شهر هوشمند

شهر هوشمند، شهری است که از فناوری اطلاعات و ارتباطات به منظور افزایش بهره وری عملیاتی، به اشتراک گذاری اطلاعات با مردم و ارتقاء کیفیت خدمات دولتی و رفاه شهروندان استفاده می کند.

از آنجا که تعریف دقیق بسته به اینکه با چه کسی صحبت می کنید متفاوت است، با این حال ماموریت فراگیر یک شهر هوشمند، بهینه سازی عملکرد شهرها و رونق رشد اقتصادی، بهبود کیفیت زندگی شهروندان خود با استفاده از تکنولوژی های هوشمند و تجزیه و تحلیل داده ها است.

ویژگی های یک شهر هوشمند؛ فن آوری های هوشمند شهر

روندهای جدید مانند اتوماسیون، یادگیری ماشینی و اینترنت اشیاء (IoT) محرک تصویب شهر هوشمند هستند.

از لحاظ نظری، هر منطقه از مدیریت شهری را می توان در ابتکار شهر هوشمند گنجانید. بهترین مثال دستگاه کارت پارک هوشمند است که با استفاده از یک برنامه به رانندگان کمک می کند تا بدون چرخیدن طولانی در محله های شلوغ شهر فضاهای پارکینگ موجود را پیدا کنند. کنتور هوشمند همچنین پرداخت دیجیتال را امکان پذیر می سازد، بنابراین دیگرهیچ نگرانی برای نداشتن سکه وجود نخواهد داشت.

علاوه بر این، مدیریت ترافیک هوشمند در میدان حمل و نقل، برای نظارت و تحلیل جریان های ترافیکی و به منظور بهینه سازی چراغ های خیابان استفاده می شود تا براساس زمان روز یا ساعت ازدحام از ترافیک شدید جاده ها جلوگیری کند. حمل و نقل هوشمند عمومی یکی دیگر از جنبه های شهر های هوشمند است که نیازهای کاربر را در حمل و نقل عمومی برطرف میکند. شرکت های حمل و نقل هوشمند می توانند خدمات را هماهنگ کنند و نیازهای رانندگان را در زمان واقعی برطرف سازند، بهره وری و رضایت آنها را ارتقا دهند. اشتراک گذاری خودرو و دوچرخه نیز جزو خدمات مشترک در یک شهر هوشمند است.

حفظ و بهره وری از انرژی، تمرکز اصلی شهرهای هوشمند است. زمانی که اتومبیل یا عابر پیاده در جاده ها وجود ندارد از سنسورهای هوشمند، چراغ های کم نور استفاده می کند. فن آوری شبکه هوشمند برای ارتقاء عملیات، تعمیر و نگهداری و برنامه ریزی، و تأمین قدرت طبق تقاضا و نظارت بر قطع برق استفاده می شود.

ابتکارات شهر هوشمند نیز با هدف نظارت و رفع دغدغه های زیست محیطی مانند تغییرات اقلیمی و آلودگی هوا بکار می رود. بهداشت و درمان نیز با فناوری های هوشمند ارتقا می یابد، از سطل های  زباله مرتبط با اینترنت و سیستم های مدیریت ناوگان IoT برای جمع آوری و دفع زباله استفاده می کند یا از سنسورها برای اندازه گیری پارامترهای آب و تضمین کیفیت آب آشامیدنی در قسمت جلو سیستم، و حذف صحیح فاضلاب و زهکشی در قسمت عقب استفاده می کند.

فناوری شهر هوشمند بطور روزافزون برای بهبود امنیت عمومی ، از مناطق نظارت بر جرم و جنایت بالا گرفته تا ارتقاء آمادگی اورژانس از سنسور استفاده می کند. برای مثال، سنسورهای هوشمند می توانند جزء مهمی از یک سیستم هشدار اولیه باشند که خشکسالی، سیل، رانش زمین و یا طوفان ها را از قبل اطلاع می دهند.

ساختمان های هوشمند نیز اغلب بخشی از یک پروژه شهر هوشمند است. زیرساخت های میراثی را می توان بازسازی کرد و ساختمان های جدید را به سنسورها مجهز کرد تا نه تنها مدیریت به موقع فضا و امنیت عمومی را تضمین کند، بلکه سلامت سازمانی ساختمان ها نیز کنترل شود. اتصال سنسورها به ساختمان ها و سازه های دیگر می تواند فرسایش و گسستگی را شناسایی کند و در صورت نیاز به مقامات اطلاع دهد تا آن را ترمیم کنند. شهروندان می توانند در این مورد کمک کنند، آنها می توانند از طریق برنامه شهر هوشمند در صورت نیاز تعمیرات در ساختمان ها و زیرساخت های عمومی، مانند چاله ها، را به مقامات اطلاع رسانی کنند. از سنسورها همچنین می توان برای تشخیص نشت در سیستم های لوله اصلی آب و سایر سیستم های استفاده کرد و به این ترتیب هزینه ها را کاهش داد و بهره وری کارکنان عمومی را بهبود بخشید.

فنآوریهای شهر هوشمند همچنین باعث بهره وری تولیدات شهری و کشاورزی شهری می شود، از جمله می توان به ایجاد شغل، بهره وری انرژی، مدیریت فضا و کالاهای تازه برای مصرف کنندگان اشاره کرد.

شهرهای هوشمند پایداری را ترویج می دهند

پایداری یکی دیگر از جنبه های مهم شهر های هوشمند است. پیش بینی می شود که در سال های آینده، شهرنشینی بیشتر شود – امروزه 80 درصد جمعیت ایالات متحده در مناطق شهری زندگی می کنند، در حالی که 50 سال پیش این میزان 60 درصد  بوده است. فناوری هوشمند در سالهای آینده به شهرها کمک می کند تا برای رفاه شهروندان و بهره وری دولت در مناطق شهری، رشد و بهبود بهره وری را حفظ کند.

کنتورهای آب و درپوش دریچه ها  فقط  نمونه ای از دیگر اجزای شهر است که با سنسورهای هوشمند نظارت می شود. وای فای رایگان و یا در دسترس عموم یکی دیگر از مزیت های شهرهای هوشمند است.

چالش ها و نگرانی های شهر هوشمند

ابتکارات شهرهوشمند باید افرادی داشته باشد که بخواهند به آن کمک کنند: از جمله ساکنان، تجار و بازدیدکنندگان آن. رهبران شهر نه تنها باید آگاهی مردم را در رابطه با مزایای استفاده از فن آوری های شهر هوشمند بالا ببرند، بلکه باید از داده های باز و دموکراتیک برای شهروندانشان استفاده  کنند. اگر مردم  بدانند در چه موردی مشارکت می کنند و از مزایای آن باخبر باشند، به احتمال زیاد مشارکت و فعالیت می کنند.

تقویت همکاری بین بخش دولتی و خصوصی و ساکنین شهر، کلید ایجاد یک شهروند هوشمند است که در آن مشارکت  می کند و خود را توانمند می سازند و در شهر و جامعه نقش مثبتی ایفا می کند. روش های جدید و نوآورانه همکاری می تواند این مشارکت تعاملی را بهبود بخشد. پروژه های شهر هوشمند می بایست برنامه هایی داشته باشد که داده های حمل و نقل را ایجاد و در دسترس شهروندان قرار دهد، این امر اغلب از طریق یک پورت اطلاعات باز یا برنامه تلفن همراه امکان پذیر می شود. این امر ساکنین را قادر می سازد تا داده ها را بررسی کنند و از استفاده آن مطلع شوند. ساکنان  با استفاده از برنامه شهر هوشمند نیز می توانند کارهای شخصی ازجمله کنترل مصرف انرژی خانگی خود، پرداخت صورتحساب و یافتن حمل و نقل عمومی کارآمد را انجام دهند.

مخالفان شهر هوشمند نگرانند که مدیران شهر نتوانند حریم خصوصی داده ها و ایستایی امنیت را حفظ کنند، آنها می ترسند که اطلاعات روزانه شهروندان در معرض دیگر افراد قرار بگیرد یا اینکه خطر هک یا سوء استفاده از اطلاعات رخ دهد. علاوه بر این، حضور سنسورها و دوربین ها ممکن است به عنوان تعرض به حریم شخصی یا نظارت دولتی تلقی شود. برای رفع این مشکل، داده های جمع آوری شده شهر هوشمند باید ناشناس باشند و اطلاعات شخصی قابل شناسایی نباشند.

نمونه هایی از شهرهای هوشمند

ابتکار شهر هوشمند کانزاس سیتی، Mo، شامل چراغ های خیابان هوشمند، کیوسک های تعاملی و بیش از 50 بلوک Wi-Fi عمومی رایگان در امتداد مسیر دو مایلی تراموای این شهر است. فضاهای در دسترس پارکینگ ها، جریان ترافیک و مکان های پر تردد همگی بطور عمومی از طریق برنامه مصور سازی اطلاعات شهر در دسترس هستند.

سان دیگودر اوایل سال 2017 در حدود 3200 سنسور هوشمند برای بهینه سازی ترافیک و پارکینگ و افزایش امنیت عمومی، آگاهی زیست محیطی و قابلیت زیست کلی برای ساکنان آن نصب کرده است. ایستگاه های  تبدیل نور خورشید به برق به منظور قدرت بخشیدن به استفاده از وسیله نقلیه الکتریکی در دسترس هستند و دوربین های متصل به امر نظارت بر ترافیک و وقوع دقیق جرم کمک می کند.

ایالت شهر سنگاپور که اغلب استانداردهای طلایی شهرهای هوشمند در نظر گرفته می شود، با استفاده از سنسورها و دوربین های فعال IoT بر پاکیزگی فضاهای عمومی، ازدحام جمعیت و حرکت وسایل نقلیه ثبت شده محلی نظارت دارد. فن آوری های هوشمند آن به شرکت ها و ساکنین کمک می کند تا مصرف انرژی، تولید زباله و استفاده از آب را به موقع کنترل کنند. این ایالت همچنین در حال آزمایش وسایل نقلیه خودگردان، از جمله اتوبوس های کامل رباتیک و همچنین سیستم نظارت بر سالمندان است تا از سلامتی و رفاه شهروندان سالمند اطمینان پیدا کند.

فناوری شهر هوشمند  در دبی، امارات متحده عربی، برای مسیریابی ترافیکی، پارکینگ، برنامه ریزی زیرساختی و حمل و نقل استفاده می شود. این شهر همچنین از خدمات پزشکی از راه دور و مراقبت های بهداشتی هوشمند، و همچنین ساختمان های هوشمند، سرویس های هوشمند، آموزش هوشمند و گردشگری هوشمند استفاده می کند.

سیستم حمل و نقل هوشمند و سیستم های اتوبوس هوشمند بارسلونا، اسپانیا، با ایستگاه های هوشمند اتوبوس کار می کند که وای فای رایگان، ایستگاه های شارژ USB و به روز رسانی برنامه اتوبوس را برای رانندگان ارائه می کند. برنامه اشتراک گذاری دوچرخه و برنامه پارکینگ هوشمند نیز وجود دارد که شامل گزینه های پرداخت آنلاین نیز هستند. این شهر همچنین از سنسورها برای نظارت بر درجه حرارت، آلودگی و صوتی، و نیز نظارت بر رطوبت و سطح بارندگی استفاده می کند.