web 2.0

Управление бюджетом, транспортом, экологией: как используют интернет вещей и «умные» технологии в городах

Отрывок из книги главного акционера и генерального директора Springwise Джеймса Бидуэлла «Это прорыв».

«Умные» города

Если в 1960 году городское население составляло 34% человеческой популяции, то в 2014 году этот показатель вырос до 54%. С годами тенденция не слабеет, во многом благодаря привлекательности рабочих мест в городской сфере обслуживания (подробнее об этом мы поговорим в главе, посвященной условиям труда).

Города растут, у их жителей появляются новые проблемы. Возникают очевидные логистические трудности: от потребности обеспечить растущую популяцию достаточным количеством жилья до налаживания работы городских систем (транспорта, здравоохранения, образования, экстренных служб). Кроме того, человек несет ответственность за состояние окружающей среды: города не должны превращаться в эпицентры загрязнения.

Например, поищите в Google картинки по запросу «смог над Пекином». Руководство столицы Китая не принимало упреждающих мер, направленных на улучшение экологической ситуации в городе, и в итоге пекинцам пришлось привыкнуть к постоянно возникающим чрезвычайным ситуациям, когда запрещают использовать машины, закрывают школы, а воздух становится таким загрязненным, что опасно даже выходить на улицы. Ситуация в Пекине — страшное предостережение для горожан во всем мире.

Решение задач городской жизни

В январе 2017 года японская компания Kobayashi Pharmaceutical, известный производитель защитных масок, скооперировалась с рекламной фирмой Dentsu, чтобы «геймифицировать» процедуры отслеживания загрязненности воздуха в Китае и хоть немного снять напряженность вокруг сложившейся ситуации. Вместе с ростом показателя загрязненности согласно индексу качества воздуха (PM 2.5 Air Quality Index) теперь росли и скидки на маски.

С помощью специального мобильного приложения от Kobayashi пользователи могут отслеживать уровень загрязнения в реальном времени с учетом местоположения — и в зависимости от этих показателей рассчитывается предлагаемая скидка. Также пользователям доступны скидочные купоны, которые принимают в некоторых крупнейших китайских виртуальных магазинах.

Кампания разрабатывалась, чтобы «скрасить повседневную реальность для каждого жителя Китая», однако решение вызывает много вопросов. Несмотря на то что изначально говорилось о «геймификации» процесса отслеживания уровня загрязнения, об игре напоминает разве что яркий интерфейс приложения. Кроме того, по большому счету, пользователи «выигрывают», когда уровень загрязнения повышается — едва ли такая система поощрений поспособствует формированию экологически ответственного поведения.

Иначе поступили создатели проекта TreeWiFi («умных» домиков для птиц, о которых мы подробнее расскажем в этой главе); они действовали от обратного: предлагали вознаграждение (бесплатный Wi-Fi) за уменьшение уровня загрязнения. Этот проект принес пользу не только людям, но и птицам.

В качестве реакции на новые требования возникли так называемые «умные» города. «Умный» город — это широкое понятие, описывающее, как с помощью новых технологий в мегаполисах увеличивается эффективность общественных услуг. Сферы применения технологий крайне разнообразны: от переработки отходов до транспорта или управления школами.

Технологии «умных» городов (и другие упомянутые в этой книге инновации) развиваются на основе подробных и масштабных исследований данных как о структуре антропогенной среды, так и о мнении жителей.

Эта информация, от показателей пика отпусков до сезонных потребительских предпочтений, анализируется, интерпретируется — и порождает идеи, способные решить разнообразные городские проблемы. Например, разработанное в Филиппинах приложение OpenTraffic, собирающее информацию у пользователей карпулинговых сервисов, позволяет анализировать напряженность дорожного движения и регулировать количество пробок.

Все активнее развивается интернет вещей, вбирающий в себя невообразимые объемы информации, — и это дает нам беспрецедентную возможность делать важные выводы.

Правительства и главы городов могут применять инновации для оптимизации процессов и структур на благо жителей. Так, правительство Сингапура запустило программу «Умная нация» (Smart Nation), которая основана на данных, получаемых от сети сенсоров; цель программы — усовершенствование работы систем здравоохранения, городского транспорта и организации новой застройки в городе.

Программа действует с 2014 года, за это время удалось достичь улучшения в самых разных сферах, от внедрения шумопоглощающих строительных материалов до экологической устойчивости и тестового использования беспилотных автомобилей.

Применение данных

Тем не менее сбор сведений и анализ цифр — это только начало. «Умные» города заставляют задуматься не только над тем, как анализировать и применять данные, но также над тем, кто занимает самое выгодное положение для того, чтобы осуществлять этот анализ и применение.

Распределяя анонимизированные данные среди широких слоев населения, правительства открывают для граждан все больше возможностей участвовать в разработке инноваций на благо общества, страны и сограждан. Конечно же, в подобных построенных на краудсорсинге инновациях нужно использовать как можно больше информации; однако не меньшее значение имеют и платформы, работающие над ее интуитивной интерпретацией и представлением.

Например, DataPress, публикует сырые данные и помогает далеким от технологий пользователям анализировать и понимать их; Transitland, — бесплатная открытая платформа, которая собирает доступную информацию о транспорте со всего мира. Подобные платформы крайне важны для развития инноваций, созданных самими жителями, и в конечном итоге для укрепления отношений между гражданами и правительством.

Открытие доступа к информации и вовлечение широких масс в инновационный процесс расширяют возможности граждан, укрепляют доверие к правительству и увеличивают социальный капитал. Например, приложение Balancing Act, дает гражданам возможность следить за городским бюджетом и помогает управленцам понимать приоритеты жителей.

А власти Мехико выбрали еще более инклюзивный подход: предложили людям внести свой вклад в разработку конституции города. В обоих случаях представители власти использовали свой самый главный актив — людей — для решения городских проблем.

Собранные в этой главе инновации показывают, как полезно для создания «умных» городов открывать данные и приглашать людей к сотрудничеству. Только совместными усилиями люди могут приблизить светлое будущее, в котором технологически оснащенные и активные граждане будут находить решения для городских проблем вместе с муниципальными лидерами.

Большие данные помогают в реальном времени управлять транспортными потоками в Филиппинах

Правительственные организации управляют транспортным потоком, используя платформу OpenTraffic, которая собирает данные от сервисов пассажирских перевозок.

Из-за заторов в Маниле филиппинская экономика теряет больше $60 млн в день, а пассажирам и водителям приходится тратить больше двух часов, чтобы проехать всего 8 км. Недостаток материальных и человеческих ресурсов до недавнего времени не позволял собрать необходимую для решения проблемы пробок статистику.

Аналогичная ситуация сложилась в большей части мегаполисов в развивающихся странах. Традиционные методы сбора информации о положении на дорогах требуют либо активной работы людей на местах (это медленно, и данные получаются низкого качества), либо установки дорогостоящей сети сенсоров, которая может охватить лишь малую часть городской среды.

Easy Taxi, Grab и Le Taxi, три компании, которые в общей сложности организуют поездки для миллионов людей из 30 стран мира, объединили усилия со Всемирным банком, чтобы попытаться решить эту распространенную проблему: открыть данные, которые собирают GPS-приемники в машинах водителей, для широкой публики по лицензии ODbL (Open Database License).

Это партнерство, а также участие компаний Mapzen, Miovision, NDrive и Всемирного института ресурсов (World Resources Institute, WRI) позволили организовать передачу недостающей информации транспортным службам, чтобы те получили возможность принимать правильные решения, основанные на актуальных фактах.

Благодаря открытой платформе OpenTraffic огромные объемы информации о времени в пути, ДТП и погодных условиях, которые в реальном времени собирают сервисы пассажирских перевозок, применяются с пользой. 200 сотрудников филиппинской полиции, Комитета по развитию города Манилы и Департамента публичных работ и дорог уже прошли обучение использованию ресурса.

Доступ к этой информации поможет своевременно решать вопросы, связанные с регулировкой работы светофоров, обеспечением населения общественным транспортом, восстановлением дорожной инфраструктуры, управлением движением при авариях и спросом на транспортные услуги.

Когда идея такого партнерства в Филиппинах только возникла, правительство обратилось за помощью во Всемирный банк. Было понятно, что в первую очередь нужно обеспечить сбор более актуальной и качественной информации об авариях и транспортных потоках, а также найти дешевые инструменты для анализа полученных данных.

Используя данные компании Grab, городское правительство впервые смогло ответить на фундаментальные вопросы, без которых невозможно повысить безопасность на дорогах и решить проблему с пробками:

  • Где и в какое время образуются самые большие пробки?
  • Где и в какое время выше всего риск ДТП?
  • Эффективны ли решения по улучшению дорожной ситуации, в которые уже вложены деньги?

Опенсорс-платформы используют открытое ПО и заключают партнерские соглашения по сбору больших данных, что позволяет существенно снизить традиционную стоимость получения и анализа транспортной информации при одновременном улучшении ее качества.

Филиппинская пилотная программа оказалась более чем успешной, и Всемирный банк вместе с рядом компаний пассажирских перевозок, картографических и навигационных сервисов основали Open Traffic Partnership (OTP) — партнерство, которое со временем должно создать глобальный механизм обработки анонимизированной информации о дорожном движении.

Большие данные крайне полезны службам, управляющим потоками людей и транспортных средств. Соответствующие технологии успешно используются при городском планировании в США (стартап Placemeter), а также в координации работы аэропортов и дорог Новой Зеландии.

На дом

  • Насколько эффективны были бы подобные разработки в других регионах?
  • Какие еще хронические городские проблемы могли бы решать муниципальные службы с использованием данных, которые собираются геолокационными приложениями и платформами?
  • Как правительства могли бы сотрудничать с разработчиками для использования опенсорс-данных?
  • Как ваша компания могла бы использовать существующие базы данных, потенциал которых до сих пор не раскрыт полностью?

Бесплатный открытый краудсорсинговый проект интернета вещей в масштабе города

The Things Network помогает создавать бесплатную сеть интернета вещей по всему Амстердаму без использования Wi-Fi и 3G.

Представьте мир, где интернет-доступ бесплатен для всех и где интернет вещей создается пользователями и для пользователей. Возможно ли это? Конечно. Более того, в Амстердаме такая сеть уже появилась. The Things Network (TTN) планирует создать глобальную открытую сеть данных на основе краудсорсингового интернета вещей — и первые шаги уже сделаны.

Всего за шесть недель Амстердам превратился в доступную сеть размером с город, причем большой бизнес и телекоммуникационные компании не принимали в этом никакого участия — все сделал краудсорсинг. Винке Гизман, создатель TTN, рассмотрел потенциал технологии LoRaWAN1, с помощью которой можно создавать шлюзы для соединения муниципальных географических зон. Специальные устройства позволяют вещам подсоединяться к сети без использования Wi-Fi, 3G или Bluetooth. Стоимость устройства с радиусом действия 11 км относительно небольшая — €1500.

Полным ходом идут запущенные в Амстердаме пилотные проекты: владельцев лодок оповещают, когда их пришвартованным судам угрожает затопление; специальные датчики отслеживают состояние велосипедов пользователей. Свой вклад в проект внес и порт Амстердама, до того долгое время искавший решение по финансовому обеспечению установки беспроводных сетей на всей своей территории.

После того как краудсорсинговая активация сетей по всему городу доказала свою эффективность в Амстердаме, TTN стала быстро расти. На сегодняшний день в сообщество людей, строящих глобальную сеть интернета вещей, входит свыше 8000 человек из 80 стран мира. Технология LoRaWAN, используемая в TTN, позволит интернету вещей изменить привычные для нас городские механизмы. Благодаря краудсорсингу люди, которые могут позволить себе установку базовых станций, принесут пользу всем жителям окружающих территорий, создавая в городе единую сеть.

Крайне важно, что эта сеть создается «снизу», самими людьми. Любой пользователь может внести свой вклад: установить у себя базовую станцию и тем самым расширить сеть. Чем больше станций, тем шире покрытие. На момент написания этих строк уже работают 699 станций, а еще 1489 станций установили, собрав средства с помощью краудфандингового сайта Kickstarter.

TTN надеется интегрировать в систему все оборудование, которое поддерживает протокол LoRaWAN. Пока используются три типа базовых станций: Kerlink и MultiTech, стоимость которых варьируется от $500 до $1500, а также собственная станция TTN, разработка которой была также профинансирована через Kickstarter.

Конечная цель TTN — создание максимально децентрализованной сетевой структуры, застрахованной от ошибок и контроля извне. В компании уже сформировалось сообщество из десяти разработчиков специального программного обеспечения и «зашитых» в оборудование программ. Пользователи могут вложиться в создание сети: например, предложить опенсорс-код, вступить в сообщество или принять участие в коллективном обсуждении актуальных вопросов с единомышленниками в лабораториях TTN.

Основные трудности данной модели типичны для всех опенсорс-проектов, краудфандинговых моделей и моделей, основанных на принципах экономики совместного потребления. Во-первых, сможет ли такой сервис выдержать конкуренцию по качеству и надежности с коммерческими эквивалентами, к которым мы так привыкли? Во-вторых, справится ли аппаратное и программное обеспечение, будут ли успешны используемые процессы в случае наплыва пользователей, если проект станет популярным?

Реализуемость подобных идей зависит от активного участия широких масс. У проекта уже появилась глобальная сеть пользователей — в основном специалистов технического профиля. Но если TTN удастся добиться экспоненциального роста сообщества пользователей (благодаря рекламе, краудфандингу и использованию опенсорс-данных), проект может полностью подорвать привычные представления о сетевом покрытии и обеспечении доступа к сетям передачи данных.

Приложение, через которое избиратели влияют на городской бюджет

Balancing Act демонстрирует жителям распределение бюджетных средств города и позволяет вносить предложения по его изменению.

Хотя мы и живем в век информации, траты в сфере политики и муниципальные бюджеты до сих пор покрыты завесой тайны и окружены непониманием. Однако новое веб-приложение Balancing Act обещает это изменить: дать гражданам США возможность оценивать соотношение статей бюджета своего города с помощью настраиваемых секторных диаграмм.

Приложение Balancing Act, разработанное консультантами компании Engaged Public (Денвер, штат Колорадо), помогает гражданам отслеживать распределение текущего городского бюджета и даже экспериментировать, выстраивая возможные бюджеты для будущего года, — приводить городские расходы и налоги в соответствие с собственными приоритетами.

Проект призван привлечь жителей к процессу управления деньгами, который от их имени организуют мэрии и муниципалитеты, и, конечно же, дать гражданам возможность высказаться. Педро Сегарра, мэр Хартфорда в штате Коннектикут, уже использовал приложение, чтобы узнать у своих избирателей, как, на их взгляд, стоит распределить будущий бюджет города — $49 млн.

Эту систему можно использовать, с одной стороны, чтобы доносить до правительства нужды и желания избирателей, а с другой — чтобы помочь гражданам оценить общую картину, особенно когда речь заходит о сложных или непривлекательных решениях. Кроме того, система может способствовать созданию первого в мире краудсорсингового бюджета, в котором будут ясно и однозначно представлены предпочтения широкой публики.

Компания считает, что Balancing Act «содействует просвещению, помогает населению понимать сложные компромиссы, без которых не обходится формирование бюджета, позволяет вносить информированный вклад в определение приоритетов и стимулирует появление новых идей по улучшению бюджетных программ».

Создатели надеются с помощью системы заинтересовать людей, которые сейчас не посещают публичные мероприятия, и таким образом расширить их аудиторию, а также «развить отношения с жителями, чтобы при возникновении сложных вопросов в будущем увеличить вероятность совместного их решения».

Приложение удобно в использовании: предусмотрены справочные материалы и описания, процесс освоения базовых функций очень простой. Страницу симуляции с уникальным URL можно настроить под себя — даже загрузить собственный логотип. Страница позволяет разместить исчерпывающие отчеты о бюджетных приоритетах и обеспечивает эффективную обратную связь, на ней удобно работать со сложными бюджетами — то есть это не просто форма для обмена мнениями.

Пользователям доступны постоянно пополняемые каталоги предварительных исследований, лучших практических решений и стандартов, которые на свое усмотрение могут внести представители властей.

Balancing Act создан, чтобы облегчить выражение общественного мнения по поводу управления на всех уровнях: от школ и муниципалитетов до стран, штатов и, возможно, даже целых наций. Его можно адаптировать к разным валютам, языкам и применять по всему миру. Кроме того, гибкий интерфейс приложения позволяет использовать его не только для распределения бюджета местных органов управления.

Фонды, некоммерческие, общественные и другие организации могут использовать Balancing Act внутри компании (как инструмент распределения бюджета управляющим советом) и за ее пределами — чтобы информировать население и узнавать его мнение, касающееся как бюджета в целом, так и отдельных его аспектов.

Компания Engaged Public, создатель приложения, занимается консалтингом в сфере государственной политики и фокусируется на разработке стратегий по привлечению широких слоев населения к принятию политических решений. С 1998 года компания применяет инновационные инструменты и стратегии для улучшения взаимодействия населения и политиков в разных сферах: от здравоохранения до образовательных стандартов и контроля качества воды.

Опыт создания конституции Мехико показал: проблемы с проектами законодательного краудсорсинга возникают неизбежно. Однако терпение и готовность активно использовать инновации способны сделать правительства более внимательными к мнению населения и сформировать у них более точные представления о нуждах людей, которым они служат.

На дом

  • Какие еще интерактивные инструменты могли бы использовать политики для изучения пожеланий граждан?
  • Могла бы описанная система стать популярной в вашем городе?
  • В каких сферах, помимо планирования бюджета, можно было бы использовать такую стратегию?
  • Как еще местные власти могут наладить контакт с аудиторией, обычно не интересующейся подобными вопросами?

Открытые данные для разработчиков транспортных приложений

Сервис для выбора маршрутов Mapzen Turn-by-Turn компании Transitland теперь способен работать с картами более чем 200 регионов по всему миру.

Разработка эффективных транспортных приложений — задача не из легких, учитывая огромный объем данных о городе (и мире), доступ к которым должен быть у разработчиков. Для решения этой проблемы компания Transitland создала открытую платформу, на которой собирается публично доступная информация о транспорте по всему миру.

Стартап очищает наборы данных, делает их пригодными к использованию и добавляет в Mapzen, опенсорс-платформу для создания карт. Mapzen Turn-by-Turn — сервис для транспортного планирования, который в результате последнего расширения вобрал в себя данные о более чем 200 регионах по всему миру на всех материках, кроме Антарктиды.

Сервис стал одним из четырех столпов так называемого Mapzen Android Software Development Kit (Mapzen Android SDK) — набора для разработки ПО. Он работает на маршрутизаторе Valhalla, основанном на открытых данных из OpenStreetMap и Transitland.

Transitland приглашает к участию всех, кто заинтересован в транспорте, данных и создании карт; присоединиться можно на любых этапах — от добавления потоков данных до анализа и разработки новых приложений. Mapzen Turn-by-Turn берет на себя решение вопросов лицензирования, связанных с использованием данных, так что разработчики могут сосредоточиться на творческом процессе.

Использование платформы бесплатное. ПО открывает доступ к динамичному и настраиваемому под пользователя процессу прокладывания маршрутов во время езды на машине и велосипеде, ходьбы, а также к использованию мультимодальных и транзитных опций, которые позволяют варьировать исходный маршрут.

Чтобы получить готовый маршрут, пользователям нужно ввести информацию о точке назначения, а также свои требования: например, предпочитаемые транспортные средства или ценовой диапазон. Сервис использует интерфейс под названием On-The-Road, который справляется с трудностями при прокладывании маршрута: определяет, какие дороги находятся ближе всего, рассчитывает расстояние и оповещает о поворотах.

Система Mapzen Turn-by-Turn невероятно гибкая. Так, если пользователь планирует поездку на велосипеде, можно учесть огромное количество факторов: тип велосипеда, скорость езды и даже вид дороги (асфальт, тропинки или пересеченная местность). Мультимодальные маршруты также имеют большое количество опций: среди прочего, сервис позволяет выбрать предпочитаемый вид общественного транспорта (например, автобус или трамвай), допустимое количество пересадок и расстояние, которое можно пройти пешком.

В итоге пользователь получает подробную информацию о будущей поездке, в том числе общее описание маршрута с несколькими вариантами. Каждый вариант также коротко описан и изображен на карте. Для удобства навигации предусмотрены оповещения о необходимых действиях (поворотах и тому подобное) в форме письменных инструкций и аудиопредупреждений.

Создатели сервиса гордятся краткостью и доступностью руководства, а также функцией устных рекомендаций для ориентировки в пути. Пользователь меньше маневрирует, легко ориентируется на сложных перекрестках, четко и вовремя получает информацию о съезде со скоростных трасс. Одним словом, поездки упрощаются и ускоряются.

Существуют и другие платформы для размещения данных, облегчающие взаимодействие заинтересованных сторон: например, проект mySidewalk, основанный в США группой людей, занимавшихся городским планированием, обеспечивает связь местных сообществ с властями. Создатели платформы нашли способ раскрыть потенциал изменения инфраструктуры и городского планирования, скрытый в самих местных жителях.

На дом

  • Мы рассмотрели проекты DataPress и Transitland. А какие еще наборы данных можно сделать более доступными по аналогии с этими проектами?
  • Как еще можно изменить транспортное и маршрутное ПО, дав возможность разработчикам со всего мира свободно участвовать в его создании?
  • Какие преимущества могла бы получить ваша компания от использования открытых данных?
  • В каких областях, помимо организации транспортной системы, открытые данные могли бы принести пользу? Здравоохранение? Образование?

Бесплатный Wi-Fi за чистый воздух в Амстердаме

«Умные» дома для птиц TreeWiFi в реальном времени оценивают качество воздуха и раздают бесплатный Wi-Fi, когда уровень загрязнения снижается.

Чистый свежий воздух — один из ресурсов, которого жителям крупных городов недостает изо дня в день. «Умные» дома для птиц TreeWiFi информируют жителей Амстердама об изменениях качества воздуха в районе — и открывают доступ к бесплатному интернету, если воздух достаточно чистый.

В птичьи домики встроены специальные датчики двуокиси азота (NO2), измеряющие содержание продуктов горения в воздухе. Светодиодные индикаторы на домиках отображают уровень загрязнения в реальном времени. Горит зеленый огонек — значит, качество воздуха улучшилось и сеть раздает бесплатный Wi-Fi. Подключаться к ней можно в любое время и при любых показателях качества воздуха, однако, если воздух загрязнен, сеть выдает дополнительную информацию и советы, как улучшить ситуацию. Датчики фиксируют уровень выбросов от процесса сгорания в радиусе около 100 метров.

Измеряются именно показатели NO2, потому что диоксид азота образуется в основном из-за курения и выброса выхлопных газов — местные жители вполне могут влиять на эти показатели. Создатели проекта планируют открыть полученные данные для исследователей, и заинтересованность в его развитии уже выразили некоторые правительственные департаменты. Если домики для птиц будут установлены на каждой улице города, можно будет анализировать огромные объемы информации о загрязненности воздуха в реальном времени.

Вкладываясь в установку сети домиков TreeWiFi, муниципальные власти получают информацию о загрязнении воздуха в городской среде. Эти высококачественные и географически точные данные собираются в реальном времени — и чем больше сеть, тем лучше эти данные. Основатель проекта нидерландский дизайнер Йорис Лам говорит, что общие показатели загрязнения воздуха уже собираются, а вот локализированных данных не хватает — это и вдохновило его на создание TreeWiFi.

Лам хотел найти простой и ненавязчивый способ сделать проблему загрязнения воздуха актуальной для людей, так чтобы они восприняли ее на эмоциональном уровне, а не в виде сухих данных на карте, как это обычно бывает. Проблема загрязнения воздуха не беспокоит обывателя — он попросту ее не замечает. В век массового наблюдения, когда специальные устройства отслеживают каждый шаг человека, простые домики для птиц — изящное решение сложной проблемы.

Лам запустил свой проект очень вовремя: оказалось, что загрязнение воздуха в некоторых районах Амстердама превышает стандарты ЕС. Кроме того, по результатам исследования окружающей среды город получил очень низкую оценку за качество воздуха — отчасти из-за того, что, в отличие от других европейских городов, здесь так и не были введены зоны низких выбросов для частных автомобилей. Лам собрал достаточное количество денег, чтобы объединить профессиональных инженеров и ученых и усовершенствовать систему мониторинга действий местных жителей и поощрения экологичного поведения.

Мы уже слышали о разработанных Инженерно-технологическим университетом Перу билбордах, которые распространяют вокруг себя очищенный от загрязнений воздух. Аналогичной цели служит и приложение «Чистые дороги» (Clean Road Mapper), которое помогает велосипедистам в Торонто выстраивать маршрут, избегая улиц с загрязненным воздухом.

На дом

  • Как локальные проекты, связанные с экологической устойчивостью, можно вывести на региональный или национальный уровень?
  • Как еще можно поощрять людей за экологически грамотное поведение?
  • Какие еще факторы среды можно было бы так же масштабно визуализировать?
  • Какой серьезный и важный вопрос ваша компания могла бы облечь в легкую интерактивную форму и вынести на суд широкой публики?

Энергосберегающие фонари — ловушки для комаров

Исследователи из Университета Малайи создали уличные фонари, которые приманивают и ловят комаров на «человеческий» запах; работают фонари от энергии солнца и ветра.

Более миллиона людей по всему миру каждый год умирают от болезней, которыми заражаются от укусов комаров. Насекомые переносят разнообразные смертельно опасные заболевания, в том числе малярию, вирус Зика и лихорадку денге. Контроль роста популяции комаров — эффективное средство борьбы с распространением этих инфекций.

Установленные в Куала-Лумпуре специальные энергосберегающие фонари выделяют «человеческий» запах, на который приманивают и ловят комаров. «Умные» светодиодные лампы для использования на открытом воздухе — разработка исследователей Университета Малайи. Лампы работают от энергии солнца и ветра, а потому не требуют подключения к электросети, что особенно важно для районов, часто подвергающихся наводнениям.

Комары чувствительны к волнам определенной длины и ультрафиолету. Ловушка состоит из элемента со слабым ультрафиолетовым излучением и всасывающим вентилятором. Внешние элементы ловушки покрыты диоксидом титана (TiO2). Когда ультрафиолет контактирует с TiO2, происходит фотокаталитическая реакция, в результате которой производится углекислый газ (CO2).

Это средство привлечения комаров, так как они ориентируются на углекислый газ, вырабатываемый человеком в процессе дыхания и выделяемый при выдохе. Попадая в ловушку, комар одновременно подвергается воздействию ультрафиолетового излучения и CO2, а создаваемый вентилятором поток воздуха не дает насекомому оторваться от дна и улететь.

Изначально фонари были разработаны для борьбы с распространением лихорадки денге в Малайзии. Позже оказалось, что эти автономные устройства можно также использовать в районах без развитой инфраструктуры, одновременно обеспечивая людей из этих бедных регионов светом и средством контроля заболеваемости.

Инновационная ловушка объединила в себе целый ряд революционных функций, которые позволили максимизировать ее эффективность. Гибридный источник возобновляемой энергии состоит из солнечной фотогальванической панели и вертикально-осевой ветряной турбины. Панель находится в верхней части, тем самым снижается риск попадания в тень и максимально повышается количество получаемой солнечной энергии.

Турбина помещена в специальное устройство с всесторонне направленными лопастями (omni-directional-guide-vane, ODGV), способное увеличивать скорость попадающего в него ветра. В ходе аэродинамических испытаний обнаружилось, что выходная мощность турбины, оснащенной таким устройством, повышается в 3,48 раза по сравнению с простой турбиной. Вращающиеся части турбины расположены внутри устройства — такой фонарь абсолютно безопасен для широкого использования.

Два источника возобновляемой энергии вырабатывают достаточное количество электричества, чтобы обеспечивать освещение в любую погоду, увеличивая тем самым надежность системы. Эта энергия питает и лампу, и ловушку. Долговечные светодиодные лампы ярко святят ночью и, помимо всего прочего, решают декоративные задачи.

Рост заболеваемости лихорадкой денге в Малайзии определил необходимость поиска решений для контроля популяции комаров. Этот проект — отличный пример того, как ученые создают инновационные разработки для борьбы с заболеваниями на макроуровне.

Сотрудничество лабораторных исследователей, разработчиков, инноваторов и органов местной власти позволяет решать распространенные проблемы — и тенденция к таким совместным проектам становится все более очевидной. Только так можно справиться с задачами, которые находятся на пересечении полномочий специалистов здравоохранения, политиков, ученых и инноваторов.

В проекте Project Premonition использовались дроны с похожими ловушками для насекомых. Автономная система дронов позволила контролировать возбудителей инфекций до того, как они заразят человека.

На дом

  • Какие еще системы биологического контроля можно было бы использовать в городах?
  • В каких разработках исследователи могли бы сотрудничать с органами власти ради решения распространенных проблем в области здравоохранения?
  • Как и где можно было бы применить описанную модель для решения других связанных с комарами проблем — например, распространения вируса Зика?

Шведские машины скорой помощи могут внедряться в мультимедийную систему частных машин

EVAM System, разработка трех студентов Королевского технологического института Швеции, предупреждает водителей о приближении машин служб спасения.

Одна из современных тенденций в автомобильной промышленности — улучшение звукоизоляции. У машин с хорошей звукоизоляцией, безусловно, много преимуществ, однако их владельцам труднее расслышать звук сирены. Три студента Королевского технологического института разработали систему EVAM, благодаря которой автомобили служб спасения через звуковой канал мультимедийных систем находящихся поблизости машин предупреждают их водителей о своем приближении. Система работает, если у водителя включена магнитола, вне зависимости от того, слушает ли он радио (через антенну либо Bluetooth) или музыку с диска.

EVAM отправляет голосовое сообщение водителям всех транспортных средств, едущих впереди. Она передает радиосигналы от машины службы спасения на ближайшие FM-приемники, поддерживающие стандарт Radio Data System (RDS).

Сигнал отправляется в FM-диапазоне вместе с текстовым сообщением и воспроизводится вместо того, что проигрывалось в аудиосистеме машины; текстовое сообщение появляется на дисплее приемника. В отличие от мигалок и сирен, эта система высчитывает время, за которое нужно предупредить водителей. Так, на скоростных шоссе сигнал транслируется раньше, чем в условиях медленного городского движения.

Система EVAM способна достучаться до двух третей водителей на дороге и помогает предотвращать аварии по маршруту следования машин скорой помощи. Она выполняет три основные функции:

  • увеличивает доступность служб экстренного реагирования;
  • повышает безопасность дорожного движения;
  • улучшает условия работы сотрудников служб спасения на дорогах.

Тестирование системы на дорогах проводилось в Стокгольме в первой половине 2017 года на ограниченном количестве машин скорой помощи. Когда система будет полностью протестирована и одобрена в Швеции, технологию можно будет применять в городах по всему миру. «Часто получается, что у водителей есть всего несколько секунд на то, чтобы среагировать и уступить дорогу машине службы спасения. Однако оптимальное время реакции составляет 10–15 секунд», — говорит Микаэль Эрнеберг, изучающий инженерию в Королевском технологическом институте.

Создавая более продвинутые, экологичные и удобные для пользователя технологии, мы иногда теряем то, что уже имели, — пусть даже случайно. Улучшение звукоизоляции в машинах привело к увеличению количества столкновений с машинами аварийных служб и электромобилями, двигатели которых работают намного тише привычных бензиновых или дизельных. И хотя водителям и пассажирам приятно скрываться от городского шума, пешеходам тоже сложнее расслышать приближение такого автомобиля — а значит, если пешеход не слишком внимателен, риск столкновения только увеличивается.

Ускорить оказание экстренной помощи помогают новые технологии в самых разных областях. Например, недавно появились специальные сенсоры, предсказывающие сердечную недостаточность: команда ученых из Медицинской школы Университета штата Пенсильвания с помощью программного обеспечения модифицировала дефибрилляторы, и устройства стали предупреждать о сердечном приступе еще до его возникновения.

Можно упомянуть также о специальной разработке для беженцев, вынужденных переселяться из-за изменений климата, — инновационных, полностью автономных и экологически устойчивых временных жилищах. Иорданский архитектор разработал технологию «плетеных домов» (Weaving a Home) — ультралегких временных юрт, которые помогают организовать быт людям, вынужденным покинуть свои жилища из-за изменений климата.

На дом

  • Как еще можно использовать новые продукты, разработки и материалы для улучшения работы служб экстренной помощи?
  • Почему бы не использовать описанные технологии в работе других служб экстренной помощи, а также в местах аварий, чтобы предупреждать водителей, когда нужно притормозить или остановиться?
  • Как еще можно применить эту или похожую технологию в вашем городе?

Добавить комментарий