اینترنت اشیاء

١- مقدمه‌

اینترنت‌ در سالهای‌ گذشته‌ توانست‌ با اشیا مختلف‌ ترکیب‌ شود و شاخه‌ جدیدی‌ به‌ نام »اینترنت‌ اشیا« یا IOT را بسازد. در این‌ شاخه‌ جدید اشیا مختلف‌ با اتصال به‌ اینترنت‌ به‌ امکانات جدیدی‌ دست‌ یافتند که‌ زندگی‌ را چندین‌ برابر برای‌ انسانها سادهتر می‌کرد. رفته‌رفته‌، اینترنت‌ اشیا از خانه‌ها خارج شد و قدمهای‌ بزرگتری‌ برداشت‌. یکی‌ از این‌ قدمها، پا گذاشتن‌ در عرصه‌ زندگی‌ شهری‌ و همراه شدن با خدمات شهری‌ بود. شهرهای‌ بزرگی‌ در جهان، با استفاده از اینترنت‌ و تکنولوژی‌، خدمات و زندگی‌ شهری‌ متفاوتی‌ را در اختیار شهروندان خود گذاشتند و به‌این‌ترتیب‌ »شهرهای‌ هوشمند« پدید آمدند .

با گسترش شهرنشینی‌ و روند رو به‌ رشد جمعیت‌ شهری‌، شهرها با چالش‌هایی‌ روبه‌رو می‌شوند که‌ حل‌ آنها با روشهای‌ سنتی‌، چندان امکانپذیر نیست‌. در این‌ مرحله‌ تکنولوژی‌، فناوری‌ اطلاعات و اینترنت‌ اشیا به‌ کمک‌ شهرها می‌آیند تا روند زندگی‌ را برای‌ ساکنان شهر با کمترین‌ چالش‌ همراه کنند. شهرهای‌ هوشمند با استفاده از برنامه‌های‌ IOT مبتنی‌ بر رایانش‌ ابری‌، اطلاعات شهروندان را دریافت‌، تجزیه‌وتحلیل‌ و در اختیار مدیران شهری‌ قرار می‌دهند تا بتوانند اقدامات لازم برای‌ مدیریت‌ چالش‌های‌ شهروندان را انجام دهند.

در هوشمندسازی‌ شهرها باید به‌ این‌ نکته‌ توجه‌ کنیم‌ که‌ تکنولوژی‌هایی‌ که‌ امروز در شهر استفاده می‌کنیم‌، آسیبی‌ به‌ نسل‌های‌ آینده وارد نکند یا زندگی‌ آینده کودکان شهر را، به‌ هر طریقی‌، به‌ خطر نیندازد. تکنولوژی‌های‌ استفاده شده در شهر هوشمند، نباید منابع‌ انرژی‌ شهری‌ را تهدید کنند و باعث‌ فرسایش‌ و از بین‌ رفتن‌ محیط‌ شوند. در چنین‌ حالتی‌ که‌ تکنولوژی‌، علاوه بر آسان کردن زندگی‌ شهروندان، به‌ حفظ‌ محیط‌ پیرامون هم‌ می‌پردازد و یک‌ شهر هوشمند پایدار را رقم‌ خواهد زد. شکل‌ ١ روند تبدیل‌ شدن یک‌ شهر به‌ یک‌ شهر هوشمند پایدار را نشان می‌دهد. سه‌ اصل‌ اساسی‌ برای‌ هر شهر هوشمند عبارت است‌ از:

.١قابلیت‌ برقراری‌ ارتباط: دستگاههای‌ مختلف‌ در شهرهای‌ هوشمند باید به‌ اینترنت‌ دسترسی‌ داشته‌ باشند تا بتوانند اطلاعات را با یکدیگر به‌ اشتراك بگذارند.

.٢دادهها: بدون تولید داده، دستگاهها میزان محدودی‌ اطلاعات خواهند داشت‌. بنابراین‌ تولید اطلاعات (داده، ویدیو، عکس‌ و (… در شهر هوشمند یک‌ ضرورت است‌.

.٣مشارکت‌ دولت‌: بدون حمایت‌ بخش‌ دولتی‌، شهرهای‌ هوشمند همان اینترنت‌ اشیا هستند. هرچند IoT بازاری‌ جالب‌ و در حال رشد دارد اما برای‌ تبدیل‌ شدن به‌ یک‌ شهر هوشمند واقعی‌، مشارکت‌ بخش‌ دولتی‌ یک‌ ضرورت است‌.

٢- نمونه‌هاي موفق‌ شهر هوشمند در سراسر جهان

هنگ‌کنگ‌:

هنگ‌کنگ‌ از چند سال پیش‌ فرایند تبدیل‌ شدن به‌ شهر هوشمند را آغاز کرده است‌. در سال ٢٠١٧، این‌ شهر نقشه‌ی‌ راه خود را منتشر کرد که‌ طبق‌ آن به‌تدریج‌ به‌ امکانات هوشمند خود می‌افزاید. این‌ نقشه‌ی‌ راه شامل‌ ٧٦ مفهوم نوآورانه‌ی‌ مختلف‌ است‌ که‌ از میان آنها می‌توان به‌ جابه‌جایی‌ هوشمند، زندگی‌ هوشمند، محیط‌زیست‌ هوشمند، مردم هوشمند، دولت‌ هوشمند و اقتصاد هوشمند اشاره کرد.

این‌ مفاهیم‌ برای‌ ایجاد یک‌ شهر سبز و متصل‌ که‌ زندگی‌ در آن لذتبخش‌ باشد تعریف‌ شدهاند. یکی‌ از بخش‌های‌ این‌ طرح کلی‌ که‌ تمرکز بسیاری‌ بر فناوری‌ دارد، »زندگی‌ هوشمند« است‌ که‌ شامل‌ ارائه‌ی‌ وای‌فای‌ رایگان به‌صورت عمومی‌ و در همه‌ی‌ نقاط است‌ تا شهروندان بتوانند راحت‌تر از روشهای‌ پرداخت‌ جدید مانند

پرداخت‌ با گوشی‌ هوشمند از طریق‌ NFC استفاده کنند. علاوه بر این‌ها، سیستم‌ سلامت‌ و پشتیبانی‌ پیشرفته‌ برای‌ سالمندان و افراد ناتوان هم‌ یکی‌ دیگر از اهداف این‌ بخش‌ است‌.

»جابه‌جایی‌ هوشمند« هم‌ یکی‌ دیگر از مفاهیم‌ این‌ بخش‌ است‌ که‌ با تمرکز بر سیستم‌ حمل‌ونقل‌ هوشمند توسعه‌یافته‌ و شهروندان می‌توانند با استفاده از اپلیکیشن‌ جامعی‌ به‌نام KHeMobility از انواع خدمات این‌ سیستم‌ بهرهمند شوند.

اسلو:

اسلو باوجوداینکه‌ پایتخت‌ کشور نروژ است‌، اما در سطح‌ جهانی‌ در ردهی‌ شهرهای‌ بزرگی‌ مانند نیویورك یا هنگ‌کنگ‌ قرار نمی‌گیرد. بااین‌حال، این‌ شهر به‌خوبی‌ درحالتوسعه‌ی‌ قابلیت‌های‌ هوشمند خود است‌. یکی‌ از مهم‌ترین‌ اهداف در اسلو این‌ است‌ که‌ با تبدیل‌ شهر به‌ یک‌ شهر دوستدار محیط‌زیست‌ و متصل‌ به‌ شبکه‌ی‌ هوشمند، سطح‌ زندگی‌ شهروندان ارتقا پیدا کند.

یک‌ فناوری‌ کلیدی‌ که‌ برای‌ رسیدن به‌ این‌ هدف استفاده می‌شود، اینترنت‌ اشیاء یا IoT است‌. دستگاهها یا سایر وسایلی‌ که‌ به‌ نرمافزار، حسگر و سایر ویژگی‌های‌ فناورانه‌ مجهز باشند و بتوانند با اتصال به‌ اینترنت‌ با سایر دستگاهها ارتباط برقرار کنند، همگی‌ در این‌ تعریف‌ جای‌ می‌گیرند. این‌ فناوری‌ برای‌ شهرهای‌ هوشمند یک‌ گزینه‌ی‌ محبوب است‌ و اسلو هم‌ در بخش‌های‌ مهم‌ مدیریت‌ شهری‌ مانند مدیریت‌ پسماند، حمل‌ونقل‌ و مدیریت‌ آب از آنها کمک‌ می‌گیرد.

بخش‌های‌ مختلفی‌ در مدیریت‌ شهری‌ اسلو درحالتوسعه‌ هستند که‌ اتوبوسهای‌ شهری‌ برقی‌، توسعه‌ی‌ صنایع‌ و سایت‌های‌ ساخت‌وساز بدون انتشار مواد مضر بخشی‌ از آنها به‌شمار می‌آیند.

لندن:

لندن نه‌تنها پایتخت‌ انگلستان، بلکه‌ شلوغترین‌ شهر این‌ کشور هم‌ هست‌. بنابراین‌، طبیعی‌ است‌ که‌ هوشمندترین‌ شهر انگلستان هم‌ باشد. بخشی‌ از پروژهی‌ هوشمند سازی‌ لندن بر پایه‌ی‌ ایجاد شبکه‌ی‌کاملاًفیبری‌ است‌ که‌ ٤٠٠ کیلومتر از تونل‌های‌ مترو و ٥٠٠ کیلومتر از جادهها و ٨٠ هزار قطعه‌ از مبلمان شهری‌ این‌ شهر را به‌ هم‌ متصل‌ می‌کند.

علاوه بر این‌، نقشه‌ی‌ اتصال شهر می‌تواند نقاط مختلف‌ لندن را که‌ بهترین‌ و بدترین‌ پوشش‌ پهنای‌ باند را دارند به‌ شهروندان نشان بدهد. تمرکز مستمر بر انرژی‌ پاك، کاهش‌ انتشار کربن‌ و توسعه‌ی‌ استفاده از وسایل‌ نقلیه‌ی‌ برقی‌ بخش‌ دیگری‌ از برنامه‌ی‌ لندن برای‌ حرکت‌ در مسیر تبدیل‌ شدن به‌ شهر هوشمند است‌.

دبی‌:

در طول چند دهه‌ی‌ گذشته‌، دبی‌ با سرعت‌ بسیار بالایی‌ توسعه‌ یافت‌ و از یک‌ منطقه‌ی‌ بیابانی‌ به‌ یکی‌ از برترین‌ و بزرگترین‌ شهرهای‌ جهان تبدیل‌ شد. این‌ شهر اکنون با سرعت‌ بسیار بالایی‌ مسیر هوشمند شدن را هم‌ طی‌ می‌کند. برخی‌ خدمات هوشمند از همین‌ حالا در دبی‌ در دسترس هستند که‌ ازجمله‌ی‌ آنها می‌توان به‌ کارت هوشمند Nol اشاره کرد که‌ به‌ شهروندان اجازه می‌دهد با استفاده از NFC هزینه‌های‌ حمل‌ونقل‌ عمومی‌ را پرداخت‌ کنند.

همچنین‌، این‌ شهر اپلیکیشنی‌ به‌نام DubaiNow را توسعه‌ داده است‌ که‌ به‌ شهروندان اجازه می‌دهد تمام هزینه‌های‌ خدمات عمومی‌ شامل‌ درمان، آموزش، مسکن‌ و حمل‌ونقل‌ را بدون دردسر پرداخت‌ کنند. سرویس‌ هوشمند اجارهی‌ خودروی‌ دبی‌ هم‌ یکی‌ از خدمات دیگر در حوزهی‌ هوشمند سازی‌ است‌ که‌ به‌ شهروندان اجازه می‌دهد با استفاده از اپلیکیشن‌هایی‌ به‌نامهای‌ Udrive و Ekar خودرو اجاره کنند.

از دیگر پروژههای‌ بزرگ دبی‌، استراتژی‌ حمل‌ونقل‌ خودران است‌. طبق‌ این‌ طرح، ٢٥ درصد از حمل‌ونقل‌ شهری‌ دبی‌ تا سال ٢٠٣٠ خودران خواهد شد.

آمستردام:

فرد در هر زمان که‌ بخواهد می‌تواند دادههای‌ مرتبط‌ را به‌ آن اضافه‌ کند. این‌ سیستم‌ حمل‌ونقل‌ برای‌ آگاه نگه‌داشتن‌ شهروندان از وضعیت‌ ترافیکی‌ و ورودی‌ و خروجی‌ به‌ شهر عالی‌ عمل‌ می‌کند.

به‌علاوه، آمستردام (و در کل‌ کشور هلند) یکی‌ از پرسرعت‌ترین‌ اینترنت‌ در اتحادیه‌ی‌ اروپا را در اختیار دارد که‌ همین‌ عامل‌ سبب‌ می‌شود طرح شهر هوشمند آمستردام (ASC) با سرعت‌ بیشتری‌ توسعه‌ یابد و شبکه‌ی‌ فناوری‌های‌ متصل‌ آن از سرعت‌ بیشتری‌ برخوردار باشد.

طرح ASC که‌ از سال ٢٠٠٩ آغاز شد، شامل‌ فهرستی‌ طولانی‌ از پروژههای‌ مختلف‌ است‌ که‌ بر توسعه‌ی‌ کلی‌ شهر متمرکز هستند. این‌ فهرست‌ دربرگیرندهی‌ نظافت‌ رودخانه‌ها، مدیریت‌ شبکه‌ی‌ راهها و ارتقا سطح‌ زندگی‌ شهروندان است‌. در این‌ شهر برای‌ بهبود سطح‌ زندگی‌ از اپلیکیشنی‌ به‌نام Wyzer کمک‌ گرفته‌ می‌شود که‌ به‌ شهروندان اجازه می‌دهد به‌ کشف‌ مسیرهای‌ غیررسمی‌ شهر بپردازند و در همین‌ حال »جواهرات مخفی‌« نشان شده در اپ را هم‌ به‌عنوان پاداش کشف‌ کنند.

پروژهی‌ Social Glass آمستردام هم‌ امکان جمع‌آوری‌ تحلیل‌ دادههای‌ شهری‌ و پیش‌بینی‌های‌ هواشناسی‌ را فراهم‌ می‌کند که‌ به‌ کمک‌ آن می‌توان دید بهتری‌ از رفتار و شرایط‌ عامه‌ی‌ مردم به‌دست‌ آورد.

بارسلونا:

بسیاری‌ بارسلونا را با تیم‌ فوتبال، مراکز گردشگری‌ و غذاهای‌ بی‌نظیرش می‌شناسند، اما چه‌ کسی‌ فکر می‌کرد یک‌ شهر تاریخی‌ به‌ یکی‌ از هوشمندترین‌ شهرهای‌ جهان تبدیل‌ شود؟ تعجب‌ شما بیشتر خواهد شد اگر بدانید بارسلونا اولین‌ شهری‌ اروپایی‌ بود که‌ به‌ استفاده از فناوری‌های‌ هوشمند در سطح‌ شهری‌ روی‌ آورد.

مانند اسلو، بارسلونا هم‌ توجه‌ ویژهای‌ به‌ اینترنت‌ اشیاء دارد و به‌صورت ویژه از آن در بخش‌ مدیریت‌ پسماند کمک‌ می‌گیرد. برای‌ مثال، سطل‌های‌ زباله‌ی‌ این‌ شهر به‌ اینترنت‌ اشیاء مجهز هستند و می‌توانند به‌ بخش‌ مربوطه‌ اطلاع دهند که‌ در هر زمان مشخص‌، چه‌ میزان از سطل‌ با زباله‌ پر شده است‌.

از سایر المانهای‌ هوشمند این‌ شهر می‌توان به‌ چراغهای‌ خیابان، سیستم‌ هشداردهندهی‌ بلایای‌ طبیعی‌ و صندوقهای‌ پست‌ هوشمند اشاره کرد که‌ در سطح‌ کلان در این‌ شهر استفاده خواهند شد. همچنین‌،

تکنولوژی‌های‌ دیگری‌ هم‌ با محوریت‌ حفظ‌ محیط‌زیست‌ در این‌ شهر به‌ کار گرفته‌ خواهند شد که‌ کیفیت‌ هوا را بررسی‌ می‌کنند، خدمات خودروی‌ اشتراکی‌ ارائه‌ می‌دهند، میزان مصرف انرژی‌ در بخش‌ خانگی‌ را پایش‌ می‌کنند و الگوی‌ مصرف آب را می‌سنجند.

بارسلونا شهری‌ هوشمند است‌ که‌ در اسپانیا قرار دارد. در این‌ شهر به‌وسیله‌ سنسورهایی‌ هوشمند، میزان آلودگی‌ هوا و آلودگی‌ صوتی‌ اندازهگیری‌ می‌شود. در سطح‌ این‌ شهر، اینترنت‌ رایگان در اختیار شهروندان قرار دارد و سیستم‌ پیدا کردن و رزرو جای‌ پارك در به‌ آنان ارائه‌ می‌شود. بارسلونا برای‌ کاهش‌ مصرف آب از سیستم‌های‌ هوشمند آبیاری‌ استفاده می‌کند و با قرار دادن سنسورهایی‌ در سطح‌ زمین‌، آبیاری‌ گیاهان را با میزان بارش، دمای‌ هوا و ظرفیت‌ منابع‌ آب هماهنگ‌ می‌کند.

نیویورك:

همانطور که‌ شاید شما هم‌ انتظار داشتید، نیویورك به‌عنوان یکی‌ از معروفترین‌ شهرهای‌ جهان، یکی‌ از هوشمندترین‌ آنها هم‌ محسوب می‌شود. یکپارچگی‌ سیستم‌ نورپردازی‌ هوشمند، سیستم‌ اندازهگیری‌ مصرف آب هوشمند و سیستم‌ مدیریت‌ پسماند هوشمند، این‌ شهر را در میان هوشمندترین‌ها قرار داده است‌. برای‌ مثال، سطل‌ زباله‌ی‌ هوشمند که‌ BigBelly نامیده می‌شود به‌ سیستم‌ فشردهسازی‌ زباله‌ و سنسورهای‌ بی‌سیم‌ مجهز است‌ که‌ میزان زباله‌ی‌ هر سطل‌ را اندازه می‌گیرد.

همچنین‌، این‌ شهر به‌ دلیل‌ مشکلات ناشی‌ از آلودگی‌ هوا، تمرکز ویژهای‌ روی‌ پایش‌ کیفیت‌ هوا دارد. البته‌ طرحهای‌ دیگری‌ هم‌ برای‌ حفظ‌ محیط‌زیست‌ در نیویورك به‌ کار گرفته‌شدهاند که‌ ازجمله‌ی‌ آنها می‌توان به‌ چالش‌ محله‌های‌ تمیز و پروژههای‌ انرژی‌های‌ تجدید پذیر اشاره کرد که‌ وابستگی‌ این‌ شهر به‌ سوخت‌ فسیلی‌ را کاهش‌ می‌دهند.

نیویورك به‌عنوان یکی‌ از بزرگترین‌ شهرهای‌ ایالاتمتحده آمریکا، چند سالی‌ است‌ که‌ به‌ سمت‌ هوشمندسازی‌ خود گام برداشته‌ است‌. نیویورك با هوشمندسازی‌ سیستم‌ حمل‌ونقل‌، زمان جابه‌جایی‌ با وسایل‌ حمل‌ونقل‌ عمومی‌ را کاهش‌ داده است‌ و با اپلیکیشن‌ LinkNYC به‌ شهروندان خدماتی‌ مثل‌ اینترنت‌ پرسرعت‌،

شارژ تلفن‌ همراه، نقشه‌ شهر و… ارائه‌ می‌کند. صدور قبض‌ آب در نیویوركکاملاً هوشمند و به‌وسیله‌ دستگاهی‌ انجام می‌شود که‌ روی‌ کنتورهای‌ آب کار گذاشته‌ شده است‌. نیویورك امروزه یکی‌ از شهرهای‌ بزرگ و هوشمند در جهان است‌.

سئول:

سئول بزرگترین‌ شهر کرهجنوبی‌ است‌ و برای‌ هوشمندسازی‌ خود از هیدروژن در سیستم‌های‌ گرمایشی‌ و حمل‌ونقل‌ و از هوش مصنوعی‌ و فناوری‌ اطلاعات در مدیریت‌ ترافیک‌، سیستم‌ فاضلاب هوشمند و دوربین‌های‌ مداربسته‌ برای‌ حفظ‌ امنیت‌ شهروندان استفاده کرده است‌. سئول به‌این‌ترتیب‌ توانسته‌ دمای‌ هوا و مصرف آب را کاهش‌ دهد و به‌ یک‌ شهر هوشمند و پایدار تبدیل‌ شود.

چنای‌:

چنای‌ یک‌ شهر هشت‌میلیوننفری‌ واقع‌ در هند است‌ که‌ با چالش‌های‌ عمده در بخش‌ حمل‌ونقل‌ بود و توانست‌ این‌ چالش‌ها را با هوشمندسازی‌ شهر به‌ شکل‌ زیر حل‌ کند:

  • ارائه‌ دوچرخه‌هایی‌ متصل‌ به‌ GPS و با امکان رزرو اینترنتی‌
  • ساختن‌ بزرگترین‌ سیستم‌ مدیریت‌ پارکینگ‌ و اطلاع و رزرو جای‌ پارك خالی‌ به‌وسیله‌ اپلیکیشن‌
  • مجهز کردن کلاسهای‌ درسی‌ خود به‌ اینترنت‌ و سیستم‌عامل‌های‌ موردنیاز
  • بوئنوس آیرس:

این‌ شهر، واقع‌ در آرژانتین‌، در سالهای‌ اخیر پیشرفت‌ زیادی‌ در زمینه‌ هوشمندسازی‌ شهری‌ داشته‌ است‌. با دیجیتالی‌ کردن همه‌ اسناد، مدارك و پروندهها در سازمانهای‌ دولتی‌، استفاده از کاغذ به‌ حداقل‌ رسیده و دسترسی‌ شهروندان و مسئولان به‌ مدارك و پروندهها آسانتر شده است‌. به‌این‌ترتیب‌ روال کارهای‌ اداری‌ در بوئنوس آیرس سادهتر و سریع‌تر پیش‌ می‌رود و شهروندان زمان کمتری‌ را صرف امور اداری‌ می‌کنند. مدیران این‌ شهر با ساختن‌ اپلیکیشنی‌ به‌ نام«Digital Citizen» ، امکان دسترسی‌ به‌ خدمات شهری‌، اعلانهای‌ مربوط به‌ شهر و دسترسی‌ به‌ اسناد و مدارك اداری‌ را برای‌ شهروندان خود فراهم‌ کردهاند.

سنگاپور:

سنگاپور پایتخت‌ کشوری‌ با همین‌ نام است‌ که‌ برای‌ سه‌ سال متوالی‌ توانسته‌ رتبه‌ نخست‌ را به‌عنوان هوشمندترین‌ شهر جهان کسب‌ کند. این‌ شهر برای‌ حفاظت‌ از امنیت‌ شهروندان و حفظ‌ امنیت‌ شهری‌ بیش‌ از نیم‌ میلیون دوربین‌ در سطح‌ شهر به‌کاربرده است‌ که‌مستقیماً به‌ پایگاههای‌ پلیس‌ وصل‌ هستند. مدیران شهری‌ سنگاپور با اضافه‌ کردن راهکارهایی‌ مانند دوچرخه‌های‌ عمومی‌ به‌ حل‌ معضل‌ ترافیک‌ در این‌ شهر کمک‌ بزرگی‌ کردهاند. نکته‌ مهم‌ در مورد سنگاپور این‌ است‌ که‌ شبکه‌ فیبر نوری‌ در تمام مساحت‌ شهر گسترده است‌ و باغها و مزارع به‌طوری‌ ساخته‌شدهاند که‌ قابلیت‌ تنظیم‌ دما و جمع‌آوری‌ آب باران را داشته‌ باشند.

٣- اهداف

هدف اصلی‌ شهر هوشمند، بهینه‌سازی‌ فعالیت‌های‌ شهری‌ و ارتقای‌ رشد اقتصادی‌ در کنار بهبود کیفیت‌ زندگی‌ شهروندان است‌. یک‌ شهر هوشمند موفق‌ زیرساختی‌ قوی‌ و بر پایه‌ تکنولوژی‌ دارد که‌ امکان ایجاد ابتکارات محیطی‌ را فراهم‌ می‌کند. در این‌ شهر حمل‌ونقل‌ عمومی‌ مؤثر و کارآمد است‌ و برنامه‌های‌ شهری‌ به‌صورت مطمئن‌ و پیشرو انجام می‌شود. برخی‌ از ویژگی‌های‌ این‌ شهر عبارتاند از:

• محیط‌ هوشمند شهرهای‌ هوشمند دوستدار محیط‌زیست‌ هستند و برای‌ حفظ‌ آن و مدیریت‌ منابع‌ انرژی‌ تلاش می‌کنند.

افزایش‌ میزان فضای‌ سبز، جلوگیری‌ از جنگل‌زدایی‌ و مقابله‌ با آلودگی‌ هوا ازجمله‌ اقداماتی‌ است‌ که‌ در زمینه‌ ایجاد محیط‌ هوشمند انجام می‌شود.

•  حمل‌ نقل‌ هوشمند

سیستم‌ حمل‌ونقل‌ هوشمند یا ITS به‌ مجموعه‌ای‌ از مفاهیم‌ و ابزارها اطلاق می‌شود که‌ به‌صورت یکپارچه‌ و به‌منظور بهبود عملکرد سیستم‌ حمل‌ونقل‌ مورداستفاده قرار می‌گیرند. دوربین‌های‌ کنترل وضعیت‌، سیستم‌ شناسایی‌ خودکار ماشین‌ها، حمل‌ونقل‌ عمومی‌ یکپارچه‌ و کارآمد و… ازجمله‌ راهحل‌های‌ ITS است‌.

• اقتصاد هوشمند یکی‌ از مؤلفه‌های‌ اصلی‌ شهرهای‌ هوشمند، اقتصاد هوشمند است‌. منظور از اقتصاد هوشمند یا دیجیتال،

استفاده از ICT برای‌ تولید محصولات، خدمات و مدلهای‌ تجاری‌ است‌. هوشمند سازی‌ کسب‌وکارها و شهروندان در ایجاد یک‌ اقتصاد پایدار و هوشمند بسیار مؤثر است‌.

• حکمرانی‌ هوشمند هوشمند سازی‌ در شهر هوشمند به‌ نهادهای‌ حاکمیتی‌ و دولتی‌ توسعه‌ می‌یابد. شفافیت‌ در حکمرانی‌،

استفاده مؤثر از ظرفیت‌های‌ فناوری‌ اطلاعات برای‌ رویدادهای‌ مختلف‌ و توسعه‌ زیرساخت‌ها برای‌ تعامل‌ با شهروندان، از مهم‌ترین‌ اهداف حکمرانی‌ هوشمند است‌.

• زندگی‌ هوشمند امکانات یک‌ زندگی‌ هوشمند مانند سلامت‌ الکترونیک‌، ساختمانهای‌ هوشمند، امنیت‌، امکانات و تسهیلات

مختلف‌ آموزشی‌ و فرهنگی‌ و … در شهرهای‌ هوشمند باید وجود داشته‌ باشد.

• مردم هوشمند شهروندان شهرهای‌ هوشمند باید بدانند که‌ دادههای‌ به‌دست‌آمده از آنها به‌ چه‌ صورت مورداستفاده 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 “هوشمند” شوند.

•  انرژی‌ هوشمند

٤- ضرورت اجراي طرح

سیستم‌های‌ هوشمند در یک‌ شهر باید میزان مصرف انرژی‌ در بخش‌های‌ مختلف‌ را زیر نظر قرار داده و کنترل کنند. اطلاعات جمع‌آوری‌شده از سیستم‌های‌ هوشمند مختلف‌ می‌توانند در بلندمدت تا ٣٠ درصد بازدهی‌ انرژی‌ را افزایش‌ دهند.

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

  • مزایای‌ شهرهای‌ هوشمند برای‌ شهروندان:
  • بالا بردن سرعت‌ کارها و صرفه‌جویی‌ در زمان
  • کاهش‌ هزینه‌ها از طریق‌ کم‌ کردن نیروی‌ کار و سپردن کارها به‌ ماشین‌ و هوش مصنوعی‌
  • حفظ‌ محیط‌زیست‌ با استفاده صحیح‌ از منابع‌ انرژی‌
  • مزایای‌ شهرهای‌ هوشمند برای‌ دولت‌ها و مدیران شهری‌:
  • استفاده درست‌ و مدیریت‌ فضای‌ شهری‌
  • حفظ‌ منابع‌ انرژی‌
  • کمک‌ به‌ اجرایی‌ کردن برنامه‌های‌ توسعه‌ پایدار
  • دریافت‌ اطلاعات دقیق‌ از وضعیت‌ شهرها و شهروندان

درنهایت‌ با بالا رفتن‌ جمعیت‌ شهرها، نیاز به‌ برنامه‌ای‌ برای‌ بالا بردن ظرفیت‌ و قابلیت‌های‌ شهری‌ دیده می‌شود و هوشمندسازی‌ شهرها یکی‌ از راههای‌ بالا بردن این‌ ظرفیت‌ و قابلیت‌ است‌.

٥- گامهاي اساسی‌ اجراي طرح

شهرهای‌ هوشمند چهار گام مهم‌ را برای‌ بهبود کیفیت‌ زندگی‌ و ایجاد رشد اقتصادی‌ از طریق‌ شبکه‌ای‌ از دستگاههای‌ متصل‌به‌هم‌ و تکنولوژی‌ها طی‌ می‌کنند. این‌ گامها به‌قرار زیر است‌:

.١جمع‌آوری‌ دادهها: جمع‌کردن اطلاعات و دادههای‌ موردنیاز توسط‌ سنسورها و به‌صورت بلادرنگ‌ انجام می‌شود.

.٢تحلیل‌ دادهها: برای‌ به‌ دست‌ آوردن بینش‌ لازم برای‌ تصمیم‌گیری‌، دادههای‌ جمع‌آوری‌شده موردبررسی‌ دقیق‌ قرار می‌گیرند.

.٣مخابره دادهها: نتایج‌ بررسی‌های‌ انجامشده برای‌ تصمیم‌گیری‌ به‌ مرکز کنترل فرستاده می‌شود تا تصمیم‌گیری‌ لازم انجام گیرد.

.٤اقدامات لازم: اطلاعات مفید مخابره شده و نتایج‌ بررسی‌ها، منجر به‌ اتخاذ تصمیماتی‌ برای‌ مدیریت‌ بهتر شهر، بهبود کیفیت‌ زندگی‌ شهری‌ و رضایت‌ بیشتر شهروندان می‌شود.

٦- اقدامات پروژه

١.  روشنایی‌ هوشمند:

عبارت است‌ از، کنترل و یکپارچه‌ کردن روشنایی‌ شهری‌، سنسورها و محركها با استفاده از فناوری‌ اینترنت‌ اشیا IOT به‌منظور بهینه‌سازی‌ مصرف انرژی‌ و رشد امنیت‌ در شهرها. در حال حاضر از سیستم‌ روشنایی‌ در شهرها به‌منظور روشن‌ کردن مسیرها و تأمین‌ امنیت‌ شهروندان استفاده می‌شود. سیستم‌ مجهز به‌ سنسورهایی‌ برای‌ جمع‌آوری‌ داده است‌. با تحلیل‌ اطلاعات به‌دست‌آمده می‌توان در کنار کاربرد گفته‌شده کارایی‌ خدمات را بهبود بخشید و مصرف انرژی‌ را مدیریت‌ کرد.

٢.  پارکینگ‌ هوشمند:

عبارت است‌ از، 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 پرسنل‌ درگیر و افزایش‌ میزان ایمنی‌ و دریافت‌ هزینه‌ها به‌صورت خودکار و یا دستی‌. امروزه پارکینگ‌ها بخش‌ مهمی‌ از فضای‌ شهری‌ هستند. بنابراین‌ باید نهایت‌ استفاده از این‌ فضا را برد. مدیریت‌ فضا، پرداخت‌ راحت‌، تبلیغات، راهنمای‌ پارك خودرو و … تنها برخی‌ از ویژگی‌های‌ استفاده از پارکینگ‌ هوشمند در فضای‌ شهری‌ است‌. درنتیجه‌ حجم‌ ترافیک‌ شهری‌ کم‌ شده و در وقت‌ و هزینه‌ شهروندان صرفه‌جویی‌ می‌شود.

٣.  کشاورزی‌ هوشمند:

عبارت است‌ از، بهینه‌سازی‌ فرآیندها و استفاده مؤثر از منابع‌ آبی‌ و بهرهبرداری‌ کارا از زمین‌، فضای‌ سبز و پاركها با استفاده از سنسورهای‌ مختلف‌ پایش‌ وضعیت‌ خاك و با بکار گیری‌ تکنولوژی‌ اینترنت‌ اشیا. مشکلاتی‌ نظیر کمبود غذا و اهمیت‌ صرفه‌جویی‌ در مصرف آب باعث‌ ظهور مفهوم کشاورزی‌ هوشمند شدند. اما می‌توان برای‌ استفاده حداکثری‌ و بهینه‌سازی‌ فضاهای‌ شهری‌، کشاورزی‌ هوشمند شهری‌ داشت‌. با روشهای‌ مدرن موجود مانند آکواپونیک‌، هیدروپونیک‌ و … می‌توان کشاورزی‌ را با کیفیت‌ بسیار بالا درون کانتینرها یا روی‌ پشت‌بام ساختمانها در شهر هوشمند انجام داد.

٤.  مدیریت‌ هوشمند ضایعات:

عبارت است‌ از، نظارت، جمع‌آوری‌، انتقال، پردازش، بازیابی‌ و دفع‌ زباله‌ با استفاده از بسترهای‌ سخت‌افزاری‌ و نرمافزاری‌ و با فناوری‌ اینترنت‌ اشیا و مدیریت‌ هوشمند جریان زباله‌ از مبدأ به‌ محل‌ دفع‌. از چالش‌های‌ اصلی‌ هر کلانشهر، مدیریت‌ حجم‌ عظیم‌ ضایعات تولید شده است‌. در یک‌ شهر هوشمند از سیستم‌ مدیریت‌ هوشمند ضایعات استفاده می‌شود که‌ کمترین‌ ضرر را برای‌ محیط‌زیست‌ دارد و با دفع‌ اصولی‌ زباله‌ها و بازیافت‌ مواد ارزشمند سطح‌ سلامت‌ جامعه‌ را افزایش‌ می‌دهد. به‌علاوه این‌ سیستم‌ دخالت‌ نیروی‌ انسانی‌ را به‌ حداقل‌ می‌رساند.

٥.  ساختمان هوشمند:

خانه‌ هوشمند محلی‌ است‌ که‌ از دستگاههای‌ متصل‌به‌هم‌ و اینترنت‌، برای‌ کنترل از راه دور و مدیریت‌ لوازم و سیستم‌های‌ هوشمندی‌ هم‌ چون روشنایی‌، امنیت‌ و… استفاده می‌کند. برای‌ آنکه‌ اهمیت‌ ساختمان هوشمند مشخص‌ شود باید گفت‌ که‌ بدون ساختمانهای‌ هوشمند نمی‌توان یک‌ شهر هوشمند داشت‌. چراکه‌ ساختمانها اجزای‌ تشکیل‌دهنده یک‌ شهر هستند و برای‌ ساخت‌ یک‌ مجموعه‌ هوشمند، نیاز است‌ که‌ هر جز با دیگری‌ در تعامل‌ باشد. این‌ ساختمانها هستند که‌ وظیفه‌ اصلی‌ مدیریت‌ هوشمند انرژی‌، پسماندها، فضای‌ شهری‌ و حفظ‌ محیط‌زیست‌ را بر عهده دارند.

٦.  حمل‌ونقل‌ هوشمند:

حمل‌ونقل‌ هوشمند این‌ امکان را به‌ شهروندان می‌دهد که‌ با استفاده از قطارهای‌ سریع‌السیر و اتوبوسهای‌ تندرو در زمان جابه‌جایی‌ صرفه‌جویی‌ کنند و سریع‌تر به‌ مقصد موردنظر خود برسند.

٧.  دوچرخه‌ هوشمند:

راه دیگری‌ که‌ شهرهای‌ هوشمند برای‌ پایدارسازی‌ خود از آن استفاده می‌کنند، دوچرخه‌های‌ هوشمند است‌. مدیران شهری‌، با دوچرخه‌های‌ رایگانی‌ که‌ در اختیار شهروندان قرار می‌دهند از ترافیک‌ و آلودگی‌ هوا جلوگیری‌ می‌کنند و درعین‌حال شهروندان را به‌ فعالیت‌های‌ بدنی‌ تشویق‌ می‌کنند. این‌ دوچرخه‌ها مجهز به‌

GPS هستند و به‌وسیله‌ یک‌ اپلیکیشن‌ می‌توان محل‌ آنها را پیدا و از آنها استفاده کرد.

٨. سامانه‌ ردیابی‌ بلادرنگ‌ امدادگر یا آتش‌نشان:

مدیریت‌ تلفات و آسیب‌ها از طریق‌ تعیین‌ موقعیت‌ و ارسال علائم‌ حیاتی‌ امدادگر یا آتش‌نشان به‌ فرمانده عملیات به‌صورت برخط‌ در حین‌ عملیات و در شرایط‌ بحرانی‌.

٩.  ارائه‌ خدمات مکانمبنا برای‌ اماکن‌ تجاری‌ (IPS)و صنعتی‌ 🙁RTLS)

ارائه‌ خدمات مسیریابی‌، تخفیف‌های‌ مکانمبنا و تبلیغات هوشمند در فروشگاههای‌ زنجیرهای‌ و ایستگاههای‌ مترو، همچنین‌ ارائه‌ خدمات توضیحی‌ مکانمبنا در موزهها، به‌صورت یک‌ نرمافزار قابل‌نصب‌ بر گوشی‌ همراه یکی‌ دیگر از راههای‌ هوشمندسازی‌ یک‌ شهر است‌.

.١٠           مدیریت‌ هوشمند پرسنل‌ شهرداری‌:

طراحی‌ و اجرای‌ سیستم‌ مدیریت‌ هوشمند موقعیت‌ پرسنل‌ شهرداری‌ در محیط‌های‌ سرپوشیده و روباز

مانند ایستگاههای‌ مترو، مراکز تفریحی‌ و…

٧- توانمنديها

گروه تحقیقاتی‌ IoT، باهدف ایجاد بستری‌ برای‌ ارتباط صنعت‌ و دانشگاه در حوزه هوشمندسازی‌ و IoT از سال ١٣٩٥ در دانشگاه علم‌ و صنعت‌، مشغول به‌ فعالیت‌ گردید. این‌ مجموعه‌ به‌ پشتوانه‌ تجربه‌ درخشان در به‌ سرانجام رساندن انواع طرحهای‌ پژوهشی‌ مرتبط‌ با صنعت‌ و نیروهای‌ متخصص‌ خود، آمادگی‌ ارائه‌ سرویس‌های‌ متفاوتی‌ در زمینه‌های‌ مرتبط‌ با IoT دارد.

این‌ مجموعه‌ توانسته‌ است‌ فناوری‌های‌ UWB، Wi-Fi، بلوتوث کم‌ انرژی‌ (BLELoRa و دوربین‌ را مورد آزمایش‌ قرار دهد. پروژههای‌ پژوهشی‌ انجامشده و در حال انجام توسط‌ این‌ مجموعه‌ به‌ شرح زیر است‌:

  • بهینه‌سازی‌ روش اثرانگشت‌ (Fingerprint) در موقعیت‌یابی‌ مبتنی‌ بر Wi-Fi
  • بهینه‌سازی‌ بهرهوری‌ یک‌ کارخانه‌ با استفاده از سیستم‌ مکانیابی‌ بی‌درنگ‌ (RTLS)
  • افزایش‌ دقت‌ موقعیت‌یابی‌ در مکانهای‌ سرپوشیده بر مبنای‌ توان سیگنال دریافتی‌ بلوتوث کم‌ انرژی‌ (BLE)
  • روشی‌ برای‌ بهبود دقت‌ و صحت‌ تعیین‌ موقعیت‌ و تعیین‌ وضعیت‌ آنی‌ با استفاده از چند گیرندهی‌ GPSتک‌ فرکانس‌ مقید و پیادهسازی‌ آن
  • طراحی‌ و ساخت‌ سامانه‌ موقعیت‌یابی‌ درون ساختمان با استفاده از فناوری‌ UWB
  • افزایش‌ دقت‌ سامانه‌ تعیین‌ وضعیت‌ ارزانقیمت‌ با تخمین‌ بایاس سنسورهای‌ اینرسی‌ با استفاده از فیلتر کالمن‌
  • موقعیت‌یابی‌ در محیط‌های‌ سرپوشیده با کمک‌ الگوریتم‌ تطبیق‌ نقشه‌
  • مکانیابی‌ با ابزارهای‌ اینترنت‌ اشیاء سلولی‌ با استفاده از فیلتر کالمن‌
  • موقعیت‌یابی‌ گوشی‌ هوشمند در محیط‌ سرپوشیده با استفاده از توان دریافتی‌ از مودمهای‌ Wi-

Fi

موقعیت‌یابی‌ و ناحیه‌بندی‌ با استفاده از RFId

  • موقعیت‌یابی‌ به‌ کمک‌ دوربین‌ و تشخیص‌ اشیاء مبتنی‌ بر الگوریتم‌ YOLOv5
  • گام شماری‌ با استفاده از سنسورهای‌ تلفن‌ همراه هوشمند (شامل‌ سنسورهای‌ شتابسنج‌، ژیروسکوپ و مغناطیس‌سنج‌)
  • تلفیق‌ سامانه‌های‌ ناوبری‌ GPS و INS جهت‌ افزایش‌ دقت‌ ناوبری‌ مبتنی‌ بر فیلتر کالمن‌ و شبکه‌ عصبی‌