понедельник, 8 октября 2018 г.

Создаем тиражируемые «Умные Города» при помощи экосистемы стартапов

1 Контекст


В первых числах октября 2018 г. в Тунисе состоялась www.africup.tn конференция. Эта конференция была посвящена тому, как помочь стартапам. В настоящее время, стартапы являются основным «источником» рабочих мест во многих странах и, особенно, на Африканском континенте, поскольку «классические» компании ужЕ не создают новых рабочих мест.

На конференции присутствовали руководители профильных министерств, инвесторы, руководители стартапов и другие заинтересованные лица и организации. К конференции было приурочено принятие закона о помощи стартапам «Loi Startup Act» https://www.ilboursa.com/marches/tunisie-la-loi-startup-act-entre-officiellement-en-vigueur_14957.

Общее настроение на конференции можно охарактеризовать следующими словами – если вы можете сделать что-то правильное, хорошее и успешное для людей и стран, то деньги для этого всегда найдутся. Поэтому на конференции была пленарная дискуссия по одной из ключевых проблем «Умных Городов» континента – по управлению полным жизненным циклом воды. 

2 Что такое «Умный Город»?


Понимая «город» как место компактного проживания людей (мегаполис, город, поселок, деревня, остров и т.п.), то «Умный Город» – это город, который делает мир проще путем предоставления решений для жизненно важных проблем граждан, бизнеса и власти.

Такие проблемы сложны из-за своей междисциплинарной специфики, такой как сочетание экономических, социальных, технологических, законодательных, экологических и этических аспектов. Решения таких проблем обязаны быть согласованы и сбалансированы между собой, чтобы «Умный Город» достигал своих целей устойчивым (с сохранением стабильности) образом. 

3 Сложности построения «Умных Городов»


Городское «хозяйство» обладает естественной высокой сложностью из-за необходимости управлять взаимодействующими потоками энергии, воды, отходов, транспорта, продуктов и т.п. Очевидно, что для каждого из этих потоков необходимо поддерживать баланс, реконфигурироваться на время пиковых нагрузок, быть готовыми для быстрого устранения последствий чрезвычайных происшествий (resilience) и т.п. На рисунке ниже показаны некоторые зависимости между элементами города.



Города характеризуются непредсказуемым ростом, широким разбросом мнения населения по приоритетам развития, сосредоточением конфликтов и политики.

Каждый город уникален и все города имеют много общего.

В мире насчитывается более 4,5 тысяч городов с населением более чем 150,000 человек.

Построение «Умного Города» – это не одноразовая акция, а портфель проектов с общей целью.

Сделать все города «умными» не под силу ни стартапу ни мега ИТ-компании (вспомним General Electric, которая пыталась в одиночку сделать универсальную IoT платформу https://tbri.com/blog/predix-is-looking-for-a-new-owner/ и потерпела неудачу).

Таким образом, построение «Умных Городов» – это системная проблема, которая может быть решена только системным способом с
  • вовлечением всех заинтересованных участников (из-за социальной направленности городов), 
  • надлежащей координацией (для экономичного построения «Умных Городов»), 
  • широкой кооперацией (для использования возможностей самих городов) и 
  • использованием цифровых технологий (для удобства работы с информацией и просторы тиражирования). 

4 Системный подход к «Умным Городам»


В 2017 году в МЭК (www.iec.ch) был создан системный комитет по «Умным Городам». Этот комитет считает, что «Умный Город» – это устойчивая цифровая система, которая состоит из систем разнообразных типов: социо-технических, информационных, кибер-физических, вычислительных и т.д.

Обычный подход к разработке тиражируемой системы состоит в стандартизации ее эталонной архитектуры, которая будет «адаптироваться» к местным условиям путем совместного использования стандартных и уникальных решений. На основе эталонной архитектуры, технические комитеты разрабатывают продуктовые стандарты, которые используются для создания различных решений. Благодаря системности, полученные решения образуют единую и расширяемую платформу (платформа – это система услуг). При этом, каждый «Умный Город» использует свой вариант такой платформы со своими специальными расширениями как показано на рисунке ниже.



Зная, что в создание «Умных Городов» будет вовлечено много участников, системный комитет, дополнительно, готовит описание методологии, по которой будет разрабатываться эталонная архитектура. В настоящее время эта методология (IEC TS 63188 ED1) уже находится в процессе обсуждения странами-участницами системного комитета.

Эта методология помогает разным людям в похожих ситуациях найти одинаковые решения или предложить инновации. Поэтому использование этой методологии и наличие эталонной архитектуры позволит конкретному городу быстро провести свои архитектурные работы и определить, что общее может быть использовано и что специальное должно быть разработано. 

5 Эталонная архитектура «Умных Городов»


Эталонная архитектура построена по известному принципу (см. ISO/IEC/IEEE 42010): архитектура описывается согласованным набором моделей, которые отражают эту архитектуру с разных точек зрения. В настоящее время, эталонная архитектура «Умных Городов» использует около 10 точек зрения и около 60 моделей и их номенклатура может еще расшириться. При этом, нет необходимости в построении абсолютно идеальной эталонной архитектуры, т.к. методология позволяет добавлять новые точки зрения и новые модели по мере необходимости. Основное требование – это то, что все модели обязаны быть взаимосогласованными.

Важно что модели описывают не только технические аспекты, а также отражают социальные и управленческие аспекты, такие как:
  • Публичность обсуждения (краудсорсинг). 
  • Публичность рейтингования (очередности и важности). Для выбора между «важно, но трудно и долго» и «проще и быстрее». 
  • Дерево целей на определенный цикл планирования. 
  • Унифицированные модели жизненных циклов для различных элементов. 
На рисунке ниже представлена одна из моделей эталонной архитектуры – возможности первого уровня «Умного Города». Зеленым маркером отмечена зона управления водой.


На рисунке ниже представлена другая модель, которая описывает эталонную архитектуру с другой точки зрения – компонент цифровой платформы. Снова, зеленым маркером отмечены компоненты, которые необходимы для начала реализации управления водой.


Заметим, что многие модели являются одновременно и описанием цифровой системы «Умный Город» и ее составной частью (см. https://improving-bpm-systems.blogspot.com/2018/04/better-architecting-with-digital-model.html). Поэтому эталонная архитектура является, также, частью эталонной реализации (воплощения)»Умного Города». 

6 Способ воплощения «Умных Городов»


Все «прямоугольники» на рисунке выше – это функциональные компоненты, которые всё еще очень сложны. Поэтому требуются дополнительные архитектурные работы, чтобы декомпозировать сложную функциональную компоненту на более простые функциональные компоненты, которые можно реализовать усилиями одного стартапа. Как показано на рисунке ниже, результаты работы стартапов – это программно-аппаратные модули (на рисунке справа), реализующие функциональные компоненты (на рисунку слева) и образующие общую платформу. Руководство процессами декомпозиции, создания, контроля и сборки осуществляется Лабораторией архитектурного и технического управления (см. https://improving-bpm-systems.blogspot.com/2018/09/map-for-digital-transformation.html).


Понятно, что Лаборатория устанавливает общие правила работы (включая производство программного обеспечения), а стартапы следуют этим правилами. 

7 Новый рынок?


Такой модульный подход к воплощению многочисленных «Умных Городов» может создать новых рынок программно-аппаратных модулей и услуг. Предполагается, что создание любого модуля может финансироваться инвесторами, государством, стартапами и даже жителями города по принципу долевого участия. Приобретение и использование модулей какими-то городами может быть организовано по разным компенсационным соглашениям, включая «оплата по мере использования». Для такого рынка возможно введения своей «локальной» валюты. 

8 Заключение


Таким образом, получилась полностью прозрачная и децентрализованная схема для коллективного решения очень сложных и актуальных проблем. Для ее запуска требуется «место» (в географическом и более широком понятиях), в котором произойдет конструктивное «переплетение» (nexus) 4-х сил-потоков:
  1. Социальной (осознание ситуации критической массой социума). 
  2. Технологической (наличие цифровых решений и архитектур). 
  3. Исполнительской (реальное построение в «живую», овеществление). 
  4. Финансовой (прозрачность кто платит, почему платит, зачем платит, кто получает). 
Из-за динамического характера такого «переплетения» нет необходимости бесконечно теоретизировать о нем и его сил-потоков – время разговоров прошло и необходимо начать практическую работу по запуску и управлению развитием такого «переплетения».

«Умный Город» – это наиболее очевидное «место» для запуска такой схемы, т.к. город начинает всё и для всего. На сегодняшний момент, похоже, что Тунис наиболее близок к запуску этой схемы с ее очевидным распространением на Африку и Арабский (и, возможно, Мусульманский) мир.

Понятно, что «Умные Города» – это только пример и такая схема может использоваться для «Цифрового Здравоохранения», «Умных зданий и жилищ», «Умного Производства», а также «Цифрового Законодательства» и «Цифрового Гос. Управления».



Thanks,
AS