شهرهای سیلویی؛ شهرهای هوشمند

ابراهیم خلیلیان گورتانی

  • یکشنبه 24 تیر 1397 ساعت 16:45

اخبار => اخبار

در شهر خدمات بسیار متنوع و زیادی به شهروندان و دیگر ذی‌نفعان ارائه می‌شود که اغلب خدمات نهایی ارائه ‌شده‌، حاصل همکاری بسیاری از دستگاه‌های اجرائی عمومی، دولتی و بخش خصوصی با وجود زیرساخت‌های مناسب است.
شهرهای سیلویی؛ شهرهای هوشمند

هم‌سویی بین خدمات ارائه ‌شده، هماهنگی بین ارائه‌دهندگان خدمات شهری و ارتباطات مناسب بین زیرساخت‌های شهری از عوامل بسیار مهم افزایش کارایی و اثربخشی عملکرد شهر است. فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) عامل کارا و اثربخش ایجاد یکپارچگی و هماهنگی بین اجزاء ارائه ‌دهندۀ این خدمات است. قبل از تعریف و مقایسه شهرهای سیلویی با شهرهای هوشمند لازم است ساختار و عملکرد شهرها مورد بررسی قرار گیرند.

از نظر عملیاتی شهر را می‌توان مکانی در نظر گرفت که روزانه یا گاه به گاه، خدمات بسیار زیاد و متنوعی در آن به شهروندان ارائه می‌شود. در واقع تفاوت در تعداد، سطح و کیفیت خدمات ارائه‌ شده ‌در شهر را می‌توان عامل تمایز شهرها از روستاها دانست. در ساختار فعلی بسیاری از شهرهای موجود در جهان که هوشمند نبوده یا در مراحل اولیۀ هوشمندسازی هستند، ارائه خدمت نهایی به‌صورت یکپارچه نیست؛ بلکه هر ارائه‌ دهندۀ خدمت با کمک زیرساخت‌های در اختیار و توانمندی‌ها و اختیارات خود که به آن «سیستم شهری» گفته می‌شود، به ارائه بخشی از خدمت اقدام می‌کند.
خدمت نهایی از نتیجه مجموع خدمات سیستم‌های مجزای شهری به‌دست می‌آید، این‌گونه شهرها را « شهرهای سیلویی» (Siloed Cities) می‌گویند. با هوشمندسازی شهر، سیستم‌های مجزا (سیلویی) یکپارچه می‌شوند. در واقع هوشمندسازی شهر مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات شهر را تبدیل به سیستمی از سیستم‌ها می‌کند و این تعریف ساده و عملیاتی از شهر هوشمند است.
در شهرهای هوشمند نه ‌تنها سیستم‌های شهری؛ بلکه اجزای درون سیستم‌ها نیز با هم هماهنگ و یکپارچه می‌شوند. این هماهنگی علاوه‌ بر اینکه در سطح ارائه‌دهندگان خدمات و فرآیندهای ارائه خدمات صورت می‌گیرد، از یک سو در سطح زیرساخت‌ها و تمام اجزای شهر و از سوی دیگر در سطح شهروندان و مسئولان شهری نیز ایجاد می‌شود.
هوشمندسازی عمودی و افقی
جهت هوشمندسازی شهر، هریک از سیستم‌های شهری باید در دو جهت افقی و عمودی هوشمند شوند. منظور از هوشمندسازی عمودی، هوشمندسازی در درون یک سیستم شهری است؛ از آنجا که این هوشمندسازی معمولاً در حیطۀ کاری و اختیارات و مسئولیت‌های ارائه‌دهندگان خدمت است، با سهولت بیشتری انجام می‌شود. به‌عنوان مثال، سیستم‌های آموزشی، بهداشتی، انرژی، حمل‌ و نقل و ترافیک، پساب، پسماند هر یک در درون خود به هوشمندسازی می‌پردازند. در این هوشمندسازی باید علاوه‌ بر ارتباط بین اجزای زیرساخت‌ها به ارتباط بین سیستم و شهروندان نیز توجه کرد.
هوشمندسازی افقی، بین سیستم‌های شهری انجام می‌شود، هوشمندسازی افقی مستلزم همکاری و هماهنگی بین ارائه‌دهندگان خدمات شهری در سیستم‌های متفاوت است. در این هوشمندسازی باید علاوه‌ بر ارتباط بین اجزاء، تمام زیرساخت‌ها در سیستم‌های شهری به ارتباط بین سیستم و شهروندان و نیز ارتباط بین ارائه‌دهندگان خدمت توجه کرد. با در نظر گرفتن هوشمندسازی افقی و عمودی، یک تعریف ساده و عملیاتی از شهر هوشمند به‌ صورت زیر خواهد بود:
هوشمندسازی شهر مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات، شهر را تبدیل به سیستمی متشکل از سیستم‌های افقی هوشمند می‌کند که هر سیستم افقی خود متشکل از سیستم‌های عمودی هوشمند است.
در اینجا شاید این سؤال پیش آید؛ منظور از سیستم هوشمند چیست؟ مثال بدن انسان را درنظر بگیرید، در بدن اطلاعات از محیط بیرون و درون بدن به کمک حواس پنج‌گانه و دیگر حسگرهای بدن دریافت وجمع آوری می‌شود و سپس توسط سیستم عصبی به مغز ارسال می‌گردد.
در مغز این اطلاعات پردازش و تجزیه و تحلیل شده و بر اساس آن تصمیماتی اخذ می‌شود. سیستم عصبی تصمیمات اخذشده ‌را به اعضای بدن جهت اجرا ارسال می‌کند. این عملیات به صورت مستمر و تکراری انجام می‌شود. نمونه ذکر شده مثال بارزی از سیستم هوشمند است.
سیستم‌های هوشمند کنترل ترافیک مثال دیگری از سیستم‌های هوشمند هستند. تغییرات لحظه‌ای ترافیک مسیرهای منتهی به تقاطع به کمک سنسورهای(حسگرهای) زیر سطح آسفالت (مانند سنسورهای فشاری،  القایی،‌ مغناطیسی و...) و یا سنسورهای بالای سطح آسفالت (مانند سنسورهای ویدیویی، ‌اولتراسوند، ‌نوری و...) به دستگاه کنترل کننده ارسال می‌شود. کنترل کننده محلی بر اساس اطلاعات دریافت شده و بر اساس الگوریتم‌های زمان‌بندی چراغ‌های راهنمایی، ‌زمان فازها و دیگر پارامترهای زمان‌بندی را تعیین و در سیکل بعدی به کار می‌برد.
در این حالت کنترل کننده‌های محلی به صورت هوشمند و منفرد(Isolated)  زمان‌بندی چراغ‌های راهنمایی را اجرا می‌کنند.
در نوع پیشرفته‌تر کنترل هوشمند ترافیک، تمام اطلاعات ترافیکی تقاطع و دیگر اطلاعات مرتبط با زمان‌بندی چراغ‌های راهنمایی به مرکز کنترل ارسال می‌شود.
در مرکز کنترل ترافیک نرم افزارهای برخط بسیار قدرتمند مانند سیستم Scats و یا  Scoot اطلاعات تمام تقاطع‌های یک ناحیه(region)  که بر روی هم تأثیر می‌گذارند را با هم پردازش می‌کنند و اطلاعات زمان‌بندی مناسب را جهت اجرا به تمام کنترل کننده‌های محلی واقع در آن ناحیه ارسال می‌‌کنند. در این حالت زمان‌بندی چراغهای راهنمایی به صورت هوشمند و متمرکز(Centralized) انجام می‌شود.
در شهر هوشمند، اتصال بین اجزاء فیزیکی شهر و سیستم‌ها با یکدیگر و ارتباط مردم با مردم و هر گونه ترکیب ممکن دیگر (بین اشیا و مردم، ...) ایجاد می‌شود. اصطلاحات و عباراتی مانند اینترنت همه چیز
(Internet of Everything-IoE)، ایـــــــــنترنت اشیا
(Internet of Things-IoT)،‌ اینترنت انسان‌ها (Internet of Human)،‌ ارتباط ماشین با ماشین (Machine to Machine-M2M) در بیان ارتباط سیستم‌های شهری و اجزای آن با یکدیگر به کار می‌‌رود.

مزایای شهرهای هوشمند در مقایسه با شهرهای سیلویی
  با یکپارچه‌سازی سیستم‌های شهری امکان استفاده از سرمایه‌گذاری‌های مشترک در تأمین زیرساخت‌ها و منابع انسانی مورد نیاز فراهم شده و از افزونگی‌های بی دلیل جلوگیری می‌شود.
به عنوان مثال استفاده مشترک از زیرساخت‌های ارتباطی مانند شبکه‌های مخابراتی (فیبرنوری و بی‌سیم و...) در سطح شهر برای تمام ارائه‌دهندگان و دریافت‌کنندگان خدمات ارتباطی میسر می‌شود. به همین طریق در تأمین برنامه‌های کاربردی، جمع‌آوری اطلاعاتی توصیفی و مکان‌مند (GIS)، پلاتفرم‌ها و... استفادۀ مشترک فراهم می‌شود.
امروزه تأمین زیرساخت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری بسیار پرهزینه است و متأسفانه تکنولوژی‌های موجود اگر چه قادر به تأمین نیازهای رو به رشد شهرها بوده‌اند؛ ولی در مجموع هزینۀ زیرساخت‌ها نه‌ تنها نسبت به درآمدهای شهر کاهش نداشته است؛ بلکه افزایش درخور توجهی نیز داشته است.
  در ارائه خدمات نهایی تمام سیستم‌های شهری با هم هماهنگ بوده و تناسب در تمام فعالیت‌های زنجیرۀ ارزش صورت می‌گیرد و تمام فعالیت‌ها تقویت‌کننده یکدیگر هستند، مثلاً خدمات حفاری در معابر شهر با خدمات ترمیم و زیباسازی هماهنگ و این مسئله موجب افزایش کارایی و عملکرد شهر می‌شود.
  هر خدمت را که یک سیستم شهری ارائه می‌دهد، مستلزم همکاری و هماهنگی برخی از دیگر سیستم‌های شهری است؛ به‌عنوان مثال، یکی از نیازمندی‌های اساسی حفظ بهداشت و سلامتی شهروندان، آب آشامیدنی سالم و باکیفیت است.
برای ‌اینکه آب سالم و باکیفیت از طریق شبکه انتقال و توزیع آب شهری به محل استفاده شهروندان برسد، نیازمند سیستم پمپاژ آب در این شبکه است. انرژی لازم برای پمپاژ آب از شبکۀ توزیع برق یا دیگر سیستم‌های تأمین‌کنندۀ انرژی به‌دست می‌آید.
  شهرهای جذاب دارای یک یا چند ارزش پیشنهادی ویژه و اختصاصی هستند و در عین حال باید ارزش‌های پیشنهادی دیگری را که برای زندگی شهروندان ضروری است در حد استاندارد یا در حد متوسط تأمین کنند. برای مثال، در توسعۀ پایدار، وقتی یک فعالیت اقتصادی در شهر توسط بخش عمومی یا خصوصی صورت می‌گیرد، باید به جنبه‌های حفاظت از محیط زیست و توسعۀ اجتماعی آن نیز توجه داشت؛ اما در عمل توجه به جنبه‌های دیگر فعالیت‌ها توسط دستگاه‌های دیگر به‌صورت نظارت انجام شده یا از آن غفلت می‌کنند.
توجه به جنبه‌های دیگر فعالیت‌ها در درون فرآیند و حین انجام فعالیت‌ها از کارایی و اثربخشی بیشتری برخوردار است، درحقیقت رعایت موازنه‌ها در شهرهای سیلویی بسیار مشکل یا غیر ممکن است.
  امکان ارائه خدمات از یک مکان (One -Stop -Shop) فراهم می‌شود، شهروندان تمایل دارند با مراجعه حضوری یا مراجعه بر خط
(On-Line)  به درگاهی، ارزش نهایی خود را کسب کنند. کسب ارزش نهایی از یک مکان موجب افزایش کیفیت خدمت و کاهش هزینه‌ها از منظر شهروندان می‌شود.
 این توانایی از سیستم‌های سیلویی حاصل نمی‌شود، در شهر پایدار هوشمند توجه ارائه‌دهندگان خدمت به سمت خدمات مردم‌محور (People Centric Services) حرکت می‌کند.
  در شهر هوشمند مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) انگیزه و فرصت‌های بیشتری برای عرضه‌کنندگان خدمات فراهم می‌شود تا با همکاری یکدیگر خدمات با کارایی و اثربخشی بیشتری ارائه دهند.
در شهرها نیز مانند حوزۀ کسب و کار، جریان ارزش و زنجیرۀ ارزش خود به بخش‌های تخصصی با مدیریت‌های مستقل یا نیمه مستقل و وابسته تقسیم می‌شوند.
حتی حوزه‌ها و تقسیم‌بندی جغرافیایی در بسیاری از شهرهای جهان یکسان نیستند. برای مثال، مناطق شهرداری، مناطق آموزش و پرورش، مناطق قضایی و انتظامی بر هم منطبق نیستند و هریک دارای مدیریت‌های جداگانه‌اند؛ در شهرهای هوشمند مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات امکان تعامل بین بخش‌های مختلف شهری در سطح عملیاتی حاصل و خدمات یکپارچه عرضه می‌شوند.
کارشناس تحقیق و توسعه سازمان فاوا شهرداری اصفهان

برای مشاهده فایل پی‌دی‌اف نشریه شماره دهم اینجا کلیک کنید.


ارسال نظر

ارسال