شهر هوشمند | اهداف، ویژگی‌، مزایا و مراحل هوشمند سازی شهری

شهر هوشمند چیست؟

روند رو به رشد جمعیت شهری و گسترش شهرنشینی، شهرها را با چالش جدی روبرو کرده است که حل آن‌ها با روش‌های سنتی، دیگر امکان‌پذیر نیست. امروزه فناوری اطلاعات و اینترنت اشیا به کمک شهرها می‌آیند تا روند زندگی را برای ساکنین بهبود بخشند و شهر را با کمترین چالش همراه نمایند. شهر هوشمند به چه شهری گفته می شود که در آن مردم برای زندگی شهری از تلفن، اتومبیل و خانه‌های هوشمند استفاده می‌کنند و مدیران شهری برای تصمیم‌گیری بهتر در مورد شهر از فناوری اطلاعات و اینترنت اشیاء کمک می‌گیرند.

این مقاله در مورد تعریف شهر هوشمند، نظریه شهر هوشمند، معماری شهر هوشمند، نمونه های شهر هوشمند، شاخص های شهر هوشمند بر اساس آخرین منابع و مقالات شهر هوشمند توسط خانه هوشمند نوین گذر تهیه شده است.

شهر هوشمند چه شهری است؟ (تعریف شهر هوشمند)

شهر هوشمند، شهری است که از فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) برای افزایش بهره‌وری عملیاتی، بهبود کیفیت خدمات دولتی ارائه شده و در نتیجه بالا بردن سطح رفاه افراد جامعه استفاده می‌کند.

شهر هوشمند به چه شهری گفته میشود؟

هدف شهر هوشمند، تحقق حرکت در جهت رفع نیازهای مردم است. شاید درک این موضوع برای ما سخت باشد که چگونه می شود با رفع نیازهای مردم به تحقق هدف شهر هوشمند سرعت بخشید . برای اینکه بتوان به این سوال پاسخ داد در ابتدا باید نگاهی اجمالی تر به محور های شهر هوشمند انداخت. محور های شهر هوشمند عبارتند از اقتصاد هوشمند، مردم هوشمند، دولت هوشمند، تحرک هوشمند، محیط هوشمند و زندگی هوشمند.

همانطور که از محور های شهر هوشمند استخراج می شود، کلیه برنامه ریزی ها برای دستیابی به هدف شهر هوشمند همسو با برطرف کردن نیاز های اصلی و اساسی مردم در حوزه های گوناگون می باشد . این محور ها به گونه ای هدف گذاری شده است که اگر هدفگذاری ها همسو با نیازهای مردم در نقاط مختلف دنیا نباشد ، دستیابی به هدف شهر هوشمند با مشکلات زیادی روبرو خواهد شد که می توان از شکاف دیجیتالی به عنوان یکی از مهمترین دلایل عدم تحقق سریع اهداف شهرهای هوشمند نام برد.

تاریخچه شهر هوشمند و هوشمند سازی شهری

مفاهیم اولیه هوشمندسازی شهری به دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ میلادی بازمی‌گردد. نسل اول این شهرها با کمک شرکت‌های فناوری گسترش یافتند. این نسل، بر روی اجرای طرح‌های فناورانه در شهرها متمرکز شدند. بر خلاف اولین نسل شهرهای هوشمند، در Smart City 2.0، مدیران آینده‌نگر در شهرداری‌ها به گسترش هوشمندسازی شهری کمک کردند.

در سومین نسل از این نوع شهرها، نه شهرداری‌ها و نه شرکت‌های فناوری، رهبری این جریان را در دست ندارند؛ بلکه، یک مدل جدید همکاری در ایجاد Smart city هوشمند به وسیله‌ شهروندان، به وجود آمده است. در این مدل جدید، مفاهیمی مانند عدالت و سایر مسائل مربوط به زندگی اجتماعی انسان‌ها نیز گنجانده شده‌اند.

مفهوم شهر هوشمند چیست؟ هوشمند سازی شهری چیست؟

شهر هوشمند (Smart City) به شهری گفته می‌شود که داری شش معیار اصلی ذیل باشد:

حکمروایی هوشمند (Smart Governance)
شهروند هوشمند (Smart Citizen)
محیط زندگی (Smart Environment)
محل زندگی هوشمند (Smart Home)
انرژی هوشمند (Smart Energy)
اقتصاد هوشمند (Smart Economy)
حمل و نقل هوشمند (Smart Mobility)

چرا باید شهر را هوشمند کرد؟

با بالا رفتن رشد جمعیت‌، شهرها نیاز به برنامه‌ای برای بالا بردن ظرفیت و قابلیت‌های شهرسازی و همچنین افزایش سطح بهره‌وری و بهینه کردن کیفیت زندگی ساکنین دارند و این فقط از طریق سامانه‌های هوشمند شهری (smart city) امکان‌پذیر است.

شهرهای هوشمند به دولت و شهروندان، هر یک به نوعی، کمک و چالش‌های اساسی را رفع می‌کنند. امکاناتی که این شهرها در اختیار شهروندان و دولت‌ها قرار می‌دهند به تنهایی ثابت‌کننده این موضوع است که نیاز داریم تا همه شهرها به سمت هوشمندسازی پیش بروند.

شهر هوشمند چه ویژگی هایی دارد؟

شهرنشینی تاثیرات مثبت و منفی مختلفی بر محیط زیست دارد. شهرنشینی سبب می‌شود، انسان‌ها کم‌تر به سیستم‌های طبیعی آسیب برسانند. در مقابل، با افزایش جمعیت شهری، اثرات منفی در محیط زیست، مانند افزایش گازهای گلخانه‌ای بیش‌تر نمایان می‌شوند. استفاده از فناوری‌های شهری هوشمند، مضرات گسترش شهرنشینی را کاهش می‌دهد.

پیش‌بینی می‌شود با هوشمند شدن شهرها، تعداد خودروهای شخصی کاهش یابد. در واقع، با خودکار شدن وسایل نقلیه و رواج استفاده از خودروهای خودران، شاهد تعداد کم‌تری خودرو در سطح شهر خواهیم بود. این امر مزایای متعددی دارد که مهم‌ترین آن، کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای (یا کاهش مصرف انرژی در خودروهای برقی) است.

مزایای شهر هوشمند چیست؟

با رشد جمعیت، شهرها نیاز به برنامه‌ای برای بالا بردن ظرفیت و قابلیت‌ها، افزایش سطح بهره وری و بهینه کردن کیفیت زندگی انسانها دارند و این فقط از طریق سیستم هوشمند سازی امکان پذیر است. مزایای شهرهای هوشمند برای دولت‌ها و مدیران شهری عبارت است از

استفاده درست و مدیریت فضای شهری
حفظ منابع انرژی
کمک به اجرایی کردن برنامه‌های توسعه پایدار
دریافت اطلاعات دقیق از وضعیت شهر و شهروندان

کدام عامل باعث ظهور پدیده شهر هوشمند در جهان شد؟

شهرنشینی پدیده‌ای بدون پایان است. امروزه 54% از مردم جهان در شهرهای مختلف زندگی می‌کنند که انتظار می‌رود تا سال 2050 به 66% برسد. در مجموع با رشد کلی شهرنشینی، در عرض سه دهه آینده 2.5 میلیارد نفر دیگر به جمعیت شهرها اضافه خواهد شد. پایداری زیست‌محیطی، اجتماعی و اقتصادی از نکات بسیار ضروری جهت هماهنگی با این گسترش سریع جمعیت و تأمین منابع مالی شهرها است. خوشبختانه تاکنون بیش از 190 کشور در مورد اهداف رشد پایدار توافق کرده‌اند و فنّاوری اسمات سیتی بهترین راه برای دستیابی به این اهداف است.

چرا به شهرهای هوشمند نیاز داریم؟

شهرنشینی پدیده‌ای بدون پایان می‌باشد. امروزه 54% از مردم جهان در شهرهای مختلف زندگی می‌کنند که انتظار می‌رود تا سال 2050 به 66% برسد. در مجموع با رشد کلی جمعیت، شهرنشینی در عرض سه دهه آینده، 2.5 میلیارد نفر دیگر را به شهرها اضافه خواهد کرد. پایداری زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی از نکات بسیار ضروری جهت هماهنگی با این گسترش سریع جمعیت و تأمین منابع مالی شهرها، می‌باشد. خوشبختانه بیش از 190 کشور در مورد اهداف رشد پایدار توافق کرده‌اند و تکنولوژی شهر هوشمند بهترین راه برای دستیابی به این اهداف است. هدف اصلی شهر هوشمند، بهینه سازی فعالیت‌های شهری و ارتقای رشد اقتصادی در کنار بهبود کیفیت زندگی شهروندان است. ارزش یک شهر هوشمند به کارایی فناوری‌ها است و نه تعداد آن‌ها.

نقش اینترنت اشیا در هوشمندسازی شهرها

آشنایی با نقش و کاربرد اینترنت اشیا در شهرهای هوشمند می تواند سبب گسترش زمینه تفکر درباره پرسش هوشمندسازی شهر چیست شود. مفهوم کلی اینترنت اشیا در شهرهای هوشمند شامل قابلیت دستگاه های مختلف از تلفن های هوشمند و اتومبیل ها گرفته تا لوازم خانگی مانند یخچال ها می باشد. همه این دستگاه ها می توانند به یکدیگر متصل شده و اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند.

اینترنت اشیا فرصت‌هایی را برای شهرها فراهم می‌کند تا با استفاده از اطلاعات، ترافیک را کنترل کنند، آلودگی را کم کنند، از زیرساخت‌ها بهتر استفاده کنند و در نهایت شهری امن و تمیز را برای شهروندان فراهم کنند. در واقع می‌توان گفت در یک شهر هوشمند، اینترنت اشیا نقشی نامحدود دارد.

شهر هوشمند چه ویژگی هایی دارد؟

به نظر شما شهر هوشمند چه شهری است؟ اسمارت سیتی (Smart City) می‌تواند گشایشی برای رفاه زندگی افراد باشد. وقتی که زمان کم‌تری برای کارهایمان داشته باشیم و همیشه در حال درآمدزایی باشیم، کم‌کم برای آسایش بیشترمان باید به سمت استفادۀ بیشتر از تکنولوژی خواهیم رفت. در اسمارت سیتی امکانات زیادی وجود دارد که به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم.

امکانات شهر هوشمند (شهر هوشمند و توسعه پایدار)

پارکینگ هوشمند

یکی از چالش‌های مهم در شهرهای بزرگ، محل پارک خودروها است. شهروندان روزانه زمان و انرژی زیادی را صرف این می‌کنند که جای خالی برای پارک کردن خودروی خود پیدا کنند و اغلب هم با مشکل روبه‌رو می‌شوند. در شهرهای هوشمند، نرم‌افزارهای تلفن همراه مرتبط با پارکینگ‌های هوشمند، نقش مؤثری در پیدا کردن جای خالی پارک برای شهروندان دارند.

راهنمای هوشمند شهری

یکی از امکاناتی که شهرهای هوشمند در اختیار شهروندان و گردشگران قرار می‌دهند، اپلیکیشن شهری است. نرم‌افزارهای راهنمای شهری مثل یک نقشه کامل و دقیق عمل می‌کند و مکان‌های مختلف شهر را به شما نشان می‌دهد. شما می‌توانید با کمک آن‌ها موزه‌ها، گالری‌ها، رستوران‌ها، پارک‌ها و حتی ساعت‌های پرترافیک روز را در اپلیکیشن های شهری مشاهده نمایید.

اینترنت عمومی رایگان

اینترنت رایگان شاید به‌نوعی مهم‌ترین ویژگی شهرهای هوشمند است. در شهرهای هوشمند شما در اماکن عمومی مثل مترو و اتوبوس می‌توانید به‌راحتی به اینترنت عمومی رایگان متصل شده و از امکانات هوشمند سازی شهری استفاده نمایید.

حمل‌ونقل هوشمند

یکی از اهداف شهرهای هوشمند این است که شهروندان در زمان خود صرفه‌جویی کنند. حمل‌ونقل شهری هوشمند این امکان را به شهروندان می‌دهند که با استفاده از برنامه‌های که زمان‌بندی دقیق حرکت قطارهای سریع‌السیر و اتوبوس تندرو را اعلام می‌کند، در زمان جابجایی خود صرفه‌جویی کنند و سریع‌تر به مقصد موردنظر برسند.

اقتصاد هوشمند

یکی از مولفه‌های اصلی شهرهای هوشمند، اقتصاد هوشمند است. منظور از اقتصاد هوشمند یا اقتصاد دیجیتال، استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات برای تولید محصولات، خدمات و مدل‌های تجاری است. هوشمند سازی کسب و کارها و شهروندان در ایجاد یک اقتصاد پایدار و هوشمند بسیار موثر است.

پرداخت آنلاین

در شهرهای هوشمند سیستم پرداخت آنلاین را در جاهای مختلف شهر به فراوانی می‌توانید ببینید. اسمارت سیتی این امکان را برای شما فراهم می‌کند که بتوانید برای هر خریدی از پرداخت آنلاین استفاده کنید و خطر حمل پول نقد را نداشته باشید. پرداخت هزینه‌های حمل‌ونقل، بلیت سینما، موزه، گالری و… همگی در شهرهای هوشمند به‌صورت آنلاین و از طریق تلفن همراه شما انجام می‌شوند.

زندگی هوشمند

امکانات یک زندگی هوشمند مانند سلامت الکترونیک، ساختمان‌های هوشمند، امنیت هوشمند، امکانات مختلف آموزشی و فرهنگی هوشمند نظیز مدارس هوشمند، پارگینگ های طبقاتی هوشمند، بیمارستان های هوشمند و هتل های هوشمند و … در شهرهای هوشمند هوشمند باید وجود داشته باشد.

بهداشت و سلامت عمومی هوشمند

برای تطابق با تغییرات در جمعیت شهری، باید خدمات هوشمندتری در زمینه بهداشت و درمان ارایه شود. روش‌های هوشمندتر برای فراهم کردن سرویس‌های درمان می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد و بین فعالان صنعت بهداشت و درمان ارتباط موثری برقرار کند و اطلاعات ضروری بیماران فراهم شود.

یکی از راه هایی که شهرهای هوشمند برای پایدارسازی خود از آن استفاده می‌کنند، دوچرخه‌های رایگان مجهز به GPS هوشمند است. مدیران شهری، با دوچرخه‌های رایگانی که در اختیار شهروندان قرار می‌دهند از ترافیک و آلودگی هوا جلوگیری می‌کنند و در عین حال شهروندان را به فعالیت‌های بدنی تشویق می‌کنند.

مردم هوشمند

شهروندان شهرهای هوشمند باید بدانند که داده‌های به دست آمده از آن‌ها به چه صورت مورد استفاده قرار می‌گیرد. مردم باید بدانند که مزایای این شهرها چیست و چگونه می‌توانند بهترین استفاده را از آن‌ها کنند. به عبارتی سواد دیجیتال شهروندان باید افزایش یافته و مردم هوشمندانه فکر کنند

انرژی هوشمند

سیستم‌های هوشمند در یک شهر باید میزان مصرف انرژی در بخش‌های مختلف را کنترل و تا 30 درصد کاهش دهد.

قسمت ها و بخش‌های اصلی یک شهر هوشمند

آیا شما هم فکر می‌کنید شهرها، اکنون شلوغ هستند؟ اگر اینطور فکر می‌کنید باید این را بدانید که پیش بینی شده تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۵ میلیارد نفر از ساکنان زمین در شهرها زندگی خواهند کرد.

روشنایی هوشمند

کنترل و یکپارچه کردن روشنایی شهری، حس‌گرها و محرک‌ها با استفاده از فناوری اینترنت اشیا (IOT) به‌منظور بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش امنیت در شهرهای هوشمند انجام می‌پذیرد.

پارکینگ هوشمند

مجموعه‌ای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مبتنی بر اینترنت اشیا، جهت مدیریت هوشمند تعداد خودروهای موجود در پارکینگ، افزایش ضریب امنیت خودروها در لحظه تردد، ورود، خروج و توقف، کاهش میزان کارکنان درگیر و افزایش میزان ایمنی و دریافت هزینه‌ها به‌صورت خودکار و یا دستی از مهم‌ترین ویژگی‌های پارکینگ هوشمند در شهرهای هوشمند است.

کشاورزی هوشمند

بهینه‌سازی فرآیندها و استفاده مؤثر از منابع آبی و بهره‌برداری کارا از زمین، فضای سبز و پارک‌ها با استفاده از حس‌گرهای مختلف، پایش وضعیت خاک و با بکار گیری فناوری اینترنت اشیا از مهم‌ترین امکاناتی است که کشاورزی هوشمند در اختیار ما قرار می‌دهد.

مدیریت هوشمند ضایعات

این سامانه نظارت، جمع‌آوری، انتقال، پردازش، بازیابی و دفع زباله‌ با استفاده از بسترهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری و با فناوری اینترنت اشیا و یا به زبانی دیگر مدیریت هوشمند جریان زباله از مبدأ به محل دفن زباله را مدیریت می‌کند.

ساختمان هوشمند

خانه هوشمند محلی است که از دستگاه‌های متصل‌به‌هم و از طریق اینترنت، جهت کنترل از راه دور و مدیریت لوازم و سامانه‌های هوشمند موجود در خانه نظیر روشنایی، امنیت و… استفاده می‌کنند.

اهداف شهر هوشمند

آیا رفع نیازهای شهروندان، مهم‌ترین هدف هوشمندسازی شهری است؟ برای اینکه بتوان به این سؤال پاسخ داد در ابتدا باید نگاهی اجمالی‌تر به محورهای هوشمند سازی شهری انداخت. محورهای اسمارت سیتی عبارت‌اند از: اقتصاد هوشمند، مردم هوشمند، دولت هوشمند، تحرک هوشمند، محیط هوشمند و زندگی هوشمند.

همان‌طور که از محورها برداشت می‌شود، کلیه برنامه‌ریزی‌ها برای دستیابی به هدف Smart city همسو با برطرف کردن نیازهای اصلی و اساسی مردم در حوزه‌های گوناگون است. در واقع اگر هدف‌گذاری‌ها همسو با نیازهای مردم نباشد، دستیابی به اهداف هوشمند سازی شهری با مشکلات زیادی روبرو خواهد شد.

شاخص های شهر هوشمند چیست؟

در نگاهی مجدد به محورهای Smart city ما شاهد این موضوع هستیم که ۲ مورد از این محورها (مردم هوشمند و زندگی هوشمند) مستقیم با مردم و سبک زندگی آن‌ها وابسته است و این خود گواه این موضوع است که مردم و سبک زندگی آنان، مهم‌ترین رکن تحقق و دستیابی به اهداف اسمارت سیتی خواهد بود.

دلیل دیگری که می‌توان از آن نام برد این است که اگر فنّاوری‌های ارائه‌شده برای دستیابی به اهداف Smart city نیازسنجی نشده باشد و یا قبل از ارائه، آموزش‌های لازم برای استفاده بهینه از آن‌ها به مردم داده نشده باشد، مردم هیچ‌گونه تمایلی به استفاده از آن‌ها نخواهند داشت. این امر سبب عدم بهره‌گیری از این فناوری‌ها می‌شود. نباید فراموش کرد که فناوری اطلاعات تنها به‌عنوان بستری برای تحقق هوشمند سازی شهری است.

چالش های شهر هوشمند

از شکاف دیجیتالی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین دلایل عدم تحقق سریع اهداف شهرهای هوشمند می‌توان نام برد. اگر ما برای دستیابی به هدف اسمارت سیتی نیازسنجی‌های محلی و منطقه‌ای داشته باشیم شاهد این موضوع خواهیم بود که نیازهای مردم تحت تأثیر منطقه جغرافیایی و سبک زندگی آن‌ها کاملاً متفاوت خواهد بود و این امر نشان‌دهنده میزان اهمیت نیازسنجی قبل از اجرا و پیاده‌سازی پروژه‌های Smart city در نقاط مختلف دنیا است. همچنین سایر چالش های شهر هوشمند عبارتند از:

شهرهای هوشمند مناطقی با دو گروه برنده و بازنده به وجود می‌آورد.
شکاف دیجیتالی در اغلب شهرهای هوشمند حاکم است.
حریم خصوصی مردم در شهرهای هوشمند مورد توجه قرار نمی‌گیرد.

ایده های شهر هوشمند

در سال های اخیر بیش از ۴۰۰ شهر و شهرک هوشمند در نقاط مختلف در سطح دنیا ساخته شده است و روز به روز به تعداد افرادی که قصد دارند زندگی در شهرهای هوشمند را تجربه کنند افزوده می شود. مونترال، شیکاگو، پورتلند، ونکوور، سانتاندر در اسپانیا، وین اتریش و تورنتو آمریکای شمالی تنها نمونه ای از شهرهای هوشمند دنیا هستند.

نمونه شهر هوشمند در جهان

شهر وین در اتریش، یکی از پیشروان نسل سوم شهرهای هوشمند است. در این شهر، ساکنان در امور مختلف وارد شده‌اند و با همکاری نهادهای گوناگون به حل مشکلات می‌پردازند. برای مثال، شهروندان در یک پروژه‌ی نیروگاه خورشیدی سرمایه گذاری کردند. همچنین ساکنان نقش اساسی در حل مشکلاتی مانند تبعیض جنسیتی و یافتن محل سکونت دارند.

معرفی هوشمندترین شهرهای جهان

در حال حاضر شهرهای هوشمند زیادی در دنیا وجود دارند. فهرست زیر شامل ده نمونه از هوشمندترین شهرهای دنیا هستند:

کانزاس، مسیوری، ایالات متحده
دبی، امارات متحده عربی
لندن، انگلستان
هنگ کنگ، چین
وین، اتریش
توکیو، ژاپن
آمستردام، هلند
اسلو، اسکاندیناوی
سنگاپور، سنگاپور
بارسلونا، اسپانیا

شهر هوشمند و نوین گذر

در پایان یادآور می‌شویم که شرکت نوین‌گذر، تولیدکننده تجهیزات هوشمندسازی ساختمان منطبق بر فناوری پیشرفته لورا (LoRa) همواره در تلاش است با ارائه مدرن‌ترین و بروزترین تجهیزات مرتبط با هوشمندسازی، گام مؤثری در جهت آسایش، امنیت، رفاه و رفع نیازهای مردم عیز کشورمان ایران در مورد موضوع هوشمندسازی شهری بردارد.