شاخص‌های شهر هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء

به گزارش گروه پژوهش خبرگزاری علم و فناوری آنا، شهر هوشمند اصطلاحی آشناست که سال‌های اخیر با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات برای ایجاد و یکپارچه‌سازی زیرساخت‌ها و خدمات‌رسانی بهتر به شهروندان، گام‌های ویژه‌ای ازجهت کاهش معضل‌های محلی و رفع مشکلات متداول شهری با هدف تبدیل شهر‌ها به مکانی بهتر برای امرار معاش و زندگی مرفه برداشته است.

علی‌اکبر عنابستانی (استاد گروه جغرافیای انسانی و آمایش، دانشگاه شهید بهشتی)، محسن کلانتری (دانشیار گروه جغرافیای انسانی و آمایش، دانشگاه شهید بهشتی) و نسیم نیکنامی (کارشناسی ارشد جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری، دانشگاه شهید بهشتی) در مقاله‌ای با عنوان «تحلیل فضایی شاخص‌های شهر هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء در کلانشهر مشهد» به این موضوع می‌پردازد که شهر هوشمند شهری نوآور است که در آن از فناوری اطلاعات و ارتباطات (فاوا) و وسایل دیگر استفادۀ بهینه می‌شود تا در آن کیفیت زندگی، کارایی عملیات شهری و خدمات رقابت‌پذیری ارتقا پیدا کند؛ درحالی که سازگاری و مطابقت با نیاز‌های نسل‌های کنونی و آتی را با‌توجه به جنبه‌های اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی تضمین می‌کند .

* اهمیت اینترنت اشیاء در شهرنشینی مدرن

 در این پژوهش آمده است که گسترش چشمگیر شهرنشینی در شهر‌های مدرن مستلزم راه‌حل‌های هوشمند برای رسیدگی به مسائل مهمی مانند تحرک، مراقبت‌های بهداشتی، انرژی و زیرساخت‌های عمرانی است. اینترنت اشیاء یکی از امیدوارکننده‌ترین فناوری‌های توانمند برای مقابله با این چالش‌هاست که با ایجاد یک شبکه گستردۀ جهانی از اشیای فیزیکی بهم‌پیوسته، تعبیه‌شده با الکترونیک، نرم‌افزار، حسگر‌ها و اتصال شبکه به وجود آمده است.

به زعم نویسندگان این پژوهش شهر‌های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء با بهم‌پیوستن دنیای فیزیکی و مجازی و نیز با مقدار‌های عظیمی از دستگاه‌های الکترونیکی توزیع‌شده در خانه‌ها، وسایل نقلیه، خیابان‌ها، ساختمان‌ها و بسیاری از محیط‌های عمومی دیگر می‌توانند انواع مختلفی از خدمات را به شهروندان و مدیران ارائه دهند.

این پژوهش توضیح می‌دهد که از‌جملۀ این خدمات خانه‌های هوشمند، پارکینگ‌های هوشمند، سیستم‌های آب‌وهوا، ترافیک وسایل نقلیه، آلودگی محیط زیست، سیستم‌های نظارتی، انرژی هوشمند و شبکه‌های هوشمند است.

* مؤلفۀهای اصلی شهر هوشمند

در ادامه این پژوهش به این نکته اشاره شده است که بر اساس مطالعات صورت گرفته در این پژوهش همان‌طور که مشهود است یک شهر هوشمند از شش مؤلفۀ اصلی دولت هوشمند، اقتصاد هوشمند، شهروندان باهوش، تحرک هوشمند، محیط هوشمند و زندگی هوشمند تشکیل شده است.

یک شهر هوشمند از شش مؤلفۀ اصلی دولت هوشمند، اقتصاد هوشمند، شهروندان باهوش، تحرک هوشمند، محیط هوشمند و زندگی هوشمند تشکیل شده است

این پژوهش توضیح می‌دهد که شهر هوشمند با نگاهی آینده‌نگر به اقتصاد، مردم، حاکمیت، عبور‌و‌مرور، محیط و منابع طبیعی و محیط‌زیست و نیز بر‌پایۀ ترکیبی هوشمند از منابع موجود و فعالیت‌های مستقل و قابل‌برنامه‌ریزی و شهروندان آگاه ساخته شده است و مدیریت می‌شود.

این پژوهشگران در ادامه به این موضوع اشاره می‌کنند که شهر‌های هوشمند با اینترنت اشیاء کاربرد‌های مختلفی از‌قبیل روشنایی، کنترل ترافیک، اتصال چندین شهر، مصرف انرژی و کنترل آلودگی را بر‌عهده می‌گیرند و ایفای نقش می‌کنند.

* چالش‌های اصلی پیش روی شهر‌ها 

در ادامه این پژوهش آمده است که طی سال‌های آینده چالش‌های اصلی پیش روی شهر‌ها عبارت است از: تغییرات آب‌وهوایی، عرضه و تقاضای انرژی، کمبود سوخت و منابع طبیعی، رشد جمعیت، مراقبت‌های بهداشتی، قابلیت ردیابی و ایمنی مواد غذایی، کاهش اکوسیستم طبیعی و... است که شهر‌ها نیازمند آمادگی و تمهیداتی برای کنترل وضعیت است .

این پژوهشگران توضیح می‌دهند که با روند رشد اشاره‌شده در جمعیت و میزان شهرنشینی در جهان، تقاضا برای انرژی به‌طور مداوم، افزایش خواهد یافت. شبکه‌های انرژی کنونی، ده‌ها سال پیش ساخته شده است و برخلاف اینکه به‌طور منظم، به‌روزرسانی می‌شود، توانایی آنها برای تحقق خواسته‌های آینده نامشخص است. در این میان، اینترنت اشیاء یک حوزۀ علمی در‌حال ظهور است که با بسیاری از کاربرد‌های علمی برای انواع مختلفی از حوزه‌ها مانند شهر‌های هوشمند، اتوماسیون خانگی، وسایل نقلیۀ مستقل و فناوری‌های مراقب بهداشتی گسترش یافته است.

از نظر این پژوهش اینترنت اشیاء می‌تواند با کنترل و نظارت بر تولید مصرف انرژی را در شهر تسهیل کند . مطالعات سراسر جهان طی دو دهۀ گذشته نشان داد که پروژه‌هایی با تأکید بر شهر‌های هوشمند یا شهر‌های دیجیتالی، شهر اطلاعاتی، شهر مبتنی بر دانش، جوامع الکترونیکی و یا شهر سایبری روزبه‌روز در‌حال افزایش است که این امر توجه برنامه‌ریزان و مدیران شهری را به خود جلب کرده است.

* اهمیت اینترنت اشیاء در شهر هوشمند

در این مقاله آمده است که شهرهوشمند کامل‌ترین چارچوبی است که جنبه‌های مختلف پروژه‌های هوشمند را برآورد می‌کند. همچنین، این امکان را به شهر‌ها می‌دهد تا از شبکۀ شهری استفاده کنند، قدرت اقتصادی خود را افزایش دهند و کارآمدترین سیستم‌ها را بسازند.

اینترنت اشیاء نه‌تنها از یک شهر پشتیانی می‌کند، آن را با شهر‌های هوشمند دیگر نیز در ارتباط و اتصال قرار می‌دهد

به زعم این پژوهشگران  شهر هوشمند به شبکه‌های بی‌سیم، شبکۀ پخش، شبکۀ اینترنت، شبکۀ مخابراتی و شبکۀ حسگر‌ها که اینترنت اشیاء هستۀ اصلی آن است، متکی است.

اینترنت اشیاء به‌عنوان هسته‌ای برای یکپارچه‌سازی طیف گسترده‌ای از حسگر‌ها در اشیا روزانه عمل می‌کند و حسگر‌ها را با اینترنت و نیز با استفاده از پروتکل‌های خاص برای تبادل اطلاعات و ارتباطات که منجر به ردیابی موقعیت، مدیریت، نظارت و شناسایی هوشمند می‌شود، متصل می‌کند.

این پژوهشگران در ادامه به این موضوع اشاره می‌کنند که همچنین، اینترنت اشیاء نه‌تنها از یک شهر پشتیانی می‌کند، آن را با شهر‌های هوشمند دیگر نیز در ارتباط و اتصال قرار می‌دهد.

* شاخصه‌های یک شهر هوشمند

محققان در این پژوهش بیان می‌کنند که بهره‌مندی از اینترنت اشیاء در شهر که در آن اشیاء، مردم، خدمات و انرژی به یکدیگر متصل هستند، تأثیر بسزایی در حمل‌ونقل عمومی، کاهش مصرف انرژی، مدیریت بهداشت و درمان و بهبود ارتباط مردم در شهر‌ها دارد.

به‌عبارتی، نقش‌آفرینی اینترنت اشیاء در شهر موجب صرفه‌جویی در زمان، هزینه، انرژی، مواد، نیروی انسانی و ... شده است که درنهایت، موجب افزایش کیفیت زندگی شهری خواهد شد؛ زیرا زندگی شهری در این منطقه‌ها و تمایل شهروندان به سکونت در این منطقه‌ها کیفیت زیادی دارد.

این پژوهش مطرح می‌کند که مشابه این نتیجه در مطالعات تانوار و همکاران نیز به چشم می‌خورد؛ زیرا محققان در این پژوهش نقش اینترنت اشیاء را برای توسعۀ شهر هوشمند بررسی و به کارآمدی معماری ویژۀ شهر هوشمند و زیرساخت‌های آن اشاره کردند که به‌طور مجدد، مزایای برخورداری از شاخص‌های شهر هوشمند را نمایان کرده است.

بر اساس یافته‌های این مطالعه زمانی که تصمیمات و برنامه‌ریزی‌های دولتی همگام و همسو با مدیریت اقتصادی در توزیع، استفاده و بهره‌برداری از منابع باشد، درعین حال استفاده از پتانسیل‌های ویژۀ شهروندان به‌طور آگاهانه صورت می‌گیرد و به‌دنبال آن زمینۀ لازم هرچه بیشتر و بهتر برای تحقق این امر و رسیدن به هدف‌های شهر هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء که چیزی جزء افزایش کیفیت زندگی و رضایت شهروندان نیست، مهیا خواهد شد.

محققان در پژوهش حاضر به نتایجی رسیدند که در راستای آن می‌توان گفت با مدیریت و برنامه‌ریزی صحیح شهری می‌توان در راستای تحقق هدف‌های حاصل از این رویکرد گام برداشت. نکتۀ حائز اهمیت این است که شهر هوشمند به لطف اینترنت اشیاء می‌تواند راه‌حلی برای رسیدن شهر به هدف‌های توسعۀ پایدار درگذر زمان نیز باشد.

قابل ذکر است، از این یافته‌ها، یک مقاله علمی پژوهشی تهیه شده که در نشریه «برنامه ریزی فضایی» منتشر شده است. این نشریه دارای دوره انتشار فصلی بوده و متعلق به دانشگاه اصفهان است.