Какие задачи решает Интернет вещей в ЖКХ

Технологии Интернета вещей активно задействованы в жилищно-коммунальном хозяйстве. Внедрение IoT заключается в установке проводных и беспроводных датчиков на различные объекты инфраструктуры. Вывоз мусора, управление лифтовым хозяйством, содержание зданий - вот лишь основные сценарии использования датчиков в сфере ЖКХ.

Жилищно-коммунальное хозяйство включает следующие направления:

• снабжение электроэнергией, газом, теплом, водой и водоотведение
• системы учета потребленных ресурсов и услуг,
• вывоз и утилизация мусора
• лифтовое хозяйство
• капитальный ремонт и содержание зданий
• уборка мест общего пользования, дорог и придомовых территорий.

Внедрение технологий Интернета вещей в ЖКХ состоит в обеспечении различных объектов (квартиры, дома, коммерческие здания, контейнеры ТБО, мусоровозы, снегоуборщики и т.д.) проводными или беспроводными датчиками. Соответственно, для передачи информации используются проводные или беспроводные сети. Наиболее распространенной практикой в последнее время стала передача данных по LPWAN-сетям.

Информация с датчиков поступает в программное обеспечение на центральный сервер коммунальной организации или отделов/департаментов местных администраций для принятия каких-либо решений, контроля за качеством работ и т.д.

В каких направлениях ЖКХ используется IoT 

Снабжение электроэнергией, газом, теплом, водой и водоотведение

Для снабжения жилых помещений коммунальными ресурсами многие компании-поставщики оборудуют свою инфраструктуру умными технологиями. Помимо систем учета потребленных ресурсов и услуг, внедряется мониторинг объектов (трубопроводов, электросетей).

Пожалуй, самым масштабным проектом в России стало внедрение умных сетей.

В 2014 году «Янтарьэнерго» (Калининград) инициировало проект по внедрению «умных» сетей. В двух районах города энергетики создали систему распределенной автоматизации сетей. К существующей инфраструктуре были добавлены реклоузеры, автоматически выявляющие проблемные участки на электросети без помощи персонала. «Поврежденный» участок сети «изолируется» до устранения неисправностей без надобности отключать свет у основной части пользователей той же подстанции.

Раньше на устранение неисправностей уходило до пяти выездов для поиска места аварии и ликвидации нарушений, или порядка шести часов. При авариях сейчас отключается до 10 трансформаторных подстанций и максимум 900 жителей (ранее 20-30 подстанций и 3 тыс. человек). Первые результаты проекта показали, что достаточно одного выезда аварийных бригад и до 49 минут, чтобы ликвидировать последствия аварий.

В Евросоюзе внедряются технологии управления спросом на электричество (Demand Response, DR). Объем этого рынка благодаря развитию Интернета вещей (IoT) и других новых технологий вырастет к 2025 году до $3,5 млрд. В 2017 году объем рынка составлял $900 млн, следует из отчета Frost & Sullivan.

«Ожидается, что распространение интеллектуальных счетчиков, приток новых энергосервисных компаний и, в частности, технологических стартапов, сыграют огромную роль в продвижении рынка. Системы DR с применением технологий больших данных, предиктивной аналитики, искусственного интеллекта и Интернета вещей неизбежно будут привлекать больший интерес со стороны коммунальных предприятий, агрегаторов DR и других разработчиков ПО»., – отмечали аналитики Frost & Sullivan.

Системы учета потребленных ресурсов и услуг

По мнению аналитиков ABI Research, из-за глобальной тенденции миграции населения из сел в города спрос на умные измерения будет только расти. Этот рост количества интеллектуальных измерительных приборов для учета расхода электроэнергии, воды и газа до 2022 года ожидается двузначным, отмечают аналитики ABI Research.

Задача умных счетчиков – дистанционно проконтролировать данные по объемам оказанных услуг (электроэнергия, газ, отопление, водоснабжение), чтобы выставить счета конечным потребителям. Крупные поставщики, поставляющие ресурсы юридическим лицам, с помощью умного учета также могут выявить незаконные врезки, дистанционно ограничить поставки ресурсов должникам.

К примеру, в Иннополисе для передачи данных используются сети LPWAN. В городе планируют использовать Интернет вещей не только для автоматизации сбора показателей счетчиков, но и для управления парковками, учета работы коммунальной техники, организации безопасного дорожного движения, управления уличным освещением и т.д.

В апреле 2018 года замминистра строительства Андрей Чибис сообщал о планах к 2024 году оснастить умными счетчиками 95% домовладений России. «Это позволит считать реальный объем потребления, вести планы в зависимости от объемов потребления, и, конечно, позволит очень гибко загружать инфраструктуру. Подобные технологии уже есть в России и в мире, мы видим перспективы для внедрения подходов с искусственным интеллектом», — объяснил Чибис корреспонденту РИА Новостей.

Актуальность технологий умного дома за рубежом обусловлена дорогими ресурсами и низкими страховыми выплатами в случае, если владельцы не установили датчики для предупреждения или оповещения о возможных подтоплениях. Поэтому технологии умного учета в развитых странах имеют более продвинутый функционал.

Например, компании Eddy Home и Semtech выпустили на рынок счетчики для домов и квартир, которые онлайн собирают и обрабатывают данные о потреблении воды. Проследить за данными, которые обрабатывают умные приборы, можно с помощью мобильного приложения. Владельцы жилых помещений своевременно оповещаются о протечках, резком перепаде температуры и влажности.

Вывоз и утилизация мусора

По данным Всемирного банка, опубликованным в 2012 году, к 2025 году ежегодный объем твердых муниципальных отходов вырастет с 1,3 млрд достигнет 2,2 млрд тонн. Расходы на уборку и переработку мусора вырастут с $205 млрд в 2012 году до $375 млрд в 2025 году.

Хотя датчики не смогут решить все проблемы с мусором, они помогут с его утилизацией. Контейнеры для мусора, оснащенные датчиками, позволяют коммунальщикам получать данные о наполненности мусорных баков. Сенсоры в контейнерах в основном используются ультразвуковые, для питания которых достаточно солнечной энергии. Информация об этом в режиме реального времени по беспроводным каналам связи поступает на сервер в диспетчерский пункт. Затем коммунальщики составляют маршрутные листы для уборки контейнеров, заполненных мусором.

Основываясь на исторических данных, ПО системы по уборке мусора самообучается и начинает предугадывать заполняемость мусорных баков и составлять прогнозы и графики по объезду объектов. При формировании маршрутов учитываются исторические данные по пробкам в конкретных районах. Кроме экономии топлива достигается и будущая экономия на закупке спецтехники, так как количество «ложных» вызовов снижается. Таким образом очистка заполненных контейнеров происходит «по требованию».

В ноябре 2017 года СМИ сообщали о скором появлении умных урн на улицах Москвы. Устройства автоматически прессуют сложенные в них отходы, а после их заполнения посылают сигнал мусоровозу о необходимости их вывоза.

Лифтовое хозяйство

Чтобы сократить время вынужденного простоя, увеличить энергоэффективность оборудования, получать подробные данные по техническому обслуживанию, лифты оснащают телематическими решениями. К примеру, в августе 2018 года провайдер Vodafone Germany и немецкая Thyssenkrupp оборудовали более миллиона лифтов по всему миру сим-картами для прогностического обслуживания и сокращения времени простоя.

KONE в феврале 2017 года представила круглосуточные подключенные сервисы, основой которых стал IBM Watson IoT. Решение KONE Care позволит снизить время ожидания лифта, а подход к нуждам пассажиров стали более персонализированным. Данные от многочисленных сенсоров анализируются в режиме реального времени, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики оборудования.

Капитальный ремонт и содержание зданий

При капитальных ремонтах и содержании зданий может быть задействована различная умная техника или технологии Интернета вещей. Также технологии Интернета вещей позволяют оценить состояние жилого здания. Трещины в стенах или фундаменте могут иметь допустимое значение. Чтобы контролировать размеры трещин и получать информацию о их прогрессе, используют ГНСС-системы, лазерное сканирование, фотограмметрию и т.д.

Беспроводные маячки на трещины величиной раскрытия более 0,5 мм согласно ГОСТу устанавливаются обязательно. Такие устройства, как трещиномеры и щелемеры, могут автоматически фиксировать динамику раскрытия трещин с заданным временным интервалом. ГОСТ не дает более точных характеристик маяков, трещиномеров и щелемеров, поэтому одно и то же устройство можно назвать по-разному, ведь они обладают идентичным функционалом.

«Маяк, щелемер – это приспособление для наблюдения за развитием трещин: гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещины на стене; две стеклянные или плексигласовые пластинки, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины и др.», – определение из ГОСТа.

Кроме того, используются проволочные тензометры, оснащенные беспроводной технологией. Их, как правило, применяют в труднодоступных локациях. Тензомеры могут измерять размер трещин и подвижек стен, стыков и несущих конструкций, следить за динамикой их разрастания. Затем информация по каналам беспроводной связи или интернету передается ответственным специалистам. Описанные выше устройства могут применяться, например, для определения ветхости зданий, чтобы отнести их к категории «аварийное жилье».

Уборка мест общего пользования, дорог и придомовых территорий

Как сообщали iot.ru в Департаменте информационных технологий Москвы, весь городской транспорт -специальный, общественный, оснащен бортовыми терминалами ГЛОНАСС. Коммунальная техника дополнительно частично оборудована датчиками расхода топлива и работы навесных механизмов. Специалисты диспетчерских центров могут получать информацию не только о передвижении коммунальной техники, но и о работе навесных механизмов. Это позволяет фиксировать, следует ли снегоуборщик с опущенным плугом (расчищает ли дороги) или с поднятым (отправляется на стоянку).

Если начался снегопад, то подрядчики должны расчистить дороги от снега в течение определенного времени. Длительность уборки центральных дорог несколько меньше, чем второстепенных. По датчикам телеметрии операторы– ГБУ «Автомобильные дороги» округов и ГБУ города Москвы «Автомобильные дороги» - могут судить, справилась ли в срок коммунальная техника с последствиями непогоды. Нарушение регламента грозит определенными санкциями.

«Телематика дает нам не просто экономию, а возможность в автоматическом или полуавтоматическом контролировать качество уборки улиц. В Москве существует и определенный регламент вывоза мусора. По навигации специалисты ГКУ «Мосэкопром» могут видеть, что конкретный мусоровоз подошел к контейнеру, отметить время стоянки. Как правило, пяти минут хватает для того, чтобы загрузить контейнеры с мусором», – сообщали в департаменте.

Телеметрию «страхует» городская система видеонаблюдения. Видеокамера, стоящая во дворе, в заданное оператором время автоматически поворачивается и фиксирует нахождение спецтехники на участке. Если машины по графику нет – то это нарушение.

Комплексные решения

ГИС ЖКХ — это единый информационный ресурс (dom.gosuslugi.ru) в сфере жилищно-коммунального хозяйства. Система состоит из открытой части, где размещена общедоступная информация, и закрытой части, где используются личные кабинеты граждан, органов власти и участников рынка ЖКХ.

ГИС ЖКХ позволит гражданам получать полную и актуальную информацию об управляющих и ресурсоснабжающих организациях, о выполняемых работах по дому, в том числе по капитальному ремонту, и оказываемых услугах, о начислениях за жилищно-коммунальные услуги, а органам власти принимать взвешенные управленческие решения на основе аналитической информации, содержащейся в системе, по всей территории страны в режиме реального времени.

Работа по созданию ГИС ЖКХ осуществлялась в течение трех лет. 1 июля 2016 года система была введена в промышленную эксплуатацию на всей территории страны. С 1 июля 2017 года у всех организаций наступит обязанность размещать в системе информацию. С этого момента граждане получат возможность видеть информацию по своей квартире и дому в режиме реального времени. С 1 января 2018 года наступит административная ответственность для всех организаций за неразмещение информации в системе.