ساخت شهرهای هوشمند بدون فناوری اینترنت چیزها (IoT) نمی توانند انجام دهند. فناوری IoT پشتیبانی داده های زمان واقعی را برای چندین زمینه مانند زیرساخت های شهری ، زندگی ساکنان ، امنیت عمومی و مدیریت ترافیک فراهم می کند و سنگ بنای تحقق شهرهای هوشمند است. از طریق جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های کارآمد ، شهرهای هوشمند می توانند یک تجربه راحت تر ، ایمن و سازگار با محیط زیست زندگی شهری را ارائه دهند.
با این حال ، تحقق "هوشمندی" یک شهر صرفاً به شبکه دستگاه ها متکی نیست. در هنگام ترویج اجرای شهرهای هوشمند ، دولت باید رابطه بین اهداف اصلی خود ، مکانیسم های مدیریت و کاربردهای فناوری را روشن کند و استراتژی های مؤثر مدیریت داده ها را تدوین کند.
چه چیزی باعث می شود یک شهر "هوشمند" باشد؟
1. ویژگی های کلیدی شهرهای هوشمند
هسته اصلی یک شهر هوشمند در:
جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های بزرگ: داده های منابع مختلف ، مانند دوربین های ترافیکی ، سنسورها و دستگاه های مقیم ، به صورت مرکزی جمع آوری و از طریق هوش مصنوعی ، یادگیری ماشین و الگوریتم های پیشرفته مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.
سیستم پشتیبانی تصمیم گیری مبتنی بر داده ها: با تجزیه و تحلیل داده های زمان واقعی و تاریخی ، فرایندهای تصمیم گیری مانند بهینه سازی ترافیک ، تخصیص انرژی و برنامه ریزی شهری را ارتقا می بخشد.
اتصال شبکه کارآمد ، سریع و پایدار: اتصال اینترنت پر سرعت از اشیاء (مانند 5G) کلید پشتیبانی از انتقال داده های زمان واقعی است.
2. اتصال با خرد برابر نیست
حتی اگر یک شهر ممکن است از امکانات شبکه ای به خوبی توسعه یافته برخوردار باشد ، این بدان معنی نیست که "یک شهر هوشمند" است. جوهر خرد نهفته است:
تجزیه و تحلیل داده های منظم
بهینه سازی مداوم و مکانیسم بازخورد بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل
بنابراین ، صرفاً داشتن زیرساخت ها و تجهیزات متصل به شبکه کافی نیست. پردازش هوشمند و کاربرد داده ها "خرد" واقعی است.
معماری فنی و منابع داده شهرهای هوشمند
بستر نرم افزاری و سیستم عامل
شهرهای هوشمند معمولاً به سیستم عامل های شهر مبتنی بر ابر متکی هستند.
این سیستم عامل ها مسئول هستند:
داده های جمع شده از چندین زمینه
به اشتراک گذاری اطلاعات بین بخش را تحقق بخشید
از رابط های دسترسی به داده های باز پشتیبانی کنید تا یک فضای نوآورانه به توسعه دهندگان و محققان ارائه دهید
2. منابع اصلی داده ها شامل می شوند
دوربین های ترافیکی ، سنسورهای سطح جاده و تجهیزات کنترل سیگنال ترافیک
تلفن های هوشمند و دستگاه های تلفن همراه
اتومبیل های متصل و دستگاه های لبه
پایانه های هوشمند برای خانه ها و دفاتر
این منابع داده از طریق شبکه اینترنت اشیاء ادغام می شوند تا "سیستم ادراک اطلاعات" را که کل شهر را پوشش می دهد تشکیل دهد.
سناریوهای مورد استفاده معمولی شهرهای هوشمند
حمل و نقل هوشمند و سفرهای عمومی
نظارت بر وضعیت ترافیک در زمان واقعی: با جمع آوری داده های ترافیک در زمان واقعی از طریق سنسورها و دوربین ها ، نقشه وضعیت ترافیک بصری از جمله سرعت متوسط ، مناطق تراکم ترافیک ، هشدارهای تصادف و غیره ایجاد می شود.
سفر سبز چند حالته: ساکنان می توانند اسکوتر برقی ، اتوبوس های برقی و حتی وسایل نقلیه بدون راننده را به اشتراک بگذارند ، به طور هوشمندانه مسیر بهینه را برنامه ریزی کرده و به مسافرت بدون درز دست یابند.
اجتناب از مانع خودکار و هشدار خطر: تلفن های هوشمند و سیستم های درون وسیله نقلیه با هم همکاری می کنند تا ارتباط بین وسایل نقلیه و عابران پیاده را فعال کنند ، پیش بینی و جلوگیری از خطرات احتمالی برخورد.
2. خدمات اطلاعاتی شخصی و امنیت عمومی
فشار هشدار شخصی: ساکنان می توانند هشدارهای فاجعه طبیعی در زمان واقعی ، اعلان های بسته شدن جاده ها یا یادآوری های اضطراری عمومی را بر اساس مکان های جغرافیایی خود دریافت کنند.
مدیریت رویدادهای در مقیاس بزرگ: شهرها می توانند از داده های اینترنت در زمان واقعی (IoT) برای پیش بینی جریان ترافیک در حین وقایع و بهینه سازی مسیرهای حمل و نقل عمومی و راهنمایی عابران پیاده استفاده کنند.
سرویس تحویل خودکار: با کمک سیستم اینترنت اشیاء ، ساکنان می توانند از موقعیت یابی دقیق و خدمات تحویل رانندگی خودمختار برخوردار باشند و باعث افزایش راحتی زندگی در خانه شوند.
چالش ها و ملاحظات اجتماعی استقرار شهر هوشمند
هزینه و پایداری
هزینه های نصب و نگهداری تجهیزات: استقرار تعداد زیادی از سنسورها و دستگاه های هوشمند نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالا و منابع نگهداری بعدی دارد.
دوام تجهیزات: تجهیزات باید برای مدت طولانی در شرایط مختلف آب و هوایی و محیطی پایدار عمل کنند.
بار زیرساخت ها: به ویژه در مناطق قدیمی شهری ، هزینه تجدید و ارتقاء حتی بیشتر است.
2. حریم خصوصی و امنیت داده ها
حفاظت PII (اطلاعات شخصی قابل شناسایی): شهرهای هوشمند باید به شدت دامنه جمع آوری داده ها را کنترل کنند تا از نقض حریم خصوصی کاربر جلوگیری شود.
راه حل جمع آوری توزیع شده: با استفاده از دستگاه های شخصی ساکنان (مانند تلفن های هوشمند) برای شرکت در جمع آوری داده ها ، می تواند سرمایه گذاری زیرساخت ها را کاهش داده و به ساکنان کنترل بیشتری بر داده های خود بدهد.
3. انصاف و دسترسی
شکاف دیجیتال: گروه های کم درآمد یا جوامعی که فاقد تجهیزات هستند ممکن است از خدمات شهر هوشمند خارج شوند.
مسئولیت دولت: برای اطمینان از اینكه همه ساكنان می توانند دسترسی عادلانه ای به راحتی های ارائه شده توسط شهرهای هوشمند ، از جمله ارائه تسهیلات عمومی و یارانه دادن به هزینه های شبکه و غیره داشته باشند ، سیاست هایی باید تدوین شود.
توسعه و نتیجه گیری آینده
یک شهر هوشمند صرفاً مجموعه ای از فناوری ها نیست. این همچنین به روزرسانی سیستم های اجتماعی و مکانیسم های خدمات است. موفقیت آن به این بستگی دارد:
ظرفیت حاکمیت منظم دولت
نوآوری فن آوری شرکتها
مشارکت و نظارت عمومی فعال
اینترنت اشیاء به شهرهای هوشمند بال داده است ، اما پرواز واقعی مستلزم مشارکت مشترک کل جامعه برای غلبه بر سه آستانه اصلی فناوری ، حاکمیت و انصاف است.
شهرهای آینده دیگر صرفاً فضاهایی پر از ساختمانهای برجسته نخواهند بود ، بلکه "ارگانیسم ها" با قابلیت تصمیم گیری هوشمند ، سازگاری با محیط زیست و قابلیت های خدمات مبتنی بر مردم هستند. شهرهای هوشمند سرزمین موعود برای مرحله جدید توسعه شهری هستند.