Innovation Planet System Inteligentne zarządzanie

Innovation Planet System
Inteligentne zarządzanie miastami
Pomiar, prognozowanie i komunikowanie pyłu PM10 i hałasu
Proponowane rozwiązanie
Innovation Planet System (IPS) zawiera dwa podsystemy: podsystem przetwarzania danych
oraz podsystem pomiarowy (sieć czujników pomiarowych). Oba systemy zostały zbudowane
INNOVATION PLANET SYSTEM
PODSYSTEMPRZETWARZANIA
DANYCH
PODSYSTEM
POMIAROWY HAŁASU I
PYŁU PM10
RAMAPROJEKTOTOWA
INTELLIGENTOPERATIONS
CENTER
SYSTEMPOWIADAMIANIAUMS
z wykorzystaniem ramy projektowej IBM IOC. Głównymi funkcjonalnościami systemu IPS są:
monitorowanie poziomu pyłu PM10 i hałasu oraz ich prognozowanie w 24 godzinnych cyklach
jak też wspomaganie decydentów w przypadku przekraczania poziomów. System gromadzi
dane pomiarowe w hurtowni danych w czasie rzeczywistym a następnie przetwarza je za
pomocą inteligentnych mechanizmów analitycznych. Funkcjonalność systemu można
rozszerzyć o możliwości pomiaru innych parametrów np. PM 2,5 - zależy to jedynie od
podłączenia odpowiednich czujników pomiarowych.
Uzupełnieniem platformy pozyskiwania i obróbki danych jest sprzężony z nimi system UMS
ALERT służący do dystrybucji informacji wieloma kanałami: np. SMS, Voice Mail, email,
WWW, media elektroniczne i społecznościowe, znaki zmiennej treści, czy cyfrowe bilboardy.
Dzięki takiej integracji platforma może automatycznie informować wg. uzgodnionych polityk
upoważnionych pracowników, służby, zarząd, media, klientów lub okolicznych mieszkańców.
Istnieje także możliwość implementacji systemu w innych dziedzinach, takich jak gospodarka
wodna ( w tym zarządzanie jakością wód,
kontrola przeciwpowodziowa), czy też w
zarządzaniu bezpieczeństwem publicznym, czy koordynacją działań antykryzysowych.
Odczyt danych za
pomocą czujników
pomiarowych
rozmieszczonych
na terenie miasta
Gromadzenie
danych
w hurtowni
danych i Data
Lake
Wizualizacja
danych
w systemie
IPS
Uruchomienie
narzędzi
analitycznych
do
prognozowania
Wspomaganie
decyzji przez organy
wykonawcze
Przekazywanie
powiadomień wg
lokalizacji i
uprawnień
CHARAKTERYSTYKA POTRZEB ODBIORCY
• Innovation Planet System jest skierowany do miast chcących wprowadzić nowe
usługi dla mieszkańców.
• Zapewnia wsparcie w zarządzaniu obszarami takimi jak bezpieczeństwo publiczne,
gospodarka wodna, transport, ochrona środowiska i innymi kluczowymi z punktu
widzenia miast.
• System IPS kierowany jest także dla przedsiębiorstw i organizacji dla których
zarządzanie dużymi zasobami danych (Big Data) jak np. dane środowiskowe - stają
się kluczowe.
• System IPS ułatwia komunikację i automatyzuje proces decyzyjny na wszystkich
szczeblach, zarówno w trybie bieżącym – operacyjnym, jak i długookresowym –
strategicznym.
• IPS jest systemem stworzonym z wykorzystaniem platformy projektowej IBM
Intelligent Operations Center (IOC) która zapewnia jego stabilność i wysoką
skalowalność.
• System IPS może być dostarczany w modelu System as a Service (SaaS). Posiada
też własną szynę integracyjną. Stwarza to warunki do sprawnej integracji z innymi
systemami miasta, przedsiębiorstwa lub dowolnej organizacji.
Integracja danych z wielu źródeł
Łączenie baz danych i informacji z wielu źródeł umożliwia podejmowanie decyzji
dla zarządzania jakością powietrza, ruchem ulicznym, jakością wód, kontrolą
przeciwpowodziową. Może być stosowany w zarządzaniu bezpieczeństwem publicznym.
System IPS może także stanowić szynę integracyjną dla systemów wizualizacji
w centrach operacyjnych.
Przyjazny i łatwy w obsłudze interfejs systemu
System IPS jest opracowany w sposób zapewniający prostą, intuicyjną obsługę zarówno
menedżerom, jak operatorom. W zależności od potrzeb operatorzy systemu IPS mogą
uzyskiwać dostęp zarówno do grupy zdarzeń w mieście (przekraczania poziomu pyłu PM10)
jak też uzyskiwać szczegółowe informacje na temat danego zdarzenia (pomiarów z
pojedynczych stacji).
Zwiększenie efektywności zarządzania zasobami miejskimi
System wspomaga nadawanie priorytetów poszczególnym zdarzeniom. Dostarcza informacji o
dostępnych zasobach miejskich i ich lokalizacji. Dzięki temu możliwe jest ich optymalne
wykorzystanie. Dzięki Standardowym Procedurom Operacyjnym (SOP) system w łatwy
sposób informuje operatora o zaistniałych zdarzeniach.
Funkcjonalności systemu
Wizualizacja danych na mapie
System IPS pozwala na integrację danych z dowolnej liczby
baz danych i istniejących systemów zewnętrznych . Dane
przetwarzane są w czasie rzeczywistym co umożliwia
odzwierciedlenie aktualnego stanu zarządzania miastem.
Dane pomiarowe są wizualizowane za pomocą warstw na
mapie. System zawiera wbudowane filtry umożliwiające
użytkownikowi łatwą selekcję warstw informacji.
Kluczowe wskaźniki wydajności
System IPS dostarcza narzędzi do projektowania
kluczowych wskaźników wydajności dla organizacji.
Dostawcy systemu IPS udostępniają wskaźniki dla
oceny stanu zanieczyszczenia powietrza pyłem PM10 i
hałasem.
Standardowe Procedury Operacyjne
System IPS wspiera implementację Standardowych
Procedur Operacyjnych w organizacji. Dzięki REST
API stwarza warunki do wysyłania komunikatów o
stanie organizacji/miasta do dowolnych systemów
organizacji/miasta, jak też pobierać informacje do IPS.
Dzięki stosowaniu REST API wymiana komunikatów
jest znacznie szybsza, co sprzyja sprawniejszej
współpracy systemów miasta w stanie zagrożenia.
Wspieranie podejmowanie decyzji dzięki zastosowaniu
narzędzi sztucznej inteligencji
Zastosowano procedury modelowania rozmytego do
wspomagania podejmowania decyzji przy przekraczaniu
poziomów pyłu i hałasu. Procedury te zostały
zaimplementowane w systemie IPS w sposób umożliwiający
użytkownikowi łatwą edycję parametrów środowiskowych.
Możliwe jest również wprowadzenie do systemu wiedzy
eksperckiej zarówno o stanie jakości powietrza jak też
warunkach pracy systemu.
Prognozowanie stanu środowiska za pomocą
sztucznych sieci neuronowych
System
IPS
zawiera
moduł
godzinowego
prognozowania poziomu pyłu PM10 i hałasu. Moduł
ten zbudowano z wykorzystaniem sztucznych sieci
neuronowych i danych historycznych o stanie
środowiska.
Dobór
zmiennych
modelu
wyselekcjonowano za pomocą analizy statystycznej w
zależności od warunków funkcjonowania systemu.
Dodatkowe funkcjonalności
• Analiza Big Data i Data Lake
• Raportowanie, śledzenie i obsługa incydentów i zdarzeń miasta
• Prezentacja stanu zarządzania miastem zgodnie z duchem Smart Cities
(integracja danych i systemów)
• Praca systemu w czasie rzeczywistym dzięki zasilaniu systemu siecią czujników
pomiarowych
• Łatwe zarządzanie użytkownikami (w zależności od dziedziny) i uprawnieniami
• Możliwość dostosowania interfejsu do potrzeb użytkowników miasta
• Niezależny rozwój systemu i sieci pomiarowej dzięki REST API
• Obsługa szyny integracyjnej ESB (Enterprise Service Bus)
• Wielokanałowa komunikacja do wybranych odbiorców (UMS)
Wysokopoziomowa architektura systemu
System IPS zawiera wbudowane komponenty:
• Integracyjne – szynę ESB
• Silnik reguł biznesowych
• Narzędzia pozwalające na budowanie warstwy prezentacji
• Silnik raportowy, Business Intelligence (BI) i Data Lake
• Silnik przetwarzania zdarzeń z wielu systemów w czasie rzeczywistym
• Modele przetwarzania rozmytego i sieci neuronowych
• Podsystem sieci pomiarowych (pyłu i hałasu)
Korzyści wynikające z wdrożenia systemu IPS:
•
Gromadzenie w jednym miejscu wszystkich informacji oraz statystyk
niezbędnych
do sprawnego zarządzania organizacją / miastem,
•
Zarządzanie na podstawie rzeczywistych danych bezpieczeństwem miasta
w sytuacjach kryzysowych (np. powódź, zagrożenia ekologiczne, brak zasilania
w energię elektryczną, wypadki drogowe),
•
Zarządzanie bezpieczeństwem publicznym dzięki możliwości analizowania
miejsc i rodzaju występujących zagrożeń.
•
Wspomaganie decyzji w zakresie zarządzanie ruchem miejskim, na podstawie
obserwowanych lub przewidywanych zjawisk (np. korki, przekroczenie norm
hałasu),
•
Natychmiastową komunikację o alarmach, informacjach i zagrożeniach z
wykorzystaniem wielu możliwych kanałów informacyjnych
Operator IPS oferuje:
• Kompleksową analizę wymagań organizacji (miast)
• Dostarczenie systemu w postaci usługi lub projektu inwestycyjnego, dostosowanego
do potrzeb i wymagań organizacji
• Budowa, wdrożenie i utrzymanie systemu pomiarowego pyłu PM10 i hałasu, na
życzenie rozszerzenie pomiaru o inne wskaźniki.
• Integrację aplikacji z istniejącymi systemami dzięki wykorzystaniu szyny
integracyjnej
• Stworzenie dedykowanej platformy przetwarzania danych
• Budowę hurtowni / Data Lake Analytics
• Szkolenie użytkowników
Wymania sprzętowe
System dostarczany jest w ramach usługi Infrastructure as a Service.
Na życzenie klienta może być przygotowana instalacja lokalna wg.
uzgodnionych indywidualnie parametrów.
KONTAKT:
WSB IBM CENTER FOR ADVANCED STUDIES
WSB University in Gdańsk
Aleja Grunwaldzka 238 A, 80-266 Gdansk
DYREKTOR WSB CENTER FOR ADVANCED STUDIES
prof. dr hab. inż. Cezary Orłowski
http://www.wsb.pl/english/ibm-center-for-advanced-studies
Tel. 508876784
KIEROWNIK PROJEKTU
Mgr inż. Katarzyna Ossowska
http://smartcities.ovh/
Tel. 793297544
Dyrektor Programu Smarter Cities w IBM Polska
Marek Okularczyk
[email protected]
Tel. 601 606 933