شهر هوشمند

ایجاد، ادغام و استفاده از قابلیت‌های شهر هوشمند نیاز به مجموعه ای منحصر به فرد از چارچوب‌ها برای تحقق بخشیدن به کانون‌های فرصت و نوآوری در پروژه‌های شهر هوشمند دارد. چارچوب‌ها را می‌توان به ۵ بعد اصلی تقسیم کرد که شامل چندین دسته مرتبط با توسعه شهر هوشمند است:

چارچوب فناوری

یک شهر هوشمند وابستگی زیادی به توسعه فناوری دارد. ترکیبات مختلفی از زیرساخت‌های فنی با یکدیگر تعامل می‌کنند تا آرایه ای از فناوری‌های شهر هوشمند را، با سطوح مختلف از تعامل بین انسان و سیستم‌های فناورانه تشکیل دهند.

• دیجیتال: در یک شهر هوشمند برای اتصال افراد و دستگاه‌ها، به یک زیرساخت خدمات گرا نیاز داریم. این زیرساخت‌ها، شامل خدمات نوآوری و ارتباطی است.
• هوشمند: فناوری‌های شناختی، مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، می‌توانند با استفاده از داده‌های تولید شده توسط دستگاه‌های متصل به شهر برای شناسایی الگوها آموزش ببینند.
• فراگیر: شهر فراگیر، شهری است که امکان دسترسی به خدمات عمومی از طریق هر دستگاه متصلی فراهم است.
• اتصال سیمی: اجزای فیزیکی سیستم‌های IT برای توسعه شهر هوشمند در مراحل اولیه بسیار مهم است. زیرساخت‌های سیمی برای پشتیبانی از اینترنت اشیا و فناوری‌های بی‌سیم برای زندگی بهم پیوسته تر مورد نیاز است. یک محیط شهری سیمی، دسترسی عمومی به زیرساخت‌های دیجیتال و فیزیکی که مداوماً به روز می‌شوند را فراهم می‌کند.
• هیبرید: یک شهر هیبرید، ترکیبی از شهر فیزیکی اصلی و دنیای مجازی مرتبط به فضای فیزیکی است.
• شهر اطلاعات: دستگاه‌های متعدد تعاملی در یک شهر هوشمند، مقدار زیادی داده تولید می‌کند. نحوه تفسیر و ذخیره آن اطلاعات برای رشد و امنیت شهر هوشمند بسیار مهم است.

چارچوب انسانی

ابتکارات شهر هوشمند تأثیرات مثبتی بر کیفیت زندگی شهروندان و بازدید کنندگان دارد که قابل اندازه‌گیری است. چارچوب انسانی یک شهر هوشمند - اقتصاد، شبکه‌های دانش و سیستم‌های پشتیبانی انسانی - شاخص مهمی برای موفقیت آن است.

• خلاقیت: ابتکارات هنری و فرهنگی از حوزه‌های اصلی تمرکز در برنامه‌ریزی شهر هوشمند است. نوآوری با کنجکاوی فکری و خلاقیت همراه است و پروژه‌های مختلف نشان داده‌اند که دانشمندان در ترکیبی متنوع از فعالیت‌های فرهنگی و هنری شرکت می‌کنند.
• یادگیری: از آنجا که تحرک یک حوزه اصلی در توسعه شهر هوشمند است، ایجاد نیروی کار توانمند از طریق ابتکارات آموزشی ضروری است. ظرفیت یادگیری یک شهر شامل سیستم آموزشی آن، شامل آموزش و پشتیبانی نیروی کار موجود، و توسعه و تبادل فرهنگی آن است.
• انسانیت: بسیاری از پروژه‌های شهر هوشمند بر توسعه زیرساخت‌های نرم مانند افزایش دسترسی به سازمان‌های داوطلبانه و مناطق امن تعیین شده تمرکز دارند. این تمرکز بر سرمایه اجتماعی و رابطه ای به معنای تنوع، شمول و دسترسی همه جا به خدمات عمومی برای برنامه‌ریزی شهر است.
• دانش: توسعه اقتصاد دانش بنیان در پروژه‌های شهر هوشمند نقش اساسی دارد. شهرهای هوشمند که به دنبال فعالیت اقتصادی در بخشهای نوظهور فناوری و خدمات هستند، بر ارزش نوآوری در توسعه شهر تأکید می‌کنند.

چارچوب سازمانی

چارچوب انرژی

شهرهای هوشمند از داده‌ها و فناوری، برای ایجاد کارایی، بهبود پایداری، ایجاد توسعه اقتصادی و افزایش عوامل کیفیت زندگی برای افرادی که در شهر زندگی و کار می‌کنند، استفاده می‌کنند. این همچنین بدان معنی است که این شهر زیرساخت‌های انرژی هوشمندتری دارد.

یک شهر هوشمند از «اتصالات هوشمند» برای موارد مختلف مانند روشنایی خیابان، ساختمان‌های هوشمند، منابع انرژی توزیع شده (DER)، تجزیه و تحلیل داده‌ها و حمل و نقل هوشمند استفاده می‌کند. در میان این موارد، انرژی از بالاترین اهمیت برخوردار است؛ به همین دلیل شرکت‌های تأسیساتی نقشی اساسی در شهرهای هوشمند دارند. شرکت‌های الکتریکی، مشارکت کاری با مقامات شهری، شرکت‌های فن آوری و تعدادی دیگر از موسسات از مهم‌ترین بازیگرانی هستند که به تسریع رشد شهرهای هوشمند آمریکا کمک می‌کنند.

چارچوب مدیریت داده

سیاست‌گذاری‌های عمده و موفقیت‌های قابل توجهی در زمینهٔ هوش کالبدی شهرها در مقالات مربوط به جایزهٔ فروم جامعه ی هوشمند در سال‌های ۱۹۹۹ تا ۲۰۱۰ ثبت شده‌است. شهرهایی مثل سونگدو و سوون و محلهٔ گنگنم از شهر سئول (کرهٔ جنوبی)، استکهلم (سوئد)، واترلو در اونتاریو و کلگری در آلبرتا (کانادا)، تایپه (تایوان)، میتاکا (ژاپن)، گلاسکو (اسکاتلند)، شهر نیویورک و لاگرانج از جورجیا (ایالات متحدهٔ آمریکا)، و در نهایت سنگاپور همه از شهرهایی بوده‌اند که برای تلاش‌های شان در زمینهٔ اضافه کردن شبکه‌های پرسرعت و خدمات الکترونیکی که به پایدار کردن محیط‌های خلاق، رشد و همگانی شدن شهر کمک می‌کرده‌اند، از آن‌ها تقدیر شده‌است.

برخی شهرها به‌طور فعال، در حال حرکت به سمت اجرایی کردن تدابیر هوشمند سازی هستند، من جمله:

آمستردام

دستورالعمل آمستردام برای شهر هوشمند که از سال ۲۰۰۹ اجرایی شده‌است، امروز شامل بیش از ۱۷۰ پروژه است که با همکاری شهروندان، دولت و شرکت‌ها ایجاد شده‌اند. در حال حاضر این پروژه‌ها روی یک شبکهٔ به هم پیوسته از وسایل بی‌سیم اجرا می‌شود تا توانایی شهر برای اتخاذ تصمیم‌های به موقع (real-time decision making) را بهبود ببخشد. شهرداری آمستردام ادعا می‌کند که هدف این پروژه‌ها کم کردن ترافیک، صرفه جویی در مصرف انرژی، و بالا بردن امنیت عمومی است.

برای تشویق عموم مردم برای همکاری با این پروژه، شهرداری هر سال مسابقهٔ شهر هوشمند آمستردام را برگزار می‌کند که در آن طرح‌های پیشنهادی برای اپلیکشن‌ها و طرح‌های توسعه ای که در چهارچوب سیاست‌های کلی شهر بگنجند، پذیرفته می‌شوند. یکی از نمونه‌های اپلیکیشن‌های نوشته شده توسط شهروندان، Mobypark است - اپلیکیشنی که به صاحبان پارکینگ‌ها اجازه می‌دهد که جای پارک خصوصی شان را برای مبلغی، به شهروندان دیگر اجاره دهند. در مرحلهٔ بعد، اطلاعات جمع‌آوری شده از این اپلیکیشن توسط شهرداری مطالعه می‌شود تا نسبت عرضه و تقاضای پارکینگ در مناطق مختلف آمستردام را بررسی کنند و بر اساس آن توزیع خدمات را بهبود ببخشند. همچنین تعدادی از خانه‌های شهر به کنتورهای برق هوشمند مجهز شده‌اند که به صورت خودکار به خانه‌هایی که مصرف برق خود را کاهش دهند مشوق‌های مالی می‌دهد. پروژه‌های دیگر، شامل چراغ‌های شهری قابل کنترل (smart lighting) است که به مقامات شهری اجازه می‌دهد که روشنایی چراغها را کنترل کنند و هر جا که ترافیک به صورت زنده در حال رصد است و اطلاعات مختلف راجع به زمان رفت‌وآمد از مسیرهای مختلف یا میزان ترافیک روی نمایشگرهای شهری در حال نمایش است، رفت‌وآمد را به صورت هوشمند مدیریت نمایند.

نیویورک

شهر نیویورک در حال توسعه تعدادی از ابتکارات شهر هوشمند است. برای نمونه می‌توان از سری کیوسک‌های خدمات شهری در شبکه LinkNYC نام برد. این خدمات شامل WiFi رایگان، تماس‌های تلفنی، ایستگاه‌های شارژ دستگاه، راه‌یابی محلی و موارد دیگر است که هزینه آن از طریق تبلیغاتی که در صفحه‌های کیوسک پخش می‌شود، تأمین می‌شود.

• طراحی شهری
• شهر بدون خودرو