Основные модели трансформации услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства в рамках концепции «умный город»

Юренков Д.В.1
1 Самарский государственный экономический университет

Статья в журнале

Вопросы инновационной экономики
Том 11, Номер 4 (Октябрь-декабрь 2021)

Цитировать:
Юренков Д.В. Основные модели трансформации услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства в рамках концепции «умный город» // Вопросы инновационной экономики. – 2021. – Том 11. – № 4. – doi: 10.18334/vinec.11.4.113582.

Аннотация:
Цифровизация экономики затрагивает все сферы жизни человека, однако, в первую очередь, современные технологии внедряются в тех отраслях, где возможно получение наибольшего экономического эффекта, а также значительное повышение качества жизни человека и удовлетворение его потребностей на качественно новом уровне. Одной из таких сфер является сфера услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства. В настоящее время данные услуги развиваются в рамках концепции «умный город». В статье рассмотрены мировые и отечественные практики цифровой трансформации городской среды, существующие подходы к оценке уровня развития «умного города», а также модели «умного города» и модели трансформации городской среды в рамках данной концепции. Проанализированы и определены технологии цифровой трансформации городской среды, дана оценка применения наиболее перспективных информационных технологий развития услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства

Ключевые слова: умный город, услуги, услуги коммунального сектора и жилищного хозяйства, интернет вещей, цифровая экономика

JEL-классификация: L97, O31, O32, O33



Введение

Цифровизация экономики затрагивает в той или иной мере все сферы деятельности и жизни общества, и в первую очередь, такими сферами являются те, что связаны с базовыми потребностями человека, а также отрасли, для которых характерна массовость и капиталоемкость, в которых возможен наибольший эффект от внедрения новых технологий. В силу нематериального характера добавленной ценности от цифровизации можно утверждать, что это обеспечивает новый уровень оказания уже существующих традиционных услуг. Одной из таких сфер деятельности являются услуги коммунального сектора и жилищного хозяйства, которые в настоящее время развиваются в рамках системы «умный город».

В мировой практике понятие «умного города» рассматривается с начала 2000-х гг., однако в настоящее время нет единства взглядов на его определение, а также отсутствует общая система критериев, по которым можно оценить степень развития технологий и переход на уровень «умного города», несмотря на то, что ЕЭК ООН разработан стандарт «умного города».

Подходы к определению понятия «умный город» можно объединить в три группы в зависимости от основополагающего признака. Так, широкий смысл дефиниции «умный город» заложен в определениях данных различными организациями, такими как UK Department for Business, Innovation and Skills (BIS,2013 г.) [16], The British Standards Institute (BSI, 2014 г.) [17], United Nations Economic and Social Council (2016 г.) [30], Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ (2020 г.) [5], а также рядом зарубежных авторов, в частности, Musa S. (2016 г.) [19], Mohseni H. (2021 г.) [26]. В качестве второй группы можно выделить определения, в которых основополагающим является подход на основе управление данными (Data-Driven Definition). Такие определения даны крупнейшими копаниями, работающими в сфере IT, в частности, IBM (2011 г.) [9] и Cisco (2012 г.) [23]. Третья группа определений может быть определена на основе подхода, ориентированного на граждан. Такие определения были даны Duckenfield T. (2014 г.) [22], Manchester Digital Development agency (MDDA, 2014 г.) [25], PwC (2019 г.) [29].

Существующие определения понятия «умного города» в основном сводятся к ориентации на человека с его потребностями, вокруг которого строится вся остальная экосистема услуг «умного города». На наш взгляд наиболее широким, охватывающим все аспекты данного понятия, является определение, данное ООН: «Умный устойчивый город (smart sustainable city, SSC), в котором информационно-коммуникационные технологии и другие инструменты, с одной стороны, используются для повышения качества жизни, эффективности функционирования города и предоставления городских услуг, а также для укрепления конкурентоспособности, а с другой — удовлетворяют потребности настоящего и будущего поколений, не оказывая негативного влияния на экономическую, социальную и экологическую компоненты города» [30].

В свою очередь, к услугам (в ряде источников их называют компонентами или элементами) «умного города» в том или ином сочетании относят:

· умный транспорт;

· умные услуги коммунального сектора и жилищного хозяйства, в которое, в свою очередь входят:

· умная электроэнергетика;

· умное тепло- и водоснабжение;

· умное управление бытовыми отходами и т.д.;

· умное здравоохранение;

· умные социальные сервисы;

· интеллектуальные системы в сфере гостеприимства;

· интеллектуальные системы в сфере экологии и т.д.

Концепция «умный город» на данный момент развивается в глобальных масштабах на основе создания экосистемы «умного города» [28, с. 1226; 31, с. 120], однако до сих пор не сложилось единого подхода к его пониманию, а трансформация городской среды происходит без единой концепции, при том, что в первую очередь она затрагивает сферу услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства, а также транспорт [4, с. 657], то целью настоящего исследования является выявление основных моделей трансформации услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства в рамках концепции «умный город» на основе анализа отечественного и мирового опыта внедрения проектов «умный город».

Модели цифровой трансформации городской среды

К настоящему моменту времени имеются реализованные проекты «умных городов», затрагивающие одну или несколько составляющих данной системы, а также технологическую платформу их реализации, что позволило определить поколения развития «умных городов» (Рисунок 1), а также модели перехода от традиционных городов к «умным».

Рисунок 1 – Эволюция систем «умный город» в мировой практике

Источник: составлено автором по [8]

Для первого поколения «умного города» характерно применение технологий для повышения устойчивости, жизнеспособности и управляемости города. Происходит внедрение отдельных технологических решений, переоснащение имеющейся физической инфраструктуры, создается полуавтоматическая инфраструктура. Иными словами, изменения происходят на физическом уровне городских услуг.

Второе поколение «умного города» реализуется с применением умных технологий, направленных на повышение качества жизни, охватывая проблемы таких подсистем как транспорт, здравоохранение, окружающая среда и экология. Формируется первичная цифровая инфраструктура: внедряются технологии Интернета вещей, развиваются сети связи формата 3G/4G, а также широкополосного и мобильного доступа к сети Интернет. Жители города практически не задействованы, трансформация осуществляется по направлению сверху-вниз.

Третье поколение «умного города» связано с дальнейшим развитием и интеграцией умных технологий и расширением сфер их внедрения. Осуществляется переход к полностью интегрированной интеллектуальной инфраструктуре, позволяющей осуществлять сбор и анализ данных, а также осуществлять управление в режиме реального времени. Иными словами, формируется экосистема услуг «умного города», в которой ключевым элементом является человек.

В мировой практике сложился определенный механизм трансформации городов, базирующийся на трех моделях: централизованной, децентрализованной и модели локального перехода (по сути, комбинация первых двух моделей на уровне отдельного региона) [8].

На конец 2020 г. – начало 2021 г. в мире насчитывается 326 проектов «умного города» (без учета проектов в России), находящихся на той или иной стадии реализации, каждый из «умных городов» находится на разной стадии трансформации в соответствии с определенной моделью, наилучшим образом подходящей для каждого конкретного случая. Распределение числа проектов «умного города» по странам мира представлено на Рисунке 2.

Рисунок 2 – Распределение числа проектов «умного города» по странам мира в 2020 г., %

Источник: составлено автором по [6]

Можно отметить, что набольший удельный вес в общем числе проектов реализуются в США (17,5%), Сингапуре (16,26%), Южной Корее (12,58%) и ОАЭ (10,12%). Однако, стоит отметить, что в США данные проекты реализуются в 7 городах, тогда как в Сингапуре, Южной Корее и ОАЭ – в одном городе (Рисунок 3). Таким образом, три последних города являются мировыми лидерами по числу реализуемых проектов «умного города».

Рисунок 3 – Общее число проектов «умный город» в разных городах стран-лидеров по числу проектов на 2020 г., ед.

Источник: составлено автором по [6]

Как отмечалось выше, для проектов «умный город» характерны разные стадии перехода и разные модели трансформации. Характеристика моделей и стадий трансформации среди городов-лидеров представлена в таблице.

Таблица – Сравнительная матрица моделей и стадий трансформации городов-лидеров в рамках проектов «умный город» в мировой практике


Стадия трансформации
SMART CITY 1.0
SMART CITY 2.0
SMART CITY 3.0
Модель трансформации
Централизованная
Бостон
Шанхай
Сингапур
Сеул
Дубай
Лондон
Нью-Йорк Барселона
Амстердам
Мельбурн
Торонто
Токио
-
Децентрализованная
-
Хельсинки
Чикаго
Гонконг
-
Модель локальной трансформации
Сан-Диего
Портленд
Лос-Анджелес
Колумбус
-
-
Источник: составлено автором

Согласно данным таблицы, абсолютное большинство городов-лидеров по внедрению проектов «умный город» осуществляют переход к стандартам «умного города» в соответствии с централизованной моделью, иными словами, инициатива исходит от государства, в том числе, это касается городов-лидеров по числу внедрения проектов «умного города». Данный факт может свидетельствовать о большей эффективности данной модели в мировой практике. Среди стандартов «умного города» большинство лидирующих городов по числу проектов находятся на втором уровне развития, отдельные проекты характеризуют первый уровень развития данного стандарта. На данный момент в мире нет ни одного города, относящегося к третьему поколению, в первую очередь, ввиду отсутствия инфраструктуры связи 5G, необходимой для высокоскоростной передачи большого объема данных, необходимых для функционирования комплексных проектов «умного города».

Само по себе число проектов не является единственным и объективным показателем лидерства того или иного города в данной сфере, в связи с чем, в мировой практике применяются рейтинговые системы, имеющие в своей основе различные подходы. Среди существующих подходов наиболее масштабным является индекс «Индикаторы городов в движении» (Cities in Motion Index, CIMI), разработанный Центром глобализации и стратегии бизнес-школы IESE Университета Наварры в 2014 г., в настоящий момент включающий 96 показателей оценки [24]. Все они систематизированы в 9 групп. Оценка уровня развития «умных городов» в соответствии с данным индексом проводится ежегодно, что позволяет проанализировать динамику их развития [2, с. 643]. Необходимо отметить, что на данный момент также имеют место разработки ряда ученых, в частности, De Sanctis, M., Iovino, L., Rossi, M.T. и др. [21] по созданию системы показателей эффективности «умных городов», что развивает данную категорию с точки зрения теория управления и позволит оценивать эффективность и результативность функционирования экосистемы «умного города».

В целом, большинство систем оценки уровня развития «умных городов» включают схожие показатели, однако, результат оценки разный. Можно констатировать факт признания Лондона самым «умным» городом мира, поскольку он занимает первое место в четырех рейтинговых системах оценки [14, с. 567; 24]. Вторым в рейтинге «умных городов» можно отметить Нью-Йорк, в свою очередь, Сингапур, лидирующий по числу проектов «умного города» занимает первое место только в рамках одной из рассмотренных рейтинговых систем.

Несмотря на комплексный характер проектов в лидирующих городах по внедрению «умных» технологий в части услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства их насчитывается меньше остальных.

Проекты в сфере услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства в мировой практике в числе прочих услуг выделяются в двух основных категориях: «городская среда» и «безопасность и экология». Суммарно порядка 30% от общего числа проектов реализовано в отмеченных категориях. Всего в мире 37 проектов (11%) в системе «умного города» относятся к категории «городская среда» и 69 (21%) проектов к категории «безопасность и экология».

В категории «городская среда» наибольшее число проектов реализовано в Хельсинки (6 проектов), в Амстердаме и Сеуле по 5 проектов, в Чикаго и Сингапуре по 4 проекта; в категории «безопасность и экология» наибольшее число проектов реализовано в (Рисунок 4).

Рисунок 4 – Число проектов «умный город» в категориях «городская среда» и «безопасность и экология» в разных городах мира на 2020 г., ед.

Источник: составлено автором по [6]

Однако проектов, относящихся непосредственно к услугам коммунального сектора и жилищного хозяйства намного меньше. При этом, в мировой практике нет проектов, относящихся исключительно к данным видам услуг.

В большей степени проекты направлены на применение «зеленых» технологий в электроэнергетике и контроле и автоматизации потребления различных коммунальных ресурсов. Иными словами, можно констатировать, что проекты в основном затрагивают трансформацию поставщиков ресурсов, необходимых для оказания услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства.

Направления развития услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства как части экосистемы «умных» городов

Цифровизация городской среды осуществляется на основе пула современных умных технологий, и в разных компонентах «умного города» применяются разные технологии в зависимости от их целевой направленности, что отмечается, в частности, в работах [15; 9; 10, с. 3005]. При этом, такие компоненты как умный дом, умная энергетика, умная защита окружающей среды и обращение с отходами частично входят в традиционный комплекс услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства.

Согласно данным о реализованных проектах цифровизации в сфере услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства в России более половины (54,9%) относятся к категории «Информационный город и системы», а также значительное число проектов (21,57%) в категории «Энергоффеективность» и категории «Теплоснабжение» (9,8%) [12].

В целом, объем оказанных услуг коммунального сектора составляет порядка 2 трлн. руб., что превышает объем оказанных услуг жилищного хозяйства (порядка 500 млрд. руб.) [7] в несколько раз. Соответственно, цифровая трансформация услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства в большей степени затрагивает коммунальные услуги. Данный факт также подтверждается значениями показателей развития услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства в рамках проекта «Умный город», среди которых наибольшее значение имеет показатель «Доля МКД, оснащенных интеллектуальными системами учета» (Рисунок 5).

Рисунок 5 – Динамика основных показателей развития услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства в рамках проекта «Умный город» в России, 2018-2019 гг., баллов

Источник: составлено автором по [11]

Группировка представленных технологических решений позволяет определить круг интеллектуальных технологий, на основе которых осуществляется развитие различных видов услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства (Рисунок 6).

Согласно данным рисунка 6 можно сделать вывод о соответствии видов услуг применяемым технологиям для их оказания. Большинство услуг коммунального сектора основаны на технологии Интернета вещей и связанными с ним смежными технологиями анализа больших данных и облачных вычислений. При этом, среди услуг жилищного хозяйства наблюдается такая специфика: данные виды услуг либо не требуют применения «умных» технологий, либо при их оказании используется максимально возможное число «умных» технологий в данной сфере.

Рисунок 6 – Ключевые технологии цифровой трансформации услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства

Источник: составлено автором

Основной вывод, который можно сделать на основе проведенного анализа заключается в том, что для систем «умного города» и сферы услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства наиболее подходящей технологией, имеющий большой потенциал для внедрения и развития является технология Интернета вещей. В целом, это объясняется общностью формирования экосистем «умного города» и Интернета вещей, которые совпадают друг с другом и ставят в качестве центрального звена граждан – получателей услуг. Фактически, технология Интернета вещей является базой, на которой строится оказание услуг.

В целом, потенциал рынка систем «умного города» высок, по оценкам компании PwC, объем данного рынка будет расти в среднем на 20% ежегодно в ближайшие несколько лет, и к 2025 г. достигнет $2.5 трлн. [20], что свидетельствует о значительном интересе к данным проектам со стороны государства и бизнеса. В свою очередь, по оценкам компании MarketsandMarkets, объем IoT на рынке умных городов в 2018 году составил $79,5 млрд. К 2023 году он может достигнуть значения в $220 млрд. [2].

Заключение

Подводя итог, можно отметить, что мировая практика внедрения и развития проектов цифровизации городского пространства осуществляется в рамках определенных направлений, при этом, виды проектов, реализуемые в разных странах, дифференцированы даже среди городов-лидеров, что подтверждает факт отсутствия единого сценария трансформации городов и уникальность каждого из них.

При этом, в сфере услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства наблюдается определенный дисбаланс, поскольку развиваются проекты, в основном касающиеся цифровизации коммунальных услуг, общего городского пространства, а также компаний-производителей коммунальных ресурсов.

Большинство проектов в рамках «умного города» в мировой практике реализуются на основе внедрения систем мониторинга, передачи и обработки данных без участия человека.

Таким образом, можно отметить, что услуги цифрового формата в сфере «умного города» и услуг коммунального сектора и жилищного хозяйства оказываются на основе технологии Интернета вещей, что требует дальнейшего исследования перспектив ее применения в данной сфере.


Источники:

1. Анализ рынка жилищно-коммунальных услуг в России в 2016-2020 гг, оценка влияния коронавируса и прогноз на 2021-2025 гг. [Электронный ресурс]. URL: https://marketing.rbc.ru/research/38995/ (дата обращения: 05.05.2021).
2. Иванова С.А., Карагулян Е.А. Умный город через призму рейтингов // Вопросы инновационной экономики. – 2021. – № 2. – c. 641-656. – doi: 10.18334/vinec.11.2.112080.
3. Город пятого поколения. Мировой опыт внедрения технологии 5G. [Электронный ресурс]. URL: https://www.dp.ru/a/2019/12/17/Gorod_pjatogo_pokolenija (дата обращения: 07.05.2021).
4. Дробот Е.В., Кривых Н.Н., Макаров И.Н., Стрельникова Т.Д. Инновационный потенциал развития городских транспортных систем: новые потребности в реальности повторяющихся эпидемий // Вопросы инновационной экономики. – 2021. – № 2. – c. 657-680. – doi: 10.18334/vinec.11.2.111857.
5. Концепция проекта цифровизации городского хозяйства Умный город. [Электронный ресурс]. URL: https://russiasmartcity.ru/uploads/attachments/7a9671dd-e38a-4b5a-bdc0-39902ea54aff/b9ab4ea008eb5e9a8b775f984aef962c.pdf (дата обращения: 28.04.2021).
6. Мировые практики Smart City: открытая база знаний. [Электронный ресурс]. URL: https://ict.moscow/projects/smart-cities/ (дата обращения: 15.03.2021).
7. Платные услуги населению. [Электронный ресурс]. URL: https://rosstat.gov.ru/folder/23457 (дата обращения: 17.05.2021).
8. Приоритетные направления внедрения технологий умного города в российских городах. Пространственное развитие: экспертно-аналитический доклад. [Электронный ресурс]. URL: https://www.csr.ru/upload/iblock/bdc/bdc711b002e9651fb27 63d98c7f7daa6.pdf (дата обращения: 27.05.2021).
9. Семячков К.А. Моделирование устойчивого развития территории на основе концепции умного города // Вопросы инновационной экономики. – 2021. – № 3. – doi: 10.18334/vinec.11.3.113448.
10. Семячков К.А. Цифровые данные как ключевой ресурс развития умных городов // Экономика, предпринимательство и право. – 2020. – № 12. – c. 3003-3020. – doi: 10.18334/epp.10.12.111345.
11. Умный город индекс IQ городов 2019. Результаты оценки хода и эффективности цифровой трансформации городского хозяйства в Российской Федерации. [Электронный ресурс]. URL: https://minstroyrf.gov.ru/upload/iblock/ad5/Rezultat-IQ-2019-_polnaya_.pdf (дата обращения: 17.05.2021).
12. Умный город – умное ЖКХ: обзор тенденций цифровизации городского хозяйства. [Электронный ресурс]. URL: http://www.urbaneconomics.ru/sites/default/files/umnyy_gorod_avgust_2019_2_0.pdf (дата обращения: 07.05.2021).
13. Умное ЖКХ (Интеллектуальные системы управления коммунальной инфраструктурой, жилищным фондом и социальными объектами). [Электронный ресурс]. URL: https://russiasmartcity.ru/solutions/7-intellektualnye-sistemy-upravleniya-infrastrukturoy-zhilishchnym-fondom-i-socialnymi-obektami-umnoe-zhkh (дата обращения: 19.05.2021).
14. Alderete M.V. Exploring the Smart City Indexes and the Role of Macro Factors for Measuring Cities Smartness // Soc Indic Res. – 2020. – № 147. – p. 567–589. – doi: https://doi.org/10.1007/s11205-019-02168-y.
15. Bibri S.E., Krogstie J. The emerging data–driven Smart City and its innovative applied solutions for sustainability: the cases of London and Barcelona // Energy Informatics. – 2020. – № 3, 5. – doi: https://doi.org/10.1186/s42162-020-00108-6.
16. BIS (2013), Smart Cities Background Paper, London. Department for Business Innovation and Skills). [Электронный ресурс]. URL: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/246019/bis-13-1209-smart-cities-background-paper-digital.pdf (дата обращения: 29.05.2021).
17. Bsi (2014). Smart cities framework – Guide to establishing strategies for smart cities and communities, PAS 181:2014. [Электронный ресурс]. URL: https://shop.bsigroup.com/products/smart-city-framework-guide-to-establishing-strategies-for-smart-cities-and-communities?pid=000000000030277667 (дата обращения: 01.06.2021).
18. Challenges and priorities in Housing and Land Management in the UNECE Region. [Электронный ресурс]. URL: https://unece.org/fileadmin/DAM/hlm/documents/2013/ece.hbp.2013.02.e.pdf (дата обращения: 17.05.2021).
19. Cosgrove, M & al. Smart Cities series: introducing the IBM city operations and management solutions: IBM, 2011
20. Creating the smart cities of the future. [Электронный ресурс]. URL: https://www.pwc.com/us/en/industries/capital-projects-infrastructure/library/future-smart-cities.html (дата обращения: 19.05.2021).
21. De Sanctis M., Iovino L., Rossi M.T. MIKADO: a smart city KPIs assessment modeling framework // Softw Syst Model. – 2021. – doi: https://doi.org/10.1007/s10270-021-00907-9.
22. Duckenfield T. What people want from their cities. / Connected Cities. - London: Steer Davies Gleave, 2014.
23. Falconer, G & Mitchell Sh. Smart City Framework A Systematic Process for Enabling Smart+Connected Communities, 2012
24. IESE Cities in Motion Index 2019. [Электронный ресурс]. URL: https://media.iese.edu/research/pdfs/ST-0509-E.pdf (дата обращения: 18.05.2021).
25. MDDA website. [Электронный ресурс]. URL: http://www.manchesterdda.com/smartcity/ (дата обращения: 25.05.2021).
26. Mohseni H. Public engagement and smart city definitions: a classifying model for the evaluation of citizen power in 2025 Tehran // GeoJournal. – 2021. – № 86. – p. 1261–1274. – doi: https://doi.org/10.1007/s10708-019-10126-x.
27. Musa S. Smart City Roadmap. [Электронный ресурс]. URL: https://www.academia.edu/21181336/Smart_City_Roadmap (дата обращения: 17.04.2021).
28. Ooms W., Caniëls M.C.J., Roijakkers N. Ecosystems for smart cities: tracing the evolution of governance structures in a dutch smart city initiative // Int Entrep Manag J. – 2020. – № 16. – p. 1225–1258. – doi: https://doi.org/10.1007/s11365-020-00640-7/.
29. PwC outlines a vision for smart cities built around people, not tech. [Электронный ресурс]. URL: https://www.smartcitiesworld.net/news/news/pwc-outlines-a-vision-for-smart-cities-built-around-people-not-tech-3953 (дата обращения: 11.05.2021).
30. Smart cities and infrastructure. United Nations Economic and Social Council. [Электронный ресурс]. URL: http://unctad.org/meetings/en/SessionalDocuments/ecn162016d2_en.pdf (дата обращения: 17.05.2021).
31. Wang C., Li S., Cheng T. A construction of smart city evaluation system based on cloud computing platform // Evol. Intel. – 2020. – № 13. – p. 119–129. – doi: https://doi.org/10.1007/s12065-019-00259-w.

Страница обновлена: 28.09.2021 в 12:24:48