostředí
Internet věcí IoT
je soubor v dnešní době masivně se rozvíjejících technologií, které si kladou za cíl zpříjemnit a zefektivnit běžné činnosti v našem životě, optimalizovat výrobu a produkci a jiné lidské činnosti. IoT je především o sběru dat, jejich analýze a vyhodnocení, a to je přesně oblast, kde musí být integrační platforma silná.
Díky ovladačům na nejrůznější komunikační protokoly a kanály, které IoT využívá, získává systém možnost agregovat a vyhodnocovat informace ze všech “věcí” a jiné zase naopak ovládat. Pomocí nástroje pro konfiguraci reakcí dle typu a dat na vstupu do systému lze realizovat téměř libovolné potřeby kombinující několik různorodých technologií do jednoho uceleného systému.
Chytré město
Dalším silným tématem, které s IoT úzce souvisí, je „Chytré město“. S využitím získaných informací z IoT lze pomoci městům a obcím zkvalitnit služby svým obyvatelům a zlepšit tak jejich život v nich. Příkladem zde mohou být například informace o dostupnosti parkovacích míst, informace o kvalitě ovzduší, hluková mapa, inteligentní zastávky MHD, inteligentní veřejné osvětlení, inteligentní nádoby na odpad, dopravní informace, hlášení poruch a problémů, a mnoho dalších možností zpřístupněných formou webového nebo mobilního klienta přímo obyvatelům krajů, měst a obcí.
-
-
-
-
Zpracování informací ze senzorů a čidel.
-
Podpora komunikačních sítí Sigfox, LoRa.
-
Podpora M2M komunikačních protokolů - MQTT, AMQP, CoAP, LWM2M a dalších.
-
Zobrazení prvků a jejich aktuálních stavů v mapě.
-
Sledování historie pohybu prvků v mapě.
-
Konfigurace reakcí - když toto, tak tamto.
-
Spojení IoT s dalšími integrovanými technologiemi do jednoho celku (např. automatické zobrazeníinformací na informačních tabulích, rozeslání hromadných SMS v ohrožené oblasti, ...).
-
Agregace hodnot.
-
Predikce hodnot (strojové učení).
-
Analýza hodnot (BigData).
-
Možnost zpracování informací formou událostí při splnění vstupních podmínek (např. při vzniku poruchy,kritických hodnot, atp.).
-
-
-
V rámci pilotního projektu Smart City je možné dodat infrastrukturu pro úsporu energií a zlepšení zdraví.
Nástroje umožňují:
-
-
-
- Měření spotřeby vody ve vybraných veřejných budovách, upozornění v případě úniku vody
- Měření teploty, vlhkosti a CO2 ve vybraných třídách a kancelářích
- Měření různých veličin z připojených meteostanic
- Měření prašnosti na vybraných místech ve městě
-
-
Měření stavu zaplněnosti košů a kontejnerů
Měření spotřeby vody ve vybraných veřejných budovách, upozornění v případě úniku vody.
Možnost komplexního monitorování výkonu Čistírny odpadních vod.
Níže uvedený graf vyhodnocuje srovnání aktuálních spotřebu vody ve veřejné budově. Z vyhodnocení je vidět, jak spotřeba voda v průběhu dne kolísá a naopak v noci je spotřeba vody nulová. Tzn. v budově nedochází k žádnému úniku vody byť malému. Pokud by došlo k nějakému úniku vody, odešle se alert s upozorněním na revizi a servis vodovodního potrubí.
Přehled vyhodnocování:
-
-
-
- Průběh spotřeby body za den
- Průběh spotřeby vody za měsíc
- Průběh spotřeby za rok
- Kumulativní průběh spotřeby vody
- Alert na případný únik vody
-
-
Vyhodnocení je možné exportovat pro případný výpočet ceny spotřebované vody.
Veřejná budova – spotřeba vody
Měření teploty, vlhkosti a CO2 ve vybraných třídách a kancelářích
Níže uvedený graf vyhodnocuje kvalitu ovzduší v kancelářích či školních třídách. Z vyhodnocení je vidět, jaké jsou hodnoty v závislosti na čase a dni. Pokud by došlo k nějakému překročení definovaných hodnot, odešle se alert s upozorněním na revizi a případné upozornění pro osoby.
-
-
-
-
-
-
-
- Relativní vlhkost
- CO2
- Prašnost
- Teplota
-
-
-
-
-
-
Vyhodnocení je možné vzájemně prolínat či dále připravoval speciální grafy.
Měření různých veličin z připojených meteostanic
Meteostanice jsou umístěné na vytipovaných sloupech veřejného osvětlení ve městě. Níže uvedený graf vyhodnocuje stav venkovního prostředí v jednotlivých lokalitách. Z vyhodnocení je vidět, jaké jsou hodnoty v závislosti na čase, dni a místě.
Přehled vyhodnocovaných hodnot
-
-
-
-
Teplota
-
Relativní vlhkost
-
Atmosférický tlak
-
Srážky
-
Vítr
-
Směr větru
-
-
-
Meteostanice – vyhodnocení venkovního prostředí
Měření prašnosti na vybraných místech ve městě
Popis vyhodnocení
Prachové čidla jsou umístěné na různých sloupech ve městě. Níže uvedený graf vyhodnocuje stav prašnosti ve venkovním prostředí. Z vyhodnocení je vidět, jaké jsou hodnoty v závislosti na čase, dni a místě.
Přehled vyhodnocovaných hodnot:
-
-
-
-
-
- Prašnost
- Prašnost
-
-
-
-
Vyhodnocení je možné vzájemně prolínat či dále připravoval speciální grafy
Veřejné osvětlení - Chytré osvětlení
| Chytré osvětlení není chápáno jako svítidlo. Musí při svícení i přemýšlet. Dokáže regulovat intenzitu světla na základě denní doby, okolního provozu a aktuální situace. V případě poruchy si dokáže samo říct o opravu. Stožáry mohou sloužit jako prostor pro další senzory, detektory, meteostanice, vysílače Wi-Fi signálu, dobíjecí stanice, atd. |
 |
Co je pro budoucí řešení VO klíčové, je připravenost na budoucnost. Je-li to možné, pak v každém případě řešit možnost trvalého příkonu el. energie, plus zavést minimálně chráničku pro budoucí doplnění optiku, a eventuálně zajištění podpory pro novou technologií bez nutnosti kopání do země. Vhodné je, aby svítidla byla schopna mezi sebou vytvořit komunikační síť, kterou by bylo možno využít nejen pro řízení veřejného osvětlení, free WIFI, ale také pro osazení IoT zařízení, tedy čidly různých plynů, prachu, meteostanice apod. pro měření kvality ovzduší, detekce pohybu, osvitu, zvuku a mnoho dalšího. Stožáry osadit prvky přípravy pro stávající, ale i potenciálně budoucí kamerový systém, informační LED panely, ale i informačních kiosků. (například se v EU začínají objevovat myšlenky výdejen na léky). Nejvybavenější body VO by měly být na křižovatkách, na místech s pravidelným výskytem obyvatel a návštěvníků, sportovištích apod. Vhodné upravit stávající rozvaděče, případně je vyměnit za rozvaděče řízené. Vhodnost rozvaděče VO doplnit o řídící jednotku, která by umožňovala ovládat a monitorovat zařízení rozvaděče, popřípadě s využitím IoT prvků sledovat jejich neoprávněné otevření, poškozování/zcizování. Dále je zapotřebí zvážit případnou výměnu kabelového vedení, které by umožňovalo další možnosti využití stožárů VO, např. dobíjení elektrokol, motocyklů a aut.
Určitě rozvoj „Měst budoucnosti“ přinese další potřeby a možnosti, proto již dnes udělejme něco pro to, abychom při každé nové potřebě nemuseli opakovaně rozbírat stávající komunikační konstrukce.
V současné době provedena 1 fáze desetileté obnovy VO. Možnost připojení a hlavně prověřit dodavatelem deklarované parametry. Možnost připojení nově dodaných rozvaděčů. Sledování spotřeby a případné další bonusy. Založit v GIS pasportizaci tohoto nového úseku
Inteligentní řízení budov
Vlastní IoT městská síť – Město Poděbrady
• Vybudování vlastní LORA sítě
Zjednodušeně si to lze představit jako krabičku, která je libovolně umístěná v dosahu sítě LoRa a měří různé fyzikální veličiny jako je například teplota, vlhkost, osvětlení, CO2, UV záření a mnoho dalšího. Výsledky měření si pak lze na internetu zobrazit v přehledných grafech. Zároveň je možné si nastavit upozornění.
SMART CITY: Chytrá péče do sociálních služeb
Pomocí moderní technologie může být rozšířena služba, která pomáhá seniorům a handicapovaným kontaktovat tísňové linky. Naším cílem by mělo být zvýšení bezpečnosti starších a handicapovaných lidí, kteří mohou mít strach z toho, že by si v případě nouze nedokázali přivolat pomoc. Služba, která pomáhá seniorům v krizových situacích a zachraňuje jim životy, inspirace v Brně, kde funguje pod Městskou policií Brno.
 |
SOS tlačítko je uzpůsobeno tak, aby ho bylo možné nosit u sebe, zavěšené na krku, připnuté na kalhoty nebo upevněné na ruce. Ke spojení s dispečinkem v kteroukoliv denní či noční dobu stačí jeho stisknutí. Moderní tlačítko má v sobě zabudovaný i pádový senzor a dokáže tak vyslat signál operátorovi i v případě, že toho uživatel nebude sám schopen. |
Jak pomáhají systémy přivolání pomoci
|
 |
Kolemjdoucí mají k dispozici SOS tlačítko, nonstop napojené na linku MP pro přivolání pomoci složek Integrovaného záchranného systému. Barevný vrchlík lampy za klidového stavu svítí modře, rozbliká se však červeně, pokud je stisknuto tlačítko SOS – tedy dalším způsobem signalizuje, že v okolí lampy je někdo v nebezpečné situaci. Zároveň mohou umožňovat v definovaném okruhu wi-fi připojení.
Lampy mohou monitorovat stav životního prostředí – jako například teplotu, prašnost nebo hluk v okolí.