عالم التكنولوجيا     ترجمة

أصبح مفهوم المدينة الذكية عاملًا رئيسيًا في التنمية الحضرية المستدامة. إنه تجميع لاستراتيجيات التخطيط الحضري مع الكثير من الفوائد بعيدة المدى، بما في ذلك التوزيع الفعال للموارد، وسرعة تنفيذ السياسات، والتواصل السلس، ومجموعة من الفوائد البيئية.

اليوم تزدهر المدن الذكية في كل ركن من أركان العالم؛ حيث كانت سنغافورة وكوبنهاغن وأمستردام وأوسلو من رواد هذا الاتجاه الجديد بلا منازع.

فيما يلي أربع تقنيات رئيسية للمدن الذكية تكتسب قوة جذب كبيرة وتم تبنيها عالميًا في التطور الحديث للمدن الذكية:

1- أجهزة إنترنت الأشياء الذكية

تزود هذه التكنولوجيا الحديثة المدن الذكية بالقدرة على مراقبة المرافق والأجهزة الحضرية والتحكم فيها وإدارتها عن بُعد، فضلًا عن إنشاء رؤى جديدة ومعلومات قابلة للتنفيذ من التدفقات الكمية لبيانات الوقت الفعلي.

إن إنترنت الأشياء له أهميته الأساسية في التنمية الشاملة للمدن الذكية، لا سيما في تعزيز الترابط الحضري. كما تحتوي أجهزة إنترنت الأشياء هذه على مستشعرات ذكية ومحركات وأجهزة مراقبة وبرامج ذكاء اصطناعي يمكن للمدينة من خلالها تحسين إمكانية الوصول والتنقل الحضري بشكل كبير، وتعزيز الشمول الاجتماعي، وزيادة كفاءة الطاقة، وفي النهاية الوصول إلى الاستدامة.

ومن الأمثلة النموذجية لإنترنت الأشياء في المدن الذكية: أجهزة الاستشعار الذكية الموجودة في إنارة الشوارع (E-Street) في أوسلو. وهو برنامج على مستوى المدينة يهدف إلى تحسين كفاءة نظام إنارة الشوارع.

لقد قامت أوسلو بدمج إضاءة شوارع المدينة في شبكة واحدة يمكن الوصول إليها عن بُعد تتيح إدارة مستوى الإضاءة ومراقبته باستخدام التطبيقات المستندة إلى الإنترنت. ويمكن لنظام E-Street ضبط شدة الإضاءة وفقًا لوقت السنة والاحتياجات في مواقف محددة؛ ما يؤدي إلى مزيد من التحسين لاستخدام الطاقة في المدينة. وقد ساهمت مصابيح الشوارع الذكية البالغ عددها 20000 بأوسلو في توفير إجمالي للطاقة بنسبة 70% تقريبًا.

2- الطاقة الذكية

الاستدامة الحضرية عنصر حيوي للمدن الذكية؛ لتحقيق ذلك من الضروري الاستثمار في إدارة طاقة فعالة وصديقة للبيئة.

ومع النمو السريع للتجمعات الحضرية في العقود الأخيرة ارتفع الطلب على إمدادات الطاقة بشكل كبير. في بعض الأحيان يكون مرتفعًا لدرجة أنه يتجاوز الموارد المحلية. الحل طويل الأجل لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة هو ما يسمى “سلسلة الطاقة الذكية”، والتي تعتمد بالكامل على مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. يسمح هذا النظام بنقل الطاقة النظيفة والمستدامة اللامركزية إلى كل ركن من أركان المنطقة الحضرية؛ من خلال نظام رقمي ذكي.

على سبيل المثال: يعد مشروع EnergyLab Nordhavn في مدينة كوبنهاغن أحد أكثر الرسوم التوضيحية رمزية ورؤية للطاقة الذكية. ومن أجل الوصول إلى الحياد الكربوني بحلول عام 2050 بدأت المدينة في بناء شبكة طاقة ذكية ضخمة. وتهدف تلك المبادرة إلى معالجة مشكلة تعزيز المرونة في شبكة الطاقة التي تعتمد بشكل متزايد على مصادر الطاقة المتقطعة.

يتم ذلك عن طريق اختبار البطاريات الكبيرة والمركبات الكهربائية لتقليل ذروة الحمل على الشبكة ونشر التدفئة الذكية في 85 وحدة سكنية؛ لتقليل العبء على دائرة التدفئة مع تعزيز الراحة الداخلية في الوقت نفسه. حتى الآن يستفيد من هذه المبادرة أكثر من 7000 منزل في المنطقة الحضرية.

وعلى الرغم من أن تصور مفهوم الطاقة الذكية يبدو واعدًا إلا أنه لا يزال هناك عدد قليل من التحديات التشغيلية التي لا مفر منها لوضعها موضع التنفيذ. ومن الصعب ضمان دقة العدادات الذكية لقياس الطاقة في جميع الأوقات، وفي معظم الحالات يمكن أن تؤدي عمليات الكشف الخاطئة هذه إلى إهدار الطاقة بشكل مزمن وتتعارض مع هدف الاستدامة.

3- النقل الذكي

النقل هو القلب النابض للمدينة؛ لذا تم إعطاء الأولوية للتنقل الحضري الذكي وشبكات النقل في العديد من مبادرات المدن الذكية. غالبًا ما يتم تضمين المجالات الحضرية مثل النقل متعدد الوسائط ومواقف السيارات الذكية وإشارات المرور الذكية في هذا المفهوم.

يعتمد هذا النهج على إعادة التفكير في البنية التحتية للنقل المستخدمة في الحياة اليومية، وليس فقط في السيارات التقليدية والمركبات الكهربائية والنقل العام، ولكن أيضًا أشكال النقل الجديدة والمبتكرة تمامًا مثل خدمات مشاركة الركوب عند الطلب.

وهناك مثال حي على ذلك: سنغافورة لديها ريادة لا يمكن التغلب عليها في تجربة التنقل الذكي؛ حيث تعد Smart Mobility 2030 للمدينة خطة رئيسية مدتها 15 عامًا توضح كيفية تطوير الدولة لأنظمة النقل الذكية.

وتعد (ITS) شبكة نقل معقدة تتكون من نظام المراقبة والاستشارة للطرق السريعة، ونظام تحديد الرابط الأخضر، والعيون الإلكترونية للتقاطع، ومسح المرور، ونظام توجيه مواقف السيارات، ونظام إلكتروني لتسعير الطريق ومحطات الحافلات الذكية. وتتمثل مهمة الخطة في استخدام أحدث مشاريع أنظمة النقل الذكية وتكنولوجيا النقل؛ لتحسين شبكات النقل وتحسين تجارب السفر للركاب عبر سنغافورة بطريقة مستدامة.

ومع ذلك بالنسبة لمعظم المدن النامية فهي تفتقر إلى الأموال اللازمة لدعم مشاريع البنية التحتية، وكذلك يصعب تخطيط مشاريع البنية التحتية للنقل الحضري وتنفيذها، لا سيما في المناطق المكتظة بالسكان؛ حيث يمكن أن تكون مخاوف الاستحواذ على الأراضي وإعادة التوطين معقدة للغاية.

4- المباني الذكية

ازدهار المباني الذكية ضروري لرفاهية المدينة الذكية على المدى الطويل. والمبنى الذكي هو أحد المباني التي تستخدم إجراءات تلقائية رقمية لإنشاء أنظمة المبنى، بما في ذلك: الإضاءة ومعدات المعالجة والسباكة وأنظمة التحكم في الوصول واللافتات الرقمية وأنظمة تحديد الطريق وأنظمة الأمان.

وتعد إحدى السمات البارزة لمثل هذه المباني الحديثة هي قدرتها على التكيف مع المناخ، ويمكن للمباني ذات التطورات التكنولوجية أن تقلل بسهولة من استخدام الموارد وتحسن كفاءة الطاقة، وتبسط الصيانة، وتقلل من تكاليف التشغيل، وتوفر بيئة أنظف لشاغليها.

أحد الأمثلة الرائدة للمباني الذكية هو The Edge في أمستردام،والذي يعد المبنى الأذكى والأخضر في العالم، مع أعلى درجة استدامة تم منحها على الإطلاق: 98.4%. ومع وجود حوالي 28000 جهاز استشعار مجهز بالداخل يتم توصيل كل فرد داخل المبنى من خلال تطبيق الهاتف المحمول. والميزة هي أن المباني الذكية يمكنها حفظ جدول زمني لكل موظف، وتزويدهم بتعليمات حول المكان الذي يجب أن يذهبوا إليه للتأكد من أنهم في المكان المناسب في الوقت المناسب.

وعلى الرغم من كونها ثورية إلا أن العديد من الصعوبات تنتظر مستقبل المباني الذكية. وهناك خمسة مخاوف رئيسية طرحها المتخصصون في الهندسة المعمارية: تكلفة الاستحواذ وحواجز الاستثمار، وعدم الثقة في الأمن السيبراني، والتخطيط السليم والصيانة الكافية، والتكامل غير الكافي، والاستجابة الثقافية.

المصدر

اقرأ أيضًا:

كيف يمكن الاستفادة من تقنيات إنترنت الأشياء لإنشاء المدن الذكية في 2022؟