Технологии

Система потоковой передачи событий в архитектуре умного города

31 Марта 2021
Система потоковой передачи событий в архитектуре умного города

«Умный город – это городской район, который использует различные типы электронных датчиков Интернета вещей (IoT) для сбора и использования данных, – пишет Кай Вёрнер из DZone – Затем эти данные дают представление о том, как эффективно управлять активами, ресурсами и услугами».

«Умный город – это такой подход к урбанизации, который использует инновационные технологии для расширения общественных услуг и экономических возможностей, улучшения городской инфраструктуры, снижения затрат и потребления ресурсов, а также повышения гражданской активности», – пишет Джонатан Райхенталь в своей книге «Умные города для чайников».

Умный город даёт много преимуществ для управления городом и в целом для цивилизации, среди которых:

  • Повышение безопасности пешеходов и транспортных средств;

  • Активно задействованные экстренные службы;

  • Снижение количества пробок на дорогах;

  • Подключённые и автономные транспортные средства;

  • Улучшенное качество обслуживания клиентов;

  • Автоматизированные бизнес-процессы.

Важная деталь умных городов – необходимость сотрудничества между различными заинтересованными сторонами.

Инициативы «умного города» обычно включают в себя продукты и мобильные приложения следующих городских служб, поставщиков и операторов:

  • Агенты государственного сектора (правительство и городские службы) – законы, нормативные акты, инициативы и бюджеты;

  • Производители и поставщики оборудования – умные автомобили, беспилотники, светофоры;

  • Телекоммуникационные провайдеры – стабильные сети с высокой пропускной способностью и низкой задержкой (5G, Wi-Fi hotspots);

  • Услуги мобильности – райд-хайлинг, каршеринг, маршрутизация карт;

  • Облачные провайдеры – облачная нативная инфраструктура для бэкенд-приложений и сервисов;

  • Поставщики программного обеспечения – SaaS, edge и мобильные приложения для CRM, аналитики, платежей, геолокационных сервисов и многого другого.

Различные заинтересованные стороны часто конкурируют. Например, города хотят создавать свои собственные службы мобильности, потому что те являются главными «воротами» для конечных пользователей.

Финансирование – это ещё один ключевой вопрос. IoT Analytics утверждает, что города «обычно рассчитывают либо на государственное, либо на частное финансирование для реализации своих проектов умных городов. Чтобы преодолеть связанные с финансированием ограничения, успешные умные города, как правило, поощряют и облегчают сотрудничество между государственным и частным секторами (т.е. государственно-частное партнёрство) в разработке и реализации проектов умных городов».

Умный город функционирует наряду с различными интерфейсами, структурами данных и технологиями. Многие потоки данных большого объёма должны быть интегрированы, коррелированы и обработаны в режиме реального времени. Масштабируемость и эластичная инфраструктура необходимы для успеха. Многие потоки данных содержат критически важные рабочие нагрузки и должны обеспечивать надёжность, нулевую потерю данных и постоянство.

Платформа потоковой передачи событий, основанная на экосистеме Apache Kafka, предоставляет все эти возможности.

Примеры использования smart city («умный город») часто включают гибридные архитектуры. Некоторые части должны работать «на краю» – ближе к улицам, зданиям, камерам и многим другим интерфейсам для высокой доступности, низкой задержки и снижения затрат.

Умные города и деятельность государственного сектора обычно рассматриваются вместе. Вот несколько вариантов использования, эффективность которых растёт за счёт использования потоковой передачи событий:

  • Гражданские услуги:
    • Медицинские услуги – модернизация больниц, контроль дистанции отслеживания и отслеживания;
    • Эффективное и цифровое вовлечение граждан – процесс подачи заявления на получение персонального удостоверения личности;
    • Открытые биржи – услуги мобильности, работа с такими партнёрами, как автопроизводители.
  • Умные города:
    • Умное вождение, парковка, здания, окружающая среда;
    • Управление отходами;
    • Услуги по мобильности.
  • Энергетика и коммунальные услуги:
    • Интеллектуальные сети и коммунальная инфраструктура;
    • Распределение энергии, умный дом, умные счетчики, умная вода.
  • Безопасность:
    • Правоохранительные органы и надзор;
    • Оборона и военные;
    • Кибербезопасность.
Норвежский департамент труда и социального обеспечения служит прекрасным примером агента государственного сектора, который реализовал жизнь своих граждан как поток событий.

Это приводит к тому, что гражданин имеет цифрового двойника, который позволяет использовать различные варианты для обработки данных в режиме реального времени и пакетной обработки. Например, новые идентификационные заявки могут обрабатываться и контролироваться в режиме реального времени, в то время как анонимизированные данные граждан позволяют агрегировать улучшающиеся городские службы, например, нанимая правильное количество людей для каждого отдела.

Очевидно, что такой вариант использования возможен только с учётом безопасности и управления данными. Аутентификация, авторизация, шифрование, управление доступом на основе ролей, журналы аудита, происхождение данных и другие концепции должны применяться от начала до конца с помощью платформы потоковой передачи событий.

Умный город требует большего, чем интеграция данных в реальном времени и обмен сообщениями в реальном времени. Многие варианты использования возможны только в том случае, если данные также обрабатываются непрерывно в режиме реального времени. Именно здесь в игру вступают собственные фреймворки обработки потоков Kafka, такие как Streams и ksqlDB. 

Государственный сектор и архитектура умного города используют потоковую передачу событий для различных вариантов использования. Причины те же, что и во всех других отраслях: Поток обеспечивает открытую, масштабируемую, эластичную инфраструктуру. Кроме того, система проходит боевую проверку и работает в любой инфраструктуре (edge, дата-центр, облако, голый металл, контейнеры, Kubernetes, полностью управляемые SaaS, такие как Confluent Cloud).

Но потоковая передача событий – это не «серебряная пуля» для каждой проблемы. Поток дополняет другие технологии, такие как MQTT для пограничной интеграции или облачное озеро данных для пакетной аналитики.


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный канал на TamTam

Источник: По материалам DZone
Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~O8gs3
18.08.2025
Перспективы компании Eutelsat в области использования низкоорбитальных спутников (LEO) могут омрачаться упадком геостационарной орбиты (GEO). Это связано с тем, что многие клиенты переходят от использования GEO-спутников к LEO-спутникам для различных целей, таких как мобильная связь и фиксированная связь, что может снизить спрос на услуги Eutelsat на геостационарной орбите.
15.08.2025
Космический шторм, подобно своему земному прототипу, движется по огромным спиралям и имеет спокойный центр, напоминающий глаз. Однако вместо облаков и дождя эти электромагнитные бури состоят из плазмы — заряженных частиц, которые приводятся в движение магнитным полем Земли.
14.08.2025
Корпорация Rocket Lab, занимающаяся пусковыми услугами и космическими системами, была выбрана для запуска специальной миссии Electron для Европейского космического агентства («ЕКА»). Она попытается развернуть первую пару спутников для будущей навигационной группировки «Европа».
14.08.2025
Агентство космической программы Европейского союза (EUSPA) официально активировало новую открытую службу проверки подлинности навигационных сообщений Galileo (OSNMA), которая расширяет возможности системы по борьбе с подделкой сигналов и данных.

СТАТЬИ ГЛОНАСС

Киберугрозы как реальность сегодняшнего дня
В 2024 году в нашей стране было зарегистрировано более 765 тысяч правонарушений, совершённых с применением информационно-телекоммуникационных технологий, что составляет приблизительно 40% от общего объёма преступлений. Такие данные приводит новостной сайт Центра международной торговли со ссылкой на МВД РФ. В этом году их будет зарегистрировано ещё больше – можно ни разу не сомневаться. Цифровизация проникла во все сферы деятельности, сделав нашу жизнь продвинутой и комфортной – мы привыкли мгновенно оплачивать всё что хочешь через банковские приложения, управлять бизнесом в облаке, общаться в социальных сетях и одним кликом скупать содержимое маркетплейсов. Увы – вслед за этими удобствами идут массовые утечки персональных данных, промышленный шпионаж, репутационные риски, угрозы национальной безопасности и пр. Это не только экономические потери, но и серьёзные вызовы для государственного суверенитета и общественного доверия к цифровым системам.