آیا احداث شهرهای هوشمند امکان‌پذیر خواهد شد؟
شهرهای هوشمند در سال‌های اخیر به یک موضوع داغ تبدیل شده‌اند و دولت‌های سراسر جهان میلیارد‌ها دلار در فناوری‌های گوناگون مورد نیاز برای شهرهای هوشمند سرمایه‌گذاری کرده‌اند. در نتیجه، انتظار می‌رود که بازار جهانی شهر هوشمند تا سال ۲۰۳۲ به ۳۰۰ میلیارد دلار برسد. با وجود این، مانند هر پروژه جدید و جاه‌طلبانه‌ای، چندین عامل باید در ارزیابی امکان‌سنجی احداث شهرهای هوشمند در نظر گرفته شود.
به گزارش ایسنا به نقل از پی‌وی‌کیس، بیش از نیمی از جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی می‌کنند و انتظار می‌رود این تعداد تا سال ۲۰۵۰ به بیش از ۶۸ درصد افزایش یابد و ۲.۵ میلیارد نفر دیگر به شهر‌ها اضافه شوند. به تدریج فشار بر زیرساخت‌ها و منابع موجود آشکارتر خواهد شد، زیرا جمعیت جهان به طور فزاینده‌ای به سمت مراکز شهری جذب می‌شوند. اینجاست که شهرهای هوشمند، اهمیت خود را آشکار می‌کنند.
شهری را تصور کنید که در آن فناوری به طور یکپارچه با زندگی شهری در هم تنیده شده و شیوه زندگی، کار و ارتباط ساکنان خود را متحول می‌کند. این دقیقا همان چیزی است که امید می‌رود شهرهای هوشمند به آن دست یابند. یک شهر هوشمند از قدرت فناوری اطلاعات و ارتباطات برای افزایش کارآیی عملیاتی، انتشار اطلاعات برای شهروندان و ارائه خدمات بهبودیافته دولتی و امکانات رفاهی شهروندان استفاده می‌کند.
سعودی تنها یکی از آنهاست. پیشرفت در فناوری دیجیتال، اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی و تحلیل داده‌های بزرگ، توسعه شهرهای هوشمند را در سال‌های اخیر تسهیل کرده است. این شهر‌ها برای افزایش تحرک، تشویق مشارکت عمومی و بهبود تخصیص منابع، چنین فناوری‌هایی را در زیرساخت‌های خود جای می‌دهند.
مزایای بالقوه شهرهای هوشمند، از به‌کارگیری حسگرها و دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیاء برای مدیریت و نگهداری زیرساخت‌ها گرفته تا پیاده‌سازی شبکه‌های هوشمند انرژی و شبکه‌های حمل‌ونقل و همچنین اتخاذ حاکمیت مبتنی بر داده و خدمات شهروندمحور بسیار گسترده است.
این گزارش، مزایا و چالش‌های ساخت شهرهای هوشمند را برای تعیین امکان احداث آنها مورد بررسی قرار داده است.
مزایای احداث شهرهای هوشمند
یکی از دلایل اصلی افزایش علاقه به شهرهای هوشمند، مزایای احتمالی و بی شماری است که ارائه خواهند داد. در ادامه گزارش، به برخی از مزایایی می‌پردازیم که شهرهای هوشمند می‌توانند به ارمغان بیاورند.
۱. بهره‌وری انرژی
براساس گزارش منتشرشده در مجله «Smart Cities» پیش‌بینی می‌شود بازار انرژی هوشمند به سرعت رشد کند و سالانه ۲۷.۱ درصد افزایش یابد. بدین ترتیب، ارزش آن از ۱۲۲.۲ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۰ به ۶۵۲ میلیارد دلار تا سال ۲۰۲۶ خواهد رسید. این رشد قابل توجه ممکن است به اجرای فناوری‌های مؤثر در بهره‌وری انرژی بینجامد.
برخی از نمونه‌های متداول ابتکار بهره‌وری انرژی در شهرهای هوشمند به شرح زیر هستند.
سیستم‌های روشنایی هوشمند که از حسگرها و تایمر‌ها برای تنظیم چراغ‌های خیابان براساس الگو‌های رفت‌وآمد استفاده می‌کنند و در نتیجه، مصرف انرژی کمتری دارند.
ماشین‌های آموزش الکترونیکی که انرژی را ذخیره می‌کنند و امکان استفاده از آن را در ساعات اوج مصرف فراهم می‌آورند و فشار روی شبکه برق را کاهش می‌دهند.
شبکه‌های هوشمند که توزیع برق را به طور مؤثرتر مدیریت می‌کنند، امکان ادغام منطقی‌تر منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی را فراهم می‌آورند.
علاوه بر این پیشرفت‌های فناوری، شهرهای هوشمند به ترویج شهرنشینی پایدار نیز می‌پردازند. طراحی شهرهای هوشمند شامل محل‌های مخصوص پیاده‌روی، حمل‌ونقل عمومی و فضا‌های سبز به معنای کاهش استفاده از خودرو و ترویج سبک زندگی سالم‌تر است.
۲. امنیت عمومی
شهرهای هوشمند از حسگرها، دوربین‌ها و سایر فناوری‌ها برای جمع‌آوری و تحلیل در لحظه داده‌ها استفاده می‌کنند. این داده‌ها را می‌توان برای بهبود امنیت عمومی با افزایش زمان واکنش اضطراری، شناسایی خطرات احتمالی و نظارت بر مناطق پرخطر استفاده کرد.
به عنوان مثال، سیستم‌های هوشمند مدیریت ترافیک براساس شرایط ترافیک کنونی می‌توانند وسایل نقلیه اضطراری را به کارآمدترین مسیر هدایت کنند. علاوه بر این، سیستم‌های نظارتی با قابلیت تشخیص گلوله می‌توانند به سازمان‌های مجری قانون در شناسایی موقعیت‌هایی کمک کنند که تهدیدکننده امنیت عمومی هستند.
هنگام اجرای این فناوری‌ها باید نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی نیز مورد توجه قرار بگیرد. حقوق شهروندی باید با اطمینان از وجود سیاست‌های مناسب جمع‌آوری و استفاده از داده‌ها محافظت شود.
۳. رشد اقتصادی
شهرهای هوشمند با ایجاد فرصت‌های شغلی جدید و جذب شرکت‌ها و استعداد‌های نوآور می‌توانند به رشد اقتصادی کمک کنند. پژوهش منتشرشده در مجله «Springer Nature» نشان داد که احداث شهرهای هوشمند به طور قابل توجهی به افزایش اشتغال شهری می‌انجامد.
همچنین، این پژوهش نشان داد که احداث شهرهای هوشمند، به رشد شغلی در بخش خدمات می‌انجامد و با تأثیر بر صنایع گوناگون به بهبود ساختار کلی اشتغال در مناطق شهری کمک می‌کند. این امر می‌تواند به بهبود فعالیت اقتصادی و تشویق اقتصاد محلی بینجامد.
علاوه بر این، شهرهای هوشمند به دلیل ارائه زیرساخت‌ها و فناوری‌های پیشرفته، برای مشاغل جدید جذاب هستند. جمع‌آوری داده‌ها و قابلیت‌های تحلیل ارائه‌شده در شهرهای هوشمند می‌تواند به شرکت‌ها کمک کند تا تصمیم‌های آگاهانه‌تری بگیرند که به افزایش بهره‌وری و کارآیی می‌انجامند. این کار به نوبه خود می‌تواند به جذب کسب و کار بیشتر و رشد اقتصادی کمک کند.
چالش‌های احداث شهرهای هوشمند
اگرچه مزایای شهرهای هوشمند امیدوارکننده هستند، اما برای اجرای موفقیت‌آمیز آنها باید چندین چالش مدیریت شود که در ادامه به آنها می‌پردازیم.
۱. امنیت سایبری
یکی از دغدغه‌های اصلی شهرهای هوشمند، امنیت سایبری است. افزایش استفاده از دستگاه‌های متصل به اینترنت و جمع‌آوری داده‌ها خطر حملات سایبری را افزایش می‌دهد. این امر نیاز تنظیم‌کننده‌ها و سیاست‌گذاران را برای درک این خطرات و اتخاذ تدابیر مناسب به منظور حفاظت از داده‌های حساس شهروندان برجسته می‌کند. آنها باید از نزدیک با ارائه‌دهندگان فناوری کار کنند تا اطمینان یابند که پروتکل‌های امنیتی مناسب وجود دارند و به طور منظم به‌روزرسانی می‌شوند.
چند روش برتر برای افزایش امنیت سایبری شهرهای هوشمند به شرح زیر هستند.
برنامه‌ریزی و طراحی ایمن. امنیت سایبری باید از مرحله برنامه‌ریزی اولیه پروژه شهر هوشمند در نظر گرفته شود.
به‌روزرسانی و نگهداری منظم. همه دستگاه‌ها، نرم‌افزار‌ها و سیستم‌ها باید با جدیدترین برنامه‌های امنیتی به‌روز نگه داشته شوند.
احراز هویت چندعاملی. برای کاهش خطر دسترسی غیر مجاز باید روش احراز هویت چندعاملی اجرا شود.
رمزگذاری داده‌ها. رمزگذاری داده‌های حساس می‌تواند دسترسی مجرمان سایبری را دشوارتر کند.
موارد مذکور فقط چند نمونه از بهترین روش‌هایی هستند که می‌توانند به تضمین امنیت سایبری شهرهای هوشمند کمک کنند. با اتخاذ تدابیر مناسب می‌توان خطرات احتمالی را کاهش داد و اعتماد شهروندان را به این فناوری‌ها حفظ کرد.
۲. حریم خصوصی داده‌ها
یکی دیگر از چالش‌های حیاتی شهرهای هوشمند، حفظ حریم خصوصی داده‌هاست. با توجه به حجم گسترده داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط حسگرها، دوربین‌ها و سایر دستگاه‌ها، نگرانی‌هایی درباره نحوه استفاده از این داده‌ها و دسترسی به آنها پیش می‌آید.
یکی از نگرانی‌های اصلی در این زمینه، نظارت دولت است. از آنجا که اطلاعات بیشتری از طریق این فناوری‌ها جمع‌آوری می‌شود، دولت‌ها می‌توانند از آنها برای اهداف نظارتی و نقض حقوق حریم خصوصی شهروندان استفاده کنند. بسیار مهم است که سیاست‌گذاران، مقررات و دستورالعمل‌های واضحی را برای جمع‌آوری، استفاده و انتشار داده‌ها ایجاد کنند.
۳. زیرساخت‌های قدیمی
با سرعت بالای پیشرفت فناوری، زیرساخت‌های موجود ممکن است نتوانند از سیستم‌ها و دستگاه‌های جدید مورد نیاز برای شهر هوشمند پشتیبانی کنند. این امر می‌تواند چالش‌های قابل توجهی را در پیاده‌سازی و حفظ این فناوری‌ها ایجاد کند.
ارتقای زیرساخت‌ها می‌تواند پرهزینه باشد و دولت‌ها باید برنامه و بودجه مشخصی داشته باشند تا روند انتقال آرام را از شهر معمولی به شهر هوشمند تضمین کنند. همچنین، دولت‌ها باید از نزدیک با شرکت‌های خصوصی برای توسعه کارآمد زیرساخت‌های پیشرفته همکاری داشته باشند.
۴. ظرفیت انرژی
موفقیت شهرهای هوشمند به شدت در گرو دسترسی به منابع انرژی قابل اعتماد و پایدار است. با افزایش استفاده از دستگاه‌های متصل به اینترنت و مراکز داده و سایر فناوری‌ها، تقاضا برای برق افزایش می‌یابد.
دولت‌ها برای اطمینان از تامین مداوم برق باید شبکه‌های کارآمد برق‌رسانی را طراحی کنند که بتوانند بار افزایش‌یافته را بر دوش بکشند. این کار شامل استفاده از تجهیزات و روش‌های گوناگون مانند شناسایی مکان‌های مطلوب برای انرژی خورشیدی است. همچنین، باید از الگوریتم‌های پیشرفته برای بهبود طرح‌های نیروگاه خورشیدی استفاده شود و حداکثر کارآیی را تضمین کند.
علاوه بر این، منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی در زیرساخت‌های یک شهر هوشمند می‌توانند وابستگی به سوخت‌های فسیلی سنتی را کاهش دهند و به پایداری آنها اضافه کنند.
امکان ساخت شهرهای هوشمند
تبدیل یک شهر سنتی به شهر هوشمند می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. این امر مستلزم تلاش مشترک سیاست‌گذاران، ارائه‌دهندگان فناوری و شهروندان است.
برخی از اقداماتی که تنظیم‌کنندگان می‌توانند برای امکان‌پذیرتر کردن احداث شهرهای هوشمند انجام دهند، به شرح زیر هستند.
۱. سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه. سیاست‌گذاران می‌توانند بودجه‌ای را برای تحقیق و توسعه در شهرهای هوشمند اختصاص دهند. این امر امکان ایجاد فناوری‌های جدید، کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر را فراهم می‌کند.
۲. پیاده‌سازی فناوری به روش‌های جدید. تنظیم‌کنندگان می‌توانند استفاده از راه‌حل‌های نوآورانه در زیرساخت‌های موجود را به جای ارائه راه‌حل‌های کاملا جدید تشویق کنند. به عنوان مثال، سیستم‌های مدیریت ترافیک هوشمند را می‌توان به جای ساخت جاده‌های جدید، در جاده‌های موجود پیاده‌سازی کرد.
۳. تشویق به گسترش انرژی‌های تجدیدپذیر. دولت‌ها می‌توانند مشوق‌هایی را برای شرکت‌ها و افراد در استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی فراهم کنند. این کار نه تنها پایداری را افزایش می‌دهد، بلکه از بار روی شبکه‌های برق نیز می‌کاهد.
۴. همکاری با شرکت‌های خصوصی. مشارکت‌های دولتی و خصوصی برای اجرای موفقیت‌آمیز شهرهای هوشمند بسیار مهم است. تنظیم‌کنندگان می‌توانند برای توسعه فناوری‌های جدید، به‌اشتراک‌گذاری منابع و بهینه‌سازی فرآیند‌ها با شرکت‌های خصوصی همکاری نزدیک داشته باشند.
تنظیم‌کنندگان با انجام دادن این اقدامات می‌توانند احداث شهرهای هوشمند را امکان‌پذیرتر کنند و تغییرات مثبتی را در زندگی شهری به وجود بیاورند. همچنین، آنها باید اطمینان حاصل کنند که نیاز‌ها و نگرانی‌های شهروندان هنگام اجرای فناوری‌های جدید همیشه در نظر گرفته می‌شود. با برنامه‌ریزی و همکاری مناسب، شهرهای هوشمند می‌توانند زندگی ما را برای بهتر شدن تغییر دهند.
