المدن الذكية.. حيث جودة الحياة والرفاهية والخدمات
تاريخ النشر: 9th, November 2023 GMT
يواجه العالم توسعا حضريا متزايدا، إذ أصبحت المدن الكبرى نقطة جذب للاستثمارات ومحركاً للنمو الاقتصادي. وتواجه المدن في الوقت ذاته تحديات مجتمعية مستمرة مع زيادة عدد السكان، وزيادة الضغط على البنية التحتية الحضرية، والحاجة إلى تحسين كفاءة الطاقة، وزيادة إمدادات المياه العذبة وتحسين جودة الحياة والصحة العامة.
ويعيش نحو نصف سكان العالم اليوم في المدن، وقد ترتفع هذه النسبة إلى أكثر من 65% بحلول عام 2030، ورغم مساهمة مدن العالم بنحو 60% من الناتج المحلي الإجمالي العالمي، فإنها تترك أثرا بيئيا كبيرا إذ تستهلك 70% من الطاقة العالمية، وأكثر من 60% من موارد الأرض، وتتسبب في 75% من انبعاثات الكربون العالمية رغم أنها لا تشغل سوى نسبة 3% من مساحة اليابسة.
وتمتلك التقنيات الرقمية الثورية في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات القدرة على حل التحديات الحضرية الكبرى والحد من الأثر البيئي السلبي للمدن، وذلك عندما تتحول المناطق الحضرية إلى "مدن ذكية”.
ما هي المدينة الذكيّة؟المدينة الذكيّة هي منطقة حضرية تستخدم تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لزيادة الكفاءة التشغيلية ومشاركة المعلومات مع الجمهور وتحسين جودة الخدمات الحكومية ورفاهية المواطنين.
وتنتشر في المدينة الذكيّة المئات أو الآلاف من أجهزة الاستشعار لجمع البيانات الإلكترونية من الأشخاص والبنى التحتية، وعنهم، من أجل تحسين الخدمات وجودة الحياة، كما يتم تزويد السكان والعاملين في المدينة بتطبيقات تسمح لهم بالوصول إلى خدمات المدينة، وتلقّي وإصدار تقارير عن انقطاع الخدمة، والحوادث، والجرائم، ودفع الضرائب والرسوم، وما شابه ذلك.
يتم التركيز في المدن الذكيّة على كفاءة الطاقة والاستدامة، وتسخير التقنيات الرقمية من أجل استخدام أفضل للموارد وتقليل الانبعاثات، ويعني ذلك شبكات نقل حضرية أكثر ذكاء، وتحسين إمدادات المياه ومرافق التخلص من النفايات، وطرق أكثر كفاءة لإضاءة وتدفئة المباني، ويعني ذلك أيضاً إدارة مدينة أكثر تفاعلية واستجابة، وأماكن عامة أكثر أماناً، وتلبية احتياجات السكان المسنين.
تكنولوجيا المدينة الذكيةتعتمد المدن الذكية بشكل أساسي على إنترنت الأشياء (IoT) إضافة إلى التطبيقات وواجهات المستخدم (UI) وشبكات الاتصال.
وإنترنت الأشياء هو عبارة عن شبكة من أجهزة الحاسوب والأجهزة الذكية والمستشعرات التي يمكنها التواصل فيما بينها وجمع وتبادل كميات هائلة من البيانات، وإرسال هذه البيانات إلى خدمة مركزية قائمة على السحابة، ومعالجة هذه البيانات ومشاركتها مع المستخدمين النهائيين بطريقة مفيدة.
إن ربط هذه الأجهزة واستخدام تحليلات البيانات يسهّل التقارب بين عناصر المدينة المادية والرقمية، وبالتالي يُحسن كفاءة القطاعين العام والخاص، ويحقق الفوائد الاقتصادية ويسهل حياة المواطنين.
تشمل تقنيات المدن الذكية الأخرى واجهات التطبيقات البرمجية، والذكاء الاصطناعي، والحوسبة السحابية، والتعلم الآلي، والبيانات الضخمة، والتخاطب من آلة إلى آلة (M2M).
تطبيقات المدن الذكيّةتشتمل المدن الذكية على عدد غير محدود من التطبيقات،
– النقل الذكي:يمكن تنفيذ مجموعة متنوعة من أنظمة "النقل الذكي" في المدينة الذكية، فعلى سبيل المثال يمكن تزويد المدن المزدحمة بنظام مروري ذكي لإدارة تدفق حركة المرور يربط مركز التحكم المروري مع أجهزة استشعار وأجهزة تحكم في إشارات المرور، للكشف عن التأخير أو كمية حركة المرور عند تقاطعات معينة، والحصول على بيانات عن كثافة السير وفترات الذروة المرورية القصوى وفترات عدم الازدحام وفترات توقف المركبات وحركتها وسرعتها لاتخاذ إجراءات فورية بفتح وإغلاق شوارع محددة، وضبط توقيت الأضواء بناء على حجم حركة المرور ومدى تدفقها، كما يمكن استخدام هذه البيانات في أي وقت وتحليلها للاستفادة منها عند تطوير المدن الحالية أو عند التخطيط لبناء مدن جديدة.
في أنظمة النقل الذكي يمكن أيضاً تزويد المدن بشبكة عدادات مواقف السيارات الذكيّة المزودة بأجهزة استشعار أو شاشات أخرى تتواصل مع خادم مركزي وتطبيق لدى المستخدم، لتقديم المشورة عند توفر مكان لوقوف السيارات وتوجيه السائق إليه، وتحديد الرسوم واحتسابها تلقائياً من رصيد السائق، وإرسال تنبيهات للمستخدم وسلطات إنفاذ القانون عند انتهاء وقت الوقوف.
من الأمثلة الأخرى على أنظمة النقل الذكي يمكن الإشارة إلى أنظمة الطرق الذكيّة، حيث تزود بأجهزة استشعار لرصد المركبات التي تعتبر الطرق والبوابات المدفوعة الأجر وتخصم الرسوم من حساب المستخدم تلقائياً، أو تفرض غرامات تلقائية على المخالفين لحدود السرعة أو عدم التقيد بالمسارات.
– ترشيد ورفع كفاءة الطاقة:يجب على المدن الذكية أن تعالج مسألة إنشاء البنية التحتية الخاصة بها باستخدام التقنيات المتطورة التي تستخدم الطاقة بكفاءة ولها تأثير ضئيل على البيئة، إذ يعد الحفاظ على الطاقة وكفاءتها في المباني والبنية التحتية والأنظمة الحضرية، من أهم أسس المدن الذكيّة.
ويعني تحسين كفاءة الطاقة استخدام طاقة أقل لتحقيق نفس النتيجة، فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام مواد البناء الموفرة للطاقة، وتركيب أنظمة الإضاءة ذات الاستهلاك المنخفض، واستخدام أنظمة تكييف الهواء الفعالة، واستخدام مصادر الطاقة المتجددة، خصوصاً مع الاعتماد المتزايد على السيارات الكهربائية، وما تحتاجه من بناء محطات شحن جديدة.. كل هذه الحلول تساعد في تقليل استهلاك الطاقة، وبالتالي تقليل التأثير البيئي للمدن.
يمكن استخدام أجهزة الاستشعار لإطفاء أضواء الشوارع الذكية في حالة عدم وجود سيارات أو مشاة على الطرق، واستخدام تكنولوجيا الشبكة الذكية لتحسين العمليات والصيانة والتخطيط، وتوفير الطاقة عند الطلب ومراقبة الأعطال والانقطاعات.
– إدارة النفايات:تؤدي أنظمة جمع النفايات التقليدية إلى عمليات التقاط وتفريغ غير ضرورية، وبالتالي تتطلب المزيد من مسارات التنقل لشاحنات الجمع ويتطلب الأمر المزيد من الوقود لإكمال عملية التجميع.
يؤدي إفراغ صناديق القمامة العامة وصناديق إعادة التدوير قبل أن تمتلئ إلى هدر الموارد وزيادة تكاليف العمالة، واستهلاك المزيد من الوقود. ومن ناحية أخرى، يؤدي إلى الانتظار فترة طويلة كي تمتلئ صناديق القمامة وصناديق إعادة التدوير، وهو أمر غير صحي ومضر بالبيئة.
أما صناديق القمامة وصناديق إعادة التدوير الذكيّة فتُزود بأجهزة استشعار تنبه شركات تجميع القمامة عندما تحتاج إلى إفراغها، مما يسمح لهذه الإدارات بتخطيط جداول وطرق أكثر كفاءة وبالتالي توفير الوقت والمال والطاقة للمدن والمجتمعات.
– الرصد البيئي:تطبيق يسمح للمدن والمجتمعات الذكية بالتنبؤ بالظروف البيئية الخطيرة المحتملة. وتقوم هذه المستشعرات بمراقبة الظروف البيئية، بما في ذلك درجة الحرارة وهطول الأمطار والرطوبة والرياح والإشعاع الشمسي والضغط الجوي وعوامل أخرى.
ومن خلال البيانات الثابتة في الوقت الحقيقي عن الظروف البيئية، يمكن للمدن والمجتمعات أن تسترشد بها لرسم سياساتها البيئية بشكل أفضل، ومراقبة جودة الهواء، والتنبؤ بالأحداث الجوية، وحماية البنى التحتية الحيوية.
يمكن للمدن والمجتمعات الذكية جمع وتحليل كميات هائلة من البيانات لأتمتة العمليات وتحسين جودة الخدمة واتخاذ قرارات أفضل، وبعبارة أخرى، فإن جمع البيانات على هذا النحو هو ما يجعل المدن والمجتمعات "ذكية".
ويؤدي ذلك إلى توفير الكلفة والوقت، وزيادة الإنتاجية، والصحة والسلامة العامة، والمساعدة في الحد من الانبعاثات المسببة لتغير المناخ، وهو ما ينعكس بالفائدة على الحكومات والمقيمين وزوار المدن الذكيّة.
لكن جمع البيانات في المدن الذكية يعد أيضاً مصدراً لمخاوف هتك الخصوصية عندما يتضمن جمع البيانات معلومات تعريف شخصية.
وتشكل تقنيات المدن الذكية التي تجمع البيانات عن السكان، وخاصة البيانات الحساسة -مثل المعلومات الشخصية التي يمكن استخدامها لسرقة الهوية- أهدافاً جذابة لمجرمي الإنترنت. وعلاوة على ذلك، فإن كل جهاز متصل بالإنترنت يشارك في جمع أو نقل أو استقبال بيانات المدينة الذكيّة يمثل ثغرة أمنية محتملة، مما يجعل الأمن السيبراني جزءاً لا يتجزأ من حماية خصوصية بيانات السكان.
وتحتاج المدن والمجتمعات إلى الموازنة بين المخاوف بشأن مخاطر الأمن السيبراني والاستخدام التجاري للبيانات والمراقبة الحكومية المحتملة، وبين المخاوف الأخرى مثل السلامة العامة والاستدامة والاستخدامات المفيدة للبيانات والتكلفة.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: کفاءة الطاقة المدن الذکیة یمکن استخدام جمع البیانات النقل الذکی
إقرأ أيضاً:
هيئة الاستشعار: الزراعة الذكية ضرورة لتأمين الغذاء للأجيال الحالية
أكد رئيس شعبة التطبيقات الزراعية والتربة بالهيئة القومية للاستشعار عن البُعد وعلوم الفضاء الدكتور عبد العزيز بلال، أن التحول نحو الزراعة الدقيقة أو الزراعة الذكية، يعد أمرا ضروريا لتأمين الغذاء للأجيال الحالية والمستقبلية مع استعادة الموارد الطبيعية، حيث تواجه الإنتاجية الزراعية اليوم تحديات متعددة، بما في ذلك تغير المناخ، وندرة المياه، والقدرة المحدودة على الوصول إلى المدخلات الأساسية، والتفاوتات الاجتماعية والاقتصادية، والطلب العالمي المتزايد على المنتجات الزراعية.
جاء ذلك خلال فعاليات المؤتمر الدولي الثالث للزراعة الدقيقة الإفريقية الذي تنظمه الجمعية الدولية للزراعة الدقيقة والجمعية الإفريقية للزراعة الدقيقة وجامعة محمد السادس للتكنولوجيا والمعهد الإفريقي لتغذية النبات.
وكشف منسق المؤتمر عن الجانب المصري عن تنفيذ الهيئة العديد من مشروعات الزراعة الدقيقة أو الزراعة الذكية مثل تطوير أجهزة استشعار للكشف عن خصائص التربة والنبات باستخدام الاستشعار الراديوي ونظم المعلومات الجغرافية وإنترنت الأشياء وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات للري الذكي وتوفير مياه الري للأرز في ظل الظروف المصرية، كما تقوم بتطوير نظام دعم القرار للزراعة الدقيقة.
وقال إن الدول الإفريقية تواجه العديد من التحديات فيما يتصل بالنمو السكاني والفقر وانعدام الأمن الغذائي على وجه الخصوص، ولقد أصبح تحقيق الأمن الغذائي التزاماً عالمياً وشرطاً مسبقاً للوفاء بالحق في الحصول على الغذاء.
وأضاف أن التغيير الأكثر أهمية يتلخص في الاعتراف المتزايد بأن النظم البيئية والزراعة مرتبطتان ارتباطا وثيقا ببعضهما البعض، وأن أحدهما لا يمكن معالجته دون الآخر.
وأكد أن الزراعة هي أهم قطاع اقتصادي في العديد من الدول الإفريقية، حيث تسهم بأكثر من ثلث الناتج القومي الإجمالي وتوظيف أكثر من ثلثي القوة العاملة.
وأوضح أن الزراعة الدقيقة تنطوي على إمكانات هائلة للنمو في إفريقيا، لكنها تواجه عدداً من التحديات الاجتماعية والاقتصادية والتكنولوجية.
وأضاف أن ممارسات الزراعة الحديثة تركز على الاستخدام الأمثل للمساحات المزروعة، وغلة المحاصيل والآلات، مع تعزيزها ببيانات محددة ومدخلات تكنولوجية.
وأكد أنه من خلال الجمع بين الموارد المتاحة، مثل أنظمة إدارة المحاصيل المتكاملة، يمكن إنشاء عمليات زراعية أكثر ربحية واستدامة.
ونوه إلى أن التطور التكنولوجي، خاصة إنترنت الأشياء (IoT)، والاستشعار عن بعد، ونظم المعلومات الجغرافية والذكاء الاصطناعي، يخلق اضطرابات سريعة في أساليب الزراعة التقليدية، مما يعني وجود فرص تحسين لا حصر لها في قطاع الزراعة الدقيقة.
وأكد وجود فرص لتبني تقنيات الزراعة الدقيقة في جميع أنحاء العالم، رغم وجود اختلاف ي شكل الزراعة الدقيقة من منطقة إلى أخرى، اعتمادا على التقنيات المتاحة ومستويات المعرفة والعقليات.
ولفت إلى أن نتائج تنفيذ الزراعة الدقيقة في إفريقيا مثل مصر وجنوب إفريقيا، تشير إلى أن عددا من تقنيات الزراعة الدقيقة تم اختبارها وأظهرت نتائج واعدة، منها استخدام أجهزة استشعار التربة والنبات لإدارة المغذيات والمياه، فضلاً عن استخدام صور الأقمار الصناعية ونظم المعلومات الجغرافية وإنترنت الأشياء ونماذج محاكاة المحاصيل والتربة لإدارة المواقع المحددة.
وأكد أن هذه التقنيات حاسمة في تحقيق استراتيجيات الإدارة المناسبة من حيث كفاءة وفعالية استخدام الموارد في إفريقيا، كما أنها مهمة في دعم التنمية الزراعية المستدامة.
من جانبه، قال الدكتور محمد أبو الغار، أستاذ ورئيس قسم التطبيقات الزراعية بالهيئة القومية للاستشعار عن بعد وعلوم الفضاء، إنه بحلول عام 2050، من الممكن أن تزيد الإنتاجية الزراعية في إفريقيا بنسبة 70%، من خلال الابتكار التكنولوجي الذي تستفيد منه إنترنت الأشياء، مما يسهم في تلبية الطلب المتزايد على الغذاء في القارة، والذي من المقرر أن ينمو بنسبة 70%، استناداً إلى النمو السكاني، وفقاً لتقرير ديلويت الأمريكي حول تأثير ذلك على الزراعة.
وأضاف أن القطاع الزراعي في إفريقيا يواجه العديد من التحديات، بما في ذلك ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي التي تؤثر سلبًا على أنماط الطقس، مما يؤدي إلى استنفاد العناصر الغذائية للتربة وتدهور الأراضي الصالحة للاستخدام في العديد من أجزاء القارة.
ونوه الى أن إفريقيا تغطي أكثر من 30 مليون كيلو متر مربع، وتمثل حوالي 20% من أراضي الأرض، مع تضاريس تشمل الصحاري وسهول السافانا والغابات المطيرة الاستوائية، كما تفرض الزراعة في ثاني أكبر قارة في العالم وأكثرها سخونة تحديات مع المزارع التي تمتد غالبًا على آلاف الهكتارات والمزارعين الذين يواجهون مشاكل متكررة مع الطفيليات والفطريات.
وأكد أهمية عقد هذا المؤتمر للسماح للأساتذة والخبراء الأفارقة بالالتقاء معًا لتبادل المعرفة والخبرة والتفكير معًا لتسهيل تطبيقات وممارسات الزراعة الدقيقة والتغلب على تحديات استخدام الزراعة الدقيقة في جميع أنحاء القارة.
وكان المؤتمر الدولي الأفريقي الثالث للزراعة الدقيقة، قد انطلقت فعالياته اليوم بالتوازي في 10 دول أفريقية، منها مصر، كينيا، زيمبابوي، غانا، المغرب، نيجيريا، إثيوبيا، بنين، كوت ديفوار، وجنوب إفريقيا، وتعد مدينة مراكش في المغرب المقر الرئيسي للمؤتمر، بينما تقام فعالياته في باقي الدول عن بُعد ضمن ما يعرف بمراكز متصلة «Satellite Sites»، ويشارك فيه نخبة من الخبراء والمتخصصين من مختلف الجهات والمؤسسات البحثية المتخصصة.
اقرأ أيضاًوزير الزراعة يبحث مع نظيره السعودي تعزيز التعاون بين البلدين
وزير الزراعة يلتقي الأمين التنفيذي لاتفاقية الأمم المتحدة لمكافحة التصحر
جهود الدولة لدعم ذوي الإعاقة.. غطاء قانوني ودستوري