آخرین اخبار
facebook Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی
کد خبر : 80988

مفاهیم، نیازها، و راه حل های شهر هوشمند

محمود زرگر- چالش های امروز شهر نشینی طی سالیان طولانی در کشورها تلاش شده تا از مهاجرت مردم به شهرها جلوگیری کرده و با انتقال خدمات به روستا و خارج از شهرها، این عرصه تولیدی مهم را با حضور نیروهای بومی حفظ کنند. اما با موانع مختلف از جمله روند فناوری های نوین در عرصه تولید و لزوم بهره گیری بیشتر از زمین و آب و محدودیت های آنها از یک سو، توسعه جاذبه های شهری و زیر ساخت های خدماتی و ارتباطی از سوی دیگر، لزوم دو نوع توسعه به ظاهر متضاد یکدیگر، توسعه زیر ساخت ها و تولید در روستا و خارج از شهرها، و توسعه خدمات و زیر ساخت های شهری و پذیرش جمعیت بیشتر در شهرها، برای دولت ها در دستور کار قرار داد.

از نگاه توسعه شهری که موضوع این نوشتار است، چالش هایی برای شهرها به خصوص کلان شهرها پدید آمده که به اختصار به اهم آنها اشاره می شود. 
آثار تخریبی زیر ساخت های به ارث رسیده از گذشته و روند جزیره ای توسعه شهرها یکی از اصلی ترین چالش ها برای دنیای امروز است. تولید 60 تا 80 درصد از گازهای گلخانه ای و مصرف بیش از 80 درصد از انرژی پدیده ای است که زیان های غیر قابل جبرانی برای سلامت انسان ها و اقتصاد کشورها به جا می گذارد.
تامین آب سالم، حمل و نقل روان و مدیریت شده، مدیریت زباله و فاضلاب، مدیریت مصرف انرژی، و توسعه شهر سازی از دیگر چالش های بزرگ شهرهای امروزی است. 
همانطور که قابل مشاهده است، برخی از این چالش ها به مقیاس جهانی تبدیل شده و تلاش همه کشورها برای مواجه با آنها و حل پیامدهای آنها را می طلبد. رشد سریع مهاجرت به شهرها، پدیده کلان شهرهای جدیدی را به جامعه جهانی تحمیل کرده و این موجب مشکلاتی در اداره شهرها و طبعا شهروندان اصلی آنها علاوه بر بحران های زیست محیطی شده است.
براساس پیش بینی ها، تا سال 2025، حدود 58 درصد جمعیت جهانی یعنی 4.6 میلیارد نفر در محیط شهری زندگی می کنند. این نسبت در سال 2050 به 66 درصد خواهد رسید. این موجب یک چالش بزرگ برای مدیران شهری است که می خواهند خدمات شهری پایه به صورت پایدار به شهروندان ارائه شود.
همین اشارات مختصر گویای موضوعاتی است که پیش روی مدیران شهری و دستگاه های برنامه ریزی کشورها قرار دارد. چنانچه به همین مهم از زاویه دیگری پرداخته شود، روند دیگر حاکی از ارتقای جایگاه اقتصادی و اجتماعی شهرهای کلان در اداره کشورها شده است. به همین انگیزه در ادامه به طور مختصر به جایگاه اقتصادی و اجتماعی شهرها اشاره می کنیم.  
  جایگاه اقتصادی و اجتماعی شهرها در آینده
در آینده ای نه چندان دور، شهرها تولید کننده سهم عمده ای از ثروت ملی و قدرت بزرگ اقتصادی خواهند بود. سهم شهرهای بزرگ از تولید ناخالص ملی، به شدت رشد می کند. به عنوان نمونه، شهر سئول پایتخت کره جنوبی، تامین کننده بیش از 50 درصد تولید ناخالص داخلی آن کشور خواهد بود. طی 10 سال آینده، سهم 600 کلان شهر در جهان از تولید ناخالص داخلی به 64 درصد خواهد رسید. موتور چرخش اقتصادی بسیاری از کسب و کارها در شهرهای بزرگ روشن خواهد شد. تمرکز فعالیت های مهندسی، مدیریتی، و اداره کسب و کارها حتی آنچه در خارج از شهرها ارائه می شوند به ناچار در فضای شهری خواهد بود و شهرهای بزرگ شبیه هاب اقتصادی عمل خواهند کرد. بسیاری از راهکارها و شیوه های ارائه خدمات و کسب و کارها در شهرها به صورت در حال حرکت (Mobility) ارائه و یا مدیریت خواهد شد. ارائه خدمات، دسترسی کاربران و مشتری ها، مدیریت و بهینه سازی همه در حال حرکت و در فواصل دور از هم رخ خواهد داد.
جا دارد که به شهرها به عنوان یک مشتری راهبردی نگریسته شود و از این ظرفیت بالقوه اقتصادی و اجتماعی بیش از پیش بهره برداری کرد. در دنیای امروز، این نیز مورد توجه دولتمردان و مدیران اقتصادی کشورها قرار گرفته است. 
به همین دلیل رهبران سیاسی و کسب و کار در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه، به دقت روی موضوع شهرها و اثر آنها روی رشد اقتصادی، بهبود شرایط اجتماعی، تغییرات آب و هوایی، و پایداری شهرها متمرکز شده و در تلاش برای ارائه زیر ساخت های اساسی برای پشتیبانی از رونق و توسعه شهرها هستند. ایجاد سیستم های حمل و نقل موثر، انرژی پایدار و پاک، شبکه های مطمئن و ایمن آب، زیر ساخت های اجتماعی اثر بخش و قابل رشد از جمله اهدافی است که نظر مدیران شهری و دولتمردان را به خود معطوف کرده است. 
  شهر هوشمند به عنوان یک راه حل
ضرورت ایجاد زیر ساخت های پایدار و هوشمند سازی تمام ابعاد خدماتی، کسب و کارها و مدیریت، بهداشت و محیط زیست، امنیت، ارتباطات و بسیاری موضوعات دیگر شهری، تجربه جدیدی است که در برخی کلان شهرهای دنیا اجرا شده و آثار مطلوبی به جای گذاشته است. تا جایی که از نگاه صاحب نظران و مدیران کلان شهرها اینها بهترین راهبرد دو لبه برای مهار بحران ها و چالش های اشاره شده در شهرهای بزرگ از یک سو، و بهره برداری مطلوب از ظرفیت های اقتصادی و اجتماعی این محیط ها از سوی دیگر، شناخته شده اند. ایجاد زیرساخت های پایدار و هوشمند سازی یکپارچه کلیه خدمات شهری تحت عنوان مفهوم شهرهوشمند مورد استقبال صاحب نظران، مدیران شهری و دولتمردان، شرکت های فناوری آوری و سرمایه گذاری، و دستگاه های حاکمیتی در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه قرار گرفته است. دسترسی به یک محیط سالم، زندگی مطلوب و راحت، اقتصاد پویا و قوی از جمله اهدافی است که در بستر پدیده شهرهای هوشمند در حال تجربه و استقرار است.  
زیر ساخت های پایدار و راهکارهای شهرهوشمند نه تنها فناوری های نوینی را به خدمت گرفته بلکه به نوبه خود، یک بازار بزرگ به نام بازار شهر هوشمند را معرفی کرده است. در این عرصه، راهکارهایی برای هوشمند سازی ساختمان ها، حمل و نقل، مدیریت منابع آب و انرژی، و امنیت ارائه می شود. تولید حجم عظیمی از داده های جدید و ضرورت استفاده از آنها، منجر به ایجاد ساختارهای جدیدی برای رشد نوآوری و خلق خدمات جدید می شود. در نتیجه بکارگیری بیش از پیش فناوری ها و فعالیت های ارائه خدمات زیر ساختی، مدیریت محتوا و اطلاعات، شبکه های مخصوص حسگرها، انباشت و بهره گیری از حجم عظیم داده (Big Data)، دسترسی به خدمات شبکه های رایانش ابری از طریق کلیه شبکه های ارتباطی، و بسیاری فعالیت های دیگر از آثاری است که همه در پی اجرا و پیگیری مفاهیم اشاره شده از شهر هوشمند خود نمایی کرده اند.  
ظرفیت اقتصادی راهکارهای شهر هوشمند امروزه از مرز 400 میلیارد دلار گذشته و  پیش بینی می شود تا 2019 با نرخ رشد مرکب سالانه 22.5 درصد به 1100 میلیارد دلار برسد. این حجم بازار در 2020 به 1.5 و در سال 2025 به 3.3 هزار میلیارد دلار خواهد رسید. 
  نیازهای اصلی شهرهای هوشمند و پایدار
 تعامل پذیری به عنوان یک عنصر پایه برای تمام طرح های آتی و همگرایی زیر ساخت ها و یکپارچه سازی خدمات از مهم ترین نیازهای شهر هوشمند معرفی شده است. 
 توانمند سازی اشیا برای ارتباط موثر با هم، و یکپارچه سازی سیستم ها در پاسخ به نیاز کاربران به عنوان دیگر نیازهای اصلی در شهر هوشمند شناسایی شده اند. 
برای اینکه یک شهر به پایداری کامل و سطح هوشمند دست یابد از حوزه ها و خدمات با پارامترهای هوشمند، در حد ضرورت و به صورت یکپارچه، استفاده کرد. حوزه های انرژی هوشمند، ساختمان های هوشمند، حمل و نقل هوشمند، زیر ساخت شهری هوشمند، حاکمیت و امنیت هوشمند، سلامت هوشمند، خدمات و امداد هوشمند، و به طبع آن، شبکه ها وخدمات مورد تقاضا در این حوزه ها، از جمله تجربیاتی است که در کشورهای مختلف در حال ایجاد و تجربه است.
همانگونه که اشاره شد، یکپارچگی یکی از الزامات شهر هوشمند است که در دو سطح مورد توجه قرار می گیرد. همگرایی افقی یا بین حوزه ای که ماهیتی مشترک و یکپارچگی مشترک را پشتیبانی می کند، و همگرایی عمودی یا خاص که زیر ساخت ها و خدمات درون حوزه ها را پوشش می دهد.
به منظور دستیابی به اهداف گسترده همگرایی بین حوزه ها، ضرورت همگرایی بین زیر ساخت های مختلف در شبکه های پهن باند و معمولی و ماهواره، ارتباطی ثابت و موبایل، شبکه های اصلی پشتیبان از جمله Backbone و امنیت، مدیریت و توزیع خدمات (Application Service Delivery)، مدیریت داده و اطلاعات (Data Context Management) و CDN، شبکه های یکپارچه حسگرها و ماشین های قابل دسترس (Sensor Networks)، رایانش ابری (Cloud Networks)، دسترسی یکپارچه به انواع تجهیزات و شبکه های قابل دسترس (Interface to Network & Devices)، همراه با فناوری های پیشرفته Web ، بسترهای ضروری فنی، و توانمند سازها اجتناب ناپذیر است.
استفاده از معماری های باز، شبکه های ارتباطی و دسترسی مشترک، داده های باز و در دسترس، و اجرای کسب و کارهای مشترک برای همکاری و استفاده مشترک از کلیه زیر ساخت ها از جمله نیازهایی است که مستلزم حمایت و مقررات پایدار سازی در این فضای عظیم خدمات شهر هوشمند است. 
  حوزه ها و خدمات اصلی در شهر هوشمند
انرژی هوشمند: از شبکه هوشمند انرژی برای مدیریت هوشمند استفاده می شود. ابزارهای اندازه گیری هوشمند و بهره برداری هوشمندانه انرژی از دیگر پارامترهای این حوزه است. در شبکه های انرژی هوشمند، هم مردم از مزایای صرفه جوبی در مصرف انرژی بهره مند می شوند و هم شرکت های تولید انرژی و توزیع در مدیریت یکپارچه انرژی توانمند می شوند.
سهم بازار جهانی این حوزه تا ده سال آینده با رشد سالانه 28 درصد بالغ بر 800 میلیارد دلار برآورد شده است. 
ساختمان های هوشمند: در مدیریت هوشمند ساختمانها از اتوماسیون ساختمان ها و مدیریت هوشمندانه مصرف منابع سرما زا و گرما زا و روشنایی به نحو مطلوب استفاده می شود.  بیشترین تجهیزات مصرفی در ساختمان های هوشمند حسگرهایی هستند که درصورت اتصال آنها از طریق شبکه حسگرها، حجم عظیمی از داده ها را در اختیار مالکان و مدیران ساختمان ها و دستگاه های مرتبط قرار می دهد. حجم بازار صرفا حسگرها در سال 2012 حدود 1.75 میلیارد دلار بود و پیش بینی می شود تا سال 2016 این مبلغ به 2.7 میلیارد دلار برسد.
 سهم بازار جهانی حوزه فناوری های مرتبط با ساختمان های هوشمند تا ده سال آینده با رشد سالانه 4 درصد بالغ بر 250 میلیارد دلار برآورد شده است.
حمل و نقل هوشمند نیز یکی دیگر از مهم ترین ابعاد یک شهر هوشمند و پایدار است که بیشترین تلاش شهرداری ها در کلان شهرها را به خود اختصاص داده است. در کشور ما نیز در این خصوص طرح های مختلفی برای حوزه های درون شهری و برون شهری در دست اجراست. استفاده از زیرساخت های مناسب از جمله شبکه های پهن باند می تواند مکمل طرح های جاری و آتی در این حوزه باشد که زمینه ساز دستیابی به اهداف پیشرفته این بخش از شهر هوشمند خواهد شد. کاهش آلودگی هوا، یکپارچگی شبکه های چند وجهی حمل و نقل حداقل اقداماتی است که در این بخش انجام می گیرد.
سهم بازار جهانی این بخش تا ده سال آینده با نرخ رشد سالانه 20 درصد بالغ بر 300 میلیارد دلار برآورد شده است.
زیر ساخت شهری هوشمند: به منظور مدیریت هوشمندانه زیر ساخت های شهری در حوزه مدیریت مصرف آب و پسماندها و فاضلاب ایجاد می شود. ایجاد شبکه های حسگر از جمله نیازهایی است که حجم عظیمی از داده ها و ارتباطات یکپارچه بر بستر شبکه های پهن باند برای دستیابی به اهداف این حوزه از شهر هوشمند را به گردش در می آورد. 
با توجه به بحران کم آبی در کشورمان و مشکلات تامین آب آشامیدنی در شهرها از یک سو، و مدیریت هوشمندانه فاضلاب و پسماندها از سوی دیگر، اجرای طرح های مرتبط با زیر ساخت های هوشمند برای تکمیل طرح های جاری که با تلاش بخش های مربوطه در کشورمان در حال اجراست می تواند از معضلات پیش رو تا حد قابل توجهی بکاهد.
سهم بازار جهانی این بخش تا ده سال آینده با رشد میانگین سالانه 12 درصد بالغ بر 380 میلیارد دلار برآورد شده است.
حاکمیت و امنیت هوشمند: این حوزه از شهر هوشمند مربوط به خدمات دولت الکترونیکی و شهر الکترونیکی است. استقرار یکپارچه خدمات الکترونیکی از ناحیه دولت و کلیه دستگاه های خدماتی به مردم یک ضرورت قابل توجه است. مدیریت یکپارچه بحران های شهر و امداد رسانی، و آموزش الکترونیکی از دیگر اهداف این بخش مهم از یک شهر هوشمند است.  با توجه به حجم عظیم گردش اطلاعات و اسناد الکترونیکی از یک سو، و اتصال یکپارچه پارامترهای مختلف و حساس مدیریت بحران از سوی دیگر، ضرورت داشتن شبکه های زیر ساختی پهن باند در شهرها را بیش از پیش حساس و تاثیر گذار می کند.
سهم بازار جهانی این بخش از شهر هوشمند تا ده سال آینده با رشد میانگین سالانه 11.5 درصد بالغ بر 1200 میلیارد دلار برآورد شده است.
سلامت هوشمند: با استفاده از فناوریهای مربوطه موجب استقرار سامانه های سلامت الکترونیکی و سلامت مبتنی بر موبایل خواهد شد. اتصال هوشمندانه و یکپارچه تجهیزات و ابزار پزشکی نقش مهمی در استقرار این حوزه از شهر هوشمند خواهد داشت. در این حوزه نیز طرحهای قابل توجهی در شرف اجراست لیکن وجود زیر ساخت های ارتباطی با پهنای باند بالا موجب بهره برداری هر چه بهتر از اهداف بخش سلامت جامعه خواهد شد. 
سهم بازار جهانی این بخش تا ده سال آینده با نرخ رشد سالانه حدود 9 درصد بالغ بر 350 میلیارد دلار برآورد شده است.
براساس تجربیات جهانی و استدلال متخصصان، در استقرار هر یک از حوزه های خدمات یک شهر هوشمند ضرورت داشتن زیر ساخت شبکه های پهن باند و استفاده از فناوری های فیبر نوری راه کاری گریز ناپذیر است. به دلیل هزینه گزاف این زیر ساخت و فناوری های مرتبط با آن، اجتناب از دوباره کاری و هدر رفت سرمایه های ملی در ایجاد شبکه های مستقل از هم به شدت توصیه می شود. علاوه بر دوباره کاری و هدر رفت سرمایه های ملی، ایجاد محیط یکپارچه برای ارتباط و تعامل کلیه زیر ساخت ها و خدمات در یک کلان شهر، در یک بستر مشترک و همگرا امکان پذیر خواهد بود. چه بدون این نگرش و یکپارچگی در زیر ساخت ها و خدمات حوزه های مختلف یک شهر، مفاهیم شهر هوشمند به صورت جزیره ای و منفک از یکدیگر ایجاد و جامعه از بسیاری اهداف و دست آوردهای شهر هوشمند بی نصیب خواهد بود.


نظر شما



نمایش غیر عمومی
تصویر امنیتی :