Автор: Михаил Самсонов, вице-президент ЗАО «Группа компаний СТАРТ», к.т.н.
Какие современные информационные технологии могут быть использованы при создании цифрового ЖКХ? Цифровая экономика — это хозяйственная деятельность, ключевым фактором производства которой являются большие объемы данных в цифровом виде, а также их обработка и использование результатов анализа, что позволяет существенно, по сравнению с традиционными формами хозяйствования, повысить эффективность различных видов производства и предоставления услуг. Цифровое ЖКХ как элемент цифровой экономики за счет применения ИКТ должно обеспечивать эффективное управление этой сферой хозяйства. Причем эффективное в такой степени, чтобы из дотационной сделать ее инвестиционно привлекательной.
Цифровое ЖКХ в первую очередь нацелено на решение таких задач, как создание прозрачных, доверительных отношений между субъектами ЖКХ, обеспечение гарантированного качества жилищно-коммунальных услуг, а также развитие дополнительных услуг.
Процессы цифровизации в ЖКХ охватывают следующие уровни:
- инвентаризация, учет зданий и сооружений (создание реестров и паспортов зданий);
- учет объектов коммунальной инфраструктуры (совокупность инженерных систем и объектов, в том числе трубопроводов, линий электропередачи и иных объектов, используемых в сфере электро-, тепло-, водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод
и т. п. ); - учет потребления энергоресурсов для обеспечения электро-, тепло-, водоснабжения (внедрение автоматизированных систем коммерческого учета энергоресурсов, производственных систем контроля коммунальных сетей, мониторинга параметров качества энергоресурсов и др.);
- предоставление услуг в сфере ЖКХ (обеспечение необходимого объема и качества услуг, работа с обращениями, информирование потребителей);
- внедрение ИКТ для автоматизации отношений между субъектами ЖКХ (пред- и договорная деятельность, расчетные и платежные системы, работа с дебиторами, энергосервисные контракты, кредитование, инвестиции, страхование и др.).
В совокупности весь комплекс мероприятий по информатизации позволяет выстроить эффективную систему управления сферой ЖКХ со стороны органов госвласти и местного самоуправления. Сейчас игроки сферы ЖКХ занимаются информатизацией, исходя из собственных интересов. Результатом такой «лоскутной» информатизации может стать напряженность в их взаимоотношениях из-за отсутствия прозрачности. Например, ресурсоснабжающие организации, не имея доступа к абонентским базам данных (БД) многоквартирных домов, за которые отвечают управляющие компании, не могут эффективно управлять собственными финансовыми потоками. Без объективных данных о реальных объемах потребления и потерях энергоресурсов, полученных не на основе статистической отчетности, а с помощью автоматизированных систем измерения, формирование тарифов производится с существенной погрешностью.
ЖКХ и блокчейн
Выход из сложившейся ситуации видится в создании ИКТ-инфраструктуры на основе единых информационных ресурсов, доступ к которым имели бы все заинтересованные субъекты ЖКХ.
Технически ИКТ-инфраструктура в этом случае должна иметь несколько уровней: интеллектуальные устройства (датчики, умные счетчики, контроллеры 
Что представляет собой блокчейн? Это децентрализованная база данных, которая поддерживает растущий набор записей. Она не имеет головного компьютера, а растиражирована между участниками коммерческих отношений. Когда в БД надо добавить новую запись, все участники сети проверяют ее достоверность. Это исключает умышленное искажение данных и формирует доверительные отношения. После одобрения участниками новой записи она упаковывается в блоки и размещается в копиях БД у всех участников. Хронологическая последовательность блоков формирует своеобразную цепочку (chain), которую невозможно изменить после того, как она согласована участниками.
Большое преимущество блокчейна — публичность. Все участники цепочки могут видеть блоки и транзакции, хранящиеся в БД. Это вовсе не означает, что у каждого из них есть возможность знакомиться с фактическим содержанием операций, так как оно зашифровано с использованием определенных ключей пользователей. Самое главное свойство блокчейна — это безопасность/защищенность. Чтобы изменить что-то в базе данных, злоумышленник должен заставить большую часть участников переписать свои копии БД, а это практически невозможно.
Технология блокчейн может быть использована для мониторинга огромного количества подключенных интеллектуальных устройств — счетчиков потребляемых ресурсов, для обработки данных, получаемых с этих устройств, и для координации управления ими. Благодаря децентрализованному подходу при объединении устройств на основе блокчейна участники получают возможность сократить затраты на создание инфраструктуры, в которой не будет единой точки отказа, а используемые в блокчейне криптографические алгоритмы позволят выстроить доверительные отношения между всеми игроками.
Сопряжение данных, полученных от интеллектуальных устройств, с решениями в области финансовых технологий способствует значительному ускорению выполнения операций между субъектами ЖКХ.
Умные контракты
Одна из наиболее проблемных областей ЖКХ — неплатежи или задержки платежей. При действующей системе учета потребления энергоресурсов в многоквартирных домах практически невозможно получить достоверную информацию о реальной ситуации с потреблением и оплатой ресурсов. Это происходит потому, что показания индивидуальных и объектовых приборов учета снимаются в лучшем случае один раз в месяц, а поступление платежей за услуги сильно растянуто во времени: с момента оказания услуги до ее оплаты может пройти полгода. В этих условиях составить баланс потребления ресурсов нельзя.
Но современные цифровые технологии сделали возможными расчеты в режиме реального времени. Если учет энергоресурсов, системы расчетов и платежей объединить так называемыми умными контрактами, можно обеспечить автоматическое перечисление денег по факту оказания услуг. Умные контракты добавляют логику транзакциям, информация о которых хранится в распределенном хранилище блокчейна.
Умный контракт — это электронный алгоритм, описывающий набор условий, выполнение которых определяет некоторые события в реальном мире или в цифровых системах. Основной принцип умного контракта состоит в полной автоматизации и достоверности исполнения договорных отношений. Стороны умного контракта принимают условия договора или отказываются от них, используя свои электронные подписи. Предметом договора могут быть, например, обязательства поставки энергоресурсов определенного качества/объема и оплаты потребленных энергоресурсов. Условия умного контракта, в которых описывается логика исполнения пунктов предмета договора, должны иметь полное математическое описание, которое можно запрограммировать.
Как работает умный контракт? Каждый его участник обладает электронным ключом, которым может зашифровать данные, помещаемые в единые информационные ресурсы (блокчейн). При заключении умного контракта стороны обмениваются электронными ключами для расшифровки данных. Таким образом определяется, кто к каким данным имеет доступ. Без электронных ключей злоумышленник, даже получив доступ к информационным ресурсам, не сможет расшифровать данные. Ресурсоснабжающая организация имеет доступ к данным со всех индивидуальных и объектовых приборов учета домов, собственники жилья видят информацию о показаниях счетчиков в своей квартире и общедомовых счетчиков, а госорганы собирают сводные данные по районам.
Кроме показаний приборов учета, в базу данных блокчейна поступают сведения о начислениях и платежах. Алгоритм расчетов на основе правил распределения денежных средств, объема и качества услуг закладывается непосредственно в логику умного контракта и согласовывается сторонами при его заключении. Автоматическое выполнение контракта в некоторой степени похоже на процесс совершения автоплатежа в банке. Только к подобному автоплатежу «прикручены» автоматическое поступление данных приборного учета и логика распределения средств между участниками контракта.
Рассмотрим инфраструктуру для умных контрактов, обеспечивающую прозрачность платежей и доверительность отношений в ЖКХ. Контроль потребления энергоресурсов реализуется с помощью технологий интернета вещей, распределенное хранилище данных для всех субъектов ЖКХ построено на основе блокчейна, а платежные обязательства автоматически исполняются благодаря умным контрактам.
Предлагаемая инфраструктура может использоваться не только в области электро-, тепло- и водоснабжения, но и, например, для контроля за проведением капитального ремонта многоквартирных домов. Автоматический мониторинг показателей потребления энергоресурсов по дому позволит выявить эффект от проводимых мероприятий в ходе капремонта. Более того, используя ИКТ-инфраструктуру, достаточно просто реализовать энергосервисную модель при ремонте зданий. Когда логика исполнения контрактов ложится на машинный интеллект, привлечение инвестиций на модернизацию здания и его инженерного обеспечения значительно упрощается.
Имея технический доступ к двум основным потокам в ЖКХ (ресурсы и услуги — в сторону потребителей и финансовый поток оплаты — в сторону ресурсоснабжающих, управляющих и сервисных компаний), умные контракты позволяют автоматически производить расчеты по факту оказания услуг в соответствии с реальным объемом и качеством.
Таким образом, умные контракты способствуют учету энергоресурсов в режиме реального времени, сокращению их потерь, повышению качества услуг и стимулируют внедрение энергосберегающих технологий. Кроме того, они обеспечивают информационную прозрачность всей сферы ЖКХ и комплексную защиту информации (персональных данных и коммерческой информации, защиту от несанкционированного доступа), а также позволяют выполнять статистический анализ, моделирование, планирование и прогнозирование потребления ресурсов и спроса на услуги ЖКХ.
