مفهوم شهر هوشمند: مفاد اساسی، توضیحات، دستگاه، نمونه‌ها

2024 نویسنده: Henry Conors | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-12 06:36

سرعت شهرنشینی در قرن بیست و یکم در حال عبور از سقف است. هر ساله تعداد افرادی که به دنبال مهاجرت به شهرهای بزرگ هستند، تنها در حال افزایش است. کلان شهرها ساکنان روستاها و روستاهایی با شرایط کاری خوب، دستمزدهای بالاتر، زیرساخت های توسعه یافته و پزشکی با کیفیت بالا را به خود جذب می کنند. اما در این راستا، تعدادی از سؤالات مشروع مطرح می شود.

چگونه می توان سطح زندگی جمعیت شهری را بهبود بخشید؟ چگونه فرآیند مدیریت شهری را تا حد امکان ساده کنیم؟ آیا امکان بهبود کار حمل و نقل شهری وجود دارد؟ توسعه مفهوم شهرهای هوشمند به یافتن پاسخ همه این سوالات کمک می کند. در واقع، در مقاله ما مورد بحث قرار خواهد گرفت.

مشکل شهر ایده آل

ویچنزو اسکاموزی، لئوناردو داوینچی، فرانچسکو د مارکا، جووانی بلوچی، لوکوربوزیه - همه این افراد با استعداد در زمان‌های مختلف بر روی ایده به اصطلاح شهر ایده‌آل کار کردند. در اروپا، آنها شروع به فکر کردن فعالانه در مورد چگونگی ایجاد چنین حل و فصل کردند.بازگشت به قرون وسطی.

به عنوان مثال، نقشه ای از یک خیابان دو طبقه با ترافیک مجزا، متعلق به اواسط قرن پانزدهم، حفظ شده است. نویسنده آن دانشمند برجسته ایتالیایی لئوناردو داوینچی است. در شمال شرقی ایتالیا شهر قدیمی منحصر به فرد پالما نوا به شکل یک ستاره قرار دارد. در سال 1593 تاسیس شد. "شهر ایده آل" توسط معمار ویچنزو اسکاموزی اینگونه تصور شد.

البته با پیشرفت سریع علم و فناوری اطلاعات، ایده یک شهر ایده آل تا حدودی تغییر کرده است. در آغاز قرن 20 و 21، مفهوم "شهر هوشمند" متولد شد، که مبتنی بر اتوماسیون کاملاً تمام فرآیندهای زندگی شهری است.

شهر هوشمند: وظایف اصلی یک شهر هوشمند

مفهوم "شهر هوشمند" نسبتاً اخیراً ظهور کرده است. علاوه بر این، هنوز تفسیر روشن و پذیرفته شده ای از این اصطلاح وجود ندارد. مفهوم شهر هوشمند (شهر هوشمند - در نسخه انگلیسی) در اواخر دهه 90 سرچشمه گرفت. پس از آن بود که بخش مترقی بشریت برای اولین بار متوجه شد که آینده با توسعه بخش فناوری اطلاعات است. جالب است که در ابتدا این ایده منحصراً در زمینه اکولوژیکی و محیطی توسعه یافت. اما سال ها گذشته است و امروز شهر هوشمند یک واقعیت جامع است.

بنابراین، شهر هوشمند چیست؟ تعریف زیر را می توان ارائه داد: ادغام کلیه فناوری های ارتباطی و اطلاعاتی به منظور مدیریت مؤثر سیستم شهری. با توجه به مفهوم شهر هوشمند، از تمامی این فناوری ها استفاده می شودبه منظور حل تعدادی از وظایف مهم:

1. استفاده منطقی از همه امکانات زیرساخت شهری.
2. بهبود جامع محیط زیست.
3. جمع آوری و انتقال سریع داده ها به مسئولان شهر.
4. ایجاد روابط نزدیک بین دولت شهر و ساکنان محلی.

7 نشانه شهر هوشمند

به طور خلاصه، هدف اصلی برنامه شهر هوشمند افزایش کارایی کلیه خدمات شهری است. آیا می توان یک شهر هوشمند را از یک شهرک معمولی تشخیص داد؟ معلوم است که شما می توانید. در اینجا هفت نشانه ضروری یک شهر هوشمند آمده است:

• درگیر کردن ساکنان عادی شهری در مسائل مدیریتی.
• در دسترس بودن سیستم های کنترل ترافیک هوشمند.
• رویکرد هوشمندانه برای روشنایی خیابان.
• معرفی Wi-Fi در سطح شهر و مقرون به صرفه.
• استفاده فعال از پنل های خورشیدی.
• وجود سامانه ای برای هشدار به شهروندان در مورد شرایط اضطراری از طریق پیامک.
• حداقل استفاده از پول نقد برای پرداخت کالاها و خدمات.

فناوری‌های کلیدی شهر هوشمند امروزی شامل شبکه‌های حسگر بی‌سیم، پلت‌فرم‌های آنلاین مختلف، حسگرها (مانند ترافیک، آلودگی هوا و غیره)، نقشه‌ها و برنامه‌های الکترونیکی است.

دستگاه شهر هوشمند

طبق مفهومی که در نظر داریم، یک شهر هوشمند از هفت جزء (بخش) ساختاری - سه بخش اصلی وچهار کمکی این است:

1. اقتصاد هوشمند (توسعه فناوری اطلاعات و ارتباطات، محیط مساعد برای نوآوری، در دسترس بودن سیستم رزرو آنلاین).
2. سیستم مالی هوشمند (پرداخت های بدون نقد، در دسترس بودن دستگاه های خودپرداز و پایانه ها، شفافیت در توزیع مناقصات).
3. مدیریت هوشمند شهر (اداره شهرداری باز، روابط نزدیک بین مقامات محلی و ساکنان عادی).
4. حمل و نقل عمومی هوشمند.
5. زیرساخت هوشمند.
6. نورپردازی هوشمند.
7. ساکنان هوشمند.

بیایید نگاهی دقیق‌تر به برخی از این مؤلفه‌ها، یعنی حمل‌ونقل و روشنایی بیندازیم.

حمل و نقل هوشمند شهری

حمل و نقل آینده، به گفته شهرساز معروف برزیلی Jaime Lerner، قابل مانور و بسیار ارزان خواهد بود. روی سطح اجرا می شود و می تواند به راحتی در خطوط مترو زیرزمینی ادغام شود. امروزه کشورهای مختلف به طور فعال روی توسعه اتوبوس هوشمند، دوچرخه هوشمند و تاکسی هوشمند کار می کنند.

حمل و نقل هوشمند همه چیزهایی را که در محفظه مسافر و در جاده اتفاق می افتد کنترل می کند. در عین حال، او قادر است اطلاعات مربوط به تخلفات رانندگی را به سرعت به مقامات مربوطه مخابره کند.

یکی از مهمترین اجزای هر شهر هوشمند، موقعیت جغرافیایی است. این به ردیابی حرکت حمل و نقل شهری به صورت آنلاین با تعیین مکان یک اتوبوس، واگن برقی یا تاکسی خاص کمک می کند. در بسیاری از شهرهای جهان، قبلاً یک سیستم بهینه سازی معرفی شده استحرکت حمل‌ونقل شهری که مسافران را (از طریق پنل‌های اطلاعاتی ویژه یا گوشی‌های هوشمند کاربران) بهترین مسیر حرکت را ترغیب می‌کند.

روشنایی شهر هوشمند

تصور کنید که در خیابانی شبانه راه می روید، چراغ های آن به طور خودکار با پیشرفت شما روشن می شوند. فناوری های مشابه مدت هاست در بسیاری از شهرهای جهان معرفی شده اند. سنسورهای به اصطلاح حرکت امروزه بسیار محبوب هستند. آنها حضور یک شخص (یا یک وسیله نقلیه) را تشخیص می دهند و تنها پس از آن چراغ را روشن می کنند. دانشمندان محاسبه کرده اند که لامپ های هوشمند در مفهوم "شهر هوشمند" می توانند تا 80 درصد در مصرف برق در مقایسه با لامپ های رشته ای معمولی صرفه جویی کنند.

لازم به ذکر است که در آینده نزدیک، نور نه تنها برای مردم، بلکه برای گیاهان نیز راحت خواهد شد. تحقیقات در مورد روشنایی هوشمند پارک ها و باغ های شهری با تنظیم خودکار روشنایی، شدت و رنگ نور ساطع شده در حال انجام است.

نورپردازی معماری در حال رونق است. به لطف طیف گسترده ای از لامپ های ال ای دی، فرصت های جدیدی برای طراحی اصلی روشنایی نماهای ساختمان های شهری و تأسیسات عمومی ایجاد شده است.

شهرهای هوشمند: معروف ترین نمونه ها

در حال حاضر، مفهوم شهر هوشمند به میزان کم و بیش در 350 شهر در سراسر جهان اجرا می شود. بر اساس پیش بینی های تحلیلگران، تا سال 2020 این رقم به 600 شهرک افزایش خواهد یافت. در اینجا چند نمونه از باهوش ترین شهرهای کره زمین آمده است:

• سنگاپور (سنگاپور).
• مصدر (امارات متحده عربی).
• Columbus (ایالات متحده آمریکا).
• Yinchuan (چین).
• Fujisawa (ژاپن).
• Curitiba (برزیل).

بیایید نگاهی گذرا به فناوری‌های هوشمندی که در شهرک‌های فهرست‌شده پیاده‌سازی و استفاده می‌شوند بیاندازیم.

سنگاپور

در رتبه بندی هوشمندترین شهرها، اغلب خط اول به سنگاپور داده می شود. دولت این کشور یک برنامه ویژه ملت هوشمند را در اینجا راه اندازی کرد که بر اساس آن بلوک های شهر به پنل های خورشیدی، سطل زباله خلاء و همچنین حسگرهایی که حجم مصرف برق و آب را کنترل می کنند مجهز شدند. بسیاری از خانه‌ها در سنگاپور دارای حسگرهای ویژه‌ای هستند که بر حرکات افراد مسن نظارت می‌کنند و در صورت لزوم، پیام‌هایی را به بیمارستان‌های اطراف ارسال می‌کنند.

مصدر

روستای مصدر پروژه ای آینده نگرانه از شهر آینده است که در قلمرو امارات متحده عربی واقع شده است. همانطور که توسط طراحان تصور می شود، باید کاملاً مستقل و خودکفا شود. تمام انرژی مورد نیاز برای عملکرد خدمات و سیستم های شهری منحصراً از منابع طبیعی تجدیدپذیر - باد، خورشید و آب به دست می آید. با وجود آب و هوای گرم، دمای هوای راحت برای زندگی انسان ها در خیابان های مصدر باقی خواهد ماند. این پروژه تنها تا سال 2030 به طور کامل اجرا خواهد شد.

Columbus

حداقل 850 هزار نفر در پایتخت اوهایو زندگی می کنند. گوگل سیستم Flow خود را در اینجا پیاده سازی کرده است که اطلاعات مربوط به حمل و نقل را جمع آوری و تجزیه و تحلیل می کندترافیک از گوشی های هوشمند و ناوبرها. این به مقامات شهرداری کمک می کند تا از ترافیک های بزرگ جلوگیری کنند و به ساکنان محلی کمک می کند تا بهترین مسیر و شیوه حمل و نقل را با در نظر گرفتن ازدحام جاده های اصلی انتخاب کنند. علاوه بر این، اتوبوس های شاتل خودران به زودی در کلمبوس شروع به کار خواهند کرد.

Yinchuan

شهر نسبتاً کوچک چینی یینچوان قبل از هر چیز به این دلیل قابل توجه است که نه تنها به پول نقد، بلکه به کارت های بانکی نیز نیازی نیست. برای خرید کافی است صورت خود را به سنسور مخصوص ببرید. سیستم تشخیص چهره منحصر به فرد به طور خودکار مبلغ مورد نیاز را از حساب شما کسر می کند.

علاوه بر این، تعدادی فناوری هوشمند دیگر نیز با موفقیت در شهر در حال فعالیت هستند. به عنوان مثال، تمام ظروف زباله با انرژی خورشیدی و مجهز به نشانگرهای کامل هستند. اما در ساختمان اداره محلی، بازدیدکنندگان نه توسط مقامات دولتی، بلکه با هولوگرام هایی که می تواند بسیاری از مشکلات شهروندان را حل کند، مورد استقبال قرار می گیرد.

Fujisawa

چگونه به ژاپن اشاره نکنیم که امروزه یکی از پیشتازان معرفی آخرین فناوری ها و پیشرفت هاست. اخیرا شهر هوشمند فوجیساوا در این کشور افتتاح شد. فقط ماشین‌های الکتریکی در خیابان‌های آن پرسه می‌زنند و همه خانه‌ها فقط از انرژی خورشیدی استفاده می‌کنند.

نورپردازی هوشمند در خیابان ها و کوچه های فوجیساوا نصب شده است. چراغ قوه ها فقط زمانی روشن می شوند که اجسام متحرک در ناحیه تحت پوشش آنها وجود داشته باشد. همانطور که می دانید در ژاپن زمین لرزه غیر معمول نیست. اما شهر فوجیساواآمادگی کامل در برابر هرگونه بلایای طبیعی را دارد و می تواند حداقل سه روز آب سرد و گرم ساکنان خود را تامین کند.

Curitiba

اگر به طور انحصاری در مورد کشورهای در حال توسعه صحبت کنیم، کوریتیبای برزیل شاید بارزترین نمونه از یک "شهر هوشمند" باشد. بسیاری از مشکلات کلان شهر مدرن پنجاه سال پیش در اینجا حل شد. تا حد زیادی با تشکر از تلاش های شهردار شهر - جیمی لرنر. او در سراسر جهان به دلیل مدرن کردن زادگاهش کوریتیبا، تبدیل محیط شهری به سطح مرجع از نظر برنامه ریزی، شهرت یافت.

Lerner موفقیت خاصی در زمینه حمل و نقل شهری کسب کرده است. آمار برای خود صحبت می کند:

• حمل و نقل عمومی کوریتیبا 30٪ کمتر از سایر مناطق بزرگ شهری مصرف می کند.
• سیستم اتوبوس شهری به اندازه راه آهن سبک کارآمد است.
• Curitiba به دلیل یکی از بزرگترین مناطق عابر پیاده در بین تمام شهرهای جهان مشهور است.
• حدود 70 درصد از ساکنان سائوپائولو مایلند در کوریتیبا زندگی کنند.

شهرهای هوشمند روسیه

مفهوم شهرهای هوشمند در سال‌های اخیر در روسیه بسیار مورد توجه بوده است. این واقعیت که با سیاستمداران و مقامات سطوح مختلف طنین انداز می شود نیز مثبت است. بنابراین، در سال 2016، به ابتکار دولت مسکو، مرکز شهر هوشمند در VDNKh افتتاح شد. یک غرفه جداگانه برای آن با طراحی نسبتاً بدیع از نماهای خارجی (به شکل الگوی برجسته از تراشه های کامپیوتری) ساخته شد.

در داخل مسکو، آنها می خواهند مفهوم شهر هوشمند را در روستای Kommunarka (محل سکونت Sosenskoye) پیاده سازی کنند. در اینجا، مقامات شهر در حال برنامه ریزی برای ایجاد یک مرکز تجاری مدرن با مشارکت شرکت فرانسوی Engie هستند.

اما هواوی مستقیماً در اجرای پروژه شهر امن در سن پترزبورگ مشارکت دارد. یک سیستم ذخیره سازی ابری برای فایل های ویدیویی جمع آوری شده از 12000 دوربین نظارتی قبلاً در پایتخت شمالی توسعه یافته است. این امکان را به شما می دهد تا قطعه مورد نظر را در عرض چند دقیقه پیدا کنید و اقدامات امنیتی مناسب را انجام دهید. ظرفیت کل این فضای ذخیره سازی ابری چشمگیر است: حدود 40 PB (برای مرجع: 1 PB معادل 1 میلیون گیگابایت حافظه است).

شهر هوشمند: مفهوم Rostelecom

در آوریل 2018، وزارت ساخت و ساز فدراسیون روسیه جلسه گسترده ای از یک کارگروه ویژه با حضور نمایندگان مناطق مختلف کشور برگزار کرد. در آن، Rostelecom یک نقشه راه برای پروژه جدید شهر هوشمند به عنوان بخشی از برنامه دولتی اقتصاد دیجیتال روسیه ارائه کرد.

مفهوم شهر هوشمند توسعه یافته توسط Rostelecom شامل تعدادی کار در شش حوزه مختلف است که برای بهبود چشمگیر زندگی شهروندان طراحی شده اند. از مهمترین نتایج این پروژه:

• معرفی حمل و نقل عمومی در کنترل بدون سرنشین.
• کاهش حوادث و اورژانس در سامانه مسکن و خدمات عمومی.
• کاهش تعداد کل تصادفات در شهرها.
• افزایش قابلیت اطمینان تامین انرژی.

وزارت ساخت و ساز فدراسیون روسیه نیز فهرستی را تهیه کردشهرداری هایی که این طرح آزمایشی در آنها اجرا می شود. این شامل 18 شهر است: پرم، ورونژ، ولیکی نووگورود، اوفا، یکاترینبورگ، نووسیبیرسک، کوتوفسک، اوپاتوریا، تولیاتی، ایژفسک، یلابوگا، گلازوف، ساروف، نوورالسک، ساتکا، ساراپول، ماگاس و سوسنوی بور..

در نتیجه…

"شهر هوشمند" مفهومی مبتنی بر یک شهرک است که از انواع فناوری های اطلاعاتی برای عملکرد کارآمدتر کلیه خدمات و سیستم های خود استفاده می کند. ایده کلیدی چنین شهری جمع آوری اطلاعات مختلف (در زمان واقعی) و استفاده از آن برای تصمیم گیری های منطقی و سازنده است.