«Москва и Россия обладают всем необходимым для эпохальной цифровой трансформации»

К 2050 году в городах будет жить свыше 80% всех людей на планете. Это создает риски для существования человека: в мегаполисах из-за высокой концентрации население более уязвимо к эпидемиям и загрязнению воздуха, чем в сельской местности, инфраструктуру необходимо адаптировать к последствиям изменения климата, кроме того, встает вопрос о производстве еды. Нас спасут «умные» технологии, считает профессор итальянского Университета Тушия и РУДН, лауреат Нобелевской премии мира Риккардо Валентини. Plus-one.ru узнал у него о передовых разработках в области контроля и улучшения состояния окружающей среды, которые внедряются в том числе и в Москве.

Профессор итальянского Университета Тушия и РУДН, лауреат Нобелевской премии мира Риккардо Валентини
Профессор итальянского Университета Тушия и РУДН, лауреат Нобелевской премии мира Риккардо Валентини
Фото: Егор Алеев / ТАСС

Увеличение числа городских жителей — главный фактор изменений в истории человечества. Только за последние 50 лет население планеты выросло более чем вдвое, а в 2010 году население городов впервые превысило сельское. Ускоренная урбанизация, в результате которой, по прогнозам, жители городов к 2050 году составят свыше 80% от общей численности землян, сделает нас как вид более уязвимыми. Нехватка сельского населения, воздействие климатических изменений на основные сельскохозяйственные культуры, неспособность горожан справляться с изменчивостью природной среды и климатическими потрясениями могут привести к печальным последствиям для будущих поколений.

Города уже страдают от потепления климата (в частности, от эффекта «городских островов тепла») и ухудшения качества воздуха. Климатические изменения к концу века могут привести, например, к потеплению климата Москвы на 4-5 °C от текущего уровня. Волны тепла на юге Франции в 2003 году и в России в 2010-м, приведшие к лесным пожарам и задымленности атмосферы во многих крупных городах, в том числе в Москве, показали крайнюю уязвимость человечества и наличие системного кризиса. В обоих случаях периоды сильной жары и их воздействие на здоровье привели к необычайно высокой нагрузке на медицинские учреждения и врачей, особенно на тех, кто оказывает помощь пожилым людям. Система здравоохранения была близка к коллапсу.

Сейчас мы все шокированы показателями заболеваемости и смертности во время пандемического кризиса. Но экстремальные климатические явления могут вызывать куда более масштабные и повторяющиеся потрясения, затрагивающие жизни миллионов людей по всему миру. Нам необходимо пересмотреть свой образ жизни и планирование, сделав окружающую среду более устойчивой, — переосмыслить городские пространства, уделив особое внимание производству продуктов питания в городах, биоразнообразию, адаптации инфраструктуры к экстремальным климатическим условиям. Людям необходимо вернуться к природе в их повседневной жизни, и будущее территориального планирования должно это учитывать.

Сегодня у нас есть множество технологий и научных инструментов, позволяющих контролировать качество городской среды. Многое достигнуто в области робототехники, автоматизации и беспроводного зондирования. В Европе мы называем это «Индустрия 4.0», или Четвертая промышленная революция. Мы знаем, насколько важны экосистемные услуги — чистые вода и воздух, биоразнообразие, связывание углекислого газа из атмосферы, что позволяет сдерживать изменение климата. Все это элементы «зеленой» экономики, которые приносят пользу не только природе, но и здоровью человека: например, как показывают последние исследования, наличие парков помогает снизить количество заболеваний (респираторных, сердечно-сосудистых, психических и других) и значительно сократить государственные расходы на лечение.

Современные технологии позволяют количественно оценить услуги городских экосистем. Это нужно для улучшения качества планирования и, следовательно, жизни в городах. С коллегами из РУДН мы открыли специализированную лабораторию высоких технологий Smart Urban Nature. Между собой мы называем ее SUN, или «Солнце». В ней международная команда ученых и студентов работает над технологиями мониторинга городских экосистем для Москвы и других мегаполисов мира. Одна из первых наших разработок — устройство «Tree Talker». Оно представляет собой небольшую коробочку, прикрепленную к дереву и передающую по беспроводной сети параметры состояния его здоровья в реальном времени. В частности, сколько воды ему нужно, чтобы расти, цвет листьев, рост и стабильность биомассы. В разных странах уже установлено около 2 тыс. таких устройств. Мы опробовали эту технологию и в нескольких парках Москвы в рамках совместного проекта с городским Департаментом природопользования и охраны окружающей среды. Проект все еще продолжается. Его данные свидетельствуют о важности деревьев для обеспечения климатического комфорта, уменьшения загрязнения воздуха и улавливания углекислого газа из атмосферы.

Кроме того, у нас есть команда, работающая над моделированием климата Москвы с очень высоким пространственным разрешением. Например, мы можем предсказать потоки ветра на улицах и между зданиями и точно определить риски для инфраструктуры, а еще — обнаружить на улицах поврежденные деревья, которые могут упасть.

Вместе с тем в SUN мы разрабатываем новые экспресс-тесты городских почв и новые датчики для считывания звуков в парках, звуков природы, которые так важны для качества жизни горожан, а также датчики для контроля состояния воздуха, обнаружения пожара и некоторые другие, необходимые, чтобы изучать природу, контролировать качество окружающей среды и использовать ее с максимальной выгодой для людей.

На данный момент во всем мире существует около 20 млрд устройств интернета вещей (IoT), подключенных к беспроводной сети. К 2025 году их станет более 70 млрд. Беспроводные сети распространяются повсюду, а с внедрением 5G уходят проблемы с передачей данных. Но нам нужно ввести в мониторинг природной среды понятие «периферийных вычислений». Это означает появление «умных» сенсоров. Новые микропроцессоры ARM обладают большой вычислительной мощностью, огромным объемом памяти и в то же время потребляют минимальное количество энергии, что также является частым ограничением для устройств IoT.

Я считаю, что в будущем рядовые граждане будут оперативно получать на свои смартфоны и сами собирать и предоставлять информацию об окружающей среде: о качестве воздуха, здоровье растений, рисках сильного ветра и шторма, экстремальной жары и холодов, звуках природы в близлежащих парках. Миниатюрное устройство во время прогулки сможет записывать параметры окружающей среды и передавать их в облако — данные будут анализироваться и использоваться специалистами для улучшения здоровья и контроля городской среды.

Мы живем в эпоху расцвета инноваций. И я глубоко убежден, что Москва и Россия обладают всеми необходимыми возможностями, чтобы приступить к эпохальной цифровой трансформации.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Записал

Антон Чугунов