شهر هوشمند
درحالی‌که خانه‌های هوشمند پتانسیل زیادی برای غنی‌سازی زندگی خانگی انسان‌ها دارند، یک روایت هوشمند دیگری نیز وجود دارد که قرار است جامعه را در بهبود زندگی شهری کمک کند. زیرا اکنون ما فناوری‌های ایجاد جوامع “فرا مرتبط” ، فوق‌العاده پایدار و کم مصرف را داریم. و همه اینها بدون به‌خطر انداختن باورها و ارزش‌های مشترک ما انسان‌ها ممکن شده است. پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2050 حدود 7 میلیارد نفر در مناطق شهری زندگی کنند، پس اکنون زمان آن است که با روشی هوشمندانه درباره آینده زندگی شهری فکر کنیم.
درحالی‌که خانه‌های هوشمند پتانسیل زیادی برای غنی‌سازی زندگی خانگی انسان‌ها دارند. یک روایت هوشمند دیگری نیز وجود دارد. که قرار است جامعه را در سطح عمیق‌تری تغییر دهد. زیرا اکنون ما فناوری‌های ایجاد جوامع “فرا مرتبط” ، فوق‌العاده پایدار و کم مصرف را داریم. و همه اینها بدون به‌خطر انداختن باورها و ارزش‌های مشترک ما انسان‌ها ممکن شده است.پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2050 حدود 7 میلیارد نفر در مناطق شهری زندگی کنند، پس اکنون زمان آن است که با روشی هوشمندانه درباره آینده زندگی شهری فکر کنیم.
ساختن خانه‌ها و اجتماعات هوشمندتر و ایمن‌تر
همه ما می‌دانیم که فناوری‌های هوشمند، راحتی را به ارمغان می‌آورد و می‌تواند به ما در تبدیل شدن به جامعه‌ای پایدارتر کمک کند، اما در مورد پتانسیل آن برای توسعه جوامع فوق‌العاده ایمن نظرتان چیست؟ فناوری‌های هوشمند می‌تواند جان انسان‌ها را نجات دهد. به عنوان مثال می‌توان از دستگاه‌های اینترنت اشیا برای اطلاع آتش‌نشانان و ساکنان در صورت بروز آتش‌سوزی استفاده کرد.
سنسورهای تشخیص CO2 یا دود می‌تواند به جلوگیری از آتش‌سوزی کمک کند، درحالی‌که تجزیه و تحلیل دقیق محل و ماهیت آتش‌سوزی نیز می‌تواند به آتش‌نشانان کمک کند تا یک استراتژی موثر در مهار آتش اتخاذ کنند. پیشگیری از جرم و جنایت و کشف جرم زمینه دیگری است که می‌تواند با استفاده از فناوری اینترنت اشیا کاملاً بازآفرینی شود و دارای پتانسیل زیادی برای امن نگه داشتن جوامع از جرم و جنایت است.
اگر یک حسگر امنیتی هوشمند، نفوذی را کشف کند. می‌تواند بلافاصله به پلیس اطلاع دهد. و متعاقبا ایده یک جامعه هوشمند بهم مرتبط، احتمالاً یک عامل بازدارنده بزرگ برای مجرمان خواهد بود. تجزیه و تحلیل یادگیری ماشین، فناوری هواپیماهای بدون سرنشین هوشمند و تحقیقات جنایی مبتنی بر هوش مصنوعی در حال حاضر در بین نیروهای پلیس انگلیس مورد استفاده قرار می‌گیرد. درحالی‌که ابزارهای پیش‌بینی کننده پلیس مانند Shotspotter و HunchLab اکنون از امکانات معمولی پلیس در ایالات متحده هستند.
تقویت تکنولوژی‌های هوشمند و سبز
در مورد بام‌های سبز به عنوان یک پیشرفت بزرگ در مباحث پایداری شهری صحبت شده است، این سیستم‌ها ضمن اینکه به مدیریت آب باران، کاهش سیلاب و “اثر جزیره‌ای گرمایی شهری” کمک می‌کند، تنوع زیستی را نیز به شهر می‌آورد. اکنون، فناوری بام سبز هوشمند با استفاده از اینترنت اشیا و داده‌های بزرگ (با هدف ایجاد یک بهشت زیست محیطی) می‌توانند به ما در بازآفرینی رویای “یک شهر سبز” کمک فراوانی کند. دستگاه‌های هوشمند می‌توانند سلامت گیاهان و خاک را کنترل کنند و در صورت لزوم آنها را به طور خودکار آبیاری یا درمان می‌کنند.
با جلوگیری از جاری شدن سیل و مدیریت موثر سیستم‌های مدیریت آب باران، می‌توان از قبل وضعیت هوا را تجزیه و تحلیل کرد. و البته، از فن‌آوری پنل خورشیدی نیز می‌توان برای تأمین انرژی استفاده کرد. یادگیری ماشینی می‌تواند. به این سیستم‌های هوشمند بام سبز کمک کند. تا متناسب با هر محیطی و با توجه به نیازهای آن پوشش گیاهی سازگار شوند.
شهرهایی را تصور کنید پر از باغ‌های هوشمندی هستند که غذای جامعه را خودشان تأمین می‌کنند! همین حالا پروژه‌های هوشمند بام سبز در بلژیک و هلند در حال اجرا است. هنگامی‌که صحبت از تأمین نیازهای یک جمعیت در حال رشد می‌رسد، کشاورزی هوشمند امری کلیدی خواهد بود. پیش‌بینی شده است که تا سال 2050 ، تولید جهانی مواد غذایی باید 70 درصد افزایش یابد. برای این اتفاق ، “کشاورزی دقیق” مبتنی بر فن‌آوری‌های نو، کمک می‌کند. تا غذا به بشقاب ما برسد. درحالی‌که اقتصاد مبتنی بر چرخه تولید مواد غذایی در شهر هوشمند به یک سیستم غذایی معیار تبدیل می‌شود.
خدمات حمل و نقل را در شهر هوشمند از نو تصور کنید
به کمک حسگرها ، ارتباطات هوشمند (شهر هوشمند) ، اتوماسیون و یادگیری ماشین ، فناوری های هوشمند قرار است ترافیک جاده ها را به یک خاطره در گذشته تبدیل کنند. ما در حال حاضر در دورهای هستیم که تغییرات عمدهای در صنایع خودروهای برقی در حال رخ دادن است. اکنون، زیرساختهای حمل و نقل در آستانه یک تحول عظیم قرار دارند.
در حالی که به استفاده از اتومبیل‌های بدون راننده هنوز فاصله زیادی داریم ولی به زودی سیستم‌هایی را (مانند Transportation Mobility Cloud (TMC) با پشتیبانی فورد) مشاهده خواهیم کرد. جایی که اتومبیل، دوچرخه، اتوبوس، قطار، تراموا، اسکوتر و همه چیز در آن به هم و یک سیستم عامل مرکزی مرتبط هستند. وسایل نقلیه داده‌هایی (مانند اطلاعات مسیر ، میانگین سرعت و…) را به این سیستم عامل ارسال می‌کنند.
سپس سیستم عامل این داده‌ها را دوباره به وسیله نقلیه ارسال می‌کند. با این شکل از ارتباط دو طرفه، شاهد ایجاد یک شبکه حمل و نقل دیجیتال یکپارچه خواهیم بود. یک سیستم مشابه نیز در دانمارک وجود دارد. آزمایشگاه Copenhagen Solutions از داده‌های بزرگ برای ارتباط سیستم‌های پارکینگ، چراغ راهنمایی، ساختمان‌ها، اندازه‌گیری هوشمند و سیستم‌های شارژ، برای هدایت خودروهای برقی در ترافیک استفاده کرده است، در حالی که مصرف انرژی را مطابق با قیمت سوخت، ترافیک و آب و هوا بهینه می کند.
هوشمند شدن در زمینه مدیریت پسماند
ما اغلب جمع آوری زباله را با “کارایی و دقت” مرتبط نمی‌دانیم، اما همه چیز در حال تغییر می‌باشد. سیستم‌های مدیریت پسماند خورشیدی اکنون می‌توانند زباله‌ها را فشرده کنند (حداکثر 8 برابر زباله های معمولی) درحالی‌که داده‌های دقیق خود را به یک سیستم عامل آنلاین ارسال می‌کنند. می‌توان از این داده‌ها برای کمک به مدیریت ماشین‌های حمل زباله، بهینه‌سازی مسیرها و برنامه‌های جمع‌آوری استفاده کرد.
علاوه بر این، شرکت‌های مدیریت پسماند اکنون از فناوری یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل داده‌ها و پیش‌بینی الگوهای حضور زباله در سطح شهرها استفاده می‌کنند و این فناوری به آنها کمک می‌کند تا از تجمع زباله و سرریز شدن سطل‌های زباله جلوگیری نماید. مدیریت هوشمند پسماند، قبلاً در سنگاپور و بسیاری از شهرهای سایر کشورهای دیگر راه‌اندازی شده است. پیش‌بینی می‌شود تا سال 2050 سهم بازار مدیریت هوشمند پسماند از 5.19 میلیارد دلار فراتر رود.
صرفه جویی هوشمندانه پول و انرژی با تکنواوژی های به روز
شکل دیگر سیستم‌های هوشمند مدیریت پسماند، نحوه مصرف و صرفه‌جویی در انرژی است. اگرچه لیستی طولانی و رو به رشد از کشورها و شرکت‌های در حال سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدید پذیر وجود دارد، اما هنوز بخش‌های وسیعی برای ایجاد سیستم‌های بهینه‌سازی مصرف انرژی وجود دارند. خوشبختانه، پروژه‌های خلاقانه فراوانی وجود دارد که هدف آنها تغییر شکل سیستم‌های انرژی شهری است. ‘Future Living Berlin’ محصول شرکت پاناسونیک یکی از این پروژه‌ها است. این سیستم پمپ‌های حرارتی منابع هوا، پانل‌های فتوولتائیک و باتری‌های ذخیره‌سازی (با هدف ایجاد یک جامعه صرفه‌جو از نظر انرژی) را در یک سیستم مدیریت انرژی بسیار هوشمند و کارآمد تلفیق می‌کند.
در همین حال، یک شرکت تازه تاسیس سوئدی شیشه‌های هوشمندی را با حسگرهای تعبیه شده تولید کرده است که به ساختمان‌ها امکان ایجاد و ذخیره انرژی خود را می‌دهد. این سیستم می‌تواند به طور بالقوه با یک زیرساخت متصل ترکیب شود. جایی که هر ساختمان با یک سیستم عامل “ارتباط” برقرار می‌کند و انرژی را در صورت لزوم ذخیره می‌کند یا به سیستم بر می‌گرداند.
این اصل بازگرداندن انرژی به شبکه، در حال حاضر در صنایع خودروهای برقی در حال اجرا است. شارژرهای دو طرفه برقی این اتومبیل‌ها رانندگان را قادر می‌سازند نه تنها اتومبیل‌های خود را با سرعت فوق العاده شارژ کنند، بلکه برق اضافی را به شبکه باز گردانند. با توجه به آینده خودروهای برقی و پیش‌بینی ممنوعیت کاربرد اتومبیل‌های دیزلی و بنزینی در آینده، مطمئنا این نوع فناوریتأثیرگذاری خود را بیشتر خواهد نمود.
احیای مراقبت‌های پزشکی و سلامتی
به منظور پاسخگویی به نیازهای مناطق پرجمعیت شهری، مراقبت‌های بهداشت عمومی باید در دو حوزه اصلی یعنی پیشگیری و درمان توسعه یابد. در حال حاضر شهرها از فناوری IoT برای اندازه‌گیری شرایط محیطی مانند کیفیت هوا استفاده می‌کنند. به عنوان مثال پکن در کمتر از یک سال موفق به کاهش آلاینده‌های موجود در هوای این شهر به میزان حدودا 20٪ شد. با تجزیه و تحلیل دقیق داده‌های بزرگ، از هوش مصنوعی و فناوری یادگیری ماشین نیز می‌توان برای شناسایی افرادی که خطرات بیشتری سلامتی آنها را تهدید می‌کنند استفاده کرد.
تخمین زده شده است که این فناوری می‌تواند به کاهش حجم بیماری 8 تا 15 درصد کمک کند. اکنون، با کمک تجزیه و تحلیل داده‌های اینترنت اشیا و هوش مصنوعی، دستگاه‌های پزشکی پوشیدنی و فناوری ردیابی، در حال ورود به عصر جدیدی از مراقبت‌های بهداشتی هستیم. و اگر بخواهیم خیلی فراتر برویم بهتر است بدانید که قرص‌های دیجیتال چاپ سه بعدی در حال حاضر یک واقعیت هستند! البته، محافظت از حریم خصوصی و داده‌های ما امری اساسی است.
اخیراً نگرانی‌های زیادی در مورد فناوری‌های سلامتی و چگونگی دسترسی شرکت‌ها به اطلاعات بهداشتی خصوصی افراد وجود دارد. (به ویژه با Halo یا ردیاب تناسب اندام جدید آمازون). در حالی که فناوری اینترنت اشیا و تجزیه و تحلیل داده‌های AI می‌تواند. یک سیستم مراقبت بهداشتی کارآمدتر و موثر ایجاد کند. اما این همه نوآوری‌ها بدون در نظر گرفتن حریم خصوصی افراد بسیار کم ارزش است. مدیریت و حفظ این تعادل بسیار مهم خواهد بود. و مقررات جدید هوش مصنوعی اتحادیه اروپا نیز گام درست و بلندی در جهت حفاظت از حقوق اساسی افراد در تکنولوژی مراقبت‌های بهداشتی است.
اعتماد برای توسعه خانه های هوشمند و کلان داده‌ها برای بهبود زندگی شهری امری ضروری است
چالش اصلی همه این نوآوری‌ها ایجاد و حفظ اعتماد است. بیشتر ما در مورد هر فناوری حداقل درجاتی از بدبینی را داریم (و این قابل درک است). به همین دلیل است که ایده ” شهر هوشمند” ممکن است مفهومی نزدیک به یک آرمانشهر را به ذهن ما نیاورد. در گذشته چندین مورد مخالفت برای راه‌اندازی شهرهای هوشمند کاملاً یکپارچه از سوی شهروندان نگران صورت گرفته است. یک نمونه قابل توجه در تورنتو است، جایی که گوگل آزمایشگاه‌های (Google’s Sidewalk) پروژه پیاده‌رو بسیار بلند پروازانه خود را برای ایجاد محله‌ای از آینده در منطقه ساحلی شهر تعطیل کردند.
درحالی‌که عدم صرفه اقتصادی این پروژه به عنوان دلیل اصلی تعطیلی آن ذکر شده است. ولی این پروژه با مخالفت قابل ملاحظه مردم محلی نیز روبرو شد. آنها به شرکت مادر سرویس Sidewalk (که همان گوگل است) اعتراض کردند. و قصد داشتند “از تورنتو در برابر کنترل توسط شرکت گوگل محافظت کنند”. واقعیت این است که با وجود تمام صحبت‌های مربوط به ایمنی، راحتی، “سبز شدن” و بهره‌وری انرژی، بی‌اعتمادی، پیشرفت در مسیرهای مختلف را متوقف می‌کند.
ما باید ایمان داشته باشیم و اطمینان حاصل کنیم که نوآوری در جهت منافع ما انجام می‌شود. نه اینکه به هزینه به خطر افتادنِ حریم خصوصی اتفاق افتد. قوانین خدمات دیجیتالی اتحادیه اروپا و بازارهای دیجیتال دقیقاً به همین منظور ایجاد شده است. درحالی‌که مجموعه پیشنهادهای جدید، بلند پروازانه‌ترین مقررات مربوط به هوش مصنوعی است که تاکنون دیده شده است. با این مقررات و قوانین آتی، امیدواریم که رویکردی اخلاق‌مدار و مسئولیت‌پذیرتر برای پیشرفت را شاهد باشیم. بعد از رفع این نگرانی، خانه‌های هوشمند و داده‌های بزرگ می‌توانند تأثیر عمیقی بر زندگی ما داشته باشند.
انقلاب صنعتی چهارم و شهر هوشمند
ظهور شهر هوشمند در دنیای مدرن امروز مشابه با آنچه در انقلاب صنعتی رخ داد، می‌باشد. انقلاب صنعتی در قرن هجدهم در بریتانیا آغاز و باعث تغییرات گسترده ای در جامعه شد که به سرعت به خارج از جزایر بریتانیا حرکت کرد و تغییراتی را در حوزه ی تکنولوژی، جامعه و اقتصاد به وجود آورد.
اگر داده ها غذای شهر هوشمند باشند، پس تأمین انرژی غذای شهر انقلابی پس از صنعتی شدن است. منابع انرژی جدید وسیله ای برای توسعه فناوری های جدید مانند ماشین های ریسندگی “Spinning Jenny” ایجاد کردند که باعث تغییر صنعت نساجی شد. انقلاب صنعتی نتیجه انقلاب مدرن کشاورزی بود.
شروع انقلاب صنعتی چهارم
روند صنعتی شدن که حدود سال 1750 در بریتانیا آغاز شد و بر اساس پیشرفت های تکنولوژیکی و تغییرات سیاسی بود در نتیجه باعث افزایش مواد غذایی و رشد جمعیت شد. هر دو انقلاب ( صنعتی و هوشمند سازی) چند وجهی و پیچیده هستند اما آنچه در طی انقلاب صنعتی اتفاق افتاد افزایش تغییرات اجتماعی از جمله رشد نقدینگی موجود برای خرید کالاهای تولیدی، افزایش بهره وری و در نهایت حرکت بیشتر از زندگی روستایی به سمت زندگی شهری بود.
بین سال های 1750 و 1830، جمعیت انگلیس دو برابر شد. و جمعیت برای کار در کارخانه ها به سمت مناطق شهری سرازیر گشت. که به نوبه خود، تکنولوژی و محصولات بیشتری در آن زمان تولید شد. ما امروز شاهد تاریخ خود در برابر چهارمین انقلاب صنعتی هستیم. این انقلاب در صنعت و تولید بخشی از انقلاب دیجیتالی است که بیشتر سیاره ما را تحت تأثیر قرار داده است. یک مثال واضح در این زمینه، حرکت تکنولوژی های جدید مانند اتوماسیون و رباتیک است.
اتوماسیون باعث افزایش بهره وری می‌شود و کارها را سریعتر انجام می‌دهد. همانطور که مخترعان ماشین های ریسندگی تائید می‌کنند، اتوماسیون در صنعت اتفاقی کاملاً جدید نیست. اما فناوری های جدید که در حال پیشرفت هستند، مسیری را برای نوآوری، بهینه سازی و بهره وری برای تمام بخش های صنعت فراهم می‌کنند که مشابه آن قبلاً دیده نشده است.
اینترنت اشیا انقلاب صنعتی چهارم
در این راستا با ادغام اینترنت اشیا (IoT) با پیشرفت کارایی و کاهش هزینه سنسورها، و همچنین رباتیک و AI یک تحول و انقلاب بنیادی برای ایجاد یک دوره جدید در تاریخ تولید در راه است. ماشین های ریسندگی اولین قدم در دنیای صنعتی ما بوده است که منجر به تشکیل ماشین های متصل که با یکدیگر صحبت می‌کنند. و از یادگیری ماشین (ML) و کلان داده ها برای بهبود اتوماسیون استفاده می‌کنند، شده است. در این بین، روحیه جمعی زندگی آینده را به عنوان یک هدف برای جامعه به مدت چندین دهه موردتوجه قرار داده است. که می‌تواند این شهر رؤیایی را در آینده ایجاد کند.
همانطور که ما به طور مداوم به رشد شهرنشینی ادامه می‌دهیم و با فرایند های صنعتی متصل شده. کار خود را به راه می‌اندازیم، آیا می‌توانیم حفظ حریم خصوصی که در جوامع و شهرک های گذشته ما وجود دارد. حفظ کنیم؟ یا همانطور که بریتانیا در زمانی که کارگران بعد از انقلاب صنعتی اول وارد شهرها شدند. همان اشتباهات را مرتکب شویم؟
شهرهایی که اغلب یک اتاق مجزا برای یک خانواده پنج یا شش نفره بود که حتی می‌بایست با مهاجرین نیز مشارکت می‌داشتند تا هزینه ها را به اشتراک بگذارند. بنابراین ما باید از اینکه چهارمین انقلاب صنعتی به طور غیرمستقیم حریم ساکنان شهرهای هوشمند را نقض نمی‌کند تحقیقات گسترده‌تری انجام دهیم.
مطالب پیشنهادی