اتصال‌پذیری و ارتباطات

امروزه در عصر پیشرفت فناوری، زندگی بشر با حجم زیادی از نیازهای افراد دست و پنجه نرم می‌کند. دانشمندان و طراحان با فناوری جدید هوشمندسازی در زندگی مردم تحول عظیمی را ایجاد کرده و سبب افزایش سطح کیفی زندگی آنها شده است. اما با به وجود آمدن هر تحولی در فناوری نیازهای کاربران فناوری نیز افزایش می‌باشد، از این رو طراحان از یک فناوری جدیدی به نام اینترنت اشیا را در فرایند هوشمند سازی و ساخت شهر هوشمند جهت پاسخگویی به نیازهای کاربران رونمایی کردند.
بسیاری از بخش‌های شرکتی برای بهبود مدل‌های تجاری خود به فناوری‌های جدید روی آورده‌اند. شهرهای بزرگ نیز از این قاعده مستثنی نیستند و اینترنت اشیا را برای بهبود کیفیت زندگی شهروندان خود معرفی می‌کنند. 

معرفی نوآوری های اینترنت اشیا در بهبود شهرها
اینترنت اشیا (IoT) استفاده بی‌نهایت برای شهرها دارد، از مدرن سازی حمل و نقل شهروندان در سطح شهر گرفته تا بهبود مراقبت‌های بهداشتی اینترنت اشیا مفهومی است که ارتباط بین چندین دستگاه از ماشین لباسشویی گرفته تا کتاب را توصیف می‌کند. هدف آن برقراری ارتباط وسایل مختلف با یکدیگر و هوشمندتر و مستقل کردن آنها است. برای دستیابی به این هدف باید از پروتکل IPv6 استفاده شود که امکان دریافت و ارسال بسته‌های داده‌ای به هر دستگاه متصل به شبکه را فراهم می‌کند.

یکی از کاربردهای اصلی اینترنت اشیا هوشمندسازی شهرها و در نتیجه افزایش کارآیی آنهاست. یکی از شهرهایی که از همان ابتدا روی اینترنت اشیا سرمایه‌گذاری کرد، بارسلونا بود. این کشور IoT را از بکارگیری فناوری‌های مختلفی که از شبکه‌های شهری مانند حمل و نقل و چراغ‌های خیابان استفاده می کنند آغاز کرد. یکی دیگر از شهرهای برجسته هوشمند ، شیکاگو است که مجموعه‌ای از سنسورهای تعاملی را برای دستیابی به اطلاعات در زمان واقعی در مورد آب و هوا ، کیفیت هوا ، رطوبت و فشار هوا نصب کرده است.

طبقه‌بندی کاربرد اینترنت اشیا در شهرهای هوشمند

امروزه استفاده از اینترنت اشیا در شهرهای به اصطلاح “هوشمند” رو به گسترش است، بنابراین طبقه‌بندی کاربرد آن براساس نیازهای مختلف مهم است:

حمل و نقل شهرهای هوشمند

اینترنت اشیا به تامین نیازهای حمل و نقل شهروندان کمک کرده است. این اطلاعات امکان ایجاد استراتژی‌های جدید برای بهبود سیستم حمل و نقل شهری را فراهم می‌کند. یکی از اصلی‌ترین مشکلات حمل و نقل که شهرهای بزرگ با آن روبرو هستند، ترافیک است. برخی از شهرها چراغ راهنمایی سنتی را با مدل‌های هوشمند جایگزین کرده‌اند که بخش‌هایی از جاده‌های دارای ترافیک بیشتر را در اولویت قرار می‌دهند. این نوع چراغ راهنمایی همچنین می‌تواند تعداد تصادفات را کاهش دهد. به عنوان مثال، اگر سریع‌تر از سرعت مجاز از کنار چراغ راهنمایی عبور کنید، سرعت ماشین شما کم می‌شود.

دانمارک علائم راهنمای جاده ای را نصب کرده است که توسط خود شهروندان به روز می‌شوند. این علائم سریع‌ترین جاده‌ها و مناطقی را که بیشترین ترافیک را دارند گزارش می‌دهند. همچنین برخی از شهرها شروع به توسعه برنامه‌های تلفن همراه کرده‌اند تا به شهروندان اطلاعات بلادرنگ در مورد وسایل حمل و نقل  عمومی را که روزانه استفاده می‌کنند، ارائه دهند. به عنوان مثال، برنامه Moovit که در ۵۰۰ شهر وجود دارد، داده های بلادرنگ مسیر شما را ارائه می‌دهد و به شما اطلاع می‌دهد که اتوبوس شما در چه ساعتی خواهد رسید و در کجا مکان‌های پارکینگ رایگان و غیره وجود دارد.

بهره‌وری انرژی در شهرهای هوشمند

چندین شهر در سراسر جهان با جایگزینی نورپردازی هوشمند با مدل‌های سنتی، در مصرف انرژی خود صرفه‌جویی کرده‌اند. این یک فناوری است که بر اساس چگونگی استفاده شهروندان از چراغ‌های خیابان، زمان روشن و خاموش شدن چراغ را برنامه‌ریزی می کند. این برنامه می تواند به طور متوسط ​​۳۰٪ از مصرف انرژی را کاهش دهد، اگر چه اسلو با کمک این استراتژی موفق شد ۶۲٪ مصرف انرژی را کاهش دهد. همچنین انتظار می‌رود شبکه‌های هوشمندی ایجاد شود که می‌توانند به ساختمان‌های جامعه در صرفه‌جویی بیشتر در مصرف برق و مدیریت وسایل نقلیه الکتریکی که به انرژی نیاز دارند، کمک کنند.

بهبود خدمات شهروندی در شهرهای هوشمند

فناوری‌های جدید در صورت استفاده صحیح، با بهبود برنامه‌ریزی‌های شهری، می‌توانند به افزایش کیفیت زندگی ساکنان کمک کنند. اینترنت اشیا و تجزیه و تحلیل داده‌های پیش بینی شده‌ای که ارائه می‌دهد، پیش‌بینی مشکلات را امکان‌پذیر می‌کند و بنابراین، در صورت وقوع حوادث غیر منتظره، ظرفیت پاسخگویی بیشتر و بهتری از سوی مقامات وجود خواهد داشت.

مدیریت سیستم ترافیک
با گسترش شهرها، تعداد اتومبیل ها و رانندگان  نیز در حال افزایش است. این ازدحام منجر به بروز مشکلاتی از قبیل حجم بالای ترافیک و افزایش میزان تصادفات می‌باشد. در دنیای امروز ازدحام ترافیک به خصوص در شهرهای بزرگ و کلان شهرها هنوز یک مسئله بسیار مهم است. برای حل این مشکل سیستم‌های هوشمند ترافیکی از چراغ های راهنمایی گرفته تا سیستم‌های پارکینگ برای کنترل جریان ترافیک در شهرهای بزرگ و شلوغ به کار گرفته شده است.

چراغ های راهنمایی و رانندگی هوشمند

 اولین راهکار IOT در ساخت شهر هوشمند، برای رفع مشکلات ترافیکی، جایگزینی سیستم غیر قابل اعتماد فعلی گزارش‌دهی میزان ترافیک در سطح شهر با یک یک سیستم جامع بسیار هوشمند ترافیکی است. در این سیستم چراغ های راهنمایی و رانندگی به سنسورهای دریافت اطلاعات ترافیک و ماشین‌های متصل هستند. به این صورت که اطلاعات دقیق خاموش و روشن شدن چراغ‌ها، ازدحام ترافیک، تصادفات رانندگی در این سیستم به رانندگان در زمان واقعی مخابره می‌شود.

این سیستم تغییر مسیر زودهنگام را برای رانندگان جهت رهایی از گیر افتادن در ازدحام ترافیک سطح شهر را فراهم می‌کند. در واقع رانندگان به آسانی با توجه به مبدا و مقصد خود، مسیر مناسب را به صورت پویا دریافت می‌کنند. همچنین با بررسی ترافیک شهر، از طریق پیش بینی ازدحام، خیابان‌های مستعد ترافیک را شناسایی کرده و مسیریابی می‌شوند. عمده مزیت این سیستم جامع هوشمند کاهش ترافیک خیابان‌های سطح شهر می‌باشد.