به گزارش پایگاه خبری کرج امروز، از دوچرخه‌های الکترونیکی گرفته تا هزینه‌های انباشتگی (هزینه‌ای که برای راندن یک خودرو از ساعت ۷ تا ۱۸ محاسبه می‌شود)، متخصصان دهه‌ها در تلاش برای بهبود کیفیت زندگی در شهرهای ما هستند.
بارها واژه «شهر هوشمند» را شنیده‌ایم اما معنای آن چیست؟
یک شهر هوشمند شهری است که از فناوری برای بهبود نتایج در همه ابعاد عملیات شهری و ارتقاء خدمات ارائه‌شده به ساکنان خود استفاده می‌کند.
نقش داده‌های بزرگ در مدیریت شهرها چیست؟
بیایید تصور کنیم یک صفحه‌نمایش در داشبوردتان به شما هشدار می‌دهد که شرایط آب و هوایی مسیر معمول شما را نامطلوب کرده است و متعاقباً سفر شما به محل کارتان بر اساس محاسبات در زمان واقعی و شرایط مطلوب از مسیری دیگر تنظیم می‌کند. هنگامی‌که داخل گاراژ پارکینگ هستید، هشدار دیگری شما را از نزدیک‌ترین مکان پارکینگ آگاه می‌کند که با تخمین محل کار شما و بر اساس الگوهای رفت‌وآمد شما تعیین می‌شود.
چنین بینشی از آینده نیست بلکه واقعیت فعلی جهان ماست. درواقع، شهرها به‌طور فزاینده‌ای فن‌آوری‌هایی مانند اینترنت اشیاء را به کار می‌برند و حسگرهایی به‌منظور ساخت آنچه شهرهای آینده نامیده می‌شود نیز توزیع کرده‌اند.
ما می‌توانیم این تغییرات را از طریق استقرار منابع اتصال (فیبر اتصال، وای‌فای شهری) یا برنامه‌های تک منظوره (مانند روشنایی خیابان هوشمند، پارکینگ هوشمند یا مدیریت پسماند) مشاهده کنیم.
چند شهر شروع به ارج نهادن به یک رویکرد آینده‌نگرتر کرده‌اند که در چندین برنامه شهر هوشمند خلاصه‌شده و بر داده‌ها به‌عنوان عنصر مشترک متمرکز می‌شوند.
برای تبدیل‌شدن به یک شهر هوشمند، شهرها حداقل به یک‌چیز مشترک نیاز دارند. همه آن‌ها به داده‌های معتبر (سنسور) احتیاج دارند تا تصمیمات بلندمدت خود را بر اساس آن پایه‌گذاری کنند. داده‌ها طلای جدید هستند.
با قرار دادن حس‌گرها در زیرساخت‌های شهری و ایجاد منابع جدید داده - ازجمله شهروندان از طریق دستگاه‌های تلفن همراه خود - مدیران شهر هوشمند می‌توانند با استفاده از کلان داده‌ها به‌منظور نظارت و پیش‌بینی پدیده‌های شهری به روش‌های جدید بهره ببرند.
کلان داده‌ها، توان بالقوه زیادی برای افزایش و استفاده از خدمات شهری هوشمند دارند. داده‌های بزرگ اساساً داده‌های عظیمی بوده که به‌وسیله مشاغل قابل‌تجزیه و تحلیل هستند تا بتوانند حرکت‌های استراتژیک مناسب و تصمیم‌گیری‌های تجاری را انجام دهند.
فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) با تهیه اطلاعاتی که از طریق مؤلفه‌های فناوری اطلاعات جمع‌آوری می‌شود، نقش مهمی در شهرهای هوشمند بازی می‌کند. این فناوری که اینترنت اشیاء (IoT) نیز نامیده می‌شود، با برقراری ارتباط بین دستگاه‌های متصل و تبادل داده‌هایی که نیاز به اینترنت، اتصالات بی‌سیم و سایر رسانه‌های ارتباطی دارند، کار می‌کند.
عمدتاً، شهرهای هوشمند از دستگاه‌های IoT برای واکشی (fetch) داده‌ها و پردازش آن‌ها برای اجرای آن در یک منطقه خاص استفاده می‌کنند. سنسورهای هوشمند شهر و دستگاه‌های متصل، داده‌ها را از مسیرهای اصلی مختلف شهر هوشمند جمع‌آوری کرده و سپس آن را برای تصمیم‌گیری بهتر تجزیه‌وتحلیل می‌کنند.
فن‌آوری‌های دیگر نیز می‌توانند بر روند شهر هوشمند تأثیر بگذارند. درواقع، پلتفرم‌های ابری و برنامه‌های تحلیلی یک ابزار اقتصادی برای مدیریت داده‌ها و راه‌حل‌های حمل‌ونقل ارائه می‌دهند و اطلاعاتی را ایجاد می‌نمایند که بر اساس آن مسیرهای ترافیکی کارآمدتر و ایمن‌تر شوند. برنامه‌های یادگیری ماشینی که داده‌ها را از دستگاه‌های متصل جمع‌آوری می‌کنند می‌توانند از طریق برنامه‌های تلفن هوشمند به‌روزرسانی‌های آنی را به مسافران ارائه دهند.
سه لایه از داده
لایه اول فناوری محور است که شامل انبوهی از تلفن‌های هوشمند و سنسورهای متصل به شبکه‌های ارتباطی با سرعت‌بالا می‌شود.
لایه دوم از برنامه‌های خاص تشکیل‌شده است. ترجمه داده‌های خام به هشدار، بینش و عمل نیاز به ابزارهای مناسب دارد و اینجاست که ارائه‌دهندگان فناوری و توسعه‌دهندگان برنامه وارد می‌شوند.
لایه سوم استفاده در شهرها، شرکت‌ها و سازمان‌ها است. بسیاری از برنامه‌ها تنها درصورتی‌که موفق می‌شوند که به‌طور گسترده مورد بهره‌برداری قرار بگیرند و موفق به تغییر رفتار شوند.
مسائل مربوط به مدیریت شهری
شهرها و ارائه‌دهندگان راه‌حل آن‌ها نمی‌توانند داده‌ها را به‌صورت کامل از سیستم‌ها و پایگاه‌های داده با دسترسی محدود استخراج کنند. در حال حاضر مقادیر عظیمی از داده‌ها در شهرهای ما وجود دارد، اما بخش اعظم آن در سیلوهای دارای نیازهای خاص نگهداری می‌شود و به منافع مشترک کمکی نمی‌کنند. این شامل آمار دولتی، نقشه‌ها و جزئیات مربوط به مناقصه‌های عمومی می‌شود.
پارکینگ بهتر، روشنایی کارآمد، بهبود جریان ترافیک، امنیت هوشمندانه، مدیریت پسماند بهتر و برنامه‌ریزی برای جلوگیری از بروز سوانح، مسائلی هستند که فناوری می‌تواند تأثیرگذار باشد. بااین‌حال ، رویکرد همگرایی وجود ندارد ... ما به روشی برای اتصال همه این استانداردهای مختلف و آوردن همه آن‌ها به یک بستر مشترک و یکپارچه نیاز داریم.
ایجاد یک شهر هوشمند بستگی به این دارد که سازمان‌ها چگونه می‌توانند حجم وسیعی از داده‌های تولیدشده را به اشتراک بگذارند و تجزیه‌وتحلیل کنند. بدون امکان به اشتراک گذاشتن اطلاعات کلیدی در زمان واقعی، مشاغل موجود در بخش خصوصی و دولتی نه‌تنها نمی‌توانند برنامه‌هایی را توسعه دهند که از اتوماسیون پشتیبانی می‌کند بلکه قادر به ایجاد راه‌حل‌های نرم‌افزاری که قابلیت‌های هوشمندانه یک شهر و زیرساخت‌های آن را تشکیل می‌دهند نیز نخواهند بود.
علاوه بر این، هر نوع سنسور جدید عموماً به یک پایگاه داده جدید نیاز دارد، که غالباً مشمول فرآیند ایجاد شهری است. این سیستم‌ها با روش‌هایی مفید یا شهودی با یکدیگر صحبت نمی‌کنند، و ایجاد آگاهی از اطلاعات تقریباً غیرممکن است.
نکته دیگر آنکه هوشمند سازی شهرها هزینه‌بر است. تأمین اعتبار طرح‌های هوشمند شهر یکی از بسیاری از موانع موجود است. یکی از مهم‌ترین موانع برای پیشبرد شهر هوشمند به‌صورت عملی هزینه تجهیز کل شهر با سنسور کافی است.
واقعیت این است که در شهرهای درحال‌توسعه، عملیات واحدی وجود ندارد و ضبط داده‌ها هنوز یک فرایند دستی سنگین است.
داده‌ها شهرها را بهتر خواهند کرد
اجازه دهید تحلیل کنیم چگونه داده‌ها به شهرهای سرتاسر جهان کمک می‌کند:
- شهر نانجینگ در چین، حسگرهایی را در ۱۰۰۰۰ تاکسی ، ۷۰۰۰ اتوبوس و ۱ میلیون خودروی شخصی نصب‌کرده است. داده‌های به‌دست‌آمده روزانه به مرکز اطلاعات نانجینگ منتقل می‌شوند که در آن کارشناسان قادر به تجمیع، تجزیه‌وتحلیل داده‌های ترافیکی و ارسال به تلفن‌های هوشمند شهروندان خود هستند. با این اطلاعات، مقامات دولتی بدون هزینه کردن در جاده‌های جدید، مسیرهای ترافیکی جدیدی را برای بهبود ترافیک ایجاد نموده‌اند.
- Trenitalia اپراتور اصلی راه‌آهن ایتالیا، سنسورهایی را روی قطارها نصب‌کرده و اکنون وضعیت واقعی زمان را در مورد شرایط مکانیکی هر قطار و پیش‌بینی تعمیرات به‌روز می‌کند که به Trenitalia اجازه می‌دهد تا قبل از یک اتفاق ناگوار، وارد عمل شود. این نوآوری‌های تکنولوژیکی خدمات قابل‌اطمینان در اختیار مسافران قرار می‌دهد، درحالی‌که به شهرها اجازه می‌دهد تا از بروز اختلالات اساسی جلوگیری کنند.
- لوس‌آنجلس در حال جایگزینی ۴۵۰۰ مایل چراغ‌های خیابانی با LED های جدید است. این امر نه‌تنها خیابان‌ها را روشن‌تر می‌سازد بلکه چراغ‌های جدید یک سیستم به‌هم‌پیوسته نیز خواهد بود که وضعیت هر لامپ را به مسئولین شهری اطلاع می‌دهند. در صورت وجود نقص، تقریباً بلافاصله می‌توان آن را شناسایی و برطرف کرد. در آینده می‌توانیم چراغ‌هایی داشته باشیم که تغییر رنگ می‌دهند یا چشمک می‌زنند تا به شهروندان از شرایط مختلف هشدار دهند.
- شهروندان بیشتر به معنای تولید داده‌های بیشتر است. از داده‌های بزرگ برای درک زمان، چگونگی و چرایی ایجاد جمعیت و همین‌طور به‌منظور پیش‌بینی حرکات و اقدامات آن‌ها استفاده می‌شود.
میلیون‌ها سنسور در حال حاضر وجود دارند که موارد مختلفی را رصد می‌کنند. در آینده نزدیک، این سنسورها بیشتر خواهند شد تا زمانی که بتوانند همه‌چیز را از چراغ‌های خیابانی و سطل آشغال گرفته تا شرایط جاده و مصرف انرژی کنترل کنند.
چالش داده‌ای
مدیریت مؤثر داده‌ها فقط به ضبط و ذخیره داده‌ها محدود نمی‌شود، بلکه باید شامل داده‌هایی باشد که به اشتراک گذاشته‌شده و ترکیب می‌شوند تا بتوان به آن‌ها دسترسی داشت. باید بتوان این داده‌ها را تجزیه‌وتحلیل نمود تا در همه بخش‌ها، بین سازمان‌ها و حتی در کل جامعه مورداستفاده قرار گیرد.
در هر شهر اصلی ایالات‌متحده، میلیون‌ها سنسور وجود دارد که هر میلی‌ثانیه، ثانیه، دقیقه، ساعت و روز تعداد زیادی داده را تولید می‌کنند. این داده‌ها ضبط، ذخیره و پس‌ازآن کم‌وبیش فراموش می‌شوند.
اشتراک داده‌ها هم یک نیاز و هم فرصتی برای استقرار هوشمند شهرها را نشان می‌دهد. واضح است که به اشتراک‌گذاری داده‌ها در بخش‌ها و پلتفرم‌های سطح شهر یک عنصر اساسی در هر برنامه شهری هوشمند است.
ایجاد زیرساخت‌های دیجیتال API ها
رابط برنامه‌نویسی نرم‌افزارهای کاربردی (API) رابط بین یک کتابخانه یا سیستم‌عامل و برنامه‌هایی است که از آن تقاضای سرویس می‌کنند. رابط کارکردهایی را تعریف می‌کند که کتابخانه یا سیستم‌عامل می‌تواند ارائه دهد. این کارکردها سپس در قالب یک نرم‌افزار یا کتابخانه پیاده‌سازی می‌شوند.
اشتراک‌گذاری داده‌ها و API های باز بهترین روش برای انجام این کار است. تبادل آسان داده‌ها از طریق API ها و یا بازارهای داده، به همراه امکان اضافه کردن آسان دیگری به اکوسیستم، مؤلفه‌های مهم هر پلتفرم شهر هوشمند هستند.
همچنین روند رو به رشدی در بین مسئولان شهر برای انتشار API برای تشویق توسعه‌دهندگان و سازمان‌های جامعه برای استفاده از داده‌های باز ایجادشده است.
بستری کامل برای اشتراک داده
اشتراک داده‌ها باید اشتراک داده‌های مبتنی برابر (cloud) را فعال کند. این امر باعث افزایش حریم خصوصی، قابلیت مشارکت، امنیت و به اشتراک‌گذاری داده‌های ایمن، توسعه و آزمایش برنامه چابک (agile) می‌شود. سکویی که بسیاری از برنامه‌ها روی آن اجرا می‌شوند. این پلتفرم همچنین این قابلیت‌ها را برای برنامه‌های تخصصی و خاص دامنه ارائه می‌دهد و همچنین دسترسی به جدیدترین فناوری را فراهم می‌سازد.
این بستر باید از اشتراک عمومی و خصوصی پشتیبانی کند. اگر راه‌حل‌ها به تلفیق داده‌ها بپردازند، مدیریت و کنترل استفاده از آن برای کنترل دسترسی مهم‌تر می‌شود.
سرانجام، باید توانایی درک و تغییر داده‌ها و تبدیل آن را به اطلاعاتی ارائه دهد که افراد با نقش‌های مختلف قادر به درک و استفاده از آن‌ها برای ایجاد راه‌حل‌های دیگر باشند.
کلان داده در رأس این تلاش برای تأمین ارتباطات گسترده در مقیاس شهری قرار دارد. این فناوری‌ها نقش اساسی در این روند رو به رشد برای ایجاد شهرهای آینده ایفا می‌کنند.
*محسن راعی
*مشاور آینده پژوهی و مترجم
ارسال نظر