Умные города
То, что раньше было «тупым», становится «умным». Трубы, дороги, здания и даже целые города — не исключение. Будь то водяные счетчики, приборы, знающие, когда им выгоднее всего быть включенными, или гибкие тарифы на движение по дорогам — все это означает большую эффективность, меньшие потери, своевременный ремонт и систему цен, отзывчивую на спрос в режиме реального времени.
В 1990-х Дэйвид Гелернтер, преподаватель компьютерных технологий в Йельском университете, издал книгу «Зеркальные миры». В ней он описал мир, у которого есть цифровое отражение. Все, что существует там в реальности, может иметь двойника в виртуальном пространстве.
В наши дни благодаря снижению цен и увеличению мощностей компьютеров эта концепция воплотилась в жизнь: реальный мир сливается с виртуальным. Пример — умная инфраструктура. Суть этой идеи в следующем: разместить триллион крошечных датчиков по всей планете и создать вездесущую сенсорную сеть. Эти устройства приживутся в офисных зданиях, на мостах, железных дорогах, водяных трубах, холодильниках, окнах и станут генерировать горы информации, на основании которой можно мониторить энергетические расходы того или иного здания или обнаруживать конструкционные неполадки на мостах и сообщать о них инженерам — или даже вызывать роботов, чтоб исправляли собственные ошибки, не прибегая к помощи ремонтников-людей.
Добавьте сюда несколько сходных идей, и у нас скоро появятся города, которые смогут производить столько энергии, сколько потребляют, превращая в энергию мусор, автоматически разводя уличные пробки и перерабатывая канализационные стоки в топливо. Ветровые конусы помогут остужать здания и производить естественное освещение, а питьевая вода будет получаться из дождевой, собираемой на крышах и по стенам.
«"Умный рост” — кодовое слово, чего бы ни желал им добиться тот, кто его произносит... "Умный рост” может означать что угодно... и все легкомысленно рукоплещут этому самому "умному росту”, потому что он, ясное дело, лучше "тупого”» Энтони Даунз (р. 1930), американский ученый, писатель
Используем дороги иначе
Что касается дорожного движения, то благодаря спутниковой навигации, системам видеонаблюдения и другим устройствам вполне можно определять в режиме реального времени, насколько забиты те или иные дороги и в каком именно направлении едут машины. А значит, с транспорта можно брать деньги за въезд в определенные зоны города или штрафовать за езду где не следует.
Система платных зон уже получила распространение в некоторых городах, но, судя по всему, нас ждет гораздо более масштабное развитие этой темы — местные власти и национальные правительства будут извлекать выгоду из использования автодорог и брать с пользователей деньги в режиме реального времени, в зависимости от часа суток, типа автомобиля, стиля вождения, скорости или объема остального потока. Въезжаете на общественную трассу — немедленно включается счетчик, хотя такое автоматизированное взимание платы начнется со скоростных трасс и постепенно доберется до все более второстепенных маршрутов, пока, наконец, платная дорога не упрется в вашу входную дверь.
«Заблуждение, неявно присутствующее в концепции любого большого "умного” города, — вера в то, что сложность конструкции от частного к общему можно поделить на всех и использовать по принципу от общего к частному» Грег Линдзи, Центр Рудина по транспортной политике и управлению, Нью-Йоркский университет
Идея платы за фактическое использование дорог обсуждается много лет, но конкретные проекты меняются. Старый план Нидерландов начать взимать со всех водителей плату по километражу с 2012 года так и не был реализован. Зато с 1 июля 2026 года в стране действует отдельная покилометровая плата для грузовых автомобилей на большинстве автомагистралей и части региональных и муниципальных дорог. Это показывает, что принцип «платить за использование» постепенно внедряется, хотя его конкретная форма зависит от вида транспорта и политики государства.
Домашняя экономика
Только не подумайте, что дома вы будете недосягаемы для подобных технологий. Видали мы цифровые мониторы, учитывающие перераспределение энергии между промышленными зданиями и частными домами, с чего бы автоматизации на этом закончиться? Вообразите одежду с радиочастотными бирками (см. главу 1), которая сама объяснится с вашей стиральной машиной и выберет время эффективного подсоединения к водопроводу и электросети. Или зеркало в ванной (оно же — телевизор), оснащенное программой распознавания лиц, которое определяет, кто из членов семьи в него смотрится, и выдает содержание соответствующего ежедневника, список дел или телеканалы. Или домашние весы, умеющие договариваться с холодильником, чтоб тот не открывался, если вы накануне переели пиццы.
Это все произойдет в той или иной степени, но эволюция от тупых приборов к умным на этом не остановится. Мы все больше станем использовать умные мобильные телефоны и другие мобильные устройства для слежения за тем, что нас непосредственно окружает, и даже за собственным здоровьем. К примеру, пожилых людей можно будет мониторить прямо из дома и призывать врачей, только когда они действительно требуются; точно так же 24 часа в сутки можно приглядывать и за маленькими детьми, чтобы те не потерялись или не нарвались на неприятности.
Иными словами, вместо того чтобы тратить миллиарды на разработку повсеместных датчиков, проще скоммутировать пять с лишним миллиардов мобильных телефонов, блуждающих по Земле, и использовать самих людей (или хотя бы камеры, микрофоны и навигаторы, с которыми люди блуждают) как сенсорную сеть. А придет время — мы решим, что давать маленьким детям таскать с собой смартфон непрактично, и попросту начнем внедрять смарт-чипы детям при рождении. С домашними животными мы это уже делаем, отчего бы и не с нашими отпрысками?
Таким образом, в будущем мы увидим, как ныне инертные объекты наберутся кое-какой смышлености — скумекают, где они и чем заняты, и на основе этой информации мы сделаем и города, и все, что в них находится, эффективнее.
Умные дороги
Сингапур давно использует электронную систему дорожных сборов ERP: она действует с 1998 года, а ставки регулярно пересматриваются с учетом дорожной ситуации. В 2026 году город завершает переход на спутниковую ERP 2.0; с 1 января 2027 года начисление сборов должно перейти на новую систему без привычных портальных рамок. Этот пример показывает, как цифровые данные и гибкие тарифы могут применяться для управления перегруженностью дорог.
Предсказание ветра
Цель Евросоюза на 2020 год уже можно оценивать по факту: речь шла о 20% возобновляемой энергии в валовом конечном энергопотреблении, а не о 20% всей электроэнергии и не только о ветре. По итогам 2020 года ЕС достиг 22,1% и превысил цель. С тех пор солнечная и ветровая энергетика выросли еще сильнее, а точный прогноз выработки ветра действительно остается важным для работы энергосистем и рынков электроэнергии.
Выработка ветровых электростанций сильно зависит от местной топографии и погоды, поэтому точное прогнозирование ветра остается важной частью работы энергосистем. При этом старый вывод о возможном быстром сворачивании ветроэнергетики не подтвердился: солнечные и ветровые станции продолжают быстро вводиться по всему миру. Главные практические задачи сегодня связаны не только со стоимостью генерации, но и с развитием сетей, накопителей энергии и управлением переменной выработкой.