قابلیت‌های هوشمندی برای شهرها

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، شهرهای سراسر جهان شاهد افزایش اتصال‌پذیری و وابستگی به تکنولوژی هستند. در پاسخ به این موضوع، موج جدیدی از برنامه‌های هوشمند از دستیاران شخصی و وسایل خانگی هوشمند گرفته تا برنامه‌های هوشمند مدیریتی، نحوه رویکرد به فعالیت‌های روزمره را تغییر می‌دهند. این تکنولوژی‌ها فرصت‌های فراوانی را برای زندگی کارآمدتر و با کیفیت بالاتر فراهم می‌کنند.

بنا به تعریف، شهر هوشمند یک منطقه شهری است که از انواع مختلف حسگرهای اینترنت اشیا برای جمع‌آوری داده استفاده می‌کند و از بینش‌های به‌دست‌آمده از این داده‌ها برای مدیریت کارآمد دارایی‌ها، منابع و خدمات استفاده می‌کند تا عملیات مختلف در سراسر شهر را ارتقا دهد. تمرکز سریع جمعیت در شهرها منجر به تسریع استفاده از راه‌حل‌های هوشمند در شهرها و به واقعیت تبدیل شدن سناریوهای متنوع شده است.

مصرف انرژی در شهرها مسئول انتشار ۶۰ تا ۷۰ درصد از گازهای گلخانه‌ای است و به همین دلیل، استفاده کارآمد از انرژی در مناطق شهری یک موضوع اساسی است. از سوی دیگر، تمرکز جمعیت در مناطق شهری باعث ایجاد مشکلاتی مانند افزایش ترافیک، آلودگی هوا، جرم و جنایت و تخریب محیط زیست می‌شود. استفاده مؤثر از اتوماسیون، هوش مصنوعی، حسگرها، محاسبات شناختی، تجزیه و تحلیل داده‌ها توسط یک سازمان خدمات عمومی به‌طور قطع هزینه‌های عملیاتی متعددی را کاهش می‌دهد.

هوشمندسازی شهرها باعث بهبود عملکرد بخش‌های مختلف عملیات می‌شود؛ مطالعات نشان داده است که عملیات هوشمند تا ۸۰ درصد برای بعضی از فرایندها و به‌طور متوسط ۲۵ درصد کارایی در شبکه کلی را ارتقا می‌دهند. فرایند تصمیم‌گیری سریع‌تر و آگاهانه‌تر باعث ایجاد یک روند مدیریتی سریع و مطمئن می‌شود. از سوی دیگر، فناوری‌های هوشمند منابع جدیدی را برای ایجاد درآمد از طریق ابتکارات خلاقانه ایجاد می‌کنند. راه‌حل‌های اینترنت اشیا به‌طور مؤثر همکاری با سازمان‌های عمومی و سایر سازمان‌های خدمات عمومی را امکان‌پذیر می‌سازند و منبع درآمد جدیدی را برای شهر ایجاد می‌کنند. هوشمندسازی شهرها میزان سهل‌انگاری و کلاهبرداری در عملیات و امور شهری را کاهش می‌دهد و استفاده بهتری از املاک و زیرساخت‌های شهری فراهم می‌کند.

پیاده‌سازی‌های موجود نشان می‌دهند که ابتکارات شهر هوشمند ۱۲۵ ساعت در سال برای هر شهروند ذخیره می‌کند. بخش زیادی از این صرفه‌جویی از کاهش ازدحام و ترافیک ناشی می‌شود، چراکه سرعت وسیله نقلیه در ساعات اوج ترافیک در شهرها کمتر از هفت کیلومتر در ساعت است که باعث می‌شود رانندگان تا ۷۰ ساعت در سال را از دست بدهند؛ شهرهای هوشمند مانع از هدر رفتن این زمان مفید می‌شوند.

بهبود کیفیت زندگی در شهرهای هوشمند

شهرهای هوشمند از تکنولوژی دیجیتال و داده‌های گسترده برای اتخاذ تصمیمات هوشمندانه‌تر استفاده می‌کنند. این امر به بهبود کیفیت زندگی برای ساکنان شهری منجر می‌شود. داده‌های جامع‌تر و به‌روزرسانی سریع‌تر، این امکان را به شهرها می‌دهد تا رویدادها را در زمان واقعی پایش کنند و از این قابلیت برای شناخت بهتر الگوهای تقاضا و ارائه راه‌حل‌های سریع‌تر و کم‌هزینه‌تر کمک بگیرند.

مطالعات نشان می‌دهد که با ایجاد یک شبکه از اشیای قادر به تعامل هوشمند، طیف گسترده‌ای از نوآوری‌های مبتنی بر فناوری در دسترس قرار می‌گیرد که می‌تواند به بهبود حمل‌ونقل عمومی، ارائه گزارش‌های ترافیکی دقیق یا ارائه داده‌های مصرف انرژی در زمان واقعی کمک کند. برای مثال، شهرها می‌توانند با استفاده از سنسورهای هوشمند در شبکه‌های حمل‌ونقل، ترافیک را به‌صورت مداوم پایش کنند و اقدامات لازم را به موقع انجام دهند. این امر نه‌تنها موجب کاهش زمان سفر، بلکه منجر به کاهش مصرف سوخت و آلودگی هوا نیز خواهد شد.

از سوی دیگر، داده‌های جمع‌آوری‌شده از پایش سلامت شهروندان می‌تواند به شناسایی زودهنگام بیماری‌ها و ارائه خدمات درمانی هدفمند کمک کند. این رویکرد می‌تواند بر بهبود سلامت جامعه و کاهش بار مراقبت‌های بهداشتی تأثیر مثبت داشته باشد. اینترنت اشیا با قابلیت ارتباط بیشتر تکنولوژی‌ها در پلتفرم‌های به هم پیوسته، داده‌های بیشتری را ایجاد می‌کند که می‌تواند با شناسایی چالش‌ها و فرصت‌ها و تخصیص دقیق‌تر منابع، اثربخشی خدمات را به حداکثر برساند و به بهبود جنبه‌های مختلف زندگی روزمره کمک کند.

بر اساس گزارش مؤسسه جهانی مک‌کینزی، سه لایه به هم پیوسته برای ایجاد یک شهر هوشمند همکاری می‌کنند؛ لایه اول پایه تکنولوژی است که شامل مجموعه‌ای از حسگرها و گوشی‌های هوشمند متصل به شبکه‌های ارتباطی با سرعت بالا است. لایه دوم متشکل از برنامه‌های خاص است که داده‌های خام را به هشدارها، بینش‌ها و اقدامات تبدیل می‌کنند و به ابزارهای مناسب ارائه شده توسط ارائه‌دهندگان فناوری و توسعه‌دهندگان برنامه نیاز دارند. لایه سوم استفاده از این مجموعه داده‌ها و برنامه‌ها توسط شهرها، شرکت‌ها و عموم مردم است. بسیاری از برنامه‌ها تنها زمانی موفق هستند که به‌طور گسترده مورد استفاده قرار بگیرند و رفتار عمومی را با تشویق مردم به استفاده از حمل‌ونقل در ساعات غیر اوج، تغییر مسیرها، استفاده کمتر از انرژی و آب و کاهش فشارها بر سیستم مراقبت‌های بهداشتی از طریق خودمراقبتی پیشگیرانه تغییر دهند.

مؤسسه جهانی مک‌کینزی ارزیابی کرده است که برنامه‌های شهر هوشمند می‌توانند بر ابعاد مختلف کیفیت زندگی از جمله ایمنی، زمان و راحتی، سلامت، کیفیت محیطی، پیوندهای اجتماعی و مشارکت شهروندی، شغل و هزینه زندگی تأثیر بگذارد که در ادامه هر مورد به تفکیک بیان می‌شود.

بهبود امنیت و ایمنی عمومی

به‌کارگیری مجموعه‌ای از برنامه‌های هوشمند با حداکثر اثرگذاری می‌تواند میزان تلفات ناشی از آتش‌سوزی، حوادث رانندگی و جرایم خیابانی را ۸ تا ۱۰ درصد کاهش دهد، همچنین موارد ضرب و جرح، دزدی و سرقت را ۳۰ تا ۴۰ درصد کمتر کند و در نهایت آرامش خاطر و آزادی حرکت شهروندان را ارتقا دهد.

سازمان‌های مرتبط با جرم و جنایت می‌توانند از داده‌ها برای به‌کارگیری کارآمدتر منابع و نیروی انسانی استفاده کنند. به‌عنوان مثال، نقشه‌برداری جرم در زمان واقعی از تحلیل آماری برای برجسته‌سازی الگوها استفاده می‌کند. پلیس هوشمند پیش‌بینی‌کننده می‌تواند زمان و مکان وقوع جرم را شناسایی کند. برنامه‌هایی مانند سیستم‌های امنیتی خانگی، سیستم‌های تشخیص شلیک گلوله و نظارت هوشمند می‌توانند به پاسخ‌گویی سریع‌تر پلیس هنگام وقوع حوادث کمک کنند. با این حال، پلیس داده‌محور باید به شکلی مستقر شود که از برچسب زدن به محله‌های خاص یا گروه‌های جمعیتی جلوگیری و حقوق مدنی همه اعضای جامعه را حفظ کند.

افزون بر این، زمانی که جان افراد در خطر است، سیستم‌های هوشمند می‌توانند مراکز تماس و عملیات میدانی را بهینه‌سازی کنند. برای مثال اولویت‌بندی سیگنال‌های ترافیکی می‌تواند مسیر رانندگی وسایل نقلیه اضطراری را باز نگه دارد و زمان پاسخ‌گویی اضطراری را ۲۰ تا ۳۵ درصد کاهش دهد.

سرعت بخشیدن به سفرهای روزمره

یکی از جنبه‌های حیاتی برای بهبود کیفیت زندگی، بهبود شرایط سفرهای روزمره است. شهرهایی که تا سال ۲۰۲۵ برنامه‌های هوشمندسازی حمل‌ونقل را به‌کار می‌گیرند، می‌توانند به‌طور متوسط زمان سفرهای روزانه را ۱۵ تا ۲۰ درصد کاهش دهند. این مسئله با متغیرهایی مانند تراکم شهر، الگوهای سفر و زیرساخت‌های موجود حمل‌ونقل عمومی مرتبط است.

شهرهایی با سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی گسترده و فراگیر، از برنامه‌های هوشمندی استفاده می‌کنند که تجربه سرنشینان را از طریق علائم دیجیتال یا برنامه‌های تلفن همراه بهبود می‌دهد و اطلاعات به‌روز از برنامه حرکت وسایل و تأخیرات احتمالی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. نصب حسگرهای اینترنت اشیا روی زیرساخت‌های فیزیکی موجود می‌تواند به مسئولان نگهداری و تعمیر کمک کند تا قبل از وقوع خرابی و تأخیر، مشکلات را برطرف کنند.

در شهرهایی که رانندگی و اتوبوس شکل اصلی حمل‌ونقل هستند، برنامه‌های هوشمندی که ترافیک جاده‌ای را تسهیل می‌کنند نتیجه بهتری دارند. همگام‌سازی هوشمند چراغ‌های ترافیک می‌تواند در شهرهای در حال توسعه که بیشتر مردم با اتوبوس سفر می‌کنند، متوسط زمان سفرها را بیش از ۵ درصد کاهش دهد. هشدارهای مسیریابی در زمان واقعی، اطلاعات لازم در مورد موانع و ترافیک را به رانندگان اطلاع می‌دهد و به آنها کمک می‌کند مسیر سریع‌تری را انتخاب کنند، همچنین برنامه‌های پارکینگ هوشمند آنها را بدون اتلاف وقت به نقاط پارک موجود هدایت می‌کند.

ارتقای بهداشت عمومی

برنامه‌های هوشمندی که به نظارت، پیشگیری و درمان بیماری‌های مزمن مانند دیابت یا بیماری‌های قلبی‌عروقی کمک می‌کنند، می‌توانند بیشترین تفاوت را در جهان توسعه‌یافته ایجاد کنند. سیستم‌های پایش از راه دور بیماران می‌تواند بار سلامت را در شهرهای با درآمد بالا بیش از چهار درصد کاهش دهد. این سیستم‌ها از دستگاه‌های دیجیتال برای انجام اندازه‌گیری‌های حیاتی استفاده می‌کنند، این داده‌ها به بیمار، مراقب بیمار یا پزشک اطلاع می‌دهد که آیا مداخله اولیه لازم است و از این طریق می‌تواند پیچیدگی‌های مراجعه و بستری شدن در بیمارستان را کاهش دهد.

شهرهای هوشمند می‌توانند از داده‌های اینترنت اشیا و تحلیل‌های هوش مصنوعی برای شناسایی گروه‌های جمعیتی با ریسک بالا استفاده کنند و به این ترتیب مداخلات را با دقت بیشتری هدف قرار دهند. مداخلات سلامت همراه می‌تواند پیام‌های حیاتی در مورد بهداشت، رابطه جنسی ایمن، واکسیناسیون و پایبندی به درمان داروهای ضدویروسی را ارسال کند. مداخلات مبتنی بر داده در شهرهای کم‌درآمد با نرخ بالای مرگ و میر نوزادان که بر سلامت کودک و مادر متمرکز هستند، می‌توانند وضعیت بهداشت و سلامت مادر و کودک را ارتقا دهند.

اگر شهرهای در حال توسعه از سیستم‌های نظارت بر بیماری‌های عفونی برای جلوگیری از همه‌گیری‌های سریع استفاده کنند، کاهش ۵ درصدی در بیماری‌ها اتفاق می‌افتد. روند نوظهور تله‌پزشکی نیز می‌تواند اقدامی نجات‌بخش برای شهرهای کم‌درآمدی باشد که با کمبود پزشک روبه‌رو هستند.

محیط زیست پاک‌تر و پایدارتر

فشارهای زیست‌محیطی به موازات افزایش شهرنشینی، صنعتی‌سازی و مصرف، چندبرابر می‌شود. برنامه‌هایی مانند سیستم‌های اتوماسیون ساختمان، بعضی برنامه‌های جابه‌جایی هوشمند و قیمت‌گذاری هوشمند برق می‌توانند به کاهش انتشار ۱۰ تا ۱۵ درصدی کمک کند. ردیابی مصرف آب که با استفاده از اندازه‌گیری پیشرفته و پیام‌های بازخور دیجیتال انجام می‌شود، می‌تواند مردم را به صرفه‌جویی و کاهش مصرف تا ۱۵ درصد در شهرهایی که استفاده از آب مسکونی بالاست تشویق کند. بزرگ‌ترین منبع هدررفت آب در جهان در حال توسعه، نشتی آب از لوله‌هاست. استفاده از سنسورها و تحلیل‌های هوشمند می‌تواند این تلفات را تا ۲۵ درصد کاهش دهد.

برنامه‌هایی مانند ردیابی دیجیتالی پرداخت به ازای هر بار دفع زباله می‌تواند حجم زباله جامد سرانه را ۱۰ تا ۲۰ درصد کاهش دهد. شهرهای هوشمند می‌توانند زباله جامد بازیافت‌نشده را سالانه ۳۰ تا ۱۳۰ کیلوگرم به ازای هر نفر کاهش دهند و ۲۵ تا ۸۰ لیتر آب به ازای هر نفر در روز صرفه‌جویی کنند.

در زمینه سلامت هوا، سنسورهای کیفیت هوا می‌توانند منابع آلودگی را شناسایی کنند و مبنای دقیق‌تری برای اقدامات مؤثر ارائه دهند. پکن در کمتر از یک سال توانست با تمرکز بر ردیابی دقیق منابع آلودگی و در نتیجه تنظیم ترافیک و ساخت و سازها، آلاینده‌های خطرناک جوی را حدود ۲۰ درصد کاهش دهد. افزون بر این، به اشتراک گذاشتن اطلاعات آنلاین کیفیت هوا از طریق برنامه‌های تلفن همراه به افراد امکان می‌دهد تا اقدامات محافظتی را انجام دهند و به میزان ۳ تا ۱۵ درصد کمتر در معرض آلودگی قرار بگیرند.

بهبود ارتباطات اجتماعی

تحلیل مک‌کنزی نشان داده است که استفاده از برنامه‌های هوشمند می‌تواند سهم ساکنانی را که به دولت محلی متصل هستند به‌طور تقریبی سه برابر و سهم کسانی را که به جامعه محلی متصل هستند، دو برابر کند. ایجاد کانال‌های ارتباط دوطرفه بین سازمان‌های محلی و عموم مردم می‌تواند دولت شهری را پاسخ‌گوتر کند. بسیاری از سازمان‌های شهری حضور فعالی در شبکه‌های اجتماعی دارند و بعضی دیگر برنامه‌های تعاملی شهروندان خود را توسعه داده‌اند.

افزون بر انتشار اطلاعات، این کانال‌ها پلتفرم‌هایی برای جمع‌آوری داده‌ها، گزارش نگرانی‌ها یا مشارکت در مسائل برنامه‌ریزی از سوی ساکنان ایجاد می‌کنند. برای مثال، پاریس بودجه مشارکتی را با دعوت از همه برای ارسال ایده‌های پروژه و سپس برگزاری رأی‌گیری آنلاین برای تصمیم‌گیری در مورد تأمین مالی آنها اجرا کرده است. تصمیم‌گیری بهتر به دنبال استفاده از داده‌های بزرگ و دیگر فناوری هوشمند می‌تواند زیرساخت‌های شهری را ارتقا دهد و برای اقتصاد بسیار سودمند باشد.