بخشی از مقاله
چکیده
باوجود افزایش مداوم جمعیت شهری، نیاز به برنامهریزی و پیادهسازی راهحلهای مبتنی بر شهرهای هوشمند برای مدیریت بهتر شهری، بیشتر آشکار شده است. ازجمله استراتژیها و راهکارهای لازم برای توسعهی اقتصادی و رسیدن به اقتصادی پایدار در هر کشور، تقویت اقتصاد منطقهای شهری و یا به عبارت بهتر توسعه اقتصاد پایدار بر مبنای هوشمندی شهر است
اقتصاد پایدار و هوشمند، خود نیازمند امکانات هوشمند در هر شهر ازجمله: اقتصاد هوشمند، زیرساخت و ارتباطات هوشمند، حملونقل شهری هوشمند، انرژی هوشمند، دولت هوشمند، امنیت هوشمند، سلامت هوشمند، کسبوکار هوشمند و حتی شهروند هوشمند میباشد.
از طرفی ظهور اخیر رایانش ابری بهشدت درک هر شخص از معماری زیرساختها، تحویل نرمافزار و مدلهای توسعه را تغییر داده است. در این مقاله سعی شده ابتدا شهر هوشمند، تواناییهای آن و رایانش ابری معرفی شود و سپس با بررسی اقدامات وابسته در توسعهی شهر هوشمند در بستر رایانش ابری و معرفی یک معماری پیشنهادی برای شهر هوشمند مبتنی بر رایانش ابری، به این نتیجه منجر شود که ابر میتواند یک بستر استاندارد در شهر هوشمند باشد.
-1 مقدمه
امروزه مدیران با پدیدهای بنام شهرنشینی روبرو هستند و شهرهای امروزی، که تقرباًی نیمی از جمعیت جهان در آنها زندگی میکنند، بهعنوان شبکهها و سیستمهای پیچیدهای در نظر گرفتهشده و از اجزایی مانند: شهروندان، صنایع و کسبوکار، حملونقل، ارتباطات، زیرساختهای انرژی، خدمات شهری و دیگر زیرسیستمهای شهری، تشکیل شده اند
از شهر هوشمند، بهعنوان حوزههای کلیدی مانند اقتصاد هوشمند، تغییرپذیری هوشمند، محیط هوشمند، زندگی هوشمند، مردم هوشمند و مدیریت هوشمند اشاره میشود. همچنین شهرهای هوشمند را میتوان بهعنوان مکانهایی که شکل خاصی از نوآوری و هوش فضایی1 را بر پایه حسگرها، دستگاههای توکار، بانکهای اطلاعاتی بزرگ، اطلاعات و پاسخگوی بلادرنگ ارائه میکنند، تعریف کرد - » . - Nowicka, 2014شهر هوشمند« نیز در ادبیات مدیریتی و سیستمی، بهعنوان یک »کلان سیستم هوشمند« شناخته شده که بهصورت هوشمند مدیریت میشود.
شهر و محیطهای شهری نشاندهنده اکوسیستمهای اجتماعی پیچیدهاند که از دولتهای محلی، شهروندان و نهادهای سازمانی تشکیل شدهاند. »شهر هوشمند« بهعنوان شهر سریعالانتقال و باهوش، شهر اطلاعات، شهر دیجیتال، شهر الکترونیک و شهرهای مجازی شناخته شده است
شهر هوشمند گرایشی است که در آینده در توسعه شهری در نظر گرفته میشود. بهطورکلی ساختار یک شهر هوشمند را میتوان در سه سطح دستهبندی کرد که شامل ساختار زیربناهای عمومی، ساختار بستر عمومی برای شهر هوشمند و ساختار دستگاههای کاربردی میباشد.
در این سه سطح ساختار دستگاههای کاربردی بسیار حائز اهمیت است و در سطح کشور بسیار موردتوجه قرارگرفته است. علاوه بر کاربردهای امنیت ملی و دفاعی، شهر هوشمند در جنبههای مختلف دیگری کاربردهبه شده است. مثلاً در بخش سیستمهای کاربردی شامل: ساختار خانه هوشمند، ساختار درمان هوشمند، ساختار توریسم هوشمند، ساختار مدیریت شهری هوشمند، ساختار حملونقل هوشمند، ساختار شهر سبز هوشمند و ساختار شهر بیسیم میباشد و همچنین در ساختار بستر عمومی برای شهر هوشمند شامل :ساختار زیرساخت شبکه،بستر رایانش ابری و ساختار شبکه حسگر میباشد
1-1 تواناییهای شهر هوشمند
توانایی شهر هوشمند یعنی دیجیتالی کردن و مجهز کردن یک شهر به ابزار علمی؛ به این معنی که عملکرد آن سیستم به یک نقطه اطلاعات تبدیلشده و سیستمی قابلاندازهگیری باشد، دارای ارتباط داخلی بوده که ارتباط داخلی به این معنی است که بخشهای مختلف هسته سیستم میتوانند به یکدیگر متصل شوند و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و داده را به اطلاعات تبدیل کنند، هوشمند باشد که هوش، به توانایی استفاده از اطلاعات، نمونه الگوهای رفتاری و یا نتایج احتمالی و تبدیل آنها به دانش حقیقی که اجازه عملکردهای از پیش بررسیشده را خواهد داد، اشاره دارد - . - Nowicka, 2014 همچنین دارای تواناییهای زیر باشد:
مکانی ممتاز برای توسعه پایدار اقتصادی، صنعتی و ... باشد که در آن به مسائلی مانند ترافیک، مصرف انرژی، آلودگی، تخریب سرزمین، بروز رسانی و بهینهسازی زیرساختهای شهری، بهبود کیفیت زندگی و ... از طریق یک رویکرد نوآورانه و سیستماتیک، بر اساس ارتباط و تبادل اطلاعات با هدف بهینهسازی فرآیندهای مدیریت شهری پرداخته میشود.
شهر هوشمند باید بتواند که سرمایهگذاری در سرمایههای انسانی و اجتماعی و زیرساختهای ارتباطی ازجمله حملونقل و همچنین زیرساختهای مدرن مانند ICT، که باعث رشد پایدار اقتصادی و کیفیت بالای زندگی شود.
شهر هوشمند باید قادر باشد سرمایه فیزیکی با سرمایه اجتماعی بهمنظور توسعه خدمات بهتر و زیرساخت لازم در یک شهر پیوند دهد زیرا تنها در این صورت است که مدیران شهری و استانی، قادر به تجمیع فناوری، اطلاعات، و دیدگاه فرهنگی و اجتماعی برحسب یک برنامه منسجم و بهبود خدمات شهری خواهند بود
2-1 مؤلفهها و لایههای یکپارچه شهر هوشمند
شهرها که بر پایهی تعدادی از سیستمهای مختلف - زیرساخت، شبکهها، محیطها - بنا شدهاند، بهسوی گردانندگان و توسعهدهندگان خود که مردم، تجارت، حملونقل، ارتباطات، منابع آبی و انرژی باشند، سوق مییابند. بهرهوری و تأیید این سیستمها مشخص میکنند که عملکرد یک شهر چگونه است و به چه میزان در رسیدن به اهدافش موفق است. همچنین، شهرها منابع محدودی دارند و باید چالشهای مرتبط به هم و سیستمهای متصلبههم که بر روی شهرها تأثیرگذار هستند را مورد بررسی قرار دهند. بهطور مثال در یک مورد خاص، انتخاب مهمترین سیستم که در یک نقطه متمرکز شوند همیشه یک مسئله مهم است. همچنین، سیستمهای ارائهشده به یکدیگر متصل هستند و بر روی هم تأثیر میگذارند
شهر هوشمند« بهعنوان یک کلان سیستم در نظر گرفته شده که از اجزا و مؤلفههایی به نام زیرسیستمها تشکیل میگردد. زیرمجموعهها و زیرسیستمهای شهری با داشتن اهدافی مستقل و مشخص، به انجام وظایف و کارکردهای تعریفشده در حوزهی خود اقدام نموده و در راستای رسیدن به هدف نهایی کلان سیستم شهر هوشمند، در ارتباط و تعامل منظم و یکپارچه هستند
هدف از توسعه شهر هوشمند، ارائه خدمات نو و باکیفیت به شهروندان، فعالیتهای اقتصادی، و همچنین بازدیدکنندگان یک شهر است که در کنار تولید یک محیط شهری امن، لذتبخش و فراگیر محقق میشود
به این منظور، توسعه شهر هوشمند، متضمن یکپارچگی درست سه لایه است:
· لایه فیزیکی، ترکیب کردن تواناییهای انسانی و فعالیتهای دانش - محور
· لایه سازمانی، که مکانیزمهای مناسب سازمانی برای همکاری اجتماعی را نسبت به توسعه دانش و نوآوری ترکیب میکند.
· لایه زیرساخت دیجیتال، که یک سری از زیرساختها، ابزارها، برنامهها و محتوای دیجیتال را در پشتیبانی از اقدام فردی و مشترک باهم ترکیب میکند.
