در شهرهای هوشمند اوضاع چگونه است؟

این روزها، به هر چیزی که دارای یک پردازنده یا یک سنسور باشد و بتواند به یک شبکه متصل شود، "هوشمند" می‌گوییم.

حالا از این واژه برای شهرها هم استفاده می‌شود. اما هوشمند بودن یک شهر چه معنایی می‌تواند داشته باشد؟ اولین چیزی که در ذهن تداعی می‌شود این است که چنین شهری دارای زیرساخت‌های اطلاعاتی و ارتباطی است که می‌تواند با دستگاه‌های هوشمند وارد تعامل شود تا کیفیت و بازدهی زندگی شهروندان را بهبود بخشد. این دستگاه‌های هوشمند می‌توانند گوشی، اتومبیل،‌ ترموستات و کنتورهای آب باشند. چنانچه اطلاعات این دستگاه‌ها قابلیت اتصال به زیرساخت‌ها را داشته باشند مواردی مثل ترافیک، سیستم پارکینگ، شبکه‌ی برق و سیستم صدور قبض‌ها مستقیما به صورت اطلاعات گزارش می‌شوند.

به هیچ عنوان فکر نکنید که فقط کشورهای جهان اول پتانسیل داشتن شهرهای هوشمند را دارند. برای مثال وضعیت ذخیره‌ی آب ساکنان شهر هوبلی که یکی از شهرهای در حال رشد هند است، غیر قابل پیش‌بینی است. از این رو در مواقعی آب تمیز فراهم است، سرویسی به نام Nextdrop با فرستادن پیامک به شهروندان اطلاع رسانی می‌کند که میزان آب مورد نیاز خود را ذخیره کنند.

در سراسر دنیا، رشد شهرها به میزان دسترسی آن‌ها به منابع طبیعی و سهولت حمل و نقل وابسته است. در جهان اطلاعات‌محور امروز، بروزرسانی و اعمال نفوذ در زیرساخت‌های اطلاعاتی و ارتباطات امری حیاتی محسوب می‌شود چرا که مسائلی مثل حفاظت از انرژی، ترافیک، ایمنی و بهبود کیفیت زندگی به این حوزه وابسته هستند.

سازمان حمل و نقل ایالات متحده، با مشارکت پل آلن (از بنیان‌گذاران شرکت مایکروسافت) پشتیبانی مالی در زمینه‌ی هوشمند سازی بعضی شهرها را به عهده گرفته است. از آنجا که یک طرف ماجرا، سازمان حمل و نقل است پس در رویکرد هوشمندسازی شهر، وضعیت ترافیک و حمل و نقل لحاظ خواهد شد.

اتومبیل‌ها، شهرهای آمریکا را به شدت تحت تاثیر قرار داده‌اند. از این رو جاده‌ها و اتومبیل‌ها جزء اولویت‌های برنامه‌ریزی در مراکز شهری، مناطق صنعتی، حومه و مناطق خارج از شهر به حساب می‌آیند. از این رو ظهور اتومبیل‌های هوشمند برنامه‌ریزی شهرها را تحت‌الشعاع قرار خواهد داد. با این حال، توانایی ایجاد ارتباط بین اتومبیل‌ها و زیرساخت‌های هوشمند، فرصت‌هایی ایجاد خواهد کرد تا تغییر و تحولات علاوه بر حمل و نقل، به موارد دیگر نیز نفوذ کند.

سازمان حمل و نقل ایالات متحده اعلام کرده است که برای بهبود مسئله‌ی حمل و نقل، مواردی چون ایمنی، محیط زیست و بهینه‌سازی هزینه‌ها در اولویت‌های نخست قرار خواهند گرفت. در ادامه، به آمار سالانه‌ی مشکلات موجود در زمینه‌ی حمل و نقل، ایمنی و محیط زیست اشاره شده است:

۵.۵ میلیارد ساعت تاخیر در جابه جایی و عبور و مرور

۱۲۱ میلیارد دلار ضرر به علت ترافیک شهری

۳۲۶۷۵ مرگ ناشی از تصادفات اتومبیل در سال ۲۰۱۴

۸۳۶ میلیارد دلار بابت هزینه‌های ناشی جراحت، بیمه، هزینه‌های پزشکی و خسارت به اموال

هدر رفت ۲.۹ میلیارد گالن سوخت

۵۶ میلیارد پوند تولید دی اکسید کربن اضافی

با این حال شرکت‌هایی مثل گوگل، تسلا موتور، دایملر- بنز و دیگر خودروسازان در تلاش هستند تا خودروهایی بدون سرنشین را روانه‌ی بازار کنند و دستورات لازم از طریق سنسورها در اتومبیل اجرا شود. گام بعدی تبادل اطلاعات بین اتومبیل‌ها است. چنانچه این قابلیت فراهم شود اتومبیل‌ها می‌توانند نسبت به حرکت یکدیگر واکنش نشان دهند یا از برخورد به موانع جلوگیری کنند. پیشرفته‌ترین مرحله، مربوط به زیرساخت‌های ارتباطی است که در آن داده‌ها از سنسورهای جاده‌ای و دوربین‌های نظارتی به اتومبیل‌ها منتقل شده و اطلاعاتی مثل دسترسی به پارکینگ، وضعیت ترافیک و شرایط آب و هوایی در اختیار اتومبیل‌ها قرار می‌دهد.

در صورت فراهم شدن تمامی ‌این قابلیت‌ها باز هم این پرسش پیش می‌آید که کنترل ترافیک در این شرایط به چه صورت خواهد بود؟ چرا که تمام اتومبیل‌ها سطح هوشمندی یکسانی ندارند. این قسمت از ماجرا، یکی از مهم‌ترین مسائلی است که شهرها، شهرداری‌ها و شهرستان‌ها در برنامه‌ریزی‌های خود با آن مواجه هستند. در حالی که در صورت ارتباط بین زیرساخت‌ها و وسایل نقلیه، اتومبیل‌ها می‌توانند در فاصله‌های نزدیک به هم با خیالی آسوده حرکت کنند. درزمینه‌ی زیرساخت‌های جاده‌ای استفاده از فناوری‌های هوشمندانه‌تر مطرح است. چرا که به لطف وجود لنزهای مجازی قرار نیست برای حرکت اتومبیل‌ها در خطوط مربوط خود، ساخت و سازهای فیزیکی صورت بگیرد؛ ضمن این که از بروز تصادفاتی که علت آن‌ها خطای راننده است جلوگیری می‌شود و ترافیک ناشی از حواس‌پرتی رانندگان برای پیدا کردن جای پارک حذف خواهد شد. تمامی این موارد اثری مثبت و سازنده در هزینه‌های حمل و نقل، ایمنی و محیط زیست خواهند داشت.

فرصت‌های بزرگ معمولا با چالش‌های بزرگ همراه هستند. برنامه‌ریزی در زمینه‌ی حمل و نقل رایزنی‌های زیادی لازم دارد و برقراری ارتباط بین زیرساخت‌ها و اتومبیل‌ها نیاز به یک نقشه‌ی بلند مدت ۲۰ ساله خواهد داشت.

در حال حاضر، انرژی الکتریکی از طریق شبکه‌ی برق به نقاط مورد نظر فرستاده می‌شود. در اینجا این مسئله مطرح می‌شود که چطور می‌توان بر این انرژی برای مصارف خانگی، اداری و صنعتی، نظارت و کنترل بهتری داشت.

در ساختمان‌های جدید، سنسورهایی قرار می‌گیرد که بتواند روشنایی و وضعیت تهویه‌ی مطبوع ساختمان (HVAC) را مدیریت کند. در این میان شرکت‌های زیادی هستند که برای برپایی چنین تاسیساتی اعلام آمادگی کرده‌اند. دو کمپانی زیمنس و GE صدرنشین لیست این شرکت‌ها هستند.

در محیط‌هایی که ترموستات‌های هوشمند Nest به کار رفته است، هزینه‌های مربوط به مصرف انرژی کاهش پیدا کرده است. این ترموستات‌ها دمای ساختمان را طوری تنظیم می‌کنند که در ساعات اوج مصرف، استفاده از انرژی به حداقل برسد. شرکت‌هایی مانند ویرپول، سامسونگ و ال جی هم لوازم خانگی هوشمندی مثل ماشین لباسشویی، یخچال و فریزر تولید کرده‌اند.

در مورد مصرف آب، می‌توان به کنتورهای هوشمند اشاره کرد که در صورت بروز نشتی و وجود مشکل در تاسیسات مربوط به آب، مصرف کننده را مطلع سازد. حتی بدون کنتور هوشمند، با کمک اپلیکیشن‌های مربوط به صورت‌حساب مصرف آب، می‌توان از میزان مصرف مطلع شد و آن را مدیریت کرد. به عنوان مثال، در شهر آستین ایالت تگزاس، مشترکان آب با استفاده از سایت dropcountr.com می‌توانند از میزان مصرف آب مطلع شوند ضمن این که مصرف خود را با دیگر همسایگان مقایسه کنند.

علاوه بر حل مشکلات ترافیک و مصرف انرژی، ار فناوری‌های پیشرفته و هوشمند می‌توان برای بالاتر بردن سطح کیفیت امنیت، تمیزی و بهتر شدن شهر بهره برد. برای مثال در شهر بوستون ایالت ماساچوست، شهروندان می‌توانند با استفاده از اپلیکیشن Citizens Connect مشکلات غیراضطراری مانند سطل‌های زباله و چاه‌های آب را به وسیله‌ی ارسال عکس گزارش دهند. بعد از تعمیرات هم عکس محل مورد نظر به شهروندانی که مشکل را گزارش داده‌اند ارسال خواهد شد. اپلیکیشن دیگری به نام Paytix وجود دارد که افراد می‌توانند به وسیله‌ی آن هزینه‌ی پارکینگ را پرداخت کنند. در آینده‌ی نزدیک هم قرار است اپلیکشنی به نام Bums app ایجاد شود تا در حین رانندگی کاربران در خیابان‌های شهر، ناهمواری‌های آسفالت را گزارش دهند تا برای تعمیر آن اقدام شود.

 شرکت پاناسونیک هم در حال آماده‌سازی لامپ‌های LED خیابانی است تا از آن‌ها در محوطه‌ی فرودگاه بین‌المللی شهر دنور واقع در ایالت کلرادو استفاده کند. این لامپ‌ها به دوربین‌های HD مجهز هستند و قابلیت تشخیص افراد را دارند. از این رو میزان روشنایی آن‌ها بسته به تعداد افراد تنظیم می‌شود. شرکت Xcel Energy هم که سازنده‌ی پنل‌های خورشیدی است در طراحی لامپ‌های LED همکاری داشته است. به این ترتیب پنل‌های خورشیدی، انرژی را در خود ذخیره می‌کنند و انرژی اضافی به انرژی الکتریکی روشنایی لامپ‌ها تبدیل می‌شود.

تاریخ ثابت کرده است که تکنولوژی همیشه مشکلات بشر را حل کرده و به پیشرفت او کمک کرده است. "ادوارد گلاسر"، اقتصاددان دانشگاه‌ هاروارد در کتاب "Triumph of the city" نوشته است: شهرها بزرگ‌ترین دستاورد انسان‌ها هستند. چرا که افراد و ایده‌ها را به هم نزدیک‌تر می‌کنند و بستری برای تبادل فکر، فرهنگ و مهارت محسوب می‌شوند. هر چند که مانند تمام اختراعات بشری، مشکلی حل می‌شود و مشکل جدیدی به وجود می‌آید. با این حال، به کمک فناوری اطلاعات می‌توان شهرها را به شکل دیگری برای دنیای فردا توسعه داد.