Разработка единой информационной IoT-платформы для «Умного посёлка»

Оглавление 2
Введение 3
Часть 1. Анализ предметной области «умных городов» 6
Часть 2. Разработка платформы 11
Часть 3. Разработка умных датчиков 15
Заключение 17
Список литературы 19
Приложение 1. Внешний вид тестового макета посёлка. 21
Приложение 2. Веб-интерфейс системы 22
Приложение 3. Типичная архитектура IoT-платформы 23
Приложение 4. Файловая структура проекта. 24

Весь текст будет доступен после покупки

Сфера информационно-коммуникационных технологий является одним из приоритетов государственной инновационной политики. Так как сфера ИКТ развивается ежедневно органам государственной власти необходимо использовать такие технологии, которые будут соответствовать ожиданиям и потребностям населения.
На данный момент во многих странах и городах создана система улучшения качества жизни населения с помощью технологии городской информации для повышения эффективности обслуживания и удовлетворения нужд жителей и городских служб. Информационные и коммуникационные технологии позволяют органам местного самоуправления напрямую взаимодействовать с жителями и городской инфраструктурой, а также контролировать развитие города. Данную систему называют «Smart city» или «Умный город», целью которой является повышение эффективности городских служб.
Для построения подобных систем необходимо специальное программное обеспечение, позволяющее осуществить технологию IoT («Internet of Things» или «Интернет вещей») для функционирования устройств Умного города, сбора данных с датчиков и их удалённой обработки.
В России существует проблема отсутствия универсального решения для технических потребностей системы Умного города. В разных городах и регионах такие системы функционируют на базе разных технических решений, что создаёт трудности во внедрении таких систем в новых городах и населённых пунктах. Также возникает проблема интеграции таких систем между собой.

Весь текст будет доступен после покупки

Часть 1. Анализ предметной области «умных городов»
По данным Организации Объединённых Наций мировое население к 2050 году вырастет до 9,7 миллиардов. Из них 6,3 миллиарда человек будут жить в городах.
В связи с тем, что города разрастаются, ими становится всё сложнее управлять. Необходимо большое количество рабочих рук, чтобы обслужить каждого жителя, при этом качественно и быстро, чтобы уровень жизни не падал, а только возрастал с годами. Данная необходимость стала одной из причин начала автоматизации разных процессов. Начиная от оплаты проезда и касс самообслуживания в магазинах, и заканчивая управлением дорожными картами, поддержкой принятия управленческих решений, электронным ЖКХ — это примеры осуществление проектов «умных городов».
Несмотря на то, что понятие «умного города» появилось сравнительно недавно, данный термин уже широко применим. Изначально термин появился в англоязычной версии — «smart cities», однако на нынешнем этапе данное понятие используется в более широком смысле: «умный» заменяется на «интеллектуальный» или «цифровой» [3].
Перед разработкой единой информационной системы «умного посёлка» необходимо выявить задачи, которые она должна решать и, как следствие, функциональность, которой должна обладать. Для этого, в данной работе будет детально рассмотрено понятие «умного города», примеры его реализации и принципы его внедрения.
1.1. Понятие «умного города»
Рассматривая понятие «умный город» с научной точки зрения, можно вывести следующее определение: «Умный город - безопасный, экологически защищенный (зеленый) и эффективный городской центр будущего с передовой инфраструктурой из сенсоров, электроники и сетей, которая стимулирует устойчивый экономический рост и высокое качество жизни» [3]. Британский институт стандартов (British Standard Institution, BSI) описывает умный город, как: сочетание различных систем (человеческой, физической, информационной и других) максимально эффективным способом, чтобы в результате получить устойчивое, высокоинтеллектуальное, удобное и комфортное будущее для граждан города.
Информационные технологии позволяют городской власти напрямую взаимодействовать с сообществами и городской инфраструктурой, и следить за тем, что происходит в городе, как город развивается, и какие способы позволяют улучшить качество жизни. За счет использования датчиков, интегрированных в режиме реального времени, накопленные данные от городских жителей и устройств обрабатываются и анализируются. Собранная информация является ключом к решению проблем неэффективности. ИКТ используются для повышения качества, производительности и интерактивности городских служб, снижения расходов и потребления ресурсов, улучшения связи между городскими жителями и государством.
1.2. Цели создания «умных городов»
Главной целью внедрения умных городов является улучшение качества жизни горожан и экономическое процветание города. Исходя из этого, можно определить более узкие цели создания умных городов:
1. Защита от экологических и стихийных катастроф
2. Увеличение безопасности жителей города
3. Повышение удобства жизни в городе
4. Улучшение экономического состояния города, в том числе за счёт снижения расходов городских служб
Для лучшего результата, приведённые цели следует учитывать при разработки информационной системы «умного посёлка»

Весь текст будет доступен после покупки

1. Нина Афонина. Законы роста и ограничения потребностей // Образовательный портал «Справочник». — Дата последнего обновления статьи: 18.04.2023. — URL: https://spravochnick.ru/mikro-_makroekonomika/zakony_rosta_i_ogranicheniya_potrebnostey (дата обращения: 10.08.2023).
2. Мировые практики Smart City: открытая база знаний [Электронный ресурс]. — URL: https://ict.moscow/projects/smart-cities/?map=russia (дата обращения: 10.08.2023).
3. IoT&Build. Умный город / В. Д. Мунистер, А. Ю. Шестакова, Э. Е. Нестеров, Е. А. Чащина — 2021 — 114 с.
4. Филимонов, А. Е. Проблемы внедрения инновационной концепции «Умный город» в России / Белоглазова О. А. // VIII Международная научно-практическая конференция «Научные исследования и инновации». — ФГАОУ ВО «ННГУ им. Лобачевского».
5. Ведомственный проект Минстроя России «Умный город». IQ городов [Электронный ресурс]. — URL: https://russiasmartcity.ru/iq#statistics (дата обращения: 10.08.2023).
6. Росстат. Оценка численности населения на 1 января 2023 года по муниципальным образованиям Краснодарского края [Электронный ресурс]. — URL: https://23.rosstat.gov.ru/storage/mediabank/01.01.2023.htm (дата обращения: 10.08.2023).
7. Экологическая вахта по Северному Кавказу. Жители Афипского жалуются на нестерпимый метилмеркаптановый запах, который накрывает посёлок ночью и утром— URL: http://www.ewnc.org/node/28193 (дата обращения: 10.08.2023)
8. Монолитная и микросервисная архитектура. Сравнение [Электронный ресурс]. — URL: https://habr.com/ru/companies/haulmont/articles/758780/ (дата обращения: 15.10.2023).
9. Iot.ru Новости интернета вещей. Премия IoT Awards 2021 вручена в 9 номинациях [Электронный ресурс]. — URL: https://iot.ru/aiv/premiya-iot-awards-2021-vruchena-v-9-nominatsiyakh (дата обращения: 15.10.2023).
10. IoT Harvest and IoT Awards 2022 [Электронный ресурс]. — URL: https://iotas.ru/events/64634eef85ef62c1186ab3d9 (дата обращения: 15.10.2023).

Весь текст будет доступен после покупки