شهر هوشمند و اینترنت اشیا: اتصال دیجیتالی محیط های شهری

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• ژوئیه 13، 2022

خلاصه بینش

شهرها به سرعت در حال تبدیل شدن به مراکز شهری هوشمند هستند و از فناوری‌های اینترنت اشیا (IoT) برای ارتقای خدمات عمومی و زیرساخت‌ها استفاده می‌کنند. این پیشرفت ها منجر به بهبود کیفیت زندگی، پایداری محیطی بیشتر و فرصت های اقتصادی جدید می شود. این تغییر همچنین چالش هایی را در حریم خصوصی داده ها و نیاز به مهارت های جدید در فناوری و امنیت سایبری به همراه دارد.

شهر هوشمند و زمینه اینترنت اشیا

از سال 1950، تعداد افراد ساکن در شهرها شش برابر شده است، از 751 میلیون نفر به بیش از 4 میلیارد نفر در سال 2018. انتظار می‌رود شهرها بین سال‌های 2.5 تا 2020 به 2050 میلیارد نفر دیگر اضافه کنند که چالشی اداری برای دولت‌های شهر ایجاد می‌کند.

با مهاجرت بیشتر مردم به شهرها، ادارات برنامه ریزی شهری شهرداری برای ارائه پایدار خدمات عمومی با کیفیت بالا و قابل اعتماد تحت فشار بیشتری قرار می گیرند. در نتیجه، بسیاری از شهرها در حال بررسی سرمایه‌گذاری‌های شهر هوشمند در شبکه‌های ردیابی و مدیریت دیجیتال مدرن هستند تا به آنها در مدیریت منابع و خدمات خود کمک کند. از جمله فناوری‌هایی که این شبکه‌ها را فعال می‌کنند، دستگاه‌های متصل به اینترنت اشیا (IoT) هستند. 

اینترنت اشیا مجموعه‌ای از دستگاه‌های محاسباتی، ماشین‌های مکانیکی و دیجیتال، اشیاء، حیوانات یا افراد مجهز به شناسه‌های منحصربه‌فرد و قابلیت انتقال داده‌ها از طریق یک شبکه یکپارچه بدون نیاز به تعامل انسان با رایانه یا انسان به انسان است. در بافت شهرها، دستگاه‌های اینترنت اشیا مانند مترهای متصل، روشنایی خیابان‌ها و حسگرها برای جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها استفاده می‌شوند که سپس برای بهبود مدیریت خدمات عمومی، خدمات و زیرساخت‌ها استفاده می‌شود. 

اروپا پیشرو گزارش شده در توسعه شهرهای نوآورانه در جهان است. طبق شاخص IMD Smart City Index 2023، هشت شهر از 10 شهر هوشمند برتر جهان در اروپا قرار دارند و زوریخ رتبه اول را به خود اختصاص داده است. این شاخص از شاخص توسعه انسانی (HDI) استفاده می کند، یک معیار ترکیبی که امید به زندگی، سطح تحصیلات و درآمد سرانه را برای ارزیابی توسعه کلی یک کشور در بر می گیرد. 

تاثیر مخرب

ادغام فناوری های اینترنت اشیا در مناطق شهری منجر به برنامه های نوآورانه ای می شود که به طور مستقیم کیفیت زندگی ساکنان شهر را افزایش می دهد. در چین، حسگرهای کیفیت هوای اینترنت اشیا یک مثال عملی ارائه می‌دهند. این حسگرها سطوح آلودگی هوا را کنترل می‌کنند و زمانی که کیفیت هوا به سطوح مضر کاهش می‌یابد، هشدارهایی را از طریق اعلان‌های تلفن هوشمند به ساکنان ارسال می‌کنند. این اطلاعات بلادرنگ به افراد این امکان را می دهد که قرار گرفتن در معرض هوای آلوده را به حداقل برسانند و به طور بالقوه بروز بیماری ها و عفونت های تنفسی را کاهش دهند.

شبکه های برق هوشمند یکی دیگر از کاربردهای مهم اینترنت اشیا در مدیریت شهری است. این شبکه ها ارائه دهندگان برق را قادر می سازند تا توزیع انرژی را به طور موثرتری مدیریت کنند که منجر به کاهش هزینه های عملیاتی و افزایش اثربخشی عملیاتی می شود. اثرات زیست محیطی نیز قابل توجه است. با بهینه‌سازی مصرف برق، شهرها می‌توانند انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را کاهش دهند، به ویژه آنهایی که از نیروگاه‌های مبتنی بر سوخت فسیلی ناشی می‌شوند. علاوه بر این، برخی شهرها در حال اجرای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی و پنل‌های خورشیدی هستند که به شبکه هوشمند متصل می‌شوند، استرس شبکه را در دوره‌های اوج تقاضا کاهش می‌دهند و صاحبان خانه را قادر می‌سازند تا انرژی را برای استفاده بعدی ذخیره کنند یا انرژی خورشیدی مازاد را به شبکه بفروشند.

صاحبان خانه‌هایی که در برنامه‌های ذخیره‌سازی انرژی و پنل‌های خورشیدی شرکت می‌کنند، می‌توانند از یک مزیت دوگانه برخوردار شوند: آنها به یک سیستم انرژی پایدارتر کمک می‌کنند و در عین حال درآمد غیرفعالی نیز ایجاد می‌کنند. این درآمد می تواند ثبات مالی آنها را به ویژه در زمان عدم اطمینان اقتصادی تقویت کند. برای کسب‌وکارها، پذیرش شبکه‌های هوشمند به معنای هزینه‌های انرژی قابل پیش‌بینی‌تر و بالقوه پایین‌تر است که می‌تواند نتیجه آنها را بهبود بخشد. دولت‌ها نیز سود می‌برند، زیرا این فناوری‌ها شهرهای پایدارتر را تقویت می‌کنند، هزینه‌های مراقبت‌های بهداشتی مرتبط با بیماری‌های مرتبط با آلودگی را کاهش می‌دهند و استقلال انرژی را ارتقا می‌دهند.

پیامدهای استفاده از شهرها از سیستم‌های IoT شهر هوشمند

پیامدهای گسترده تر مدیریت شهری بیشتر از فناوری IoT ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• تغییر در سبک زندگی شهری به سمت آگاهی بیشتر از محیط زیست، که توسط داده های زمان واقعی در مورد شرایط بوم شناختی محلی و ردپای کربن فردی هدایت می شود.
• افزایش پذیرش منابع انرژی تجدیدپذیر توسط صاحبان خانه، که توسط انگیزه های مالی فروش انرژی خورشیدی اضافی به شبکه تحریک می شود.
• ایجاد فرصت‌های جدید بازار در بخش‌های IoT و انرژی‌های تجدیدپذیر، که منجر به رشد شغل و تنوع اقتصادی در این صنایع می‌شود.
• دولت‌های محلی در پاسخ به افزایش دسترسی به داده‌های شهری و پلت‌فرم‌های مشارکت شهروندان، شیوه‌های شفاف‌تر و پاسخگوتر را اتخاذ می‌کنند.
• تغییر در برنامه ریزی شهری به سمت رویکردهای داده محور بیشتر، بهبود کارایی در حمل و نقل عمومی، مدیریت زباله و توزیع انرژی.
• افزایش مشارکت مدنی و مشارکت اجتماعی، زیرا ساکنان دسترسی آسان‌تری به اطلاعات و خدمات و فرصت‌های بیشتری برای تأثیرگذاری بر تصمیم‌گیری محلی دارند.
• افزایش تقاضا برای کارشناسان امنیت سایبری و متخصصان حفظ حریم خصوصی داده‌ها، زیرا شهرداری‌ها با حفاظت از حجم عظیمی از داده‌های تولید شده توسط فناوری‌های شهر هوشمند دست و پنجه نرم می‌کنند.
• کاهش تدریجی پراکندگی شهری، زیرا سیستم های حمل و نقل عمومی و انرژی کارآمد زندگی درون شهری را جذاب تر و پایدارتر می کند.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• اگر از این داده‌های سفر به عنوان بخشی از تلاش‌های بهینه‌سازی ترافیک استفاده شود، آیا به دولت شهری اجازه می‌دهید به داده‌های سفر شما دسترسی داشته باشد؟
• آیا معتقدید که مدل‌های اینترنت اشیاء شهر هوشمند را می‌توان به سطحی تبدیل کرد که بیشتر شهرها و شهرک‌ها بتوانند مزایای مختلف خود را درک کنند؟ 
• خطرات حریم خصوصی مرتبط با استفاده از فناوری های اینترنت اشیاء شهری چیست؟