Жилищно-интеллектуальное хозяйство

Глобальный рынок технологий интеллектуального ЖКХ продолжает расти, следует из аналитических отчетов международных агентств. Компании по всему миру наращивают инвестиции в развитие технологий, а домохозяйства все чаще переходят на интеллектуальные приборы учета ресурсов. Это делает отношения граждан и управляющих компаний прозрачнее, а также помогает оптимизировать расходы на коммунальные ресурсы. В России, несмотря на вызовы 2022 года, это направление продолжает расти: число IoT-устройств в стране по итогам года превысило 55 млн штук, причем бОльшая часть из них работает на сетях телеком-операторов, например, NB-IoT от МТС. Росту сегмента будет способствовать стандартизация устройств и технологий передачи данных, считают эксперты.

Фото: Антон Денисов / РИА НОВОСТИ

Интернет вещей растет вширь

Глобальный рынок устройств интернета вещей (Internet of Things — IoT), по данным аналитиков, будет показывать устойчивый рост в ближайшие годы. Так, согласно исследованию MarketWatch, если по итогам 2022 года глобальный объем IoT-рынка составил $24 млрд, то к 2028 году этот показатель достигнет уже $105 млрд. Аналитики сходятся во мнении, что на глобальном уровне драйверами роста этого сегмента станут, с одной стороны, крупные госпрограммы по цифровой трансформации городской среды и коммунального хозяйства, которые к тому же дадут муниципальным властям большие массивы данных, на основе которых можно прогнозировать развитие городов, а с другой — желание жителей экономить на коммунальных ресурсах. Анализ потребленной электроэнергии, например, позволит гражданам впоследствии оптимизировать расход ресурсов, а также сделает отношения с управляющими компаниями прозрачнее.

Например, Markets and Markets прогнозирует, что к 2024 году глобальный объем рынка интернета вещей в сфере коммунальных услуг может составить $53,8 млрд. «Применение IoT-устройств в ЖКХ повысит эффективность, принесет доход и сэкономит ресурсы. Датчики интернета вещей оптимизируют производство и распределение энергии и воды, помогая поставщикам коммунальных услуг идти в ногу с растущим спросом»,— говорится в исследовании.

Растущая урбанизация, а также потребность в управлении инфраструктурой и активами — это те факторы, которые стимулируют государственные инвестиции в развитие умных городов, говорится в отчете канадского агентства Precedence Research: «Ожидается, что растущая потребность в обеспечении общественной безопасности, эффективном использовании ресурсов, растущем спросе на эффективное потребление энергии и здоровую окружающую среду будут стимулировать рост рынка умных городов до 2030 года».

С тем, что интерес к внедрению технологий, позволяющих предприятиям и домохозяйствам эффективно расходовать электроэнергию и другие коммунальные ресурсы, растет опережающими темпами, согласны и аналитики из международного агентства, которое специализируется на исследовании рынков IoT, Berg Insight. Так, по данным компании, в 2021 году доля умных электрических счетчиков в странах Северной Америки достигла 74%. С 2021 по 2027 год аналитики прогнозируют среднегодовой темп роста установки умных электросчетчиков в этом регионе в 4,8%. Таким образом, их общее число к 2027 году составит 173,4 млн штук.

При этом к 2025 году наибольшее распространение умные счетчики, по прогнозам аналитиков, получат в Тихоокеанском регионе: в Китае, Индии, Японии и Южной Корее будет установлено около 572,3 млн интеллектуальных приборов учета электроэнергии, подсчитали в Berg Insight. На Китай придется до 70–80% спроса на такие приборы.

Россия старается не отставать от глобальных лидеров: наши власти в течение нескольких лет уже системно стимулируют внедрение технологий умного ЖКХ на федеральном уровне. По оценке МТС, в 2022 году доля решений в отраслях ЖКХ и энергетики составила примерно 30,7% всего отечественного рынка интернета вещей, или 42 млрд руб. «Подавляющее число используемых умных счетчиков собирается в России, что делает отрасль относительно защищенной от влияния макроэкономических факторов. Причем в 2022 году особо стал заметен тренд на внедрение приборов учета, работающих именно на стандарте NB-IoT»,— говорит руководитель Центра развития сетей и решений на базе устройств интернета вещей МТС Андрей Плавич.

Дома просят жить по-умному

В 2018 году президент Владимир Путин подписал закон, вводящий единые требования к интеллектуальным приборам и системам учета электрической энергии. Документ обязывает застройщиков оснащать интеллектуальными приборами учета все многоквартирные дома, вводимые в эксплуатацию с 1 января 2021 года, а сбытовые компании — обслуживать эти приборы и собирать с них данные в автоматическом режиме. Аналогичные требования также распространяются и на уже существующий жилой фонд.

Однако через два года после указа президента выяснилось, что установка умных приборов учета может привести к сверхнормативному росту коммунальных платежей граждан. Для решения этой проблемы правительство поручило профильным министерствам проработать вопрос о сглаживании негативного эффекта. В конце 2022 года Минэнерго РФ отсрочило введение штрафов для мелких коммерческих потребителей электроэнергии за неустановку умных электросчетчиков до 2025 года.

Руководитель практики по работе с транспортными предприятиями Kept Сергей Казачков считает, что со стороны государства особое внимание уделяется сфере умного ЖКХ и проработке мер по внедрению счетчиков электроэнергии, воды и тепла. «С точки зрения госрегулирования наиболее активно прорабатываются инициативы в сфере электроэнергии: переход на интеллектуальный учет в этой сфере начался с июля 2020 года, а с 1 января 2022 года, согласно законодательству, поставщики электроэнергии и сетевые организации должны устанавливать в домах только умные счетчики»,— говорит он. Господин Казачков отмечает, что эта мера должна в значительной степени увеличить количество умных устройств учета.

«По разным оценкам, по состоянию на 2021 год в России насчитывалось 30–40 млн IoT-устройств, а рост рынка оценивался на уровне 16–20% в год»,— добавляет эксперт. По его словам, перечень подобных устройств достаточно разнообразен и может включать в себя как умные счетчики, так и умные колонки, и даже экзотичные примеры, такие как датчики, которые отслеживают состояние деревьев, что позволяет спрогнозировать их падение. Эта технология тестируется в Москве с осени 2022 года.

Однако при реализации указанных планов в 2022 году энергетические компании столкнулись с рядом проблем, ключевыми из которых стали нехватка приборов и рост их стоимости из-за санкций и логистических проблем, отмечает господин Казачков: «Но уже сейчас очевидно, что в ближайшие пять лет количество устройств как минимум удвоится и сфера их применения расширится».

Коммуналка уходит в цифру

Несмотря на экономические и технологические трудности 2022 года, по его итогам затраты на внедрение технологии интернета вещей со стороны коммерческих и государственных компаний в России выросли на 6% и достигли 114 млрд руб., следует из данных агентства ONSIDE. Ожидаемо выросло и число умных устройств: по итогам прошлого года общее число IoT-устройств составило 55,8 млн штук, из которых подавляющее число — 34,2 млн устройств — работает на сетях телеком-операторов.

За счет мобильного IoT обеспечивается взаимодействие различных цифровых устройств и формирование единого умного пространства как на уровне мегаполисов, так и отдельных домов, говорят в Институте статистических исследований и экономики знаний ВШЭ. «Решения для умного города и дома уже ощутимо меняют повседневную жизнь — в частности, с их помощью возможно более эффективно вести учет расхода ресурсов, в городском пространстве — анализировать уровень загрязненности воздуха, управлять потоками людей и автомобилей»,— говорится в январском отчете по итогам исследования, проведенного вузом.

Решения в области умного ЖКХ видятся одним из наиболее перспективных сегментов не только в части увеличения парка устройств, но и обкатки новых технологий в этой области: крупные российские компании уже разработали стек решений, которые позволяют обеспечить цифровизацию учета ресурсов в любом домохозяйстве.

Например, в мае 2022 года МТС одной из первых телеком-компаний разработала комплексное IoT-решение для автоматического сбора данных с электросчетчиков. Оно фактически позволяет обеспечить полный цикл сбора данных о расходе коммунальных ресурсов и включает в себя электросчетчики со встроенным радиомодулем стандарта NB-IoT (Narrow Band IoT — стандарт связи, который используют умные устройства, он применяется операторами связи при развертывании своих сетей), автоматизированные системы учета электроэнергии в облаке МТС, пакет трафика, а также системы искусственного интеллекта для анализа собранных данных. Помимо интеллектуальных приборов учета электроэнергии у МТС в стеке технологий умного ЖКХ также есть счетчики воды, газа и т. д. Ядром решения является продукт «Энергосбыт-сервис», который уменьшает затраты гарантирующих поставщиков электроэнергии на создание и обслуживание системы учета, а также упрощает сбор показаний и значительно уменьшает затраты энергосбытовых компаний при учете потребления электроэнергии, говорят в МТС.

Аналитик компании «ТМТ Консалтинг» Ирина Якименко соглашается, что в ближайшие годы основным драйвером сегмента умного ЖКХ станет внедрение интеллектуальных приборов учета: «Сегодня разрабатываются достаточно масштабные государственные инициативы по обязательному внедрению умных счетчиков в многоквартирных домах. Как только они будут доработаны и начнут свое действие, этот рынок начнет расти в России колоссальными темпами». Эксперт добавляет, что в дальнейшем масштабирование этой технологии даст мощный синергический эффект. «Внедрение интеллектуальных приборов учета, безусловно, позволит властям, управляющим муниципалитетами, получать в реальном времени большие массивы данных о деятельности городов, а управляющим компаниям — экономить ресурсы»,— резюмирует аналитик. Однако масштабирование проектов, связанных со внедрением технологий умного ЖКХ, требует дальнейших совместных усилий государства и бизнеса.

Умное ЖКХ ждет стандартизации

Сегодня российские власти готовятся направить крупные инвестиции в модернизацию жилищно-коммунального хозяйства. Так, 21 февраля президент РФ Владимир Путин заявил, что с 2023 года начнет действовать программа по строительству и ремонту инфраструктуры ЖКХ, на эти цели правительство планирует выделить 4,5 трлн руб. в течение десяти лет. При этом только в 2023 году бюджетное финансирование этой программы составит 440 млрд руб. Часть средств может быть инвестирована в цифровизацию жилищно-коммунального хозяйства, которая потенциально позволит снизить износ инфраструктуры и экономить ресурсы.

Помимо масштабных государственных инвестиций в сегмент власти также намерены доработать текущие механизмы регулирования рынка. В перспективе это позволит обеспечить сегмент умного ЖКХ коммерческими инвестициями. В частности, в конце 2022 года АНО «Умный многоквартирный дом» (объединяет телеком-операторов, застройщиков, а также разработчиков и производителей электроники) совместно с Минцифры и Минстроем разработало концепцию цифровизации многоквартирных домов, в которой предлагалось внести существенные изменения в регулирование сегмента умных устройств для ЖКХ. В частности, АНО предлагало создать единую номенклатуру устройств умного дома и умного ЖКХ, а также создать государственный реестр такого софта и приборов. Помимо этого АНО предлагало сформировать единые технические требования для таких приборов.

По словам главы АНО «Умный МКД» Никиты Уткина, сейчас концепция находится в высокой стадии проработки и может быть согласована ключевыми стейкхолдерами уже весной. Такой комплексный подход позволит постепенно сформировать экосистему приборов учета на уровне муниципалитетов и избежать лоскутной цифровизации — ситуации, при которой в многоквартирных домах установлены устройства умного ЖКХ, произведенные различными вендорами и зачастую передающие данные в разном формате.

Господин Уткин добавляет, что единые подходы к цифровизации многоквартирных домов, начиная с внедрения интеллектуальных приборов учета, обеспечивающих автоматизацию и прозрачность сбора данных, и заканчивая полноценными автоматизированными системами управления зданиями, должны покрывать все ключевые аспекты: «Одним из эффектов стандартизации может стать возможность сбора актуальных и достоверных данных от потребителей электроэнергии, что впоследствии позволит снизить потери от неучтенного потребления электричества».

Например, в прошлом году МТС разработала и запустила платформу по выявлению коммерческих потерь в электросетях EnergyTool. Это программный комплекс, который с помощью технологий Big Data и искусственного интеллекта позволяет выявить приборы учета, передающие заниженные показания. Технология работает следующим образом: заказчик предоставляет обезличенные данные по показателям с приборов учета за период от одного года. Данные загружаются в облако МТС, нейросеть анализирует показания счетчиков за прошедшие периоды по отношению к текущим. Помимо этого решение позволяет обнаружить точки подозрительной активности потребителей, а также адресно определяет взломанные приборы учета. «Анализ производится регулярно, результаты обновляются еженедельно. Признаки хищений и взломов определяются по отклонениям от средних показателей потребления электроэнергии. Установка дополнительного оборудования не требуется»,— уточнили в МТС.

У компании есть похожее решение, но уже в области анализа учета потребления воды — это «Цифровой водоканал». По сути, это программный комплекс, который позволяет выявить незаконные врезки и неучтенное потребление на магистралях водоснабжения, а также зафиксировать перепады давления в трубах. Устройства сбора и передачи данных с существующих счетчиков и датчики давления устанавливают в контрольных точках перераспределения воды, а также позволяют службам оперативно реагировать на возможные аварии и предотвращать их. «Также устройства монтируются на расходомеры на насосных станциях для снятия показаний по общему потреблению воды, вычисления баланса водопотребления, определения мест максимальных потерь и возможных хищений»,— объяснили в МТС.

Умное ЖКХ не сразу строилось

Российские застройщики уже давно оценили преимущества технологий умного ЖКХ при строительстве новых многоквартирных домов. Так, по данным «Лаборатории цифровизации жилья», в 2022 году в России 20% домов, находящихся в стадии строительства, реализуются девелоперами, внедряющими уже на этапе строительства интеллектуальные устройства. Интерес к внедрению таких решений подтверждают и сами девелоперы: компании в сотрудничестве с российскими технологическими лидерами еще на этапе проектирования объектов учитывают установку приборов умного дома, что впоследствии делает проживание жильцов безопаснее и комфортнее.

Так, руководитель направления «Умный дом» группы «Самолет» Антон Таращанский говорит, что их компания интегрирует интеллектуальные счетчики и системы сбора данных с 2021 года. По его оценке, рынок российской продукции в этой сфере вполне сформирован для полного перехода на отечественные решения. IT-директор застройщика ГК «Железно» Иван Власов добавляет, что больше всего на переход к умным устройствам повлияла инициатива по передаче приборов учета электроэнергии в собственность ресурсных организаций.

Структуры расходов девелоперов на цифровизацию объектов выглядят следующим образом: почти 80% стоимости оснащения и обслуживания цифрового МКД составляют интеллектуальные устройства для систем учета энергопотребления, противопожарных систем и лифтов, еще около 10% приходится на домофонию, СКУД и видеонаблюдение. На остальные системы (мониторинг инженерных систем, общая локально-вычислительная сеть объекта, инженерные системы и освещение и т. д.) приходится еще около 10%.

В «Лаборатории цифровизации жилья» подчеркивают, что цифровизация многоквартирных домов несет комплексный положительный эффект для всех участников проекта: у граждан повышается качество оказания услуг в области безопасности, обеспечения жизнедеятельности и комфорта, а также появляется прозрачность ценообразования услуг эксплуатации и расходования коммунальных ресурсов. В свою очередь, управляющие компании и ресурсоснабжающие организации снижают издержки на сбор платежей и претензионную работу, а телеком-компании увеличивают качество оказываемых жителям таких домов услуг. И, наконец, органы государственной власти смогут получать массивы данных, необходимых для принятия ключевых решений при разработке стратегий развития районов и городов.

NB-IoT раскидывает сети

Однако масштабирование технологий умного ЖКХ требует не только координации усилий правительства, девелоперов, а также разработчиков и производителей таких решений по выработке приемлемых подходов к регулированию сегментов умных многоквартирных домов и интеллектуального ЖКХ, но и применения единого стандарта для передачи данных с таких IoT-устройств.

Дело в том, что применение единого и широко распространенного протокола передачи данных решит сразу несколько ключевых задач при внедрении на муниципальном, региональном и федеральном уровнях технологий умного дома и умного ЖКХ. В частности, такой подход позволит на федеральном уровне внедрить возможность цифровой оплаты коммунальных услуг для всех потребителей ресурсов, например, через сайт «Госуслуги».

Помимо этого стандартизация и регулярность передачи данных, поступающих с интеллектуальных приборов учета, позволят государству накапливать большие объемы достоверных и актуальных данных об этом сегменте как в масштабах отдельных муниципалитетов и регионов, так и всей страны. Таким стандартом может стать NB-IoT, который разработан международным консорциумом 3GPP. По оценке Lux Research, к 2022 году NB-IoT захватил более 90% соединений маломощных распределенных сетей, превзойдя конкурирующие стандарты Sigfox и LoRaWAN.

В России запускать связь в стандарте NB-IoT Госкомиссия по радиочастотам разрешила «большой четверке» операторов связи в конце 2017 года. Это стало возможно в рамках уже действующих разрешений на использование частот стандартов GSM, LTE и последующих модификаций. Решения на базе этого стандарта могут быть востребованы на транспорте, в логистике, энергетике, ЖКХ, ритейле, медицине, системах мониторинга и управления безопасностью и инфраструктуре умного города. Конкурирующие с NB-IoT стандарты Sigfox и LoRaWAN работают в нелицензируемых частотных диапазонах.

Сейчас сети NB-IoT широко распространены в России. Например, федеральная сеть NB-IoT одной только МТС есть в 83 регионах России и включает в себя 52 тыс. базовых станций, способных передавать данные по этому стандарту. Инвестируют в это направление, чтобы занять долю рынка и сэкономить на создании и вводе в эксплуатацию умных устройств. Использование NB-IoT при обеспечении работы устройств интернета вещей позволяет подключать к одной базовой станции большое число единиц оборудования. В частности, к одному сектору базовой станции связи, обеспечивающей покрытие NB-IoT, можно подключить до 50 тыс. таких устройств. Это преимущество, в свою очередь, позволит в короткий срок подключить к единой сети IoT-оборудование в целом жилом комплексе или даже микрорайоне.

По словам гендиректора Telecom Daily Дениса Кускова, операторы связи сегодня проявляют большой интерес к внедрению IoT-технологий в сегменте умного ЖКХ именно по стандарту передачи данных NB-IoT, потому что это позволит им в короткий срок нарастить абонентскую базу в этом сегменте за счет того, что внедрения нового оборудования для передачи данных не потребуется: «Фактически все необходимое оборудование уже установлено на действующей инфраструктуре связи».

Однако помимо широких возможностей масштабирования NB-IoT обладает и другими преимуществами, среди которых возможность безопасно передавать данные, а также снизить энергопотребление устройств умного ЖКХ.

«Также к плюсам можно отнести безопасность сети, а как следствие, и передаваемых данных, так как сеть NB-IoT работает в лицензированном диапазоне частот. Кроме того, сеть обладает высокой пропускной способностью, поэтому устройства, подключенные к ней, можно размещать в подвальных помещениях, шкафах и других труднодоступных для сигнала местах. Наконец, стандарт NB-IoT является энергоэффективным — это означает, что устройства потребляют мало энергии, они могут работать на заводской батарее в некоторых случаях до десяти лет»,— рассказывал в интервью ComNews Михаил Матвеев, руководитель Центра компетенций интернета вещей МТС, в декабре 2022 года.

Помимо использования NB-IoT для интеллектуального учета воды, газа и электричества стандарт может использоваться при внедрении датчиков дыма, утечек газа, состояния дверей и крышек люков, уточнил эксперт: «Для полноценного развертывания этой технологии на сети оператора нет необходимости отключать другие технологии — достаточно просто выделить часть частотного ресурса внутри рабочей полосы частот».