شهر هوشمند گزینه بدون جایگزین

جمعیت در شهرهای کوچک و بزرگ به صورت پیوسته در حال افزایش است. پی آمد این افزایش جمعیت مدیریت شهری با چالش های چون افزایش شمار خودروها و ترافیک وابسته به آن، افزایش آلودگی های زیست محیطی، افزایش پسماندهای تر و خشک و پسماندهای ویژه، افزایش مصرف انرژی، افزایش مصرف آب، افزایش نیاز به فضاهای آموزشی و موارد بسیار دیگری روبرو خواهد شد. لازم است توجه شود که مشکلات پیش روی مدیریت شهری و زندگی در شهرها رابطه خطی با افزایش جمعیت نداشته، و رابطه آن یک رابطه نمایی است. به این معنی که با دو برابر شدن جمعیت، مشکلات افزایشی بسیار بیش از دو برابر خواهند داشت، که دلیل آن تاثیر افزایشی مشکلات بر هم، یا همان بازخورد ویرانگر، می باشد.

از این رو حرکت به سوی هوشمند نمودن شهرها و دستیابی به دانش و تکنولوژی های شهر هوشمند تنها گزینه ممکن برای چیره شدن بر مشکلات پیش روی در مدیریت شهری خواهد بود. اما شهر هوشمند چیست و چه ملزوماتی دارد و چه استانداردهایی می باید در پیاده سازی آن رعایت شود؟ روش شدن این موضوع پیش شرط برنامه ریزی و تصمیم گیری در این خصوص می باشد. گاهی شنیده می شود در شهری پروژه های بسیار کوچک به نام شهر هوشمند اجرا می شود که بسیار با اهداف شهر هوشمند فاصله دارد. کم آگاهی و یا نا آگاهی تصمیم گیران در مورد شهر هوشمند می تواند منجر به سوء استفاده از سودجویان و حیف و میل اموال عمومی شود.

اگرچه می توان تعریفی از شهر هوشمند ارائه نمود که مستقل از سطح تکنولوژی، انتظارات عمومی از تکنولوژی و توانایی های مالی منطقه ای برای دستیابی به یک شهر هوشمند باشد. ولی مناسب تر و بهتر است دست کم تعریف به گونه ای باشد که شهر هوشمند را به صورت مقیاس پذیر، قابل گسترش و پیشرفت و چند لایه تعریف کرد تا دستیابی به آن را به صورت گام به گام و  مرحله به مرحله ممکن سازد. روشن است افزایش توانایی های تکنیکی، فرهنگی و مالی منطقه تاثیر همیشگی بر هوشمندسازی شهرها دارد.

از این رو تعریفی که از شهر هوشمند ارائه می دهیم، عبارتست از: شهر هوشمند کلان سیستمی است که از لایه‌های مستقل و هوشمندی تشکیل شده است که با تعامل کامل با یکدیگر، زیرساخت‌های لازم اقتصادی، اجتماعی، فیزیکی و سازمانی را برای دستیابی به توسعه‌ای همه جانبه و پایدار در یک اکوسیستم شهری بوجود آورند. بر اساس این تعریف شهر هوشمند می تواند هدفی بلند مدت داشته باشد که برای دست‌یابی به آن

 می توان لایه‌های هوشمند را گام به گام بنا نهاد.

از سوی دیگر، ارتباط و تعامل عملیاتی بین تعداد زیادی از مجموعه ها و زیرسیستم های شهری، باعث می شود که بحث مستقل بودن و  همچنین استاندارد‌سازی زیر مجموعه‌ها و زیرسیستم‌های یک شهر به عنوان یک اصل اساسی و مهم در ساختار و مدیریت شهرهای هوشمند عمل نماید بطوری که نبود و یا ضعف در استقلال و استاندارد سازی حوزه های مدیریت زیرمجموعه ها و زیرسیستم های شهری، باعث افزایش هزینه‌های مدیریت شهری و یا ضعف در مدیریت شهرها خواهد گردید. زیرا نبود این استانداردسازی بین زیرمجموعه ها  و زیرسیستم های شهر به عنوان یک کلان سیستم، اجرای پروژه‌های تعریف شده در هر شهر جهت دستیابی به اهداف شهری را با مشکلات و موانع جدی روبرو نموده و هزینه های دست‌یابی به چشم انداز کلان سیستم شهر را افزایش می دهد .

ساختار شهر هوشمند:

با توجه به تعریف ارایه شده، می‌توان” شهر هوشمند”را به عنوان یک “کلان‌سیستم” در نظر گرفت. از دیدگاه این منظر می‌توان گفت که یک شهر هوشمند دارای عناصر زیر است:

شش حوزه اصلی یک شهر هوشمند که همان لایه‌های اصلی آن است را می‌توان بصورت زیر برشمرد:

·          سرویسهای عمومی هوشمندSmart Public Services

·           ساختمان های هوشمند Smart Buildings

·           حمل و نقل هوشمند Smart Transportation

·           زیرساخت هوشمندSmart Infrastructure

·          امنیت شهری هوشمندSmart Public Safety

·           سلامت و  بهداشت عمومی هوشمند Smart Healthcare

هر یک از لایه های مذکور را می توان شامل زیرلایه‌های  متعددی دانست که هر کدام با هدفی خاص تبیین شده و می توانند با زیرلایه‌های موجود در لایه‌ی خود و یا دیگر لایه‌ها در تعامل و ارتباط باشند.

اگرچه زیرساخت های فیزیکی از مهم‌ترین و ضروری‌ترین نیازهای توسعه زندگی شهرنشینی در شهرهای هوشمند است، اما امروزه شهرها بیش از پیش به ابزارهای  الکترونیکی و ارتباطی مبتنی بر فناوری های روز دنیا نیاز دارند و اصولا برپایی یک شهر هوشمند بر اساس فن‌‌آوریهای مختلفی صورت می‌گیرد که برخی از مهمترین آنها عبارتند از:

• شبکه اینترنت و بیسیم Internet and Wireless Networks
• دولت الکترونیک E- Government
• کارت الکترونیک E- cards
• اینترنت اشیا Internet of Things
• امنیت در حوزه فا IT Security
• محاسبات ابری Cloud Computing

این فن‌آوری ها لازمه‌ی پیاده‌سازی مناسب و درخور یک شهر هوشمند هستند و مطمئنا بدون آنها و یا وجود محدودیتهای اساسی دراستفاده از آنها پیاده‌سازی یک شهر هوشمند دچار مشکلات عمده می گردد. به عبارتی دیگر، می توان گفت که بکارگیری و ایجاد زیرساخت های ارتباطاتی(ICT) و تجهیزات لازم بین زیرمجموعه های کلان سیستم شهری و همچنین مدیریت یکپارچه ی مجموعه ها و ادارات مستقر در هر شهر، باعث می شود داده ها و اطلاعات دقیق و به موقع از حوزه های مختلف شهری و در زمان های مختلف جمع آوری و این اطلاعات به صورت مفید و کامل بین زیر سیستم ها و زیرمجموعه های کلان سیستم شهری جریان یابد، به گونه ای که پیش از آن چنین جریانی از داده ها و اطلاعات بین سازمان ها و زیرمجموعه های شهری  وجود نداشته است.

از طرف دیگر، پیاده‌سازی و بکارگیری کامپیوتر و نرم افزارهای کامپیوتری و ذخیره این اطلاعات و داده های دقیق و به موقع در نرم افزارها و دریافت گزارشات دسته بندی شده و تحلیل این گزارشات، توانایی استفاده از داده ها و اطلاعات موجود ولی پرکنده را به منظور استخراج دانش لازم برای مدیریت مناسب (Data mining) را ایجاد می نمایند.

با توجه به مباحث مطرح شده می توان ادعا نمود که این زیرساخت های تکنولوژیکی و سیستم های نرم افزاری با یکپارچه‌ سازی شهرهای هوشمند، باعث می شوند تا مدیران شهری بتوانند آینده روشنی را برای شهر ترسیم نمایند و در هنگام بروز چالش و بحران ها، بتوانند تصمیمات هدفمند و دقیق اتخاذ نموده و اقدامات لازم را جهت حل مشکلات شهری انجام داده و بر مبنای اقدامات انجام شده، به نظارت و ارزیابی عملکرد زیر مجموعه های کلان سیستم شهری بپردازند.

در پایان به نظر می رسد، با توجه به گستردگی دانش و تکنولوژی لازم در رسیدن به شهر هوشمند، اجرای هر گونه پروژه ای در جهت دستیابی به شهر هوشمند، همکاری و یا دست کم نظارت یک واحد توانای دانشگاهی را ایجاب می نماید.

هادی طالبی، استادیار دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه آزاد لاهیجان، گروه مهندسی کامپیوتر htalebi@ce.sharif.edu