لقد أصبح مفهوم المدينة الذكية عاملاً رئيسياً في التنمية الحضرية المستدامة . وهو عبارة عن 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. واليوم، تزدهر المدن الذكية في كل ركن من أركان العالم، حيث تعتبر سنغافورة، وكوبنهاجن، وأمستردام، وأوسلو من الدول الرائدة بلا منازع لهذا الاتجاه الجديد. فيما يلي أربع تقنيات رئيسية للمدن الذكية التي تكتسب قدرًا كبيرًا من الاهتمام ويتم اعتمادها عالميًا في التطور الحديث للمدن الذكية.
4 تقنيات المدينة الذكية
1. أجهزة إنترنت الأشياء الذكية
لقد أتاح التطبيق الجديد لإنترنت الأشياء (IoT) ممارسات المدن الذكية على نطاق عالمي. تزود هذه التكنولوجيا الحديثة المدينة بالقدرة على مراقبة المرافق والأجهزة الحضرية والتحكم فيها وإدارتها عن بعد، بالإضافة إلى إنشاء رؤى جديدة ومعلومات قابلة للتنفيذ من التدفقات الكمية للبيانات في الوقت الفعلي . تتمتع إنترنت الأشياء بأهميتها الأساسية في التطوير الشامل للمدن الذكية، لا سيما في تعزيز التوصيل البيني الحضري. تحتوي أجهزة إنترنت الأشياء هذه على أجهزة استشعار ذكية ومحركات وأجهزة مراقبة وبرامج ذكاء اصطناعي يمكن للمدينة من خلالها تحسين إمكانية الوصول والتنقل في المناطق الحضرية بشكل كبير ، وتعزيز الشمول الاجتماعي، وزيادة كفاءة الطاقة، وفي النهاية الوصول إلى هدف ممارسة الاستدامة.
أمثلة
من الأمثلة النموذجية لإنترنت الأشياء في المدن الذكية أجهزة الاستشعار الذكية الموجودة في إنارة الشوارع في أوسلو. مشروع أوسلو لإضاءة الشوارع الذكية هو برنامج على مستوى المدينة يهدف إلى تحسين كفاءة نظام إضاءة الشوارع. قامت أوسلو بدمج إضاءة شوارع المدينة في شبكة واحدة يمكن الوصول إليها عن بعد والتي تتيح إدارة مستوى الإضاءة ومراقبته باستخدام التطبيقات المستندة إلى الإنترنت. يمكن لنظام E-Street ضبط شدة الإضاءة وفقًا للوقت من العام والاحتياجات في مواقف محددة.. مما يؤدي إلى تحسين استخدام الطاقة في المدينة. ساهمت مصابيح الشوارع الذكية البالغ عددها 20000 مصباح في أوسلو في توفير إجمالي للطاقة بنسبة 70% تقريبًا .
يتم تشجيع المواطنين بشكل أكبر على المشاركة في البيئة الحضرية من خلال الاستخدام الواسع للهواتف الذكية والأجهزة المحمولة . مع التقدم والتوسع التدريجي لتقنيات إنترنت الأشياء، لا بد أن يكون المواطنون والحكومات متصلين بطرق لم يشهدها أحد من قبل.
ومع ذلك، تأتي التحديات والخلافات مصحوبة بفوائد وفرص هائلة، مما يضع النقاش بين الفضاء العام والخصوصية الفردية في دائرة الضوء. يمكن أن يشكل جمع البيانات العامة بشكل مكثف في المدن الذكية تهديدًا لخصوصية المواطنين، مما يؤدي إلى زيادة خطر الهجمات السيبرانية ولكن أيضًا ارتفاع التكلفة والتمييز في البيانات . وتشير التقديرات إلى أن المدن سوف تستثمر على مدى السنوات العشرين المقبلة ما مجموعه نحو 41 تريليون دولار أمريكي في تحديث البنية التحتية. ولن يكون أمام المخططين الحضريين وصناع السياسات في المستقبل أي خيار سوى أن يضمنوا للجمهور أن هذه الجوانب المظلمة لتقنيات إنترنت الأشياء لا تؤثر على الأداء الأخلاقي والعادي للمدينة.
2. الطاقة الذكية
تعد الاستدامة الحضرية عنصرا حيويا في المدن الذكية. ولتحقيق ذلك، لا بد من الاستثمار في إدارة الطاقة بكفاءة وصديقة للبيئة.
ومع النمو السريع للتجمعات الحضرية في العقود الأخيرة، ارتفع الطلب على إمدادات الطاقة بشكل كبير. وفي بعض الأحيان تكون مرتفعة جدًا بحيث تتجاوز توافر مواردها المحلية. الحل طويل المدى لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة هو ما يسمى بسلسلة الطاقة الذكية ، والتي تعتمد بشكل كامل 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.
أحد الأمثلة الأكثر رمزية ورؤية للطاقة الذكية هو مشروع EnergyLab Nordhavn في مدينة كوبنهاغن. ومن أجل الوصول إلى الحياد الكربوني بحلول عام 2050، بدأت المدينة في بناء شبكة طاقة ذكية ضخمة. وتهدف المبادرة إلى معالجة مشكلة تعزيز المرونة في شبكة الطاقة التي تعتمد بشكل متزايد على مصادر الطاقة المتقطعة. وتقوم بذلك عن طريق اختبار البطاريات الكبيرة والمركبات الكهربائية لتقليل الحمل الأقصى على الشبكة ونشر التدفئة الذكية في 85 وحدة سكنية لتقليل العبء على دائرة التدفئة مع تعزيز الراحة الداخلية في نفس الوقت. وحتى الآن، يستفيد أكثر من 7000 منزل في المنطقة الحضرية من هذه المبادرة.
على الرغم من أن تصور الطاقة الذكية يبدو واعدًا، إلا أنه لا تزال هناك بعض التحديات التشغيلية التي لا مفر منها لوضعها موضع التنفيذ. من الصعب ضمان دقة العدادات الذكية لقياس الطاقة في جميع الأوقات، وفي معظم الحالات، يمكن أن تؤدي مثل هذه الأخطاء في الاكتشاف إلى إهدار الطاقة المزمن وتتعارض مع هدف الاستدامة. علاوة على ذلك، فإن دمج نظام الطاقة الذكي في آلية تشغيل حضرية أكبر دائمًا ما يكون أمرًا يتطلب جهدًا فنيًا وماليًا، مما يجعله غير قابل للتحقيق بالنسبة لمعظم المدن النامية في المستقبل القريب.
3. التنقل والنقل الذكي
ثالثًا على قائمتنا لتقنيات المدن الذكية، يأتي التنقل، وهو القلب النابض للمدينة. تم إعطاء الأولوية لشبكات التنقل والنقل الحضرية الذكية 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 لوسائل النقل المستخدمة في الحياة اليومية، بما في ذلك ليس فقط السيارات التقليدية والمركبات الكهربائية ووسائل النقل العام، ولكن أيضًا أشكال النقل الجديدة والمبتكرة تمامًا مثل خدمات مشاركة الركوب عند الطلب ( أوبر و Lyft) وبرامج مشاركة السيارات . وبالتالي يمكن تعزيز إمكانية الوصول إلى المدينة وقابلية العيش فيها مع مثل هذه الاعتبارات.
تتمتع سنغافورة بريادة لا يمكن تعويضها في تجربة التنقل الذكي. إن خطة التنقل الذكي 2030 في المدينة عبارة عن خطة رئيسية مدتها 15 عامًا تحدد كيفية تطوير البلاد لأنظمة النقل الذكية (ITS). إنها شبكة مواصلات معقدة تتكون – من بين أمور أخرى – من نظام مراقبة واستشارات الطرق السريعة، ونظام تحديد الرابط الأخضر ، وعيون التقاطع الإلكترونية ، وTrafficScan ، ونظام توجيه مواقف السيارات ، ونظام إلكتروني
تسعير الطرق ومحطات الحافلات الذكية. وتتمثل مهمة الخطة في استخدام أحدث مشاريع أنظمة النقل الذكية واكتشافات تكنولوجيا النقل لتحسين شبكات النقل وتحسين تجارب سفر الركاب عبر سنغافورة بطريقة مستدامة.
ومع ذلك، بالنسبة لمعظم المدن النامية، يرى الكثيرون أن حالة سنغافورة ليس لها أهمية مرجعية كبيرة. وبادئ ذي بدء، تفتقر العديد من المجتمعات إلى القدرة على تعبئة المبالغ الهائلة من الأموال اللازمة لدعم مشاريع البنية التحتية. ثانياً، من الصعب تخطيط وتنفيذ مشاريع البنية التحتية للنقل الحضري، خاصة في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية حيث يمكن أن تكون المخاوف المتعلقة بحيازة الأراضي وإعادة التوطين معقدة للغاية.
4. المباني الذكية
إن ازدهار المباني الذكية أمر ضروري لرفاهية المدينة الذكية على المدى الطويل. المبنى الذكي هو المبنى الذي يستخدم الإجراءات التلقائية الرقمية لإنشاء أنظمة المبنى، بما في ذلك الإضاءة، ومعدات المعالجة، والسباكة، وأنظمة التحكم في الوصول، واللافتات الرقمية، وإيجاد الطريق، وأنظمة الأمن. باختصار، إنه مبنى ذو كائن ديناميكي يتنفس. إحدى السمات الرائعة لهذه المباني الحديثة هي مرونتها المناخية ، والتي تعتبر بعيدة النظر في سياق قضايا المناخ المتفاقمة. يمكن للمباني ذات التقدم التكنولوجي أن تقلل بسهولة من استخدام الموارد وتحسين كفاءة الطاقة وتبسيط الصيانة وتقليل تكاليف التشغيل.. وتوفير بيئة أنظف للشاغلين.
أحد الأمثلة الرائدة على المباني الذكية هو The Edge في أمستردام. وفقًا لبلومبرج ، يعد The Edge المبنى الأذكى والأكثر خضرة في العالم، حيث حصل على أعلى درجة استدامة تم منحها على الإطلاق: 98.4%. ومع وجود حوالي 28000 جهاز استشعار مجهز بالداخل. يتم ربط كل فرد داخل المبنى من خلال تطبيق الهاتف المحمول. الميزة الأكثر حداثة هي أن المباني الذكية يمكنها حفظ جدول زمني لكل موظف. وتزويدهم بتعليمات حول المكان الذي يجب عليهم الذهاب إليه للتأكد من أنهم في المكان المناسب في الوقت المناسب.
على الرغم من كونها ثورية، إلا أن هناك صعوبات عديدة تنتظر مستقبل المباني الذكية. هناك خمسة مخاوف رئيسية طرحها المتخصصون في الهندسة المعمارية: تكلفة الاستحواذ وعوائق الاستثمار، وانعدام الثقة في.الأمن السيبراني، والتخطيط السليم والصيانة الكافية.. وعدم كفاية التكامل والاستجابة الثقافية. على الرغم من طبيعة المباني الذكية التي تتمحور حول الإنسان. إلا أن الخط الفاصل بين الاتصال الرقمي والخصوصية الشخصية يبدو غير واضح.
