سیاست های کلان شهر هوشمند

سیاست‌های کلان شهر هوشمند

شهرهای امروز مکانی برای زندگی یا زنده ماندن؟

طی سال‌های اخیر جمعیت زیادی به امید بهره‌مندی از امکانات و شرایط مطلوب‌تر روانه شهرها شده‌اند. تحمیل پیش‌بینی‌نشده نیازهای این جمعیت به پتانسیل‌های موجود شهری سبب ایجاد نابسامانی‌هایی در مدیریت شهری و از دست رفتن منابع شده است. امید است با ورود بیش‌ازپیش تکنولوژی‌های نوین به تمام ابعاد و جنبه‌های زندگی افراد، بتوان گره مشکلات شهری را باز کرد.

شهر هوشمند، شهری است برای زندگی.

آنچه در ادامه می‌خوانید، گزیده‌ای است از سخنرانی دکتر شجاعان، رئیس مرکز توسعه دولت الکترونیک، در جریان دومین همایش شهر هوشمند…

برای تبیین و توسعه هر پدیده تازه‌ای، ابتدا باید ضرورت‌های آن را برشمرد، “شهر هوشمند” نیز به‌عنوان پدیده‌ای نوظهور از این قاعده مستثنا نیست.

ضرورت‌های شهر هوشمند

 

  • افزایش شهرنشینی، تغییر ساختارهای شهری و سبک زندگی افراد، فضاهای شهری پیچیده‌ای را منجر شده است.
  • نگرانی‌ها در حوزه زیست‌محیطی، اقتصادی و … افزایش‌یافته و نیاز به اصلاح، بهبود و بهره‌وری بیش‌ازپیش است.
  • مدیران شهری و شهروندان در پی یافتن راه‌هایی برای افزایش کیفیت زندگی و رسیدن به حد متعالی آن هستند.
  • توسعه فناوری‌های گوناگون و توسعه اقتصاد پایدار، بیش‌ازپیش موردتوجه قرارگرفته است.

با توجه به موارد فوق، امروزه برنامه‌ریزی نوین و تغییر چارچوب‌های حاکم بر شهرنشینی امری ضروری است.

افزایش شهرنشینی

با افزایش شهرنشینی، مسائل و مشکلات وابسته به آن نیز افزایش میابند. شهرها تنها ۲% از گستره جغرافیایی جهان را تصاحب کرده‌اند، حال‌آنکه بیش از ۷۵% از منابع انرژی را مصرف می‌کنند و بزرگ‌ترین منابع آلودگی هستند. اینجا است که در مرحله نخست ایده‌های مربوط به شهر الکترونیک و در مرحله بعد ایده شهر هوشمند شکل می‌گیرد.

تفاوت شهر الکترونیک و شهر هوشمند

شهر الکترونیک شهری است با سیستم باز و انعطاف‌پذیر مبتنی بر شبکه رایانه‌ای و منابع اطلاعات شهری. این شهر از زیرساخت‌های ارتباطی توسعه‌یافته خود در جهت بهبود خدمت‌رسانی به شهروندان استفاده می‌کند.

شهر هوشمند اما، شهری است که بتواند خود را با نیازها و رخدادهای روز تغییر داده، به‌روزرسانی کرده و مردم را در امر کنترل شهر دخیل کند.

تفاورت شهر الکترونیک و شهر هوشمند

آنچه در حال حاضر در کشور ما جریان دارد، پیاده‌سازی کامل شهرهایی است الکترونیک، این شهرها در گام بعدی به شهرهایی هوشمند تبدیل خواهند شد.

شهر هوشمند و اینترنت اشیا

 

رشد و نفوذ اینترنت اشیا در سال‌های اخیر به‌اندازه‌ای بوده، که اغلب از آن با عنوان انقلاب صنعتی بعدی یاد می‌شود. به گفته برخی منابع، پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۰ تعداد ابزارها و وسایل تحت شبکه به رقم ۳۴ میلیارد دستگاه برسد.

  • دولت‌ها با بهره‌گیری از فناوری اینترنت اشیا، می‌توانند به افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌های جاری دست یابند و کیفیت زندگی شهروندان را بهبود دهند.

    پیش‌بینی می‌شود تعداد ابزارهای مبتنی بر اینترنت اشیا در بخش دولتی تا سال ۲۰۲۰ به ۷٫۷ میلیارد دستگاه برسد.

    از آن مهم‌تر اینکه پیش‌بینی می‌شود میزان سرمایه‌گذاری دولت در حوزه IOT در فواصل سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰ به رقم ۱٫۲ تریلیون دلار برسد.

  • بخش‌های تجاری و کسب‌وکارها با استفاده از اینترنت اشیا می‌توانند هزینه‌های جاری خود را کاهش، بهره‌وری را افزایش و درنتیجه حوزه کاری خود را گسترش دهند.

    پیش‌بینی می‌شود میزان سرمایه‌گذاری این بخش در حوزه IOT، در فواصل سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰ به رقم ۳ تریلیون دلار برسد.

شهر هوشمند و اینترنت اشیا

اینترنت اشیا، یکی از پلتفرم‌های شهر هوشمند و سیستم‌های مدیریت انرژی امروز است.

 

شهر هوشمند شهری است مبتنی بر بستر آی او تی، که کلیه فرآیندهای جاری و روزمره آن از طریق جدیدترین تکنولوژی‌های روز دنیا مدیریت شود. در یک شهر هوشمند شاهد مواردی هستیم ازجمله:

کاربرد سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند

 

  • به حداقل رساندن تأخیرها و توقف‌ها و افزایش حداکثری ایمنی و گذردهی تقاطع‌ها با سیستم‌های کنترل تطبیقی یا چراغ‌های هوشمند راهنمایی
  • نظارت بر عملکرد کلیه چراغ‌های راهنمایی و وضعیت ترافیک و ایجاد ارتباط و هماهنگی بین عملکرد چراغ‌های راهنمایی تقاطع‌های مجاور با بهره‌گیری از سیستم‌های مرکزی کنترل ترافیک
  • نظارت بر وضعیت تک‌تک اعضا و رانندگان ناوگان‌های عمومی مانند، اتوبوس‌رانی، تاکسی‌رانی، اورژانس، آتش‌نشانی، گشت پلیس و …
  • سیستم هدایت و مدیریت پارکینگ‌ها
  • سیستم کنترل و مدیریت تراکم در بزرگراه‌ها
  • سیستم‌های پرداخت هوشمند، مانند عوارض الکترونیک، طرح ترافیک و جریمه‌های هوشمند
  • صرفه‌جویی در مصرف انرژی با سیستم روشنایی هوشمند خیابان‌ها مبتنی بر تشخیص حضور

حمل و نقل هوشمند

ساختمان‌های هوشمند

ساختمان‌های هوشمند در شهر هوشمند، ساکنان خود را می‌شناسند و مطابق خواست و نیازهای آن‌ها رفتار می‌کنند. این شیوه عملکرد سبب افزایش امنیت، کاهش هزینه‌ها، کاهش مصرف انرژی و بهبود کیفیت زندگی است. مدیریت ساختمان‌های هوشمند وابسته به حضور مالکان نیست و از راه دور قابل‌کنترل‌اند.

ساختمان هوشمند

سیستم مدیریت هوشمند پسماندها

 

در پی افزایش جمعیت و گسترش شهرها، روزانه مقادیر بسیار زیادی پسماند شهری تولید می‌شود که فرآیند جمع‌آوری، جابجایی، بازیافت و دفع آن‌ها مدیریت گسترده و هزینه کلانی را می‌طلبد. سطل‌های زباله هوشمند و تجهیزات هوشمند الکترونیکی و مخابراتی می‌توانند در کاهش معضلات این حوزه نقش مهمی را ایفا کنند.

سطل زباله هوشمند

هوشمند سازی زیرساخت‌های حیاتی شهر

 

با استفاده از زیرساخت‌های هوشمند، نه‌تنها قرائت، کنترل و مدیریت کنتورها به‌طور خودکار، در لحظه و بی‌نیاز از نیروی انسانی صورت می‌گیرد؛ بلکه نواقص و آسیب‌های ایجادشده پیش از وخامت اوضاع به‌طور هوشمند گزارش‌شده و از بروز حادثه جلوگیری می‌شود.

آنچه در معرفی یک شهر هوشمند ارائه شد، امروزه یک تئوری و فردا یک ضرورت است. تمام شهرهای دنیا برای بقای خود و تأمین نیازهای ساکنان هوشمند عصر جدید، ناگزیر از قدم گذاشتن در این مسیرند. شهر هوشمند پدیده‌ای است اجتناب‌ناپذیر که مردم، دولت و سازمان‌ها باید دست در دست هم بستر پیاده‌سازی آن را فراهم سازند. دولت‌ها در این میان، علاوه بر بسترسازی و حمایت باید با ایجاد یک همگرایی، بخش خصوصی را به سرمایه‌گذاری در این حوزه ترغیب کنند تا شهر هوشمند محقق گردد.

مفهوم عملی اینترنت اشیاء IOT

مفهوم عملی اینترنت اشیاء

مدتی است که متخصصان فناوری در حال انتشار انواع پیش بینیها و برپایی غوغایی درباره اینترنت اشیاء (IoT) هستند اما اغلب مخاطبان، هنوز هم سردرگم مفهوم، ماهیت فرصتهای پیش رو، و چگونگی رویکرد کسب و کارها به این پدیده هستند.

در بنیادی ترین و ساده ترین سطح، اینترنت اشیاء به “اشیاء ملموس متصل از طریق شبکه های سیمی یا بی سیم” اطلاق می شود

این اشیاء شامل هر چیزی، از تجهیزات پزشکی، خودرو، تاسیسات ساختمانی، تابلوهای دیجیتال، و توستر نان تا سیستم هشدار دود و حریق، دماسنج، برچسب هوشمند و سطل زباله را شامل می شوند. به عبارت دیگر، تقریبا هر چیزی با هر کاربردی در هر مکانی، قابلیت بالقوه اتصال به اینترنت اشیاء (IoT) را دارد؛ به این ترتیب، تعجبی ندارد که شرکت مشاوره و پژوهش فناوری “گارتنر”، تعداد اشیاء متصل تا سال ۲۰۲۰ را ۵۰ میلیارد دستگاه برآورد کرده است[۱].

اصولا، از اینترنت اشیاء برای گردآوری داده و کسب دیدگاه درست، افزایش بهروری، خودکار کردن وظایف یا بهبود خدمات و تجربه مشتری استفاده می شود؛ در واقع، هر چه دیدگاه و بینش ما وسیعتر و دقیقتر باشد، تصمیمهای بهتری اتخاذ خواهیم کرد.

iot concept

حتما می پرسید چرا باید چیزی مانند یک سطل زباله را به اینترنت متصل کرد؟!

موضوع، ساده به نظر می رسد ولی اثری ژرف بر جریان امور مدیریت شهری دارد. ردگیری حجم زباله انباشته در زباله دانیهای شهری به کمک حسگرهای هوشمند، به سادگی می تواند شهرداریها، پیمانکارهای حمل زباله، و شرکتهای بازیافت را در کشف برخی آمارهای واقعی مانند روند پرشدن زباله، تعداد دفعات تخلیه لازم،‌ و زمان مناسب جمع آوری (مثلا تخلیه زباله دانیهای مجاور رستورانها در ساعتهایی که با حضور مشتریان مصادف نباشد) یا شناسایی نقاطی که به زباله دانیهای بیشتر یا کمتری نیاز دارند، کمک کند. تصور کنید که فقط گردآوری اطلاعات مربوط به حجم زباله از زباله دانیها، چه منافع متعددی را به دنبال خواهد داشت:

  1. کاهش هزینه: جمع آوری و تخلیه کمتر سطلهای زباله، به معنی تردد کمتر خودروهای حمل زباله در معابر است. تعیین میزان مشخصی – مثلا ۸۰% ظرفیت – برای لزوم مراجعه جهت تخلیه، نیروی انسانی کمتری را درگیر کار جمع آوری می کند. مجموع این تغییرات، بهبود فرایندهای مربوطه و بهروری عملیاتی را در پی خواهند داشت.
  2. سودمندی زیست محیطی: با کاهش تردد خودروهای حمل زباله، از تاثیرات زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت و آلودگی هوا کاسته می شود. اطمینان از استقرار مناسب سطلهای زباله در سطح شهر نیز، به کاهش پراکندگی زباله در سطح شهر می انجامد.
  3. بهبود خدمات: با وجود اطلاعات کافی، مسیرهای جمع آوری زباله، بهبود می یابد، کار جمع آوری در ساعتهای مناسب انجام می شود، و با مشاهده و بررسی روند تغییرات، برنامه ریزی برای خدمات بیشتر یا بهتر در آینده تسهیل می گردد.

 

smart bin

کاربردهای اینترنت اشیاء به مثال سطل زباله محدود نمی شود و موارد بیشمار ساده و پیچیده ای را شامل می شود که می تواند راهگشای علاقمندان به فعالیت در این حوزه باشد. مواردی همچون:

  • سیستمهای حمل و نقل هوشمندی که موجب به لحظه شدن تابلوهای دیجیتال بزرگراه ها و معابر می شوند و با انتقال بار ترافیکی به مسیرهای خلوت، جریان تردد خودروها را در سطح شهر روان می کنند؛
  • مزرعه ای که با استفاده از حسگرهای سنجش میزان رطوبت و مواد مغذی خاک، و الگوهای آب و هوایی و تغییرات جوی، برنامه آبیاری و کوددهی را هوشمندانه تنظیم می کند؛
  • ساختمان هوشمندی که با بستن خودکار کرکره های پنجره های رو به آفتاب در ساعات تابش مستقیم، از مصرف غیرضروری انرژی برای خنک کردن فضای داخلی و تهویه مطبوع محیط می کاهد؛
  • تجهیزات پزشکی ویژه بیماران خاص که علائم حیاتی یا نشانه های ویژه ای مانند فشار خون، ضربان قلب، یا میزان برخی مواد شیمیایی را دائما ثبت و کنترل و در صورت بروز هر گونه تغییر نامطلوبی، بلافاصله پزشک یا پرستار مربوطه را آگاه می کنند؛
  • خودروهایی که ناهنجاریهای مکانیکی را ردیابی می کنند و به محض ثبت تغییراتی خاص، به طور خودکار برنامه بازدید برای تعمیرات و نگهداری را با تعمیرگاه مربوطه تنظیم می کنند؛
  • ناوگان خدماتی شرکتها یا سازمانهای خدماتی که با دریافت اطلاعات حرکتی، استقرار، یا فشار کاری کارکنان خود از یک سو و درخواستهای مشتریان از سوی دیگر، مناسبترین واحد را در کوتاهترین زمان ممکن به محل اعزام می کنند؛
  • کنتورهای هوشمند آب، گاز، و برق که با ارسال منظم اطلاعات مصرف، تحلیل روندهای مصرف، پیش بینی تولید، و یا کشف نشتی یا سوء استفاده را ممکن می کنند؛ و یا
  • فروشگاه های هوشمندی که با تحلیل رفتار مشتریان یا الگوهای خریدشان، بر اساس انتخابهای پیشین و ترجیحات شخصی، محصولات مناسب را به آنها پیشنهاد می کنند؛

تعامل میان حسگرها، شبکه، و انسانها و فرایندها، خدمات و کاربردهای هوشمندانه جدیدی را ایجاد می کند

everything will be connected

سونامی پدیده اینترنت اشیاء (IoT) به قدری سهمگین است که هدایت آن در جهت حداکثر استفاده اثربخش، مستلزم همکاری کسب و کارها و مجموعه های تخصصی گوناگون است. مزایای چنین مساعدتی را می توان در ۳ بخش طبقه بندی کرد:

  1. کشف فرصتهای جدید: با دید بهتر و مشاهده دقیقتر روندهای حاصل از انبوه داده ها و اطلاعات، ارتباطها و موانع کارایی سیستمها شناسایی می شوند. به این ترتیب، برای کسب برتری رقابتی، محصولات، خدمات، و طرحهای تجاری را می توان تعدیل کرد یا تغییر داد.
  2. بهبود کارایی: با شناسایی موانع کارایی در فرایندهای کسب و کار موجود، جریان انجام کار را می توان بهبود داد و خدمات خودکار بیشتری را در اختیار مشتریان گذاشت.
  3. بهبود خدمات: با غنی تر شدن انبوه داده های دریافتی و مشاهده روندهای جنبه های گوناگون محصولات یا خدمات، و در اختیار داشتن اطلاعات لحظه ای، مدیران کسب و کارها می توانند تصمیمهای هوشمندانه تری بگیرند و شیوه عرضه محصولات یا خدمات را تغییر دهند.

در این صورت، سازمانها و کسب و کارهای دیگر نیز، متوجه منافع و مزایای اینترنت اشیاء می شوند، مناسبترین راهکارها طراحی، مهندسی، و اجراء خواهند شد، و نهایتا، از این پدیده جدید، به اثربخشترین شکل ممکن بهره برداری می شود.

ترجمه و اقتباس: کسری دارابی

[۱]  در مطالبی که قبلا منتشر کردیم، اعداد متفاوتی را ملاحظه فرموده اید. یکی از دلایل این اختلاف، تعریف پژوهشگران از “شی،” است؛ مثلا فقط گنجاندن وسایل ارتباطی سنتی – مانند تلفن – می تواند اختلافی چندین میلیاردی را در نتیجه محاسبه ایجاد کند.

volvo-self-driving

وولوی بدون راننده تا سال ۲۰۲۰

با داغ شدن پدیده اینترنت اشیاء، بسیاری از شرکتهای خودروسازی، برنامه های خود را برای عرضه خودروهای بدون راننده در آغاز دهه آتی اعلام کرده اند اما “ولوو” (Volvo)، گامی فراتر برداشته است و تولید خودرویی بی نیاز از هر گونه کنترل انسانی را در دستور کار گذاشته است.

اریک کولینگ، مدیر ارشد فنی فناوریهای رانندگی، در مصاحبه مربوطه اظهار داشته است “نکته منحصر به فرد کار ما، تبدیل این فناوری به واقعیت است؛ به این معنی که راننده، پشت فرمان، واقعا کاری غیر از رانندگی انجام دهد”.

AutopilotAutonomousDriving

موضوع عملکرد خودکار (autonomy) در رانندگی به ۵ سطح طبقه بندی شده است. هدف ولوو، رسیدن به سطح پنجم یا حرکت کاملا بدون راننده است. هم اکنون، برخی خودروسازان مانند “تسلا” (Tesla) یا “فورد” (Ford)، در حال آزمایش فناوریهای سطح ۳ هستند. سطوح ۴ (بی نیاز از توجه) و ۵، هنوز مجوز معابر عمومی را کسب نکرده اند.

Volvo Drive Me

ولوو، به منظور تسهیل نیل به چشم انداز آتی خود، قصد اجرای برنامه ای تحت عنوان DriveMe را دارد؛ طی این برنامه، ۱۰۰ مشتری عادی ولوو در سوئد، انگلستان، و چین، حرکت با ولووهای بی نیاز از راننده را تجربه خواهند کرد. اقدامات اولیه اجرای این طرح در چین با همکاری شرکت “جیلی” (Geely) در جریان است.

طی مصاحبه یادشده، کولینگ گفت “ویژگی خاص طرح DriveMe، ساخت خودرویی نمایشی (concept car) یا نسخه ای نمایشی (demo) از خودرو نیست، ما عملا در حال پژوهش برای درک چگونگی عرضه خودروهای خودکار به دنیای واقعی، در معابر عمومی، و سرنشینهای عادی هستیم. با به نتیجه رسیدن این پژوهش، نه از تصورات علمی تخیلی خودروهای بی نیاز از راننده بلکه از واقعیت، آگاه خواهیم شد؛ به این ترتیب چند و چون فناوری، عوامل انسانی، و تاثیرات اجتماعی خودروهای بدون راننده را درک خواهیم کرد.

Autonomus Driving

علاوه بر آنچه گفته شد، وولو یک سیستم نیمه خودکار مشابه AutoPilot تسلا را روی برخی خودروهای تولید سال ۲۰۱۷ خود نصب خواهد کرد. داده های حاصل از بیش از یک میلیون مایل حرکت آزمایشی خودروهای تسلا، تجربه بی نهایت ارزشمندی را نصیب تسلا کرد.

امتیاز دیگر وولو، مصوبه اخیر انگلستان برای قانونی شدن تردد خودروهای خودکار در معابر عمومی است. طبق قانون جدید، مالکان خودروهای بی نیاز از راننده، مجاز به درخواست بیمه و آزمایش ویژگیهای گوناگون این گونه وسایل نقلیه در سطح معابر این کشور هستند.

ترجمه: کسری دارابی