Города занимают 2% поверхности суши и обеспечивают 70% валового внутреннего продукта всех стран мира. В то же время на их долю приходится 70% потребления энергоресурсов на планете и 80% вредных выбросов в окружающую среду. Если в начале XX века в городских районах проживало 20% населения Земли, то к середине XXI века, прогнозируют в ООН, будет обитать уже 70%. Достаточно сказать, что ежегодно на планете прибавляется 73 млн горожан – половина населения России. «У нас нет критической ситуации, как в Индии, где каждый год возникает новый мегаполис, – отмечает директор Дальневосточного филиала ПАО «Мегафон» Андрей Левыкин. – Но в огромных агломерациях людей, людских хабах, как Лондон, Париж, Шанхай или Гуанчжоу, создать комфортные условия жизни невозможно без интеллектуального управления городом».

Это и есть решение, которым человечество сегодня отвечает на вызов урбанизации. Концепция «умного» города, объясняют в Международной организации по стандартизации, заключается в том, что автоматика, отвечающая за работу инженерных систем, максимально эффективно использует все доступные ресурсы ради комфортного и безопасного существования людей. Для этого она собирает огромный массив данных о работе инфраструктуры в режиме реального времени, анализирует его и на этой основе принимает решения. В размышлениях о будущем человечества «дедушка русской космонавтики» Константин Циолковский о подобных структурах не задумывался, лишь замечая, что мегаполисы «в 7–10 миллионов граждан будут там, где этого требует какое-либо промышленное дело»: в «холодных, даже полярных странах, где земля имеет больше промышленную ценность, ценность недр, места и механических сил». Но город при космодроме «Восточный», названный его именем, проектируется именно как интеллектуальная система. Как «умный» дом, в котором объединены системы безопасности, учёта и автоматизации, только масштабнее.

«Как эта масса будет управляться»

Циолковский сегодня – это бывшее закрытое административно-территориальное образование Углегорск и несколько кварталов готовых и строящихся новостроек, которые объединены в один город. Предполагаемая численность его населения – 12–15 тысяч человек, но инфраструктура строится «на вырост». Теплоснабжение, в частности, обеспечивает котельная с шестью агрегатами мощностью 90 МВт или 77,4 ГВт, работающими на мазуте с возможностью перевода на природный газ, когда в Амурскую область придёт трубопровод «Сила Сибири» и будут построены распределительные сети. Электроснабжение – от построенной для нужд космодрома и города подстанции на 220 кВ, энергия на которую, как говорят строители, поступает с Зейской и Бурейской ГЭС. Вода поступает из артезианской скважины, от которой проложены две трубы.

В новой части города инфраструктура используется для нескольких многоэтажек. Но первый этап строительства, который должен завершиться к 30 ноября 2017 года, включает 14 жилых домов на 1295 квартир, административное здание и детский сад на 235 мест. «Циолковский – не миллионный город и никогда им не будет, здесь нет проблем со свободными площадями и размещением населения, – подчёркивает Левыкин. – Тем не менее он сделан в качестве примера того, как всё может работать. Вопрос не в том, чтобы вы по хлопку могли включать свет у себя дома или проверить показания счётчика на смартфоне, а в том, как эта огромная масса людей, машин, зданий, линий связи и тому подобного будет связываться между собой и управляться. В том числе – как будет происходить управление ресурсами и энергетикой города, той же чистой водой, электричеством и воздухом».

Ресурсы под присмотром

Большое начинается с малого: зайдя в одну из квартир (их, кстати, предоставляют как служебное жильё на время работы на космодроме), мы обращаем внимание на датчики пожарной сигнализации и счётчики тепла, воды и электричества. Информация с них поступает в центр обработки данных, расположенный в административном здании, недавно введённом в строй. В нём же, кстати, помимо диспетчерской и городских служб в будущем разместятся отделение полиции, архив, студия кабельного телевидения. Пока центр обработки данных – это два сервера, один из которых предназначен для хранения информации в течение нескольких лет, а мощности второго более чем достаточно для анализа показаний более чем 15 тысяч датчиков, установленных в сотне многоквартирных домов и объектов соцкультбыта. Подобные элементы уже смонтированы и на теплотрассе, идущей в Циолковский от котельной. «По статистике, 90% утечек происходит на стыках, сварных соединениях, – поясняет главный инженер управления по строительству объектов космодрома ФГУП «Спецстройтехнологии» при Спецстрое России Борис Мельников. – На каждом шве трубы стоят датчики, и, если где-то протекла хотя бы капля воды, оператор это видит. Не нужно копать котлованы, ведь мы уже знаем, где произошла утечка. Туда выезжает оперативная бригада и устраняет этот дефект». На четырёхкилометровой теплотрассе из двух труб датчики стоят через каждые 11 м – получается 726 штук. «Они проводные, – добавляет Мельников. – Трубопроводы сейчас идут уже утеплённые, [в изоляции] проложены два проводка – мы их спаиваем и получаем информацию».

Система диспетчеризации также включает в себя контроль работы всех лифтов. В неё же входит и система оповещения жителей по радио и кабельному телевидению. А в перспективе в центр обработки данных в онлайн-режиме будет поступать картинка с наружных камер наблюдения, которые будут смонтированы для безопасности на улицах. В «Спецстройтехнологиях» сообщают, что на данном этапе используется несколько технологий передачи данных – начиная со слабоуровневой передачи, обвязывающей датчики и приборы, и заканчивая широкополосным доступом по оптоволоконным линиям по технологии G-PON. Достаточно расшифровать эту аббревиатуру – gigabit-capable passive optical network, гигабитная пассивная оптическая сеть, как становятся понятны её возможности: в асимметричном режиме работы скорость передачи данных в прямом потоке («скачивание») достигает 2,488 Гбит/с, в обратном («закачка») – 1,244 Гбит/с.

Беспроводная передача пока не используется, но такая возможность есть. Сеть, которую Дальневосточный филиал «Мегафона» построил в Циолковском, позволяет перебрасывать большой объём данных на высоких скоростях, о которых остаётся мечтать и при проводном доступе в Интернет по оптоволокну. «Пытались загрузить канал HD-фильмами, пятью-шестью за раз, и всё это заканчивалось тем, что умирала шина ноутбука, – говорит Левыкин. – То есть видеокарта не справлялась с таким потоком информации, проблема была не в передаче данных, а в «железе».

Технологии под замком

Возможности беспроводной сети четвёртого поколения, знакомой владельцам современных смартфонов как LTE Advanced, нам демонстрируют на экране ноутбука, на котором работает популярный сервис измерения скорости доступа к сети. Информация, поступающая в центр обработки по проводным сетям, пока выводится на 22-дюймовые мониторы, за которыми сидит оператор. В будущем их заменят большие экраны. Но увидеть это мы не можем – ключи забрала уборщица, у которой перед нашим приходом закончился рабочий день. Что лишь доказывает правоту идеологов «умных» городов: система должна объединять не только «умные» технику, экономику, уровень жизни и руководство, но и технически продвинутых пользователей.