نقش اینترنت اشیاء در شهرهای هوشمند

به طور کلی، اینترنت اشیاء اصطلاحی است که به دستگاه‌های در حال رشدی اشاره دارد (در حال حاضر میلیاردها دستگاه) که از طریق شبکه و اینترنت با یکدیگر در سراسر جهان ارتباط برقرار کرده و می‌توان آنها را کنترل و مانیتور کرد. اینترنت اشیاء شامل حسگرهای هوشمند و دستگاه‌هایی است که اطلاعات و داده‌های مختلف را جمع‌آوری می‌کنند. در سطح عملیاتی اینترنت اشیاء، به عنوان نمونه می‌توان به کاربرد حسگرها در جمع‌آوری داده‌های آب و هوا اشاره کرد. اینترنت اشیاء در شهرها فرصت‌های جدیدی را ایجاد کرده است که باعث هوشمند شدن آنها شده است. از جمله فرصت‌های ایجاد شده در شهرهای هوشمند می‌توان به مدیریت ترافیک، کاهش آلودگی، استفاده بهتر از زیرساخت‌ها و ایمن و سالم نگه‌ داشتن شهروندان در شهرها اشاره نمود.مزایای اینترنت اشیاءصنایع از اینترنت اشیا برای مدیریت نوآورانه و نظارت بر فرآیندهای توزیع شده استفاده می‌کنند. به دلیل استفاده از اینترنت اشیاء، صنایع می‌توانند نظارت بر فرآیندها را از راه دور انجام دهند. زیرا اطلاعات و داده‌های لازم به طور مداوم برای آنها ارسال می‌شود. با توجه به هزینه کم اینترنت اشیاء، امکان نظارت و مدیریت فعالیت‌هایی که قبلاً غیرقابل دسترسی بودند، به وجود می‌آید. یکی از مهمترین جنبه‌های استفاده از اینترنت اشیاء، جنبه مالی است، زیرا این فناوری جدید می‌تواند جایگزین نیروی انسانی شود که نظارت و نگهداری منابع را برعهده دارد. در نتیجه، هزینه‌ها می‌تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد. از سویی دیگر، اینترنت اشیاء می‌تواند بینش جدیدی در خصوص شرایط مختلف بر چرخه تولید را ایجاد کند.نقش تلفن همراه در توسعه اینترنت اشیاءدر حال حاضر، بیشتر افراد گوشی هوشمند در اختیار دارند و تعداد زیادی از کارهای روزمره با تلفن‌های هوشمند همراه قابل انجام است. گوشی‌های همراه این فرصت را ایجاد می‌کنند تا کاربران بتوانند از خدمات اینترنت اشیاء استفاده کنند. تعامل با اینترنت اشیاء از طریق گوشی‌های تلفن همراه تنها به این دلیل است که امکان استفاده از یک پلتفرم محاسباتی را فراهم می‌کند. ابراز نگرانی در خصوص استفاده دستگاه‌های متصل به اینترنت اشیاء، درست نیست. اینترنت اشیاء امکان پایش بهتر تجهیزات را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، به چراغ چک خودرو در وسایل نقلیه می‌توان اشاره کرد. این چراغ، نیاز وسایل نقلیه به تعمیرات را نشان می‌دهد که در صورت عدم وجود آن، کاربر باید خودروی خود را در بازه زمانی مشخص به تعمیرگاه ببرد. اینترنت اشیاء در تجهیزات این امکان را به مصرف‌کننده می‌دهد تا با استفاده از گوشی تلفن همراه خود با تجهیزات ارتباط برقرار کرده و آنها را کنترل نماید. به عنوان نمونه می‌توان به ارتباط کاربر با مثلاً ماشین لباس‌شویی و دریافت گزارش‌های مربوط به مصرف آب و برق (برحسب هفته و ماه) از طریق تلفن همراه اشاره کرد. در کل، هر دستگاه دارای قابلیت اتصال به اینترنت این امکان را فراهم می‌سازد که داده‌ها به سرورها ارسال و دریافت شود و از این طریق بتوان آنها را کنترل کرد.نقش اینترنت اشیا در شهرهای هوشمنددر بررسی شهرهای جهان و رشد جمعیتی در شهرها، این نکته قابل توجه است که براساس پیش‌بینی‌های انجام شده، 60 درصد از جمعیت جهان تا سال 2030 در شهرها زندگی خواهند کرد. این در حالی است که شهرهای بزرگ جهان، با انبوهی از جمعیت شهروندان مواجه هستند. توکیو، با بیش از 38 میلیون نفر جمعیت، جاکارتا با بیش از 32 میلیون نفر و دهلی با حدود 26 میلیون نفر جمعیت، نمونه‌ای از این شهرها هستند. آنچه شهرها را با چالش همراه می‌کند، کمبود آب آشامیدنی، تولید پیماند، افزایش ترافیک و آلودگی هوا است. پس این سؤال مطرح می‌شود که چگونه می‌توان با این چالش‌ها مقابله کرد؟ یکی از راه‌حل‌های اصلی در این زمینه، مفهوم شهر هوشمند است که با استفاده از تکنولوژی می‌تواند منابع را بهینه استفاده کرده و کیفیت زندگی را بهبود بخشد. در این بخش به 5 جزء اصلی قابلیت استفاده از اینترنت اشیاء در شهرهای هوشمند اشاره می‌شود.1- زیرساخت هوشمندشهرها باید شرایط و زیرساخت‌های لازم برای توسعه شهری را مهیا نمایند. در این شرایط، فناوری‌های دیجیتال اهمیت پیدا می‌کند. زیرساخت‌ها و ساختمان‌های شهری باید کارایی و پایداری بیشتری نسبت به گذشته داشته باشند که در این زمینه اینترنت اشیا با جمع‌آوری داده‌های لازم می‌تواند کمک کند. از سویی دیگر، شهرها باید تا حد امکان نسبت به کاهش CO2 اقدام نمایند که به عنوان نمونه می‌توان به سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های خودروهای برقی و خودروهای خودران اشاره کرد. شهرهای هوشمند از فناوری‌های هوشمند در دستیابی به زیرساخت‌های با مصرف انرژی پایین و سازگار با محیط زیست استفاده می‌کنند. به عنوان مثال می‌توان به استفاده از فناوری‌های نوین در روشنایی هوشمند پارک‌ها و معابر اشاره کرد که تنها در زمانی که شخصی از آن منطقه عبور می‌کند، سطح روشنایی را تنظیم نماید. این روش به کاهش مصرف انرژی الکتریکی منجر می‌شود.2- مدیریت هوای شهرزیمنس، یک مجموعه نرم‌افزار مبتنی بر خدمات ابری متن باز را تهیه کرده است که با استفاده از داده‌های زمان واقعی، میزان انتشار آلودگی هوا را پیش‌بینی می‌کند. با استفاده از این نرم‌افزار، امکان پیش‌بینی آلودگی هوا تا سه تا پنج روز آینده با دقت 90 درصد امکان‌پذیر است. دقت پیش‌بینی آلودگی هوا به تجهیزات و فناوری‌های استفاده شده در اندازه‌گیری داده‌های شهری مرتبط است. در نرم‌افزار ارائه شده توسط زیمنس از شبکه عصبی برای تحلیل داده‌ها استفاده می‌شود. در این نرم‌افزار، داده‌ها توسط حسگرهای موجود در سطح شهر جمع‌آوری شده و پیش‌بینی‌های لازم انجام می‌شود. نتیجه استفاده از این برنامه، معرفی مناطق جدید زیست محیطی براساس آلودگی‌های هوا، کنترل ترافیک و ایجاد طرح‌های مختلف ترافیکی است.3- مدیریت ترافیکیکی از چالش‌های مدیریت شهرهای بزرگ، بهینه‌سازی ترافیک در شهرها است.در لس‌آنجلس، به عنوان یکی از شلوغ‌ترین شهرهای جهان، از فناوری‌های جدید برای مدیریت حمل و نقل هوشمند و کنترل هوشمند ترافیک استفاده شده است. در این شهر، از داده‌های جمع‌آوری شده حسگرهای ترافیکی برای دریافت اطلاعات زمان واقعی جریان‌های ترافیکی استفاده شده و با تحلیل آنها چراغ‌های راهنمایی به صورت خودکار در عرض چند ثانیه تنظیم می‌شود. در این سیستم، از داده‌های زمان‌های گذشته برای پیش‌بینی محل‌های ترافیکی استفاده می‌گردد.4- پارکینگ هوشمنددر پارکینگ هوشمند، با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده توسط حسگرها، زمان خروج وسایل نقلیه از منطقه پارک مشخص می‌شود. با استفاده از پلتفرم ایجاد شده بر روی گوشی‌های تلفن همراه، رانندگان می‌توانند پارکینگ‌ لازم جهت توقف را پیدا نمایند. پارکینگ‌های هوشمند به سرمایه‌گذاری زیاد و زیرساخت‌های پیچیده نیاز نداشته و یکی از نیازهای اصلی در شهرهای هوشمند است.5- مدیریت هوشمند پسماندراه‌حل‌های هوشمند پسماند به بهینه‌سازی کارایی جمع‌آوری پسماند و کاهش هزینه‌های عملیاتی و رسیدگی بهتر به مسائل زیست محیطی مرتبط با جمع‌آوری ناکارآمد پسماند کمک می‌کند. در این سیستم، سطل‌ها و مخازن پسماند به حسگرهای تعیین سطح مجهز شده و پس از رسیدن پسماند به میزان مشخصی، از طریق تلفن همراه به راننده خودرو جمع‌آوری پسماند مکان آن مخزن اطلاع داده می‌شود. در این روش، پیامی برای مرکز کنترل صادر می‌شود تا از تخلیه نیمه خالی مخازن جلوگیری شود.کاربردهای آتی اینترنت اشیاءصنایع و شهرهای هوشمند، برنامه‌ریزی برای استفاده از اینترنت اشیاء در آینده را جزء برنامه‌های خود قرار داده‌اند. در این بخش، به دو مورد از این برنامه‌ها اشاره می‌شود.1- برنامه مرسدس بنز برای استفاده از اینترنت اشیاء (Vision Van)در این برنامه، شرکت مرسدس بنز می‌خواهد از فناوری‌های نوین برای تحویل بار به شهروندان با استفاده از پهبادها استفاده کند. بارگیری به صورت دستی می‌تواند زمانی بین نیم تا یک ساعت و نیم صرف کند که استفاده از این پهبادها می‌تواند در زمان لازم برای برگیری و ارسال مرسولات به شهروندان صرفه‌جویی کرد. بررسی‌ها نشان داده است که تحویل مرسوله به شهروندان با استفاده از این فناوری می‌تواند تا 50 درصد کوتاهتر از ارسال به صورت سنتی باشد.2- چشم هوشمند (Smart Eye)فناوری چشم هوشمند، چیزی شبیه به عینک گوگل است که با استفاده از حسگرها و دسترسی‌های مختلف به اینترنت می‌تواند گزینه‌ها و ویژگی‌های مختلف را در مقابل شهروندان قرار دهد ولی باعث حواس‌پرتی آنها نشود. در این فناوری، امکان خواندن پیام، مرور صفحات وب و دیگر امکمانات را در اختیار کاربر قرار می‌دهد.جمع‌بندیآینده اینترنت اشیاء، نامحدود است. اینترنت اشیاء می‌تواند خدمات بیشماری را در حوزه‌های مختلفی از قبیل تولید، رستوران‌ها، مراقبت‌های بهداشتی، آموزش و غیره ارائه نماید. شهرهای هوشمند می‌توانند از یک پلتفرم مبتنی بر اینترنت اشیاء برای مدیریت شهری استفاده کرده و داده‌های لازم برای تصمیم‌‎گیری به ویژه در زمان‌های بحران را از حسگرها به دست آورند. استفاده از بستر ابری این امکان را فراهم می‌کند که اشتراک‌گذاری داده‌ها به راحتی انجام شود.