امروز اخبار زیادی در مورد ساخت شهرهای هوشمند و تبدیل شهرهای سنتی به شهرهای هوشمند می شنویم. اما شهر هوشمند چیست؟ در این مقاله به توضیح طراحی شهرها و ویژگی های آنها می پردازیم.
شهر هوشمند چارچوبی است که عموماً برای توسعه و گسترش روش‌های توسعه پایدار از ارتباطات و فناوری اطلاعات و همچنین حذف مشکلات روزافزون شهرنشینی ایجاد می‌شود. بخش بزرگی از این چارچوب اساساً یک شبکه هوشمند است که شامل اشیاء و ماشین های متصل شده است که تمام اطلاعات را از طریق فناوری بی سیم منتقل می کند.
با دریافت و تجزیه و تحلیل اطلاعات، برنامه های کاربردی IOT (اینترنت اشیا) مبتنی بر رایانش ابری می توانند به شهرداری ها و مشاغل و همچنین شهروندان کمک کنند تا تصمیمات بهتری برای بهبود کیفیت زندگی خود بگیرند. برای ارتباط با اکوسیستم شهر هوشمند می توان از راه های مختلفی مانند گوشی های هوشمند، خودروها و خانه های هوشمند و موارد دیگر استفاده کرد.
یکی از مهم ترین راه های کاهش و حفظ هزینه ها، هماهنگی و یکپارچه سازی امکانات و داده ها با زیرساخت های فیزیکی و خدمات شهری است. یکی از نکات مهم برای پاسخ به اینکه شهر هوشمند چیست و چگونه ایجاد می شود، آگاهی از نحوه بهبود روش های توزیع انرژی است. به عنوان مثال می توان نحوه جمع آوری زباله ها را تسهیل کرد و با کمک IOT ترافیک را کاهش داد و کیفیت هوا را افزایش داد.
دلایل ایجاد شهر هوشمند چیست؟
امروزه حدود ۵۴ درصد از جمعیت جهان در شهرهای مختلف زندگی می کنند. اما انتظار می‌رود این رقم تا سال ۲۰۵۰ به ۶۴ درصد برسد. به نظر می‌رسد که رشد کلی جمعیت در ۳ دهه آینده ۲٫۵ میلیارد نفر به جمعیت جهان اضافه خواهد کرد. نکته ضروری و مهم دیگر برای هماهنگی با این رشد سریع جمعیت و منابع مالی شهرهای مختلف، پایداری اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی است.
نقش اینترنت اشیا در شهرهای هوشمند
برای اینکه بدانید شهر هوشمند چیست، یکی از مهمترین ابزارها، شناخت کامل دستگاه های اینترنتی است. شهرها در سال های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته اند. زندگی در یک شهر همه چیز را تغییر داد. به خصوص در جاهایی که توسعه فناوری با روش سنتی انجام کارها تداخل دارد، این تغییرات بیشتر نمایان می شود. این تکامل هرگز متوقف نخواهد شد زیرا اینترنت اشیا مرز جدیدی در نحوه ساخت و مدیریت شهرها ایجاد کرده است.
مفهوم کلی اینترنت اشیا و شهرهای هوشمند شامل امکانات دستگاه های مختلف از گوشی های هوشمند و خودروها گرفته تا لوازم خانگی مانند یخچال می شود. همه این دستگاه ها می توانند به یکدیگر متصل شوند و اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. آشنایی با نقش و کاربرد اینترنت اشیاء در شهرهای هوشمند می تواند به گسترش حوزه تفکر در مورد این سوال که شهر هوشمند چیست منجر شود.
آشنایی با تکنیک های مختلف IOT برای درک کامل شهر هوشمند بسیار مفید است. توضیحات مفصل این روش ها در ادامه می آید.
کنترل و مدیریت ترافیک شهری
در این قسمت از مقاله «شهر هوشمند چیست» به موضوع ترافیک در شهر هوشمند می پردازیم. با توسعه و گسترش شهرها، تعداد وسایل نقلیه و رانندگان نیز افزایش می یابد. این ازدحام مشکلات ترافیکی و حمل و نقل را ایجاد می کند. در دنیای مدرن، تراکم ترافیک یک مشکل بزرگ و مهم در شهرهای بزرگ و شهرک‌ها است. از چراغ های راهنمایی گرفته تا سیستم های پارکینگ، می توان از سیستم های شتاب دهنده ترافیک برای کاهش و کنترل ترافیک استفاده کرد.
راه حل اول: استفاده از چراغ راهنمایی هوشمند
برای حل مشکلات ترافیکی، اولین راه حل IOT در راستای ساخت شهر هوشمند، جایگزینی سیستم نه چندان خوب گزارش حجم ترافیک در سطح شهر با یک سیستم ترافیکی هوشمند است. در این نوع سیستم هوشمند، چراغ های راهنمایی به حسگرهای اطلاعات ترافیکی و خودروهای هوشمند متصل می شوند. سیستم‌های مدیریت ترافیک هوشمند می‌توانند تغییرات اولیه خطوط را به رانندگان نشان دهند تا از ترافیک جلوگیری کنند.
راه حل دیگر: از سیستم اتوماسیون پارکینگ استفاده کنید
سیستم‌های اتوماسیون پارکینگ یکی دیگر از حوزه‌هایی است که برای هوشمند کردن شهرها در حال گسترش و تکامل است. در شهرهایی که از این سیستم ها استفاده می کنند، خودروهای متصل به این سیستم ها به راحتی می توانند در سریع ترین زمان به نزدیک ترین ایستگاه برسند. همچنین استفاده از این سیستم های اتوماسیون پارکینگ باعث افزایش بهره وری می شود.
مدیریت انرژی و معماری هوشمند
هر جزئیات مربوط از شکل و ساختار ساختمان گرفته تا نورپردازی به سمت هوشمندی حرکت می کند. علاوه بر این، اینترنت اشیا تأثیر قابل توجهی بر بهره وری انرژی در شهرهای هوشمند دارد. لامپ های هوشمند برای استفاده بهینه از برق ایده آل هستند. همچنین امروزه آسانسورها به گونه ای طراحی می شوند که علاوه بر رفع نیازهای مردم، زمان آنها را نیز کاهش می دهد.
سیستم روشنایی خیابان ها و همچنین حسگرهای مورد نیاز برای اندازه گیری مصرف منابعی مانند برق، آب و گاز به طور مداوم در حال بهبود و ارتقا هستند. اما رویکرد جدید دیگری که نقش مهمی در هوشمندسازی شهرها خواهد داشت، طراحی سیستم های فاضلاب برای حذف و بازیافت زباله های ساختمانی است.
حریم خصوصی و امنیت
یکی از معروف ترین کاربردهای اینترنت اشیا برای ارتقای امنیت در شهرها، نظارت تصویری است که به پلیس اجازه می دهد از سیستم های هوش مصنوعی برای شناسایی افراد و وسایل نقلیه تحت تعقیب جرائم جنایی استفاده کند. همچنین استفاده از قفل دیجیتال بر روی درب خانه ها امکان کنترل به صاحب خانه از راه دور را هم می دهد.
بخش های اصلی یک شهر هوشمند
دپارتمان روشنایی هوشمند: مدیریت و هماهنگی چراغ های شهری، اپراتورها و انواع سنسورها با استفاده از فناوری اینترنت اشیا برای بهینه سازی مصرف انرژی و افزایش سطح امنیت شهر. با دانستن نوع سیستم شهر هوشمند می توانید به راحتی به این سوال که شهر هوشمند چیست پاسخ دهید.
سیستم اتوماسیون پارکینگ (پارک هوشمند): این سیستم مجموعه ای از نرم افزارها و سخت افزارهای مبتنی بر اینترنت اشیا است که امکان کنترل هوشمند تعداد خودروهای موجود در پارکینگ، رانندگی در داخل و خارج، بهبود ایمنی خودرو، کاهش تعداد را فراهم می کند. از ماشین ها پرسنل، افزایش سطح امنیتی و جمع آوری هزینه ها را می توان به صورت دستی یا خودکار انجام داد.
سیستم های کشاورزی هوشمند: استفاده از زمین، پارک ها و فضای سبز و استفاده از فناوری اینترنت اشیا با حسگرهای مختلف برای بهینه سازی فرآیندها و همچنین استفاده بهینه از منابع آب و نظارت بر شرایط خاک.
سیستم مدیریت و کنترل هوشمند زباله: ردیابی، جمع‌آوری، انتقال، اعتبارسنجی و دفع زباله با استفاده از بسترهای نرم‌افزاری و سخت‌افزاری و فناوری سیستم اینترنت اشیا.
ساختمان های هوشمند: خانه هوشمند خانه ای است با دستگاه های متصل و اینترنت. از جمله کنترل از راه دور برای مدیریت و کنترل لوازم خانگی هوشمند و سیستم های روشنایی مانند امنیت و روشنایی.