شهرهای هوشمند، شهرهایی برای آینده

 تردیدی نیست که شهرهای هوشمند دنیای فردای ما را می‌سازند. ساختار این شهرها به گونه‌ای است که حسگرهای متنوع و متعددی در نقاط مختلف شهر نصب می‌شوند و فناوری اینترنت اشیا یکی از ارکان اصلی این شهرهای هوشمند به حساب می‌آید.

مقامات مسئول ایتالیایی در حال انجام اقداماتی در جزیره سیسیل هستند تا برخی از شهرهای این جزیره را به شهرهای هوشمند واقعی تبدیل کنند.

قرار است در این شهرها سطل‌های زباله پس از پر شدن به صورت خودکار به اداره بهداشت این شهر اطلاع دهند تا خیابان‌ها تمیز باقی بمانند. کارمندان شهرهای هوشمند می‌توانند قبل از رسیدن به محل کار خود، درب اداره یا اتاق را باز و کامپیوتر خود را روشن کنند.

همچنین افراد می‌توانند برای اطلاع از تاریخ غنی برخی از بناهای برخی از این شهرها که متعلق به قرون وسطی هستند، دوربین گوشی خود را روبروی آن‌ها بگیرند و پس از بررسی بنا توسط دوربین گوشی، یک اپلیکیشن اطلاعات تاریخی مربوط به آن بنا در اختیار شهروندان قرار گیرد.

در این شهرهای هوشمند امکان یافتن پارکینگ، هدایت افراد به سمت محل مورد نظر و جا گرفتن در پارکینگ، تنها با یک ضربه بر روی گوشی امکان‌پذبر است. البته همه این موارد در حال‌حاضر تنها یک‌سری طرح‌های مفهومی است که ۲ سال از ارائه آن‌ها می‌گذرد و تحت‌عنوان SmartMe معرفی شده‌اند.

دو شهروند در حال استفاده از اپلیکیشن پارکینگ‌یاب

در صورتی‌که اعضای تیم تحقیاتی متشکل از برنامه‌نویسان و طراحان برای ایجاد شهرهای هوشمند، موفق به انجام این پروژه شوند، حسگرهای مختلفی در جاهای مختلف از جمله پارکینگ‌ها، ساختمان‌ها، ایستگاه‌های اتوبوس و سطل‌های زباله نصب شده و همانند گوشی‌ها به‌راحتی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. پس از برقراری ارتباط حسگرها از طریق اینترنت، تمام اطلاعات در سایت Smartme نمایش داده می‌شود و همه افراد می‌توانند این اطلاعات را مشاهده کنند.

ادغام سرویس‌های هوشمندسازی شهرها تحت یک سیستم

فناوری‌های نظیر برقراری ارتباط با خودرو، خرید اینترنتی کالاهای مختلف از آمازون و استفاده از فرمان‌های صوتی برای کنترل گوشی‌های هوشمند، خاموش و روشن کردن لامپ‌ها و باز و بسته درب پارکینک، در حال‌ حاضر به فناوری‌های تقریبا متداول تبدیل شده‌اند. همچنین شهروندان برخی از کلان‌شهرها می‌توانند از اپلیکیشن‌های موبایل برای یافتن پارکینگ و رزرو محل پارک استفاده کنند.

در حال‌ حاضر سرویس‌های مربوط به هوشمندسازی شهرها تنها در تعداد معدودی از شهرهای جهان تنها در یک سیستم جمع‌آوری شده‌اند و حتی برخی از افراد معتقدند که این اتفاق تاکنون در هیچ یک از شهرهای مدرن جهان رخ نداده است. ممکن است تیم تحقیقاتی ایتالیایی تشکیل شده برای ایجاد شهرهای هوشمند، روزی به این هدف دست پیدا کنند.

طرز کار یکی از اپلیکیشن‌های ایجاد شده به زبان ایتالیایی برای یافتن پارکینگ به این صورت است که اگر پارکینگی رایگان (به عنوان مثال) و مجهز به حسگر باشد، اپلیکیشن بر اساس اطلاعات دریافتی از حسگر مبنی بر رایگان بودن پارکینگ، شما را به سمت آن پارکینگ هدایت می‌کند.

سپس اطلاعات بر روی اپلیکیشن نقشه گوشی کاربر بارگذاری می‌شود و مکان پارکینگ با علامت پارکینگ روی نقشه مشخص می‌شود. در بالای علامت پارکینگ، میزان فضای آزاد و فضایی که قبلا رزرو شده است، به درصد نشان داده می‌شود. بعد از آن، اپلیکیشن کاربر را به سمت پارکینگ هدایت می‌کند. این اپلیکیشن می‌تواند به شهروندان ایتالیایی کمک زیادی کند؛ زیرا یافتن پارکینگ در بسیاری از شهرهای این کشور کمی دشوار است.

زمانی که خودرو از روی یک میدان مغناطیسی عبور می‌کند، این حسگر خودرو را تشخیص داده و فضای آزاد پارکینگ را بررسی می‌کند

شروع پروژه از ابتدایی‌ترین مراحل

گروه تحقیقاتی ایتالیایی برای ایجاد شهرهای هوشمند در جزیره سیسیل باید کار خود را از ابتدایی‌ترین مراحل شروع کنند.

اکثر مردم شهرهای این جزیره گوشی هوشمند دارند؛ اما طبق آمار تخمین زده شده، تعداد افرادی که از گوشی خود برای برقراری ارتباط با دولت استفاده کرده‌اند، کمتر از یک پنجم جمعیت این شهرها است. متاسفانه دولت ایتالیا برای هوشمندسازی شهرها با مشکلاتی مواجه است که تنها با بهره‌گیری از فناوری نمی‌تواند آن‌ها را برطرف کند.

در برخی از مناطق این قسمت از ایتالیا، زباله‌ها به حدی بر روی هم انباشته شده‌اند که دیگر سطل‌های زباله مشخص نیست. وضعیت برخی از جاده‌های این جزیره  به قدری بد است که به هیچ وجه درخور یک منطقه مدرن در اروپا نیست.

مشکل دیگری که اعضای تیم تحقیقاتی Smartme با آن مواجه‌اند این است که قبلا هیچ گونه حسگری در منطقه مورد نظر آن‌ها نصب نشده‌ است تا تعمیر یا به‌روزرسانی شوند؛ بنابراین آن‌ها باید برای نصب حسگرها، تجهیزات لازم برای اتصال آن‌ها به اینترنت و تجهیزات لازم برای استفاده از سایر فناوری‌ها، هزینه زیادی صرف کنند.

اعضای تیم تحقیقاتی حسگرهای اطراف شهر را از طریق اینترنت به یکدیگر متصل کرده‌اند

اعضای تیم تحقیقاتی، اطلاعات مربوط به موقعیت لحظه‌ای تاکسی‌ها را و اینکه آیا رانندگان تاکسی می‌توانند مسافر سوار کنند یا خیر، جمع‌آوری کرده‌اند. همچنین اعضای این تیم اپلیکیشنی را طراحی و ایجاد کرده‌اند که قادر است حفره‌های ایجاد شده در خیابان‌ها را تشخیص دهد و آن‌ها را بر روی نقشه‌های موجود در گوشی رانندگان مشخص کند تا رانندگان از وجود آن‌ها مطلع شوند. ضمن اینکه می‌توان از این اپلیکیشن برای یافتن پارکینگ نیز استفاده کرد.

آن‌ها موفق به ایجاد نمونه اولیه یک ایستگاه اتوبوس نیز شده‌اند که مجهز به حسگر هوا و دما بوده و دارای یک سقف خورشیدی است که هم برای تامین انرژی و هم برای محافظت مسافران در برابر آفتاب طراحی شده است.

یک صفحه‌نمایش لمسی نیز در این ایستگاه اتوبوس نصب شده است که شهروندان را قادر می‌سازد برای مشاهده برنامه‌ اتوبوس‌ها، وضعیت آب‌وهوا و سایر اطلاعات جمع‌آوری شده توسط سیستم SmartMe، از آن استفاده کنند و دو پورت USB نیز برای شارژ گوشی‌ در آن تعبیه شده است.

این ایستگاه اتوبوس از حسگرهای صدا، حرارت و رطوبت نیز برخوردار است که قادرند اطلاعات خود را به سیستم اصلی ارسال کنند. اطلاعات جمع‌آوری شده توسط حسگرها می‌تواند به کنترل الگوهای ترافیکی و نظارت بر آن‌ها کمک کند و در صورت آلوده بودن هوا نیز به مسئولان کمک می‌کند تا تصمیمات مناسبی در این رابطه اتخاذ کنند. البته این سیستم محدودیت‌هایی نیز دارد.

نمونه اولیه ایستگاه اتوبوس هوشمند

نگاهی به شهرهای نسبتا هوشمند جهان

می‌توان گفت استفاده از فناوری‌های مختلف در کشورهایی نظیر آمریکا (منطقه دره سیلیکون و شهر سیاتل)، ژاپن، کره جنوبی، چین و همچنین سنگاپور، به میزان زیادی افزایش یافته است و این موضوع در مورد شهر مسینا هم تا حدودی صدق می‌کند.

تردیدی نیست که فناوری‌های زیادی از منطقه دره سیلیکون سرچشمه گرفته‌اند که از میان آن‌ها می‌توان به طراحی محصولات اپل، ایجاد شبکه‌های اجتماعی و موتورهای جستجو اشاره کرد؛ اما شهر هوشمندی همانند SmartMe هرگز در چنین منطقه‌ای دیده نمی‌شود. شاید هزینه زیاد ایجاد یک شهر واقعا هوشمند باعث شده است که تاکنون چنین شهری در دره سیلیکون ایجاد نشود.

مسئولان برخی از شهرهای جهان به دنبال راهکارهایی برای انجام پروژه‌های مختلف جهت هوشمندسازی به میزان محدودتری هستند؛ به‌ عنوان مثال مسئولان شهر سن‌دیگو با هزینه ۳۰ میلیون دلاری در حال جایگزینی لامپ‌های قدیمی این شهر با لامپ‌های جدید LED به منظور کاهش مصرف انرژی هستند و ممکن است انجام این پروژه حدود ۱۰ سال به طول بیانجامد. البته قرار است نزدیک به ۳۲۰۰ لامپ خیابانی این شهر به حسگرهای مختلف، دوربین و میکروفون نیز مجهز شوند.

همچنین سیستم تاکسی‌رانی جدیدی در این شهر ایجاد خواهد شد که در آن از تاکسی‌های برقی استفاده می‌شود و شهروندان این شهر می‌توانند از طریق اپلیکیشن موبایل این سیستم با این تاکسی‌ها به صورت کاملا رایگان به تمام نقاط شهر بروند.

مسئولان این شهر اذعان کرده‌اند که تمام شهروندان می‌توانند از فناوری‌های جدید ایجاد شده در این شهر بهره‌مند شوند و این فناوری‌ها می‌توانند مشکلات زیادی را برطرف کنند.

در شهر شیکاگو نیز نقشه سیستم پیچیده لوله‌های زیرزمینی و خط لوله فاضلاب، گاز، آب و برق این شهر به صورت دیجیتالی تهیه شده است؛ بنابراین افرادی که مسئولیت تعمیر و نگه‌داری از این  زیرساخت‌ها را برعهده دارند، دیگر مجبور به استفاده از اطلاعات ناکافی و قدیمی نیستند.

جدیدترین قطارهای شهری لندن هم این قابلیت را دارند که صندلی‌های خالی را با مسافران نشان دهند و یا بهترین مکان برای ایستادن رو سکوها برای استفاده از یک صندلی خالی را به مسافران نشان می‌دهند.

همچنین در شهر لوییویل در ایالت کنتاکی آمریکا از حسگرهای بی‌سیمی استفاده شده است که نیروی آن‌ها با استفاده از انرژی خورشیدی تامین می‌شود و هنگام آتش‌سوزی در نزدیکی ساختمان‌های خالی، آژیرهایی فعال می‌شوند.

در شهر سان‌فرانسیسکو نیز پروژه‌هایی در راستای هوشمندسازی این شهر انجام شده است؛ ۲۸ هزار متر از پارکینگ‌های این شهر طی شش سال مجهز به فناوری‌های مدرن شده‌اند و مردم می‌توانند هزینه‌ پارکینگ را با گوشی‌های هوشمند خود پرداخت کنند. همچنین اطلاعات مربوط به موقعیت لحظه‌ای اتوبوس‌های این شهر نیز در اختیار افراد سازنده اپلیکیشن قرار گرفته است.

ایجاد شهرهای هوشمند و یا هوشمندسازی شهرها، زمان زیادی را می‌طلبد و نمی‌توان این کار را در عرض یک ماه و یا حتی یک سال انجام داد.

شهر بندری مسینا

مسینا تنها شهر واقعا هوشمند نیست و در بارسلونا که به پرسیم‌ترین شهر جهان شهرت دارد، نیز حسگرها، دوربین‌ها و کامپیوترهای مختلفی برای نظارت بر ترافیک، صدا، میزان آلودگی، سطل‌های زباله، پارکینگ‌ها و حتی شهروندان ایجاد شده است.

در شهر سنگاپور هم شبکه‌ای از حسگرها و دوربین در سراسر شهر ایجاد شده است که بر همه موارد نظارت کامل دارند؛ از نظافت مکان‌های عمومی گرفته تا سیگار کشیدن در مناطقی که سیگار کشیدن ممنوع است.

طبق گفته مسئولان این شهر، این شبکه می‌تواند در پیش‌بینی شیوع بیماری‌های عفونی در اقلیم استوایی این شهر و همچنین پیش‌بینی واکش مردم به یک انفجار در مراکز خرید کمک می‌کند. از دیگر شهرهای هوشمند جهان می‌توان به آمستردام، کپنهاگ و دوبی اشاره کرد؛ اما موضوعی که باید آن را در نظر بگیریم این است که تمام این شهرها ثروتمندتر از شهرهای جزیره سیسیل ایتالیا هستند؛ با این حال محققان ایتالیایی با جدیت تمام قصد دارند پروژه SmartMe را در این شهرها اجرا کنند؛ هزینه مورد نیاز این برای ایجاد این پروژه در شهرهای مختلف جزیره سیسیل، بیش از بودجه اختصاص داده به آن‌ها است؛ اما به لطف استفاده از نرم‌افزارهایی که حسگرهای مختلف یک شبکه را در کنار هم قرار می‌دهد و آن‌ها را با هم سازگار می‌کند، این مشکل برطرف شده است.

ایجاد شبکه‌ای از حسگرها و اتصال آن‌ها به اینترنت، یک اصل کلیدی برای شهرهای هوشمند محسوب می‌شود

چگونگی شکل‌گیری پروژه SmartMe

همانطور که قبلا گفتیم اجرای این پروژه از ۲ سال پیش آغاز شده و در آن زمان یک کمپین که بودجه آن از طریق چند منبع تامین می‌شد، برای بکارگیری ۳۶ عدد حسگر متصل به اینترنت در سراسر شهر مسینا راه‌اندازی شد.

هزینه ساخت این حسگرها که قرار بود برای سنجش دمای محیط، میزان صدا و کیفیت هوا مورد استفاده شوند و اطلاعات دریافتی از آن‌ها بر روی یک وب‌سایت قرار بگیرد، ۱۱۵ دلار بود. سپس سرپرست این پروژه تقاضای کمک مالی به میزان ۱۷۲۰۰ دلار  کرد. مردم نیز از این پروژه استقبال خوبی کردند و دو برابر بودجه مورد نیاز جمع‌آوری شد.

پس از گذشت یک سال از آغاز پروژه، ناوگانی از چندین تاکسی تشکیل شد که قادر بودند موقعیت و در دسترس بودن خود را به صورت لحظه‌ای اعلام کنند. در ضمن یک اپلیکیشن موبایل هم ایجاد شده است که تاریخ یادبودها و ابنیه تاریخی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. برای استفاده از این اپلیکیشن تنها کافی است دوربین گوشی خود را روبروی بنای مورد نظر خود بگیرید. این کار می‌تواند به توسعه گردشگری کمک زیادی کند.

همانطور که پیش‌تر اشاره شد، یک اپلیکیشن نیز برای تشخیص حفره‌های به وجود آمده در خیابان‌ها ایجاد شده است که از عملکرد بسیار خوبی برخوردار است. این اپلیکیشن در تشخیص حفره‌ها کاملا درست عمل کند و مسئولان می‌توانند برای تعیین اولویت ترمیم حفره‌ها نیز از این اپلیکیشن استفاده کنند. در ضمن مکان حفره‌هایی که افراد مختلف وجود آن‌ها را گزارش کرده‌اند، در نقشه تعیین شده است؛ بنابراین مردم نیز می‌توانند همانند حسگرها عمل کنند!

دو شهروند در حال استفاده از اپلیکیشن تشخیص‌دهنده حفره‌های خیابان‌ها

موضوعات مرتبط با حفظ حریم خصوصی در شهرهای هوشمند

در فرودگاه شهر کاتانیا حسگرهایی وجود دارند که می‌توانند جمعیت را در فرودگاه نمایش دهند. این حسگرها در تشخیص میزان تراکم جمعیت و اینکه افراد چه مدت باید در صف‌ها منتظر بمانند، نیز به مسئولین فرودگاه کمک می‌کنند. به دلیل تصاویر ثبت شده در فرودگاه در اینترنت منتشر می‌شوند، اعضای تیم تحقیقاتی تصمیم گرفته‌اند به جای دوربین از حسگرهای حرارت‌سنج استفاده کنند تا صورت افراد مشخص نباشد و فقط تصویر تار خاکستری رنگی از مردم نمایش داده شود.

در پروژه SmartMe سیستم کاربردی دیگری نیز ایجاد شده است که می‌تواند نزدیک شدن افراد به محل کارشان را تشخیص داده و پس از آن درها را به صورت خودکار باز کند. سپس این سیستم هوشمند لامپ‌ها، تهویه و کامپیوترها را نیز روشن می‌کند.

البته برخی از افراد معتقد هستند که بهتر است خدمات مرتبط با هوشمندسازی شهرها به جای بخش خصوصی توسط دولت ارائه شود تا حریم خصوصی آن‌ها حفظ شود. زیرا آن‌ها دسترسی همه افراد به اطلاعات خود را نقض حریم خصوصی می‌دانند.

حفظ حریم خصوصی یکی از مسائل مهمی است که قبل از آغاز ارائه خدمات مربوط به هوشمندسازی شهرها، باید آن را از ابعاد مختلف مورد بررسی قرار دارد که شامل مواردی همچون مدت زمان نگه‌داری اطلاعات می‌شود و اینکه چه کسی و تحت چه شرایطی به اطلاعات دسترسی دارد.

عده‌ای از شهروندان جزیره سیسیل در مورد هوشمندسازی و اتوماسیون‌سازی شهرها بسیار هیجان‌زده هستند و حتی این احتمال هم وجود دارد که نیروهای پلیس، آتش‌نشانان و سایر نیروهای اورژانسی قبل از اینکه مردم با مراکز مربوطه تماس بگیرند و به محل حادثه اعزام شوند!

در پایان باید بگوییم که هوشمندسازی موجب می‌شود شهرها به مکانی سالم‌تر برای مردم تبدیل شود و زندگی در آن‌ها راحت‌تر شود و می‌توان گفت که یک شهر هوشمند هم از نظر تکنیکی و فنی و هم از نظر اجتماعی، انقلاب بزرگی محسوب می‌شود. به نظر می رسد که پروژه SmartMe نیز با موفقیت کامل در شهرهای جزیره سیسیل ایتالیا اجرا خواهد شد.