زیرساخت‌های شهر هوشمند؛ ستون فقرات آینده پایدار و زندگی دیجیتال

به گزارش نصر، زیرساخت‌های شهر هوشمند را باید ستون فقرات زندگی شهری آینده دانست. این زیرساخت‌ها مجموعه‌ای از سیستم‌های فیزیکی و دیجیتال هستند که با کمک حسگرها، پلتفرم‌های داده و فناوری‌های اتوماسیون، اطلاعات را در لحظه جمع‌آوری و تحلیل می‌کنند تا علاوه بر مدیریت بهتر منابع، شهری پایدار، ایمن و کارآمد ایجاد کنند که بتواند کیفیت زندگی شهروندان را به‌طور چشمگیری ارتقا دهد. ماهیت این زیرساخت‌ها در آن است که نه‌تنها داده‌ها را گردآوری می‌کنند، بلکه با تحلیل آن‌ها می‌توانند عملکرد سیستم‌ها را بهبود بخشند و خود را با نیازهای آینده تطبیق دهند.
حمل‌ونقل، انرژی، بهداشت، ارتباطات و امنیت شهر بر پایه این زیرساخت‌ها بنا شده‌اند. وقتی این اجزا با حسگرها و شبکه‌های ارتباطی به هم متصل می‌شوند، یک سیستم یکپارچه شکل می‌گیرد که قادر است منابع را بهینه مصرف کند، ضایعات را کاهش دهد و اثرات زیست‌محیطی فعالیت‌های انسانی را کم کند. چنین شهری در برابر تغییرات و بحران‌ها تاب‌آورتر خواهد بود، زیرا می‌تواند به‌سرعت واکنش نشان دهد و خود را با شرایط جدید هماهنگ کند.
نخستین حوزه کلیدی این زیرساخت‌ها شبکه‌های حمل‌ونقل و مدیریت ترافیک هوشمند است. چراغ‌های راهنمایی هوشمند با توجه به حجم خودروها زمان‌بندی خود را تغییر می‌دهند تا جریان حرکت روان‌تر شود و از تصادفات و آلودگی هوا جلوگیری شود. در بخش انرژی شبکه‌های برق هوشمند عرضه و تقاضا را متعادل می‌کنند، منابع تجدیدپذیر را وارد چرخه می‌سازند و مصرف را به‌طور دقیق پایش می‌کنند. ساختمان‌های مجهز به حسگرها می‌توانند مصرف انرژی خود را بر اساس شرایط آب‌وهوایی تنظیم کنند و به این ترتیب هزینه‌ها و انتشار کربن کاهش پیدا کند.
مدیریت آب و پسماند از دیگر حوزه‌های حیاتی شهرهای هوشمند است. سیستم‌های پایش هوشمند می‌توانند نشتی‌ها را شناسایی کنند و مصرف آب را بهینه سازند. سامانه‌های محیطی نیز آلودگی هوا را رصد می‌کنند و در برابر رویدادهای شدید آب‌وهوایی واکنش خودکار نشان می‌دهند. در کنار این موارد، حکمرانی دیجیتال و خدمات عمومی نقش مهمی ایفا می‌کنند. دسترسی گسترده به داده‌ها و امکان مشارکت شهروندان در تصمیم‌گیری‌های شهری موجب می‌شود بهره‌وری خدمات عمومی افزایش یابد و اعتماد اجتماعی تقویت شود.
انتخاب پلتفرم مناسب برای شهر هوشمند اهمیت ویژه‌ای دارد. یک پلتفرم باید مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر باشد تا بتواند با نیازهای فعلی و آینده شهر سازگار شود و فناوری‌های نو همچون اینترنت نسل پنجم و یادگیری ماشین را در خود جای دهد. قابلیت همکاری میان سیستم‌های مختلف از ترافیک و انرژی گرفته تا امنیت و مدیریت پسماند، شرط دیگر موفقیت است. ارزش بلندمدت یک پلتفرم باید در کاهش هزینه‌های ساختاری، افزایش تاب‌آوری، حفاظت از محیط زیست و تقویت حکمرانی پایدار نمود پیدا کند.

آینده شهرهای هوشمند
آینده زیرساخت‌های شهر هوشمند به‌طور فزاینده‌ای با روندهای نوظهور در فناوری و مدیریت شهری گره خورده است. نخستین روند مهم، توسعه شبکه‌های مقاوم و تاب‌آور است. این شبکه‌ها قادرند حجم عظیمی از داده‌ها را که از میلیون‌ها حسگر و دستگاه اینترنت اشیا در سطح شهر جمع‌آوری می‌شود، در لحظه پردازش کنند. این قابلیت به مدیران شهری امکان می‌دهد تا نه‌تنها وضعیت جاری را به‌طور دقیق رصد کنند، بلکه در برابر بحران‌ها و تغییرات ناگهانی آینده نیز واکنش سریع و مؤثر نشان دهند. به‌عنوان مثال، در صورت وقوع یک رویداد شدید آب‌وهوایی، شبکه‌های تاب‌آور می‌توانند مسیرهای حمل‌ونقل را به‌طور خودکار بازتنظیم کنند و مصرف انرژی را در مناطق آسیب‌دیده کاهش دهند تا از فشار بر زیرساخت‌ها جلوگیری شود.
روند دوم، گسترش پلتفرم‌های ابری است که به‌عنوان هسته اصلی زیرساخت دیجیتال شهری عمل می‌کنند. این پلتفرم‌ها با تمرکز بر معماری چندابری، امکان ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها را در مقیاس وسیع فراهم می‌آورند. علاوه بر این، یکپارچگی داده‌ها و حاکمیت بر آن‌ها تضمین می‌کند که اطلاعات حساس شهری به‌صورت امن مدیریت شوند و در عین حال برای نوآوری‌های بخش خصوصی و تصمیم‌گیری‌های عمومی قابل استفاده باشند. داده‌های مربوط به ترافیک، انرژی، سلامت و محیط زیست می‌توانند در یک بستر مشترک گردآوری شوند و به شکل یکپارچه مورد تحلیل قرار گیرند تا کارایی و شفافیت حکمرانی شهری را به‌طور چشمگیری افزایش دهند.
سومین روند، ظهور دوقلوهای دیجیتال شهری است که امکان شبیه‌سازی کامل زیرساخت‌های شهر را در یک محیط مجازی فراهم می‌کند. با استفاده از این ابزار، مدیران شهری می‌توانند سناریوهای مختلف را پیش از اجرا آزمایش کنند و پیامدهای احتمالی هر تصمیم را پیش‌بینی کنند. برای مثال، اگر قرار باشد یک خط جدید مترو ساخته شود، دوقلوی دیجیتال می‌تواند اثرات آن بر جریان ترافیک، مصرف انرژی و کیفیت هوا را شبیه‌سازی کند. این قابلیت پیش‌بینی‌کننده نه‌تنها هزینه‌های ناشی از تصمیمات اشتباه را کاهش می‌دهد، بلکه تاب‌آوری شهر را در برابر تغییرات اقلیمی، اجتماعی و فنی افزایش می‌دهد.
ترکیب این سه روند شبکه‌های تاب‌آور، پلتفرم‌های ابری و دوقلوهای دیجیتال، آینده‌ای را ترسیم می‌کند که در آن شهرها قادر خواهند بود پیش‌بینی کنند، در لحظه واکنش نشان دهند و خود را با تغییرات تقاضا تطبیق دهند. چنین شهری نه‌تنها کارآمدتر و پایدارتر خواهد بود، بلکه به شهروندان خود کیفیت زندگی بالاتری ارائه می‌دهد و می‌تواند با چالش‌های جهانی همچون تغییرات اقلیمی، رشد جمعیت و فشار بر منابع طبیعی روبه‌رو شود و همچنان پویا و قابل‌زیست باقی بماند.
 

سنگاپور جزیره‌ای کوچک با قلبی دیجیتال که به هوشمندترین شهر آسیا بدل شد
سنگاپور از سال ۲۰۱۴ با راه‌اندازی برنامه ملی «ملت هوشمند» وارد مرحله‌ای مهم از توسعه شهری شد. این کشور کوچک اما پرجمعیت، به‌خوبی درک کرده بود که محدودیت‌های جغرافیایی و منابع طبیعی، فقط با اتکا به فناوری و مدیریت هوشمند قابل جبران است. در نسخه نخست این برنامه، تمرکز بر دیجیتالی‌سازی خدمات عمومی و ایجاد زیرساخت‌های ارتباطی بود، اما در نسخه دوم یعنی «ملت هوشمند ۲.۰» که در سال ۲۰۲۴ معرفی شد، سه محور کلیدی به‌عنوان ستون‌های اصلی مطرح شدند: رشد اقتصادی پایدار، انسجام اجتماعی و اعتماد عمومی به دولت دیجیتال. این تغییر رویکرد نشان می‌دهد که سنگاپور شهر هوشمند را نه فقط یک پروژه فناورانه، بلکه یک مدل حکمرانی جامع می‌بیند.
یکی از شاخص‌ترین دستاوردهای این کشور در حوزه خدمات عمومی، دیجیتالی‌سازی گسترده فرایندهای دولتی است. بنا بر آمار رسمی، بیش از ۹۹ درصد تراکنش‌های دولتی به‌صورت آنلاین در دسترس شهروندان قرار دارد. این میزان دیجیتالی‌سازی رضایت عمومی از خدمات دولتی را به ۸۳ درصد رسانده است که در مقایسه با بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته نیز چشمگیر است. بیش از ۹۵ درصد کسب‌وکارهای کوچک و متوسط در سنگاپور دست‌کم یک فناوری دیجیتال پیشرفته همچون هوش مصنوعی، اینترنت اشیا یا بلاک‌چین را در فعالیت‌های خود به کار گرفته‌اند. این آمار نشان می‌دهد که تحول دیجیتال نه‌تنها در سطح دولت، بلکه در بخش خصوصی نیز به‌طور فراگیر رخ داده است.
سنگاپور یکی از پیشرفته‌ترین شبکه‌های هوشمند جهان را در حوزه حمل‌ونقل ایجاد کرده است. سیستم قیمت‌گذاری جاده‌ای الکترونیکی به‌طور پویا هزینه استفاده از مسیرها را بر اساس حجم ترافیک تنظیم می‌کند و از این راه جریان خودروها را مدیریت می‌کند. داده‌های کارت‌های حمل‌ونقل عمومی و حسگرهای نصب‌شده بر بیش از ۵۰۰۰ وسیله نقلیه به دولت امکان می‌دهد الگوهای رفت‌وآمد را تحلیل کند و ظرفیت ناوگان را بهینه سازد. نتیجه این اقدامات کاهش ۹۲ درصدی ازدحام اتوبوس‌ها است. افزون بر این، پروژه‌های آزمایشی خودروهای خودران در مناطق ویژه برای جابه‌جایی سالمندان و دانشجویان اجرا شده و سنگاپور را به یکی از نخستین کشورهایی بدل کرده است که حمل‌ونقل خودران را در مقیاس شهری آزمایش می‌کند.
سلامت دیجیتال نیز یکی از محورهای کلیدی دولت هوشمند است. پلتفرم موسوم به «HealthHub» به شهروندان امکان می‌دهد نوبت‌های پزشکی خود را رزرو کنند، نسخه‌های دارویی را تمدید کنند و به پرونده‌های پزشکی دسترسی داشته باشند. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد تا سال ۲۰۵۰ حدود ۴۷ درصد جمعیت سنگاپور بالای ۶۵ سال خواهند بود. چنین تغییر جمعیتی فشار عظیمی بر سیستم سلامت وارد می‌کند و دولت می‌داند که فقط با اتکا به فناوری‌های دیجیتال می‌تواند پاسخگوی نیازهای رو به رشد باشد.
سنگاپور پروژه‌های متعددی را در حوزه محیط زیست و پایداری اجرا کرده است. مدل‌ساز محیطی یکپارچه شرایط ریزاقلیم همچون باد، دما، نور و صدا را شبیه‌سازی می‌کند تا طراحی شهری بهینه شود و ساختمان‌ها و فضاهای عمومی با کمترین مصرف انرژی و بیشترین آسایش طراحی شوند. نصب کنتورهای هوشمند آب در سطح شهر امکان پایش دقیق مصرف خانگی و صنعتی را فراهم کرده و به کاهش هدررفت منابع کمک کرده است. پروژه «منطقه دیجیتال پونگو» نمونه‌ای از ادغام کامل فناوری‌های هوشمند در یک منطقه شهری است که شامل ساختمان‌های هوشمند، شبکه‌های انرژی پایدار، مراکز داده و خدمات دیجیتال یکپارچه می‌شود و به‌عنوان آزمایشگاه زنده شهر هوشمند عمل می‌کند.
این کشور در شاخص رقابت‌پذیری دیجیتال IMD در سال ۲۰۲۴ رتبه نخست جهان را کسب کرد و در شاخص IMD Smart City در میان ۱۰ شهر برتر جهان قرار گرفت. بیش از ۹۹ درصد خانوارهای سنگاپوری به اینترنت متصل هستند و شبکه جی ۵ سراسر کشور را پوشش می‌دهد. این سطح از اتصال دیجیتال موجب شده است سنگاپور نه‌تنها در آسیا، بلکه در سطح جهانی به‌عنوان الگویی برای توسعه شهرهای هوشمند شناخته شود.

زوریخ؛ پایتخت کیفیت زندگی
زوریخ یکی از زیباترین و قابل‌زندگی‌ترین شهرهای اروپا است که در حوزه شهر هوشمند نیز جایگاهی ممتاز دارد. از سال ۲۰۱۸، استراتژی «زوریخ هوشمند» به‌طور رسمی آغاز شد و منطقه غرب زوریخ به‌عنوان آزمایشگاه زنده برای اجرای پروژه‌های نوآورانه انتخاب شد. این منطقه ۱۰۰ هکتاری که پیش‌تر یک ناحیه صنعتی بود، به یک مرکز نوآوری و فناوری تبدیل شده است که ساختمان‌های انرژی‌کارآمد، شبکه‌های حمل‌ونقل پایدار و پلتفرم‌های مشارکت شهروندی در کنار هم قرار گرفته‌اند.
زوریخ یکی از کارآمدترین سیستم‌های عمومی جهان را در حوزه حمل‌ونقل دارد. شبکه حمل‌ونقل یکپارچه شامل تراموا، اتوبوس، قطار و اسکوترهای برقی است که همگی از طریق اپلیکیشن ZVV مدیریت می‌شوند. این اپلیکیشن امکان خرید بلیت، برنامه‌ریزی سفر و دریافت اطلاعات لحظه‌ای را فراهم می‌کند. علاوه بر این، شهر با ایجاد مسیرهای دوچرخه و زیرساخت‌های پیاده‌محور، استفاده از میکروموبیلیتی را تشویق کرده و به کاهش ترافیک و آلودگی کمک کرده است.
زوریخ سیاست‌های بلندپروازانه‌ای برای کاهش مصرف انرژی و انتشار کربن دارد. بخش بزرگی از برق شهر از نیروگاه‌های برق‌آبی تأمین می‌شود و استفاده از پنل‌های خورشیدی در پشت‌بام‌ها به‌طور گسترده رواج پیدا کرده است. سیستم‌های گرمایش و سرمایش منطقه‌ای نیز با استفاده از گرمای اضافی صنایع، انرژی مورد نیاز ساختمان‌ها را تأمین می‌کنند. این اقدامات بخشی از چشم‌انداز «جامعه ۲۰۰۰ وات» است که هدف آن کاهش مصرف انرژی سرانه به ۲۰۰۰ وات و محدود کردن انتشار دی‌اکسید کربن به یک تن در سال برای هر نفر است.
زوریخ همچنین در زمینه زیرساخت دیجیتال پیشرو است. پلتفرم‌های داده هوشمند با جمع‌آوری و تحلیل اطلاعات لحظه‌ای، مدیریت ترافیک، پسماند و خدمات عمومی را بهینه می‌کنند. پروژه «زوریخ باز» داده‌های شهری را در اختیار کسب‌وکارها و استارتاپ‌ها قرار می‌دهد تا نوآوری در حوزه‌هایی همچون برنامه‌ریزی شهری و پایداری تسهیل شود. این رویکرد شهر را به یک آزمایشگاه زنده نوآوری تبدیل کرده است که شرکت‌های نوپا می‌توانند راه‌حل‌های فناورانه خود را در مقیاس واقعی آزمایش کنند. افزون بر این، دسترسی آزاد به داده‌ها شفافیت حکمرانی شهری را افزایش داده و امکان مشارکت فعال شهروندان در تصمیم‌گیری‌های کلان را فراهم کرده است. نتیجه این سیاست، ایجاد یک اکوسیستم پویاست که در آن فناوری، اقتصاد و جامعه به‌طور همزمان رشد می‌کنند.
مشارکت شهروندان در تصمیم‌گیری‌های شهری یکی دیگر از نقاط قوت زوریخ است. پلتفرم‌های دیجیتال به مردم امکان می‌دهند در پروژه‌های شهری نظر بدهند و مسیر توسعه شهر را شکل دهند. این رویکرد موجب شده است کیفیت زندگی در زوریخ به‌طور چشمگیری افزایش پیدا کند و این شهر هوشمند به‌عنوان الگویی از حکمرانی مشارکتی و انسان‌محور شناخته شود.
انتهای پیام/