شهر هوشمند

آناتومی شهر هوشمند

زمان آن فرا رسیده است تا تعریفی دقیق از یک شهر هوشمند ارائه دهیم. در حال حاضر شهر هوشمند دارای پتانسیل رهبری تکنولوژی‌ ها برای تبدیل‌ شدن به یک واقعیت را دارد. شهرهایی که از انقلاب کشاورزی نوسنگی رشد کرده و سپس انقلاب صنعتی را به وجود آوردند، دارای زمینه‌ های مشابه نظیر افزایش جمعیت و پیشرفت‌ های تکنولوژیکی است که موجب تسهیل و تغییر در شرایط زندگی می‌شود. شهر هوشمند همان عوامل را در مقیاس بزرگتر دارد، جمعیت جهانی همانطور که قبلاً ذکر شد در حال افزایش است و ما نیاز به ارائه‌ ی روشی برای راهکارهای متناسب با آن هستیم.

فشار جمعیت بر روی منابع یک عامل بزرگ برای ترویج مدل‌های فعلی شهر ما است و فناوری برای انجام این کار در نهایت به شکل hyper-connectivity، سنسورهای بهبودیافته و ارزان‌تر، هوش مصنوعی (AI) و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها عمل کرده است. انرژی جدید در شهر هوشمند مدرن همان “داده” است.

داده و یا به بیان بهتر تجزیه‌ و تحلیل و کاربرد این داده‌ ها محور اصلی شهر هوشمند است. بسیاری از این داده‌ ها، اطلاعات شخصی ما در مورد اینکه چه کسی هستیم. چه کاری انجام می‌دهیم و چرا این کار را انجام می‌دهیم، است. یک شهر هوشمند مانند هر شهر دیگر است که در آن مردمی زندگی و افرادی به آن و رفت و آمد می‌کنند. این ساختمان‌ ها برای کار، اوقات فراغت و زندگی است. بیمارستان‌ ها، ساختمان‌ های تجاری، مغازه‌ ها، محل پارک ماشین، حمل‌ و نقل عمومی و حمل‌ و نقل شخصی بخشی از واقعیت شهرها هستند. و همه چیزهایی است که ما در یک شهر استفاده می‌کنیم. اما تفاوت این است که چگونه مردم، مکان‌ ها و فرایند های شهری در تعامل و اهداف خود قرار می‌گیرند.

یک شهر هوشمند را می‌توان با یک همبستگی زیست‌ شناختی توضیح داد که هر بخش بر دیگران تأثیر می‌گذارد. در یک سیستم بیولوژیک، شما گروهی از اندام‌ ها مثل دستگاه گوارش را دارید که با یکدیگر کار می‌کنند تا عملکردهای بدن را انجام دهند. اندام‌ ها با استفاده از مکانیزم‌ های مختلف مانند هورمون‌ ها یا سیگنال‌ های الکتریکی برای انجام کارهای لازم ارتباط برقرار می‌کنند. به‌ طور کلی، سیستم‌ های مختلف برای ایجاد یک پلتفرم کار می‌کنند. یک شهر هوشمند به نوعی مجموعه‌ ای از سیستم‌ های بیولوژیکی است که به طور جداگانه برای انجام کارها عمل می‌کنند. اما به عنوان یک کل برای ایجاد یک محیط بهینه برای ساکنان انسانی خود هستند.

بهداشت و درمان در شهر هوشمند

بهداشت و درمان در شهر هوشمند

یک جمعیت سالم یک جمعیت شاد و مولد است. بهداشت و درمان بخش مهمی از یک شهر انعطاف‌پذیر است. جمعیت ما بعد از انقلاب کشاورزی افزایش یافت و به شهرک‌ها منتقل شد. و در پی آن ما شاهد افزایش بیماری‌های خطرناک مانند سرخک بودیم. پزشکی مدرن کمک کرده است تا بیماری‌هایی مانند مشکلات ریوی بهبود یابد اما بیماری‌ های دیگر مانند دیابت نوع دوم رشد کرده و اکنون در مرکز توجه قرار دارند.

شهرهای هوشمند راه‌ هایی برای حفظ سلامت مردم ارائه می‌دهند. آنها این کار را با استفاده از رویکرد یکپارچه به پزشکی انجام می‌دهند، که از اطلاعات بیمار آغاز می‌شود. داده‌ ها کلید بهبود نتایج بیماران است و ارتباط، تجزیه‌ و تحلیل و مدیریت این داده‌ ها بخشی از نوآوری یک شهر هوشمند است. مراقبت‌ های بهداشتی دیجیتال در شهر باید تمام نقاط داده‌ های سلامت را به هم متصل کنند. تا پزشکان بتوانند مراقبت مستقیم و بهبود کلی بیمار را امکان‌ پذیر کنند.

سلامتی هوشمند بسیار فراگیر است. و تنها با استفاده از فناوری‌ هایی مانند دستگاه‌های متصل به اینترنت، اینترنت اشیا (IoT)، حسگرها و تجزیه‌ و تحلیل داده‌ های بزرگ، از جمله یادگیری ماشین (ML) و در نهایت هوش مصنوعی (AI) و ربات‌ها، به دست می‌آید. داده‌ های تولید شده توسط بیمار به طور مستقیم یا توسط سرویس بهداشتی، برای تشخیص و پیدا کردن درمان‌ های بهینه با استفاده از داروهای مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ما شاهد پیشرفت در این زمینه در شهرهای هوشمند هستیم. انتظار می‌رود که بازار اطلاعات سلامت و سلامت دیجیتال تا سال 2020 ارزشی بیش از 200 میلیارد دلار داشته باشد. نقاطی که نیاز به اتصال دارند، در حال ظهور هستند:

  • پوشیدنی‌ های هوشمند که در حال حاضر یک کالای بهداشتی موفق است؛ انتظار می‌رود که ارزش بازار آن تا سال 2022 به 14.4 میلیارد دلار برسد. در ایالات‌متحده، FDA در حال حاضر پروسه‌ ای برای اتصال نقاط دیجیتال مورد نیاز برای یک شهر هوشمند را با ردیابی سریع محصولات دیجیتال سلامت برای تشویق نوآوری در منطقه آغاز کرده است.
  • برنامه‌های بهداشتی به‌عنوان‌مثال، دولت انگلستان متوجه شده است که در انگلستان دستگاه‌ های متصل به طور فزاینده‌ای استفاده می‌شود و 57 درصد از کاربران این اطلاعات بهداشتی را با پزشک اصلی خود به اشتراک می‌گذارند. برنامه‌ های بهداشتی که از ابزارهای پیشرفته پزشکی استفاده می‌کنند، شامل دستگاه‌هایی مانند دستگاه سونوگرافی در تلفن همراه قابل حمل می‌باشند.
  • درمان از راه دور به راحتی داده‌های تولید شده توسط بیمار را به صورت به هنگام در اختیار بیمارستان‌ ها قرار می‌دهد تا مراقبت‌ های بیمار را به سهولت انجام دهند.
  • یکپارچه‌ سازی / تجزیه‌ و تحلیل داده‌ های بیمار: ساخت یک سیستم مراقبت بهداشتی که در تمامی جنبه‌های خدمات به طور یکپارچه کار می‌کند می‌تواند با مدیریت کل چرخه مراقبت از زندگی انجام شود. سیستم‌ هایی نظیر سیستم اطلاعاتی و تحلیلی پزشکی مجتمع مسکو (UMIAS) برای ارتباط بین خدمات بهداشتی و درمانی، جمع‌ آوری اطلاعات بیمار، ارائه نظارت بیمار از راه دور، تجزیه‌ و تحلیل اطلاعات و مدیریت مراقبت‌های اورژانسی طراحی شده است.

مراقبت‌ های بهداشتی شهر هوشمند واقعاً در مورد زمانی است. که قطعاتی که داروهای دیجیتالی را تشکیل می‌دهند به عنوان یک سیستم کلی متصل شوند.

خانه‌ی هوشمند

خانه هوشمند

خانه در مرکز توجه شهر هوشمند است و نیز جایی است که داده‌های ارزشمند را برای استفاده در شهر هوشمند ایجاد می‌کند. خانه‌ها بخشی از بافت شهر هوشمند هستند که با استفاده از دستیار های هوشمند دیجیتالی نظیر Google Home یا Amazon Alexa و دستگاه‌ های واقعیت مجازی (VR) در نزدیک مرزهای شهر هوشمند قرار دارد.

زندگی هوشمندانه چیزی است که ما همیشه از آن می‌ترسیم زیرا توسعه تکنولوژی معمولاً به روابط ما بستگی دارد. برق خانه‌های ما را روشن کرد و تلفن خانه‌های ما را به یکدیگر متصل کرد. خانه‌های هوشمند استفاده ما از فناوری را به سطح جدیدی می‌رسانند. در انجام این کار، پیشنهاد می‌شود که مصرف انرژی کارآمدتر و ارتباطات مؤثرتر باشد.

خانه‌ های ما احتمالاً کوچک ترین مراکز برای زندگی در شهر هوشمند هستند، هر واحد خانه بخشی از یک توده هوشمند بزرگ تر است. زندگی عادی با دیگر بخش‌های زندگی هوشمند مانند مراقبت‌ های بهداشتی ادغام خواهد شد. داده‌ های تولید شده در زندگی روزمره ما می‌تواند برای بهینه‌ سازی استفاده از انرژی و ایجاد شرایط زندگی کارآمدتر و راحت‌ تر با استفاده از مجموعه‌ ای از دستگاه‌ های هوشمند و شبکه‌ ای که ما را به زیر ساخت وسیع خدمات شهری متصل می‌کند، استفاده شود.

احتمالاً بیش از هر منطقه دیگری از شهر هوشمند، خانه هوشمند رابط بین انسان و دستگاه‌ ها است. خانه متصل نیز طیف وسیعی از شهر هوشمند را گسترش می‌دهد. خانه‌ های خارج از مرزهای شهر هوشمند می‌توانند ماهواره‌ های شهر را با استفاده از وسایل متصل به شهر تبدیل کنند. دسترسی به فناوری هوشمند و متصل که داده‌ های شخصی را از داخل خانه‌ های ما استخراج و تجزیه‌ و تحلیل می‌کنند، همان طور که انتظار می‌رفت، نقطه مرکزی نگرانی‌ های امنیتی است.

یک مطالعه اتریشی در مورد نگرش نسبت به دستگاه‌ های هوشمند انرژی در خانه‌ ها نشان می‌دهد که اگر چه احساس اعتماد عمومی نسبت به ارائه‌ دهندگان انرژی وجود دارد اما نگرانی در مورد حریم خصوصی و امنیت داده‌ ها مسئله‌ای جدی است.

مشاغل

واقعیت افزوده

کار کردن و انجام کسب‌ و کار در یک شهر هوشمند باید در راستای ایجاد فرصت‌ هایی برای کسب‌ و کار و شرایط کار بهتر باشد. با این حال، با تغییرات شهرهای هوشمند، شرایط کار نیز تغییر می‌کند. رباتیک و اتوماسیون در حال تغییر نوع کار ما هستند. به عنوان مثال، رستوران‌ های زنجیره‌ ای مک‌دونالد، 2500 کارگر را با یک کیوسک سفارش غذای خودکار جایگزین کرده‌اند. اولین فروشگاه Amazon Go نیز که در سیاتل افتتاح شد و نیازی به فروشنده ندارد. PWC پیش‌بینی می‌کند که حدود 30 درصد از مشاغل انگلیس تحت تأثیر رباتیک قرار خواهند گرفت، همراه با این موضوع، کار از راه دور در حال افزایش است.

انجمن جهانی اقتصاد پیش‌ بینی می‌کند با ادامه رشد صنایع (Industry 4.0) شغل‌هایی نظیر متخصص داده‌ کاوی و تخصص‌ های مهندسی مانند نانو تکنولوژی و رباتیک شکوفا خواهد شد. بنابراین مهارت‌ های مبتنی بر ارتباطات مانند روابط بین دولتی و ایجاد سیاست‌ها نیز مورد نیاز خواهد بود.

حمل‌ونقل

حسگر های اتومبیل خودران

حمل‌ و نقل هوشمند بخشی جدایی ناپذیر از شهر هوشمند است. بهینه‌ سازی حمل‌ و نقل و کاهش آلودگی دو هدف اصلی است که می‌تواند یک شهر هوشمندانه را ایجاد کند. پارکینگ هوشمند، مدیریت حمل‌ونقل، کنترل ترافیک و دسترسی آسان تنها بعضی از اهداف یک سیستم حمل‌ و نقل بهینه‌ سازی شده است. شهرهای مدرن با مشکلات حمل‌ و نقل مواجه هستند. آندرو کومو، فرماندار نیویورک، تابستان سال 2017 را “تابستان جهنمی” توصیف کرد. و به وضعیت اضطراری اداره حمل‌ و نقل شهری مترو پرداخت.

نیویورک در طول روز در داخل و خارج از شهر حدود 9 میلیون نفر را مدیریت می‌کند. علاوه بر نیویورک، بسیاری از شهرهای جهان با سیستم‌ های حمل‌ و نقلی که بسیاری از آن ها قدیمی هستند. و برای ظرفیت‌ های مورد نیاز جمعیت رو به رشد کافی نیستند مواجه هستند.

سیستم‌ های هوشمند حمل‌ و نقل برای حل این مشکل گزینه‌ ی مناسبی هستند. حمل‌ و نقل هوشمند تمام اجزای سیستم حمل‌ و نقل را متصل می‌کند. ادغام فناوری‌ هایی مانند وسایل نقلیه هوشمند، سیستم‌ های حسگر پیشرفته، نظارت تصویری خودرو و سیستم‌ های شناسایی ترافیک برای مدیریت و کنترل ترافیک استفاده می‌شوند.

محل کار

واقعیت افزوده

در یک نظرسنجی از آکادمی WorkTech در مورد انواع امکاناتی که مردم از یک دفتر هوشمند انتظار دارند، ویژگی‌ هایی نظیر کنترل اتوماتیک دما و سیستم روشنایی شبانه‌ روزی در رأس فهرست ظاهر شدند. ساختمان‌ های هوشمند متناسب با این نیازها در حال حاضر طراحی و ساخته شده‌اند.

ساختمان‌ های هوشمند یک بخش کوچک از شهر هوشمند هستند. این روند را می‌توان “ساختمان‌های اینترنت اشیا” عنوان کرد که هر جنبه‌ ای از زندگی را به منظور بهینه‌ سازی و تعامل با اشخاص و اشیا به هم متصل می‌کند. برای دستیابی به نگاه هوشمندانه، هر بخش به زیرساخت ساختمان متصل است و می‌تواند از تجزیه‌ و تحلیل داده‌ ها برای امور روزمره خود استفاده کند. ساکنان نیز به ساختمان هوشمند متصل هستند.

ساختمان هوشمند نه تنها زمان حضور شما در منزل را می‌داند، بلکه از محل حضور شما در هر زمانی آگاه است، حتی ممکن است از اطلاعات گجت‌ های پوشیدنی شما برای بررسی اینکه آیا شما نیاز به استفاده از پلکان بیش از آسانسور دارید، استفاده کند.

زیرساخت

همه این اتصالات، انتقال داده‌ ها و تجزیه‌ و تحلیل‌ ها نمی‌توانند با استفاده از جادو کار کنند. باید یک زیرساخت قوی و مؤثر بر اساس ساختار شهر هوشمند وجود داشته باشد. شهر هوشمند بر اساس داده‌ ها ساخته شده است. داده‌ ها از طیف وسیعی از دستگاه‌ ها و سنسورها نظیر تجهیزات اینترنت اشیا (IoT)، نظارت تصویری / هواپیماهای بدون سرنشین، شبکه‌ های هوشمند، سنسورهای دیگر، دستگاه‌های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) و غیره جمع‌آوری شده است. داده‌ ها اغلب جمع‌ آوری‌ می‌شوند تا دیدگاه مناسبی از شهر، مردم و خدمات آن را به نمایش بگذارد.

جمع‌آوری داده‌ها مانند تپش قلب شهر هوشمند است که تأثیرات حریم خصوصی آن بعداً بررسی خواهد شد.

محیط‌زیست

سازمان بهداشت جهانی (WHO) در سال 2015 بزرگترین علل مرگ‌ومیر در جهان را بیماری‌هایی نظیر سکته قلبی، سکته مغزی و بیماری‌های ریوی اعلام کرده است. این سازمان در گزارش دیگری اعلام کرد است که می‌توان با استفاده از برنامه‌ریزی و سیاست‌های مناسب شهری از این عوامل جلوگیری کرد. این گزارش خاطرنشان می‌کند که بسیاری از بیماری‌ها نتیجه مستقیم کیفیت نامناسب آب‌وهوا می‌باشند. علاوه بر این، سازمان ملل متحد دریافت که در سال 2015، 75 درصد از منابع زمین و 80 درصد از گازهای گلخانه‌ای در شهرها مصرف شده‌اند.

یکی از قوی‌ترین جنبه‌های یک شهر هوشمند، کنترل محیط است. گزارش تجزیه‌وتحلیل انرژی جهانی Enerdata’s global energy analysis نشان می‌دهد. که مصرف انرژی همان‌طور که انتظار می‌رود با افزایش جمعیت، به طور پیوسته افزایش می‌یابد. انرژی هوشمند به ما کمک می‌کند که مصرف انرژی کنترل شود.

سیستم تأمین آب هوشمند به شهر اجازه می‌دهد تا اطلاعات مربوط به الگوهای استفاده، جریان، فشار و آلاینده‌ها را در زیرساخت‌های آب شهر به دست آورد. مدیریت مصرف آب یک مشکل مهم زیربنایی برای هر شهر نه فقط در شهرهای هوشمند است. در شهر هوشمند، تجزیه‌وتحلیل داده‌ها اطلاعاتی را فراهم می‌کند تا به طور مؤثر خدمات را مدیریت کرد.

ما همواره شاهد چالش‌های آب و هوایی نظیر سیل و خشکسالی روبرو هستیم. شهرهای هوشمند باید از داده‌ها برای کنترل بیشتر آب و سیستم‌های مدیریت فاضلاب شهر و انعطاف‌پذیری در برابر حوادث طبیعی نظیر طوفان و بارش باران و برف استفاده کند. نمونه‌هایی نظیر شهر دیجیتال شیکاگو که از سنسورهای زیر زمینی برای سنجش بارش باران، سیل و طوفان استفاده می‌کند. و می‌توان از آن به عنوان الگو برای مدیریت هوشمند آب شهر استفاده شود.

اقتصاد

شهرها محرک رشد اقتصادی هستند. بر اساس گزارش The New Climate Economy، شهر هوشمند از نوآوری و تکنولوژی برای ساختن اقتصادهای انعطاف‌پذیر استفاده می‌کند. و آن را به سطح جدیدی می‌رساند.

انجمن شهرهای هوشمند معتقد است سرمایه‌گذاری در زیربنای هوشمند منجر به رفاه برای همه خواهد شد. چالش‌های بیش از حد رشد جمعیت مانند آلودگی می‌تواند با استفاده از رویکردهای هوشمند که به بهبود کلی اقتصاد کمک می‌کند. برطرف شود. سرمایه‌گذاری در آب و برق هوشمند تأثیر مثبتی بر اقتصاد، بهبود بهره‌وری و همچنین توانایی پاسخ سریع به بلایای طبیعی مانند طوفان‌ها دارد. بر اساس مقاله Kumar, et.al. ، اقتصاد هوشمند از اجزای تشکیل شده است که عبارتند از: رهبری کارآفرینی ، سرمایه‌گذاری استراتژیک در دارایی‌ها ، ارزش‌های خلاقیت و استقبال از ایده‌های جدید.

با توجه به این مطلب اقتصاد، به طور ذاتی با فعالیت شهروندان هوشمند و کاربرد علم داده مرتبط است.
حاکمیت

در نهایت، شهرهای هوشمند به حاکمیت هوشمند نیاز دارند تا اجازه دهند بخش‌های تشکیل دهنده به خوبی کار کنند. طبق گفته انجمن شهرهای هوشمند، چهار عنصر اصلی برای حکمرانی خوب در شهر هوشمند وجود دارد:

  • رهبری قوای اجرایی
  • مشارکت ذینفعان
  • حاکمیت
  • یکپارچگی

هر کدام از این موارد برای ساختن شهر هوشمند بر اساس مدیریت داده‌ها مورد نیاز است. داده‌های هوشمند و حکمرانی هوشمند به طور ذاتی با یکدیگر مرتبط هستند. و این مجموعه به بررسی نحوه اداره این داده‌ها بر اساس احترام به اطلاعات شخصی، بدون در نظر گرفتن شکل آن می‌پردازد.

کلام آخر

شهر هوشمند بخشی از یک سنت طولانی در میان انسان‌ ها است. که مکان‌ هایی را ایجاد می‌کند که می‌توانیم در آن زندگی و کار کنیم. این یک پیشرفت طبیعی در نیمه دوم قرن بیست و یکم است تا شهرهای جدید خود را بر اساس تکنولوژی بسازیم. فناوری امیدی برای حل افزایش جمعیت جهان و شهرسازی شهروندان ما است. اما فناوری نیاز به غذا دارد تا کار را انجام دهد و در مورد شهر هوشمند، این غذا داده‌ ها هستند.

با در نظر گرفتن این مطلب در ایجاد شهر هوشمند نیازی به از دست دادن ارزشمندترین حقوق بشر یعنی حریم خصوصی نداریم.

فهرست مطالب

مقالات مرتبط
اینترنت اشیا و خودرو های برقی – کاربرد ها و چالش ها
تاثیر اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) در تعمیر و نگهداری پیش بینی شده
کاربرد ماشین لرنینگ(ML) در صنعت تولید
اینترنت اشیا (IoT) چیست؟ هرانچه که باید بدانید
کارخانه هوشمند چیست؟ هر آنچه که باید بدانید

اشتراک گذاری :

اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در email

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.