Details

Данная работа посвящена исследованию и разработке концепции для оптимизации системы оповещения населения при чрезвычайных ситуациях (происшествиях), с помощью применения цифровых технологий на примере Аппаратнопрограммного комплекса «Безопасный город» и экосистемы «Умный город» на уровне. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1) Изучение правовой и нормативной базы в сфере обеспечения безопасности и оповещения населения. 2) Изучение вариантов технической реализации систем оповещения в бытовом сегменте. 3) Определение имеющихся потенциалов для оптимизации СОН на базе инноваций. 4) Разработка предложений по оптимизации систем оповещения с необходимым обоснованием. В рамках работы проведён подробный анализ истории, нормативно-правовой базы и существующих недостатков систем оповещения населения различного уровня, выявив ограниченный охват населения в сфере происшествий, возможных в повседневной жизни при бытовых условиях. Для преодоления этих ограничений сформирована критериальная база оценки эффективности, разработана и смоделирована архитектура дополнительного сегмента системы оповещения населения локального уровня, встраиваемого в систему «Умного города». Практическое исполнение предложенных мер включает оснащение жилых многоквартирных домов, интеллектуальными датчиками для мониторинга параметров окружающей среды и состояния инженерных систем, развёртывание систем видеонаблюдения с возможностью ведения аналитики, а также создание автоматизированных каналов экстренного оповещения местного населения и соответствующих экстренных служб. Техническое обоснование опирается на использование комплекса технологий: IoT для сбора данных, Big Data для их обработки, искусственного интеллекта для анализа и принятия решений. В результате исследования подтверждена теоретическая и практическая состоятельность выдвинутой гипотезы. Разработаны конкретные рекомендации по внедрению, доказана через математическое моделирование достижимость необходимой надёжности и оптимальной стоимости решений. Основным научным результатом является целостная концепция оптимизации, которая обеспечивает наблюдаемость угроз на бытовом уровне, их автоматическую нейтрализацию и существенное сокращение времени реагирования, что в конечном итоге направлено на повышение безопасности и сохранение жизни и здоровья граждан. Для достижения данных результатов в работе использовались: математическое моделирование в среде MATLAB/Simulink, технологии Интернета вещей (IoT), анализ больших данных (Big Data), элементы искусственного интеллекта (AI) для прогнозирования и управления, а также конкретные протоколы беспроводной связи, такие как LoRaWAN. Практическая реализация предложений базируется на применении отечественного оборудования и программно-аппаратных комплексов, соответствующих требованиям нормативной базы и концепции «Умный город».

This work is devoted to the research and development of a concept for optimizing the public notification system in case of emergencies (incidents) using digital technologies using the example of the "Safe City" Hardware and Software complex and the "Smart City" ecosystem at the level of. The research set the following goals: 1) Study of the legal and regulatory framework in the field of security and public notification. 2) Study of options for the technical implementation of notification systems in the household segment. 3) Identification of the available potentials for optimizing SLEEP based on innovation. 4) Development of proposals for optimizing notification systems with the necessary justification. As part of the work, a detailed analysis of the history, regulatory framework and existing shortcomings of public notification systems at various levels was carried out, revealing a limited coverage of the population in the field of incidents possible in everyday life under living conditions. To overcome these limitations, a criterion base for evaluating effectiveness has been formed, and the architecture of an additional segment of the local-level public notification system integrated into the Smart City system has been developed and modeled. The practical implementation of the proposed measures includes equipping residential apartment buildings with intelligent sensors for monitoring environmental parameters and the condition of engineering systems, deploying video surveillance systems with the ability to conduct analytics, as well as creating automated emergency notification channels for the local population and relevant emergency services. The technical justification is based on the use of a range of technologies: IoT for data collection, Big Data for data processing, artificial intelligence for analysis and decision-making. As a result of the research, the theoretical and practical validity of the proposed hypothesis has been confirmed. Specific recommendations for implementation have been developed, and the achievability of the necessary reliability and optimal cost of solutions has been proven through mathematical modeling. The main scientific result is a holistic optimization concept that ensures the observability of threats at the household level, their automatic neutralization and a significant reduction in response time, which ultimately aims to improve safety and preserve the life and health of citizens. To achieve these results, the work used mathematical modeling in the MATLAB/Simulink environment, Internet of Things (IoT) technologies, big data analysis, artificial intelligence (AI) elements for forecasting and control, as well as specific wireless communication protocols such as LoRaWAN. The practical implementation of the proposals is based on the use of domestic equipment and software and hardware complexes that meet the requirements of the regulatory framework and the Smart City concept.