مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

كيف تتنبأ شبكات الـ”5G” بمستقبل المدن الذكية؟

عالم التكنولوجيا           ترجمة

 

تتوقع الأمم المتحدة أن يعيش ثلثا سكان العالم في مناطق حضرية بحلول عام 2050؛ ما ينتج عنه 43 مدينة ضخمة (مناطق حضرية تضم أكثر من 10 ملايين نسمة).

ويمثل هذا التركيز للنشاط البشري إمكانية حدوث ضغط كبير على أنظمة النقل والمرافق والاتصالات؛ بالاضافة إلى  التحديات التي تلوح في الأفق وترتبط بتغير المناخ والوباء العالمي.

في نفس الوقت الذي يرتفع فيه عدد سكان المدن يزداد عدد أجهزة الاستشعار وأجهزة جمع البيانات،  ومن المتوقع أن يتوسع إنترنت الأشياء (IoT) إلى ما يقرب من 42 مليار جهاز متصل بحلول عام 2025؛ ما يولد أكثر من 79 زيتا بايت من البيانات. (واحد زيتا بايت هو 1 تريليون جيجا بايت.)

إذا تم تطبيق هذه المجموعة الهائلة من المعلومات بشكل مدروس يمكن استخدامها لفهم آليات التكيف الحضرية وتخطيطها وتحديد أولوياتها بشكل أفضل. ومن خلال تصور البيانات بشكل أكثر وضوحًا ومطابقتها مع التحديات الحقيقية؛ يمكننا تشكيل المستقبل.

التنبؤ بالمستقبل مع 5G 

DT هي صورة رقمية _تصور ثلاثي الأبعاد_ لمركز المدينة وأنظمتها المعقدة. تمكن هذه الأداة قادة المدن من محاكاة السيناريوهات التي تدعم التخطيط والاستجابة على المديين القصير والطويل؛ من خلال دمج البيانات حول كائنات العالم الحقيقي (المباني والأشجار والأرصفة) وحول عناصر البنية التحتية (أنابيب المياه وأنظمة الصرف الصحي وقنوات الاتصال)، جنبًا إلى جنب مع البيانات الثابتة ذات الصلة (لوائح التصاريح وقوانين البناء) والبيانات الديناميكية التي تتم معالجتها عند نقطة جمع البيانات، والمعروف أيضًا باسم الحافة (الظروف الجوية، وحركة مرور المشاة، وحركة المركبات).

ويمكن لمخططي المدن رسم صورة فورية لكيفية تصرف المدينة. يمكن أن تعكس هذه البيئة الافتراضية الواقع في الوقت الفعلي بالإضافة إلى اختبار النتائج المحتملة والتنبؤ بها.

تعمل حلول DT في التصنيع المتقدم منذ ما يقرب من عقدين من الزمن ولكنها تُستخدم الآن فقط على مستوى البلديات. وحتى وقت قريب لم تكن القوة النارية التكنولوجية اللازمة لإنجاح كل شيء ببساطة موجودة عبر البصمة الحضرية.

وتعتمد أداة تصور البيانات المتطورة هذه على تقنية الاستشعار المتقدمة والمستويات العالية من جمع البيانات والتحسين والتحليل، الأمر الذي يتطلب قوة حوسبة كبيرة وعرض النطاق الترددي. الآن بعد أن بدأت شبكات 5G في الانتشار داخل مدن الولايات المتحدة يجب أن نمتلك أخيرًا القدرة على إدراك الإمكانات الحقيقية لحلول DT.

تشغيل Digital Twins بواسطة 5G
ستتطور سرعة الشبكة وسعتها بسرعة مع انتشار شبكات الجيل الخامس؛ لتصبح لبنة تأسيسية للمدن الذكية المدن التي تعمل فيها التكنولوجيا والبيانات المتصلة على تعزيز عمليات المدينة وتحسين نوعية الحياة للسكان_  ويمكن لشبكة 5G أن تجعل حلول DT تنبض بالحياة؛ من خلال الارتقاء بإنترنت الأشياء إلى المستوى التالي وتمكين الحوسبة المتطورة على نطاق واسع.

وفي عالم ما قبل انتشار شبكات الجيل الخامس يمكن للمدن جمع بيانات عن تدفق المشاة أو تدفق حركة مرور المركبات أو تدفق المياه، لكن المعالجة والنقل تباطأت بسبب سعة الشبكة.

وبسبب الزيادة الكبيرة في السرعة والنطاق الترددي وعدد الأجهزة المتصلة التي يمكن أن تدعمها شبكة 5G؛ يمكن معالجة كميات هائلة من البيانات ونقلها وتحليلها في الوقت الفعلي تقريبًا. يمكن أن تشمل حالات الاستخدام العملي: التحضير قبل الحدث، والتعاون في الوقت الفعلي والاستجابة للكوارث الطبيعية ، وتحسين العمليات الحضرية.

ردع الكوارث

من خلال إنشاء نسخة طبق الأصل افتراضية قبل حدوث أحداث خطيرة مثل الأعاصير؛ يمكن أن تساعد DT في التخفيف من هذه الكوارث ودعم استراتيجيات الاستجابة.

على سبيل المثال: يمكن لمحاكاة تأثير موجات ارتفاع المياه وهبوب الرياح على الأرض والبنية التحتية الحالية أن تساعد في التنبؤ بالعناصر الحاسمة مثل قوة شبكة الطاقة وجهود الإخلاء الضرورية والأضرار المحتملة للهياكل.

ويساعد تجميع هذه التحليلات القادة على تحديد المشكلات المحتملة، وتحديد أولويات خطط العمل ، وربما منع الخسائر في الأرواح.

يمكن أن تعمل DT أيضًا كآلية دعم أساسية لتعيين الأصول المهمة وتتبعها في الوقت الفعلي عند وقوع أحداث كارثية. نظرًا لتصميم الأطر بالفعل وتم دمج مجموعات البيانات بالفعل؛ يمكن إعلام أصحاب المصلحة المتنوعين بسرعة ويمكن اتخاذ القرارات بسهولة أكبر بشأن توجيه شحنات الأغذية وتحديد خطوط الكهرباء وإنقاذ الأرواح.

 

مدن مستدامة

يمكن لتكنولوجيا DT أيضًا زيادة الفهم العام حول مكان وكيفية ومقدار الاستثمار في مناطق حضرية محددة للتخفيف من المشكلات البيئية. ومن خلال نمذجة تصميم شوارع المدينة مع تدفقات حركة المرور المتوقعة وجودة الهواء؛ يمكن للمدن تحسين نماذجها والتنبؤ بشكل أكثر دقة بنتائج استجابات محددة، مثل إغلاق الشوارع أو تقليل السرعة، بالإضافة إلى إضافة بنية تحتية خضراء مهمة مثل محطات شحن السيارات الكهربائية.

ويمكن لمطوري ومصممي العقارات استخدام DT في عملية التخطيط للمساعدة في تحديد كيفية زيادة كفاءة الطاقة؛ وذلك  من خلال نمذجة عناصر تصميم المباني مثل الألواح الشمسية أو حدائق الأسطح أو مواد البناء المستدامة مثل زجاج التعتيم التلقائي أو أنظمة الإضاءة التي تزيد من توفير الطاقة.

ويمكن أن تدعم DT القرارات الصديقة للبيئة التي ليس لها تأثير اقتصادي سلبي. ويمكن نمذجة تدابير الاستدامة قبل وضع أنظمة باهظة الثمن.

 Digital Twins و5G
من الواضح أن DT يمكن أن تلعب دورًا رئيسيًا في تحديد التطور التالي للمدن. فمن خلال مشاركة المعلومات ودراسات الحالة والنتائج المبكرة؛ يمكننا زيادة الوعي بهذه الأداة القوية.

في الوقت نفسه  من الأهمية بمكان الاستمرار في بناء البنية التحتية 5G التي تعتمد عليها DT، ويمكن لقادة المدن دعم هذا الجهد من خلال توحيد عملية التصاريح وتبسيط السياسات؛ بحيث يكون من الواضح لشركات النقل كيف يمكنهم الاستثمار وتسريع النشر.

مع تحضر العالم  ستصل المزيد من المدن إلى قدرة تتطلب حلولًا جديدة، وستظل الحاجة ملحة لجمع البيانات وتحسين فائدتها وتصور كيفية تطبيقها على التحديات الحضرية، مثل الاستجابة للكوارث والنقل والاستدامة.

 

إقرأ أيضا:

كيفية تعيين الموظفين في قطاع المدن الذكية

 

ولمتابعة أحدث الأخبار الاقتصادية اضغط هنا

الرابط المختصر :

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.