Ход выполнения работ. Этап 1

По результатам первого этапа проекта «Применение технологий Интернета Вещей в проблеме вывоза городских отходов в рамках концепции Умного города» за счет средств субсидии были получены следующие результаты:

• выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему исследования; 
• разработана архитектура платформы для концепции знания-как-сервис (Knowledge-as-a-Service (KaaS)) релевантной проблеме сбора ТБО; 
• разработана архитектуры платформы для обмена данными между городскими службами (администрация города, муниципалитеты, ЖКХ, полиция) с коммерческими организациями (перевозчики, фабрики по переработке ТБО и т.д.)
• проведено патентное исследование
• произведена закупка оборудования для создания пилотного проекта облачной системы поддержки принятия решений и управления процессом вывоза ТБО в рамках концепции Умного городах на основе технологий IoT на втором этапе проекта.

Таким образом, были разработаны теоретические и архитектурные основы системы управления вывозом ТБО в рамках концепции Умного города.

Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему исследования включает в себя следующие разделы:

• Общие вопросы построения интеллектуальных систем сбора мусора, основанных на принципах Интернета Вещей в рамках концепции Умного города 
• Современные тенденции, перспективы и направления развития систем контекстной и ситуационной осведомленности для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города в приложении к проблеме сбора ТБО 
• Теоретические основы системы контекстной и ситуационной осведомленности (Context and Situation Awareness) для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города 
• Практические аспекты создания систем управления большими данными и контекстом для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города в приложении к проблеме сбора ТБО 
• Анализ и выбор средств связи и передачи данных
• Анализ и выбор технических решений для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города 

Архитектура платформы для концепции знания-как-сервис (Knowledge-as-a-Service (KaaS)) релевантной проблеме сбора ТБО обеспечивает интеграцию процессов и абстрактных компонентов. На данном этапе была разработана высокоуровневая архитектура, которая будет детализироваться на последующих этапах. Роль компонента KaaS заключается в получении новой информации или знаний за счет извлечения актуальных данных из систем хранения, информации получаемой от сенсоров и произведения с этими данными определенных преобразований. Созданные таким образом знания должны доставляться потребителям в качестве сервиса на основе протокола OMI/ODF или сохраняться во внутреннем хранилище для последующего использования в качестве источника новых знаний.

Архитектура платформы для обмена данными между городскими службами (администрация города, муниципалитеты, ЖКХ, полиция) с коммерческими организациями (перевозчики, фабрики по переработке ТБО и т.д.) является трехуровневой: уровень первичной обработки данных, уровень хранения и управления данными и уровень сервисов. Архитектуры платформы предусмотрены следующие участники: городская администрация, муниципалитеты, ЖКХ, компании осуществляющие перевозку ТБО, компании осуществляющие переработку и хранение ТБО, ГИБДД, санитарно-эпидемические организации, экологические организации и жители города. Список участников может пополняться и меняться, могут возникать новые сценарии работы.

Патентные исследования проведены в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96. Объектом патентных исследований является система контекстной и ситуационной осведомленности для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города в приложении к проблеме сбора ТБО. Целью патентных исследований является исследование технического уровня разработки. В рамках проекта предполагается разработка инструментов, предназначенных для создания контекстно-осведомленных систем для умных городов, новых инструментов представления контекста, методов сохранения данных, а также методов получения данных в рамках концепции «knowledge as a service» (KaaS). В дальнейших исследованиях эти данные будут использованы для создания интеллектуальных систем и сервисов IoT, таких как контекстно-зависимые системы в рамках концепции «context as a service» (CaaS). Проектом предусматривается разработка соответствующего программного обеспечения (ПО), а также разработка на этой основе ПО для пилотного проекта облачной системы управления процессом вывоза твердых бытовых отходов в умных городах. Задачей патентных исследований является исследование технического уровня, новизны и патентоспособности систем контекстной и ситуационной осведомленности для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города в приложении к проблеме сбора ТБО. Предметом поиска выступают системы контекстной и ситуационной осведомленности для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города в приложении к проблеме сбора ТБО.

В рамках выполнения проекта Университетом ИТМО было приобретено оборудование с целью создания облачной системы, осуществляющей автоматизированное управление процессом вывоза твердых бытовых отходов (ТБО) в «Умных городах», обеспечивающей взаимодействие участников процесса, сбор, хранение и предоставление контекстной информации о состоянии городской инфраструктуры и потребностях участников системы на основе модели Context as a Service.
Приобретённое оборудование предназначено для прототипирования элементов- участников процесса вывоза ТБО:

• контейнера для раздельного сбора мусора, оснащенного набором датчиков контроля состояния окружающей среды, наполненности, системой предварительной обработки, хранения и передачи данных; 
• системы аутентификации и нотификации жителей, как участников бизнес-процесса; 
• автоматизированного рабочего места водителя мусоровоза, 
• систему позиционирования, контроля состояния и обмена данными с центром управления транспортного средства; рабочее место диспетчера системы. 

По результатам первого этапа проекта «Применение технологий Интернета Вещей в проблеме вывоза городских отходов в рамках концепции Умного города» за счет внебюджетных средств были получены следующие результаты:

• Разработаны теоретические основы системы контекстной и ситуационной осведомленности (Context and Situation Awareness) для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города
• Разработана мобильная система хранения данных (Edge Data Storage) и систем интеллектуальной фильтрации данных

В ходе разработки теоретических основ системы контекстной и ситуационной осведомленности (Context and Situation Awareness) для Интернета Вещей в рамках концепции Умного города были решены следующие задачи:

•  Проведены исследования в области  теории контекстной и ситуационной осведомленности, технологий и технологических платформ
• Подготовлен обзор возможностей представления семантики и знаний, поддерживаемых/предоставляемых платформами, предлагаемыми различными партнёрами в Биотоп,
• Проведено обсуждение дополнительных базовых блоков, которые следует разработать, для того что бы упростить создание реально унифицированной экосистемы Интернета Вещей
• Разработка детального описания контекстной технологической платформы Context Spaces Theory (CST)
• Разработка предварительных элементов концептуальной теоретической технологической платформы предоставления контекста и представленных их приложений для различных прикладных сценариев bIoTope

В ходе разработки мобильной системы хранения данных (Edge Data Storage) и систем интеллектуальной фильтрации данных были решены следующие задачи:

• Проведены исследования в области  технологией Big Data и платформах, определяющих современный технологический ландшафт в этой области
• Подготовлен обзор возможностей технологий хранения и аналитики поддерживаемых/предоставляемых платформами предлагаемыми различными партнёрами в bIoTope
• Проведено обсуждение дополнительных базовых блоков, которые следует разработать, для того что бы упростить создание реально унифицированной экосистемы Интернета Вещей
• Предоставлено более детального описания Big Data платформ, предоставленных двумя различными партнерами Биотоп, а именно Cityzendata и Университетом Люксембурга
• Переставлены первые результаты разработки элементов концептуальной основы, которые будут разработаны и применены в различных прикладных сценариях