Głos branży – smart city/safe city

Zaangażowanie Poznania w rozwiązania z zakresu „inteligentnego miasta” (smart city) opiera się na trzech podstawowych zagadnieniach: otwartych danych, analizie wielkich zbiorów danych (Big Data) oraz bezpieczeństwie danych i treści.
Od kilku lat miasto realizuje politykę otwierania zasobów danych i promuje ich wykorzystanie przez zewnętrznych użytkowników. Dane, treści i interfejsy usług są udostępniane m.in. twórcom aplikacji i usług za pośrednictwem miejskiego API. Chodzi o to, aby to użytkownicy znajdowali modele biznesowe wykorzystywania pozyskanych od Miasta danych i treści oraz samodzielnie kształtowali rozwój tworzonych na ich podstawie usług.
Wśród udostępnianych zasobów znajdują się np. informacje pochodzące z portalu miejskiego oraz Biuletynu Informacji Publicznej. Obejmują one m.in. dane o wszelkich wydarzeniach w mieście, bieżące informacje, ale również decyzje administracyjne i dokumenty urzędowe powiązane z cyfrowym planem miasta. Ważnym elementem otwartej przestrzeni informacyjnej są szeroko rozumiane dane transportowe: od lokalizacji przystanków, biletomatów i parkomatów, po rozkłady jazdy czy informacje o dostępności rowerów miejskich na stacjach. Ostatnio udostępniono również informacje o wolnych miejscach na wybranych parkingach (w tym na pierwszym parkingu typu park&ride). Wszystkie te dane są aktualizowane on-line. Od niedawna jeden z operatorów usług carsharingowych przekazuje do miejskiej platformy dane o dostępności i położeniu pojazdów wraz z ich zasięgiem.
Warto dodać, że miejskie API obejmuje treści pochodzące bezpośrednio z miejskich systemów informacyjnych oraz dane podmiotów zewnętrznych. Dobrym przykładem otwierania interfejsów usług jest system zgłaszania interwencji do Straży Miejskiej i innych jednostek miejskich. Każdy producent aplikacji może się podłączyć do API i przekazywać Miastu zgłoszenia za pomocą swojego rozwiązania. Niebawem planuje się uruchomienie systemu komunikatów kryzysowych, który również będzie opartym na otwartym API, co umożliwi wielokanałową dystrybucję treści przez różne podmioty.
Na podstawie zgromadzonych danych wykonano już pierwsze analizy Big Data. W ten sposób zbadano m.in. wykorzystanie stacji rowerów miejskich. Dzięki tej analizie można np. wskazać najpopularniejsze stacje i godziny korzystania z Poznańskiego Roweru Miejskiego.
Innym przykładem takiej analizy jest badanie przebiegu i szczegółów głosowania w budżecie obywatelskim. Uzyskano w ten sposób bardzo interesujące dane o głosujących, ich preferencjach, rozkładzie głosów, popularności projektów, popularności głosowania w różnych obszarach Poznania i wiele innych informacji. Tego typu badania pozwalają określić najpilniejsze potrzeby mieszkańców różnych części miasta.
Bezpieczeństwo przetwarzania danych i ochrona danych osobowych to jedno z podstawowych zagadnień wpływających na budowę skutecznych rozwiązań „inteligentnego miasta”. Władze miasta przykładają ogromną wagę do tego tematu – bez zaufania do proponowanych rozwiązań technologicznych nie da się wdrożyć i wypromować wiarygodnych usług i rozwiązań. Miasto dużym nakładem sił wdraża politykę bezpieczeństwa, która ma zapobiegać incydentom i umożliwiać szybką reakcję na zagrożenia.
Poznański samorząd podjął ostatnio kolejne działania wpisujące się w ideę „smart city”. Trzeba tu wspomnieć o planach pilotażowego wdrożenia inteligentnego systemu zarządzania energią w Centrum Usług Wspólnych. Ma to być rozwiązanie skalowalne, stosowane w kolejnych jednostkach. Innym przykładem jest inteligentna wyszukiwarka Jobserver przygotowana dla Centrum Szkolnictwa Zawodowego dla Młodzieży. Analizuje ona potrzeby kadrowe, dostarczając na bieżąco wiedzę o pojawiających się i znikających zawodach.

Inteligentne miasta to światowy trend, którego nie da się zatrzymać. Poprawa bezpieczeństwa jest uzasadnionym priorytetem, głównie ze względu na stale zwiększające się ich zaludnienie. Skuteczna ochrona obywateli oraz własności prywatnej i publicznej jest wyzwaniem, któremu trzeba sprostać. Rozwiązania stosowane w tym celu nie powinny jednak zakłócać normalnego życia lub powodować dyskomfortu u mieszkańców. Dobrze zaprojektowany system nadzoru miasta powinien odstraszać bandytów i wandali, zapobiegać wypadkom, ale jednocześnie jego obecność nie powinna być zauważalna. Analiza materiałów z monitoringu może znacznie zwiększyć efektywność prowadzonych dochodzeń w sprawach karnych lub usprawnić strategie reagowania. Systemy i urządzenia temu służące muszą być wykonane z komponentów najwyżej jakości, muszą sobie radzić sobie nawet w najtrudniejszych warunkach atmosferycznych.
Można podać kilka przykładów zastosowań. W obszarze transportu miejskiego oferta Hikvision zawiera pełną gamę produktów do monitorowania zachowań w pojeździe oraz jego lokalizacji. Jednym z zastosowań może być system kontroli dostępu na parking. To rozwiązanie polega na rozpoznaniu numerów tablicy rejestracyjnej pojazdu zbliżającego się do szlabanu, a następnie porównaniu z numerem na wcześniej zdefiniowanej liście. Pozytywny wynik porównania może skutkować otwarciem szlabanu lub wywołać inne zdarzenie. W skład takiego centrum bezpieczeństwa może wchodzić również scentralizowana platforma wizyjna, ściana wizyjna.
Place, skwery i tym podobne duże przestrzenie miejskie są pełne ludzi zarówno w dzień, jak i w nocy. Te lokalizacje o stosunkowo wysoki stopień przestępczości – zwłaszcza podczas wydarzeń publicznych, zgromadzeń, eventów wymagają zastosowania kamer dozorowych o szerokim polu widzenia. W ich obserwacji szczególnie dobrze sprawdzą się kamery.
Obserwację rozległych obszarów może znacznie uprościć zastosowanie kamer dualnych, będących połączeniem kamery na pasma widzialne z kamerą termowizyjną, a także wykorzystanie funkcji inteligentnej analizy obrazu. Zastosowanie kamer i rejestratorów wyposażonych w algorytmy sztucznej inteligencji mogą znacznie zwiększyć skuteczność i efektywność miejskich systemów monitoringu wizyjnego oraz zwiększyć arsenał narzędzi programowych, jakimi może się posłużyć ich operator.
To jedynie przykłady możliwych zastosowań. W ofercie firmy Hikvision znajduje się pełna gama produktów niezbędnych do budowania bezpieczeństwa w Smart City.

Obecnie dużą uwagę przykłada się do ułatwiania pracy w każdym aspekcie naszego życia. System dozoru wizyjnego jako narzędzie do zapewnienia bezpieczeństwa w obiekcie również powinien być w jak największym stopniu automatyczny, inteligentny i niezawodny w swojej ocenie zagrożenia. Inteligentna analiza obrazu staje się już standardem nawet w najtańszych urządzeniach. Funkcje takie jak wykrycie pozostawionego przedmiotu, przekroczenia linii, wtargnięcia w obszar są wykorzystywane do wideoweryfikacji alarmów przez agencje ochrony. Bardziej zaawansowane funkcje – wykrywanie i porównywanie twarzy w bazie czy liczenia osób realizuje licencjonowane oprogramowanie. Dzięki temu systemy monitoringu są bardziej zautomatyzowane, same alarmując o zaistniałym zagrożeniu.
Szerzej wchodzące teraz do sprzedaży systemy rozpoznawania tablic rejestracyjnych można łatwo zintefrować ze szlabanami wjazdowymi systemu kontroli dostępu. Kamery w sposób automatycznie rejestrują wjeżdżające lub wyjeżdżające pojazdy. Tym, które są uprawnione do wjazdu (z tzw. białej listy), otwierają szlaban wjazdowy. W połączeniu z aplikacją BCS Manager kamery BCS z funkcją ITC pozwalają awizować przyjeżdzających gości, dodając znane nam numery rejestracyjne do białej listy w kamerze. Automatyczne raporty z czasu, jaki dany pojazd przebywał na terenie obiektu lub raport zarejestrowanych przez kamerę pojazdów to dane przechowywane w komputerze z zainstalowaną aplikacją BCS Manager. Każda akcja wywołana zarówno przez algorytm analizy obrazu czy też rozpoznanie tablicy rejestracyjnej pozwala wywołać automatyczną reakcję systemu dozoru wizyjnego.
Scenariusz, jaki następnie system będzie realizował, w dużej mierze zależy już tylko od nas – zamawiającego, instalatora i dostawcy. Zaawansowane systemy dozoru wizyjnego wymagają znajomości możliwej konfiguracji od instalatora oraz wiedzy zamawiającego, by mieć świadomość ograniczeń, jakie mają zamawiane urządzenia.

Dostępna obecnie technologia, bazująca przede wszystkim na rozwiązaniach IoT, pozwala na zbieranie ogromnej ilości informacji o tym, co dzieje się w mieście. W miastach instaluje się coraz więcej czujników – pętle indukcyjne, stacje pomiaru jakości powietrza, mierniki hałasu, liczniki pasażerów i wiele innych. W efekcie miasta stają przed problemem obróbki ogromnej ilości danych. Co więcej, władzom miasta, a jeszcze bardziej mieszkańcom, nie zależy na samym gromadzeniu danych, a na przetwarzaniu ich w sensowny sposób. Te wszystkie dane muszą czemuś służyć. To z kolei wiąże się z potrzebą korelacji i integracji różnych systemów.
W tym aspekcie widoczne są dwa wyraźne trendy. Pierwszy wiąże się z coraz większą potrzebą stosowania rozbudowanych zintegrowanych systemów zarządzania; w zakresie bezpieczeństwa są to systemy typu PSIM (Physical Security Information Management). Drugi trend dotyczy zwiększania funkcjonalności poszczególnych urządzeń IoT. W przypadku przedmiotów powszechnego użytku najlepszym przykładem jest telefon komórkowy. Dzwonienie to jego jedna z tysiąca i dziś wcale nie najważniejsza funkcja.
W przestrzeni miejskiej w pewnym sensie odpowiednikiem smartfona są kamery IP. Tak jak telefony umożliwiają wykonywanie połączeń głosowych, tak kamery rejestrują obraz. Oprócz tej podstawowej funkcji, dzisiejsze kamery pozwalają na wiele więcej. Większość z nich jest wyposażona w mikrofon, który potrafi rozpoznawać zmiany w tle dźwiękowym. Takie zmiany mogą świadczyć o bójkach, strzelaninach czy zamachach terrorystycznych. Potężne procesory pracujące w kamerach umożliwiają rozpoznawanie twarzy. I to nie tylko, jak to było kiedyś, na bramkach wejściowych, ale również w tłumie. Inteligentna analiza obrazu pozwala na zarządzanie ruchem, liczenie pojazdów (z podziałem na ich kategorie), automatyczne wykrywanie zdarzeń głosowych. Funkcja wykrywania ruchu w kamerze coraz częściej dzięki integracji z systemem oświetlenia miejskiego może sterować lampami ulicznymi. Straże miejskie i gminne (kierowcy może trochę mniej), doceniają możliwości kamer w zakresie wykrywania źle zaparkowanych pojazdów lub innych wykroczeń drogowych.
Funkcje współczesnych kamer sieciowych można by wymieniać długo. Należy jednak pamiętać, że tak jak najbardziej inteligentny smartfon przy słabej jakości połączenia jest bezużyteczny, tak kamera, która generuje niskiej jakości obraz, nie powinna mieć miejsca w przestrzeni miejskiej. Axis jako pierwszy na świecie producent kamer IP, a dziś członek rodziny Canon, wie o tym doskonale.

Największym wyzwaniem technologicznym dla koncepcji Smart City będzie połączenie informacji pochodzących z różnych systemów zabezpieczeń pracujących w mieście (czyli tzw. integracja systemów). Bez tego mnogość informacji praktycznie uniemożliwia skuteczną ich analizę przez człowieka. Zintegrowany system ułatwi operatorowi wychwycenie sytuacji alarmowych, ponieważ wszystkie informacje operator będzie miał w jednym miejscu. Łatwiej będzie mu też podjąć akcję.
Kolejnym krokiem może być poddanie danych analizie maszynowej (np. opartej na machine learning), dzięki czemu system sam wyciągnie wnioski i podpowie operatorowi, na które obszary ma zwróć uwagę.
Istotny jest też jasny przekaz od strony dostawców rozwiązań do włodarzy miast, aby znali obecne możliwości technologiczne i widzieli w tej technologii szansę na podniesienie bezpieczeństwa miasta. Należy podkreślać, że aby system był kompletny i działał sprawnie, często muszą być w to zaangażowane różne komórki administracyjne, a całość musi być koordynowana.
Dużym wyzwaniem będzie również sposób uzyskania finansowania na takie rozwiązania ze względu na to, że kończy się perspektywa finansowania 2014–2020. Samorządy będą musiały uzyskiwać finansowanie na takie inwestycje z innych źródeł, np. partnerstwa publiczno-prywatnego.

Nieustanny rozwój miast skłania ich włodarzy do zwracania większej uwagi na ochronę wspólnej przestrzeni miejskiej, nieruchomości i mieszkańców. Aglomeracje muszą mierzyć się z licznymi zagrożeniami związanymi z bezpieczeństwem: od ataków terrorystycznych po wypadki komunikacyjne, kradzieże, napady czy akty wandalizmu. Inteligentny i zintegrowany system bezpieczeństwa miejskiego jest więc niezbędny.
Wykorzystując technologię deep learning można zdecydowanie szybciej i skuteczniej wykrywać sytuacje ryzykowne czy niebezpieczne lub je przewidzieć. Zastosowanie w kamerach nowoczesnych funkcji analitycznych umożliwiających szybkie wyszukiwanie informacji zapewnia niespotykane dotychczas korzyści.
Analityka głębokiego uczenia na nowo definiuje możliwości analizy strumienia wizji, jakie znamy. W prestiżowym rankingu LFW (Labeled Faces in the Wild) w październiku 2016 r. firma Dahua zajęła pozycję lidera, uzyskując wynik 99,78% dokładności rozpoznawania twarzy. Technologia deep learning umożliwia również klasyfikację człowieka lub pojazdu pojawiającego się na nagraniu wideo, rozpoznając takie cechy, jak kolor ubioru, płeć, nakrycie głowy, numer rejestracyjny, kolor, wielkość, markę i model pojazdu, a nawet korzystanie z telefonu komórkowego podczas jazdy samochodem lub brak zapiętych pasów bezpieczeństwa.
Skuteczne zarządzanie bezpieczeństwem obejmuje cztery etapy działań: zapobieganie, wykrywanie, reagowanie i badanie.
Etap zapobiegania oznacza wychwytywanie i koncentrowanie się na potencjalnie niebezpiecznych osobach i czynnikach, zanim zagrożą bezpieczeństwu publicznemu. Dahua udostępnia zaawansowane modele predykcyjne, które z większym prawdopodobieństwem pozwalają przewidywać zdarzenia. Dzięki np. kompleksowej analizie danych o naruszeniach przepisów ruchu drogowego gromadzonych przez kamery śledzące ruch można wygenerować listę pojazdów często łamiących przepisy.
Etap wykrywania oznacza dozór w czasie rzeczywistym przez różnego typu kamery – panoramiczne, obrotowe z obiektywami dalekiego zasięgu czy termowizyjne. Zaimplementowane rozwiązania deep learning, dzięki szybkiej analizie big data, umożliwiają automatyczne wykrywanie podejrzanych zachowań i osób. Usprawnienie działań policji można było obserwować podczas szczytu G20 w Hangzhou. System oparty na rozwiązaniach Dahua pomógł tam automatycznie wykryć ponad 29 tys. przypadków złamania przepisów ruchu drogowego – można było przekierować funkcjonariuszy do podstawowych zadań do newralgicznych obszarów szczytu.
Etap reakcji oznacza umożliwienie służbom miejskim reagowania na zagrożenia w czasie rzeczywistym, aby zminimalizować ewentualną eskalację incydentów. Zintegrowana platforma Dahua Technology poprawia efektywność komunikacji, umożliwiając jednolite sterowanie i scentralizowane przechowywanie danych, jak również współdzielenie informacji między różnymi służbami.
W etapie badania można szybko przeanalizować dane zebrane przez różne systemy i dostarczyć niezbędnych informacji na temat sytuacji tuż przed zdarzeniem. Stosując kompresję czasową, z długiego zapisu można stworzyć streszczenie sekwencji wizyjnych zawierające wszystkie poruszające się obiekty i sprecyzować wyszukiwanie wg różnych cech, takich jak rozmiar, kolor, kierunek i szybkość ruchu.
Inteligentne rozwiązania dla miast zapewniają korzyści we wszystkich czterech omówionych aspektach. Samorządy mogą zmniejszać wydatki i wskaźniki przestępczości, a jednocześnie poprawić bezpieczeństwo obywateli i ocenę swojego wizerunku przez mieszkańców. Mieszkańcy zyskają bezpieczeństwo oraz poprawę standardu życia bez obciążeń związanych ze zwiększonymi wydatkami publicznymi.

W koncepcjach Smart City obiekty miasta są nasycone systemami, które generują duże ilości danych przesyłanych i przetwarzanych w chmurze. Dane te mogą być wykorzystane przez systemy rozwiązujące konkretne problemy mieszkańców, biznesu czy zarządu miasta. Obok oczywistych korzyści z tych rozwiązań występują również te mniej oczywiste. Jedną z nich jest możliwość podniesienia standardów serwisowania i zmniejszenia kosztów serwisu w firmach dbających o infrastrukturę techniczną obiektów. W serwisie technicznym podstawowym wyzwaniem strategicznym większości, zwłaszcza małych i średnich firm jest przekształcenie serwisu z pozycji „koniecznego kosztu” do pozycji „kluczowego elementu zysków”. Aby tego dokonać, firma m.in. musi kontrolować swoje koszty, których obecnie dominującą częścią są koszty pracy. W celu podniesienia rentowności serwisu konieczne jest podnoszenie efektywności pracy pracowników serwisu. Osiągnięcie tego bez właściwych systemów IT po stronie serwisu jest niemożliwe.
Serwis prewencyjny albo połączony informatycznie z obiektem to znane koncepcje, ale dotychczas nieczęsto wdrażane z powodu drogiej lub niedostępnej technologii czy braku integracji. Budynek lub systemy miasta automatycznie przesyłają do serwisu informacje diagnostyczne.
Na podstawie analizy tych danych połączony z obiektem serwis może przewidzieć awarię lub dowiedzieć się o niej, zanim zauważy ją użytkownik. Odbywa się to poprzez analizę/detekcję sygnałów alarmowych przesyłanych z inteligentnych obiektów (IoT). Uzbrojony w tę informację pracownik serwisu dokonuje szybkiej i precyzyjnej interwencji, nie dopuszczając do rozwinięcia się problemu. Taki model pracy niesie duży potencjał zwiększenia efektywności i rentowności serwisu.
W systemie Service Express do zarządzania serwisem udostępniamy otwarte interfejsy do integracji z systemami „smart”. Połączone ze sobą rozwiązania Smart City oraz otwarte systemy IT firm serwisowych umożliwiają prowadzenie serwisu na nieznanym jeszcze poziomie efektywności, jakości i szybkości.

Kwestia zapewnienia bezpieczeństwa w miastach z roku na rok staje się coraz bardziej złożona. Często mówi się tylko ogólnie o bezpiecznej przestrzeni miejskiej czy bezpiecznych miastach. Jednak gdy zaczynamy się zastanawiać, ile tak naprawdę różnych technologii i rozwiązań technicznych składa się na te tętniące życiem metropolie, to okazuje się, że ich lista jest naprawdę bardzo długa. Najczęściej dla wielu osób pierwszym skojarzeniem są kamery dozorowe, jednak do tej długiej listy można z pewnością dołożyć także mobilne systemy monitoringu, oprogramowanie typu PSIM, algorytmy analizy wizji, rozproszone systemy sensorów, algorytmy fuzji danych, systemy zarządzania ruchem, centra powiadamiania alarmowego, SaaS czy media społecznościowe.
Wszystkie te systemy sprawiają, że do centrów zarządzania zaczynają spływać coraz większe ilości danych. Bez wsparcia chmury obliczeniowej i algorytmów sztucznej inteligencji coraz trudniej wyobrazić sobie przyszłość naszych miast. Jeszcze niedawno dla wielu z nas taka wizja wydawała się odległą przyszłością, jednak teraz widzimy, że zmiany zachodzą na naszych oczach.
Przy planowaniu każdego systemu trzeba kierować się przede wszystkim jego uniwersalnością i elastycznością. Nie brakuje przykładów miast i miasteczek, które zdecydowały się w pewnym momencie na rozwiązania jednego z producentów i dzisiaj, kiedy chcą rozbudować system, mogą uzupełnić go o rozwiązania tego samego producenta lub zacząć budować system od nowa. Zagrożenia w przestrzeni miejskiej zmieniają się bardzo szybko, dlatego tym bardziej rozwiązania w nich stosowane powinny umożliwiać szybką adaptację, zarówno do nowych warunków, jak i do nowych zadań.
Miasto nigdy się nie zatrzymuje, każdego dnia osoby dbające o nasze bezpieczeństwo muszą być w pełnej gotowości. Czy to „zwykły dzień”, czy akurat należy zabezpieczyć koncert, festiwal lub strefę kibica, bez wsparcia technicznego trudno wyobrazić sobie pracę takich osób. Technika musi być skuteczna, mobilna i gotowa do pracy w każdych warunkach. Musi odpowiadać zmieniającej się rzeczywistości.