زیر ساخت های شهری در چندقدمی هوشمند سازی

سیران خانعلی زاده؛ بازار: تقریبا ۱۰ هزار سال پیش، انسان  به رمز  راز نهفته در کشاورزی و پرورش دام  پی برد و موفق به تهیه غذای خود از این منابع  شد. بشر راهی برای زنده ماندن یافت بدون اینکه به سرزمین دیگری برود و منابع جدید غذایی پیدا کند. و همه چیز اینگونه شروع شد. کمی قبل از انقلاب صنعتی بود که شهر های امروزی که ما می شناسیم پا به عرصه گذاشتند، فناوری های جدید در مقیاس انبوه تولید شدند وسرعت رشد چندین برابر گشت. کلان شهرها بشدت پیشرفت کردند و ماشین ها  به همه ی جوانب زندگی مدرن نفوذ کردند.

به منظوربهبود این جوامع بزرگ و جلوگیری از فروپاشی آنها، تکنولوژی های هوشمند همیشه مهم و حیاتی بوده اند. شهرها به سیستم های حمل و نقل ایمن، بهداشت  ، سرپناه و غذای بیشتر نیاز دارد؛ این لیست برای همیشه وجود خواهد داشت و هیچ گریزی از آن نخواهد بود. اگرچه از دوره های بدوی بسیار دور گشته ایم اما در آینده راه طولانی تری پیشرو خواهیم داشت. درادامه این گزارش به نقل از سایت « Citypossible » ،مروری بر مولفه های یک شهر هوشمند خواهیم داشت.

طبق گزارش  CNBC، برخی از تحلیلگران پیش بینی می کنند، کمپانی های بزرگ فناوری همانند گوگل و اپل آینده صنعت ماشین های مدرن را در دست خواهند داشت. سوخت این ماشین ها از منابع طبیعی همانند گاز فشرده طبیعی، الکتریسیته و هیدروژن خواهد بود

آینده شهرها چگونه خواهد بود؟

به یقین، آینده شهرها در دست تکنولوژی و فناوری های نوین  خواهد بود؛ شهرها دیگر شهر  خوانده نمی شوند بلکه  پدیده شهر هوشمند بر سر زبانها خواهد افتاد. اما شهر هوشمند فقط شهری نیست که از فناوری جالب استفاده کند. این شهری است که عادت ها و نیازهای شهروندان خود را به دقت مطالعه می کند و سعی می کند آنها را به مناسب ترین روش رفع کند.

خودرو های هوشمند

وسایل نقلیه بخصوص خودروهای سواری  از دو دهه گذشته رشد بسیار چشمگیری به خود دیده اند، این پیشرفت همچنان در حال افزایش است و بدون شک آینده در خور ستایشی را برای خود رقم خواهد زد. در آینده نه چندان دور شهرهای هوشمند مملو از ماشین های هیبریدی، الکتریکی  وحتی خودرو های بدون سرنشین  خواهد بود.

طبق گزارش  CNBC، برخی از تحلیلگران پیش بینی می کنند، کمپانی های بزرگ فناوری همانند گوگل و اپل آینده صنعت ماشین های مدرن را در دست خواهند داشت. سوخت این ماشین ها از منابع طبیعی همانند گاز فشرده طبیعی، الکتریسیته و هیدروژن خواهد بود  و در برخی از این خودروها لنت های دریافت انرژی مکانیکی تعبیه خواهد شد که قادرند انرژی الکتریسیته مورد نیاز خود را بدون منبع خارجی تولید کنند.

ارتباطات بین وسایل نقلیه (V۲V) و وسایل نقلیه به زیرساخت ها (V۲I)  ممکن خواهد شد به طوری که خودروها علاوه بر تغییر شرایط جاده، به طور خودکار از موقعیت و حرکت وسایل نقلیه دیگر نیز آگاه می شوند. علائم جاده ای و علائم راهنمایی و رانندگی ارتباطات خودکار و ثابت را برای وسایل نقلیه فراهم می کند و اجازه می دهند  خودروها بدون تداخل راننده سرعت  را افزایش ویا کاهش دهد.با نصب این عناصر - که از قبل از نظر فنی در دسترس قرار گرفته اند - اتومبیل بدون راننده به واقعیت تبدیل خواهند شد.

سیستم های فرمان اضطراری خودکار با ترمز و فرمان فرار باعث کاهش یا جلوگیری از برخورد خطرناک در آینده می شوند. شرکت نیسان موتور  Nissan   از جمله شرکتهایی است که در حال طراحی  پلتفرم هایی   برای تشخیص ناتوانی راننده در کنترل خودرو، سنسورهایی شناسایی  الکل، دوربینهایی  کنترل حالت های صورت، یا نرم افزاری برای تشخیص رانندگی نامناسب است و در دهه آینده تمامی خودرو ها به این تجهیزات هوشمند مجهز خواهند شد.

امروزه بیشتر از پنجاه درصد انسان  ها در شهرها زندگی می کنند و براساس مطالعات انجام شده تا ۳۰ سال دیگر این میزان به ۷۵ درصد افزایش خواهد یافت، این  موضوع به معنای ساخت خانه برای ۳ میلیارد انسان در طول این مدت خواهد بود

بر اساس مطالعات دانشگاه واشینگتن، ساختار و بدنه خودروها نیز تحولاتی را تجربه خواهند کرد و مواد همانندفولاد سبک، آلومینیوم، مواد کامپوزیت و پلاستیک ها برای کاهش وزن و بهبود قابلیت تصادف می شود. به عنوان مثال، بدنه تسلا رودستر از کامپوزیت فیبر کربن اپوکسی سبک ساخته شده است که به اندازه فولاد مقاوم است و ۳۰٪ وزن کمتری دارد. با کاهش هزینه های تولید مواد، تولیدکنندگان بیشتری به مواد کامپوزیت برای وسایل نقلیه خود روی خواهند آورد.

ساختمان های مسکونی و تجاری هوشمند  

امروزه بیشتر از پنجاه درصد انسان  ها در شهرها زندگی می کنند و براساس مطالعات انجام شده تا ۳۰ سال دیگر این میزان به ۷۵ درصد افزایش خواهد یافت، این  موضوع به معنای ساخت خانه برای ۳ میلیارد انسان در طول این مدت خواهد بود. و اگر انسان بدنبال شهرهای هوشمند است ابتدا لازم است ساختمان های خود را به تجهیزات هوشمند تجهیز کنند.

ساختمان های که ما در آنها کار وزندگی میکنیم  ۴۵ درصد از دی اکسید کربن موجود د اتمسفر راتولید می کنند. اما یک ساختمان هوشمند در یک هوشمند به گونه ای طراحی خواهد شد که کمترین میزان دی اکسید خروجی را خواهند داشت  و سوخت مصرفی در خود ساختمان  تجدید پذیر خواهد بود.

بر اساس پیش بینی ها مرکز تحقیقت  Eni Research Centre، تمامی ساختمان های مسکونی و تجاری از دو تکنولوژی  برای ایجاد انرژی استفاده خواهند کرد؛   اولین مورد   Organic PhotoVoltaics  نام دارد که  مبتنی بر سلول های خورشیدی ارگانیک خواهد بود، و دومین نوع تکنولوژی Luminescent Solar Concentrators  است و مبتنی بر پنجره های تولید انرژی و تهویه هواست.

ساختمان های که ما در آنها کار وزندگی میکنیم  ۴۵ درصد از دی اکسید کربن موجود د اتمسفر راتولید می کنند. اما یک ساختمان هوشمند در یک هوشمند به گونه ای طراحی خواهد شد که کمترین میزان دی اکسید خروجی را خواهند داشت  و سوخت مصرفی در خود ساختمان  تجدید پذیر خواهد بود

تهویه  مناسب هوای ساختمان یکی از مهم ترین نقاط قوت خواهد بود. به یقین، ساختمان های آینده با استاندارد های سختگیرانه تری احداث خواهند شد. برا اساس سایت energy saving  trust  بیشتر کمپانی های محصولات  تهویه هوا بدنبال دستیابی به سه نوع سیستم  تهویه هستند که در آینده نزدیک  به آن دست خواهند یافت؛ تهویه منفعل (PSV)، تهویه مکانیکی عصاره (MEV) و تهویه مکانیکی با بازیابی گرما (MVHR)  از جمله تجهیزاتی خواهند بود که به ساختمان های هوشمند اضافه خواهند شد.

تکنولوژی ها هوشمند در منازل

بدون اینترنت اشیاء رویایی یک شهر هوشمند سرابی بیش نخواهد بود. اینترنت اشیا به عنوان جزی از هوش مصنوع تمامی مولفه های موجود در یک شهر را به هم مرتبط و وابسته می سازد. در واقع سنسور های  اینترنت اشیا داده ها را از تمامی منابع جمع آوری کرده وبراساس پلتفرم هوشمندتری تجزیه وتحلیل می نامید.

در شهر هوشمند تمامی دستگاه ها اعم از خانگی، ترافیکی، حمل و نقلی، سیستم های تولید غذا باهمدیگر  در حال مکاتبه و تبادل اطلاعات خواهند بود. اتصالات بی سیمی در همه ساختمان ها  فراگیر و مطمئن خواهند بود؛ توسعه فناوری شبکه‌های   LPWAN برای اکثر برنامه‌های کاربردی شهر هوشمند بسیار مناسب است و باعث کارایی بیشتر در صرف هزینه‌ها در همه جا خواهد شد. این تکنولوژی‌ها شامل LTE Cat M، NB-IoT، LoRa، بلوتوث  ، پروتکل    zigbee و  z-wave  و چندین مورد دیگر است که همه به ساختار شهرهای متصل و هوشمند، کمک می‌کنند. و علاوه بر فناوری های نام برده، ظهور نسل پنجم اینترنت  و بالاتر نقطه عطفی خواهند بود در سرعت تحقق شهر هوشمند و استقرار برنامه‌های جدید.

بر اساس تحقیقات دانشگاه ماساچوست،  برای توسعه شهرهای هوشمند پایدارلازم است  همه شرکت کنندگان در این اکوسیستم پیچیده، اطلاعات را به اشتراک گذاشته  و با سایر داده‌هایی که در لحظه یا Real Time تجزیه و تحلیل نمایند  و در راستای پیشبرد عملکرد ها تصمیمات آگاهانه در هر لحظه اتخاذ  نمایند.

مزیت های شهر هوشمند

- صرفه جویی در مصرف منابع غیر تجدید پذیر همانند آب و سوخت های فسیلی

- افزایش کیفیت زندگی شهروندان

- سرعت تبادل اطلاعات بین رشته ای

- ارتقاء و گسترش تجارت مبتنی بر الکترونیک

- ارتقاء کیفیت  درمان و بهداشت به سبب فناوری های دستیار پزشک

- گسترش خودرو های هوشمندتر و ایمن تر با کمترین میزان آلاینده خروجی