IoT на страже надзора

WaveAccess вошла в число исполнителей проекта по разработке Единой платформы сбора и анализа данных по контрольно-надзорной деятельности. ИТ-компания отвечала за создание четырех вертикальных решений в составе платформы: систем дистанционного надзора за состоянием объектов культурного наследия, мониторинга состояния атмосферного воздуха, дистанционного контроля незаконной вырубки лесов и зарастания земель сельскохозяйственного назначения. Системы выполнены с использованием технологий Интернета вещей и машинного обучения. Ввод в опытную эксплуатацию завершился в июле 2020 г. Проект реализован по заказу ФГБУ НИИ "Восход".

Единая государственная платформа сбора и анализа данных разработана в рамках национальной программы "Цифровая экономика" и включена в состав платформы исполнения государственных функций. В ее основе — технологии интернета вещей (IoT), которые обеспечивают мониторинг состояния охраняемых законом объектов и их постоянный объективный дистанционный контроль.

Платформа собирает и анализирует данные об объектах контроля, полученные с устройств и датчиков. В режиме реального времени она выявляет инциденты и передает их в качестве подозрений на нарушения в государственную информационную систему ТОР КНД — типовое облачное решение по автоматизации контрольно-надзорной деятельности. Выявленные признаки нарушений служат основанием для инициации контрольно-надзорных мероприятий, например, внеплановых проверок.

Платформа анализирует непрерывный поток данных дистанционного наблюдения и фокусирует усилия инспекторов на проблемных событиях. Платформа оптимизирует работу контрольно-надзорных органов: исключается необходимость наращивания штата сотрудников, повышается эффективность внеплановых проверок и снижаются расходы на их организацию.

Система состоит из четырех отраслевых интегрированных решений, командой разработки которых стала ИТ-компания WaveAccess. Интеграция с ГИС ТОР КНД обеспечивает сквозной бизнес-процесс. В основу ядра системы положена облачная платформа промышленного интернета вещей от Mail.ru Group — она обеспечивает потоковую обработку и хранение данных с большого количества устройств, горизонтальное масштабирование и разделение доступа.

Первое вертикальное решение — дистанционный надзор за состоянием объектов культурного наследия — внедрено в Вологодской области. Беспроводные датчики стандарта LoRaWAN, установленные на объектах, фиксируют параметры их содержания: температуру, влажность воздуха, задымления, протечки и раскрытие трещин на фасаде здания. На основе полученных данных вырабатываются рекомендации для снижения риска утраты охраняемых ценностей.

Решение по мониторингу состояния атмосферного воздуха действует в Челябинской области. Сеть датчиков, установленных в жилой зоне и на промышленных предприятиях, обнаруживает повышенные концентрации вредных веществ в воздухе. Интеграция решения со сложными математическими моделями прогнозных расчетов делает прогноз, в каком направлении будет распространяться облако загрязнения, и вычислять вероятное местоположение источников загрязнения.

"Сервисы дистанционного контроля несанкционированных вырубок леса и зарастания сельскохозяйственных земель функционируют в Калужской области. В отличие от двух других решений, где задействованы технологии IoT, данные сервисы построены на базе машинного обучения. Автоматический анализ спутниковых снимков с использованием нейросетей позволяет своевременно зафиксировать незаконную вырубку и остановить процесс или обнаружить зарастание с/х участка на ранней стадии. Эффективность такого анализа в сравнении с регулярными выездными инспекциями на обширных территориях. При разработке применена технология Transfer Learning — она предполагает использование модели, уже обученной на данных со схожей структурой, и дообучение ее под актуальную задачу проекта. Результатом работы модели является бинарная маска, указывающая на области с зарастаниями. В качестве модели используется архитектура сверточных нейронных сетей DeepLabV3. Ключевая особенность платформы – возможность гибко настраивать функциональность под отраслевые задачи и создавать новые вертикальные решения. Используемые алгоритмы, в том числе машинного обучения, доказывают применимость для новых задач: например, для обнаружения незаконных построек, очагов лесных пожаров или несанкционированных свалок", - сообщила пресс-служба WaveAccess.

"Все четыре решения построены на принципах масштабируемости и отказоустойчивости. Максимальный приоритет при восстановлении работоспособности отдается сохранению данных и целостности информационного содержимого. Также при разработке мы опирались на риск-ориентированный подход — он заключается в реакции на потенциально опасную ситуацию, а не только на инцидент с критическими значениями контролируемых параметров, и в прогнозировании развития событий", - отметил старший вице-президент по разработке ПО в WaveAccess Александр Азаров.

Директор по развитию web-технологий Artezio (входит в группу компаний "Ланит") Сергей Матусевич уверен, что применение систем IoT в государственном секторе – очень важный шаг для индустрии. "Только крупные проекты на основе госзаказа способны одновременно повысить ликвидность решений IoT на массовом рынке и одновременно решить проблему, которая тормозит распространение умных вещей – появление единых стандартов. Сегодня процесс разработки IoT-решений очень часто упирается в отсутствие единых подходов у производителей аппаратного и программного обеспечения. Частные компании стремятся навязывать на рынке свои собственные стандарты, привязывая тем самым потребителя к поставкам своего оборудования или ПО. Однако стоит отметить, что в последнее время наметился определенный прогресс в области стандартизации, и он позволяет говорить о более широком применении IoT, в том числе и в государственном секторе. Ведь для обеспечения госзаказа надо довольно тщательно выбирать поставщиков, исходя из цены предложения и возможности дальнейшего обслуживания системы, замены датчиков, доработки ПО. Кстати, у государственных IoT-заказов есть еще одно положительное влияние на цифровую индустрию. Такие заказы приближают нас к переходу на интернету нового поколения – протокол IPv6, который обеспечивать поддержку значительно большего числа устройств в интернете, чем устаревший IPv4. Провайдеры не торопятся с переходом на новый протокол из-за того, что еще могут преодолевать дефицит адресов по устаревшему протоколу. Однако, чем больше будут IoT-проекты и масштабнее, тем быстрее весь мир начнет использовать более совершенные технологических подходы", - прокомментировал Сергей Матусевич.

Заместитель генерального директора Softline по работе с национальными проектами Андрей Шолохов напомнил, что технология интернета вещей упоминается в национальном проекте "Цифровая экономика" дважды: в ФП "Цифровые технологии" как часть так называемых "сквозных цифровых технологий" и в ФП "Цифровое государственное управление" как раз как "Единая платформа сбора и анализа данных". "С точки зрения федерального проекта "Цифровые технологии" государственная поддержка развитию IoT осуществляется с помощью разработки дорожной карты технологии, на основе которой выдаются субсидии и льготные кредиты участникам рынка. Что касается государственной "Единой платформы сбора и анализа данных", то существуют сомнения, что ее разработка существенно поможет развитию интернета вещей. Практика развитых стран показывает иной подход к развитию ГИС, когда государство не заказывает специализированную разработку под себя, а использует решения, популярные в коммерческом секторе и выбранные с помощью тендера. Очень часто покупаются даже не бессрочные лицензии на использование, а подписка на сервисы (сбора и анализа данных), что даёт существенное развитие как инструментам интернета вещей и искусственного интеллекта, так и облачной инфраструктуре, - рассказал Андрей Шолохов, - Еще одним существенным фактором, тормозящим развитие именно интернета вещей является то, что большинство проектов включают весомую часть локальной разработки, которую нельзя масштабировать. Кроме того, мировая практика показывает, что ни один из производителей универсальных платформ интернета вещей еще не смог вернуть свои инвестиции в покупку или разработку. Существенным для IoT приложений является вопрос операционных затрат на поддержку системы, в том числе на оплату связи и работоспособности датчиков. Практика показывает, что существующие механизмы государственного финансирования недостаточно гибкие для обеспечения регулярных выплат поставщикам связи и иных обслуживающих организаций".

Юлия Мель­ни­кова