نشأت الحاجة إلى إعادة التفكير في مبادئ التنمية الحضرية في ستينيات وثمانينيات القرن الماضي، عندما
على الرغم من أن مفهوم المدينة الذكيةلقد كانت المدينة الذكية موجودة منذ عدة عقود، ولم يتم الاعتراف رسميًا بأول مدينة ذكية إلا منذ ما يزيد قليلاً عن عقد من الزمن. ويميل بعض الباحثين إلى الاعتقاد بأن أول مدينة ذكية في العالم كانت مدينة سانتاندر في شمال إسبانيا. ففي عام 2010، تم تركيب أكثر من 12 ألف جهاز استشعار في جميع أنحاء المدينة لجمع البيانات عن كل شيء من تدفقات حركة المرور إلى جودة الهواء ومستويات الضوضاء. ثم تم تحليل هذه البيانات واستخدامها لتحسين نوعية حياة المواطنين. على سبيل المثال، تم إطلاق خدمة للمقيمين ساعدتهم في العثور على مكان لوقوف السيارات في الوقت الحقيقي، وتطبيق على الهاتف المحمول يمكنهم من خلاله إخطار خدمات المدينة بسرعة حول المشاكل الناشئة.
ووفقا لمصادر أخرى، كانت أول مدينة ذكيةأمستردام، حيث تم تنفيذ أكثر من 170 مشروعًا منذ عام 2009، تم تطويرها بشكل مشترك من قبل السكان والحكومة ورجال الأعمال. ومن بين المبادرات الأكثر إثارة للاهتمام: تطبيق الهاتف المحمول الذي يسمح للسكان بتأجير أماكن وقوف السيارات الخاصة بهم لأولئك الذين يحتاجون إليها الآن، بالإضافة إلى "الإضاءة المرنة"، التي يمكن من خلالها ضبط سطوع مصابيح الشوارع.
كيف تتطور المدن الذكية اليوم؟
حتى الآن، عدد المدن الكبرى في العالم، فيوالتي يتم تنفيذ مشاريع مماثلة قد نمت بشكل كبير - وفقا لمصادر مختلفة، هناك أكثر من 200 منها، تتركز بشكل رئيسي في أوروبا وآسيا. ومن بين المدن الذكية الأكثر تقدما سنغافورة، برشلونة، دبي، لندن، نيويورك، سيول، أمستردام، زيورخ.
حوالي نصف المدن الكبرى فيها الإدارةيتم تنفيذ العمليات الحضرية بمساعدة البيانات الضخمة ، وقد اتخذت بالفعل خطوات جادة في تطويرها وتم تضمينها في تقييمات مختلفة. لذلك في أحدث تصنيف لمؤشر المدن الذكية لعام 2021 ، والذي تم تجميعه من قبل كلية إدارة الأعمال السويسرية IMD وجامعة سنغافورة للتكنولوجيا والتصميم ، تم تصنيف 118 مدينة ذكية - في عام 2020 كان هناك 107 ، في 2019-102. المراكز الثلاثة الأولى في احتل مؤشر المدينة الذكية 2021 سنغافورة وزيورخ وأوسلو. احتلت موسكو المركز 54 في هذا التصنيف ، وسانت بطرسبرغ - 79.
ويجري الآن تنفيذ تقنيات المدن الذكية فيمناطق مختلفة. تم تنفيذ عدد كبير من المشاريع الناجحة لتحسين البنية التحتية الحضرية. على سبيل المثال، في مجال إدارة الطرق والنقل، يتم مراقبة موقع الأشياء، مما يسمح للمقيمين باستخدام تطبيقات الهاتف المحمول بمعرفة عبر الإنترنت مكان وجود الحافلة التي يحتاجون إليها الآن وفي الشوارع التي توجد بها ازدحامات. تقدر شركة ماكينزي للمدن الذكية أنه بحلول عام 2025، ستكون المدن التي تطبق تطبيقات التنقل الذكية قادرة على تقليل الوقت الذي يقضيه السكان في التنقل بمعدل 15-20٪. وبمساعدة أجهزة الاستشعار المثبتة على سطح الطريق، يمكنك تتبع السيارات التي تسير بحمولة زائدة ومحاكاة ديناميكيات تآكل سطح الطريق. غالبًا ما يكون لحلول المدن الذكية تأثير تراكمي: على سبيل المثال، في لندن، من خلال تركيب كاميرات عند مداخل ومخارج المدينة وبرنامج غرامات القيادة في المناطق التي يُحظر فيها القيادة في ساعات معينة، تم تقليل حركة المرور بنسبة 53%. أكثر من 14 عاما. وبلغت أرباح تحصيل الغرامات على مدار 10 سنوات 1.2 مليار جنيه إسترليني، تم استخدامها لتحديث شبكة الحافلات والبنية التحتية للطرق.
في مجال الرعاية الصحية، تعتمد القرارات على الأمور الكبيرةالبيانات، والمساعدة في منع قوائم الانتظار في المستشفيات، وأتمتة البحث عن الأدوية المناسبة. توفر استشارات التطبيب عن بعد فرصة لتلقي المشورة بسرعة من أخصائي مؤهل. في المجمل، تساعد خدمات الرعاية الصحية الذكية على تسريع تعافي الشخص بنسبة 8-15%. بالإضافة إلى ذلك، بمساعدة الأجهزة والبرامج الخاصة، يمكنك مراقبة أهم مؤشرات صحة الشخص عبر الإنترنت (النبض والضغط والتشبع) واستقبال إشارة إذا وصلت قيمتها إلى مستوى حرج. يساعد تحليل البيانات الضخمة الأطباء على تقليل العواقب السلبية المحتملة في عملهم. وهكذا، في مستشفيات بوسطن بأمريكا، يتم استخدام البيانات الضخمة للتنبؤ بخطر الوفاة قبل العمليات الكبرى - وفي بعض الأحيان، بناءً على التحليل، يقترح النظام إعادة جدولة العملية إلى يوم آخر من أجل استقرار حالة المريض.
حلول المدن الذكية شائعة في المنطقةحماية. باستخدام كاميرات المراقبة وأجهزة الاستشعار والبرامج الخاصة، تتم مراقبة النظام العام في الأماكن المزدحمة وحول محيط المرافق الحيوية. ستساعد حلول مراقبة السلامة العامة وتحسين مراكز الاتصال على تقليل أوقات الاستجابة للطوارئ بنسبة 20-35% وتقليل الوفيات الناجمة عنها بنسبة 8-10%. وتعتبر سنغافورة واحدة من أكثر المدن أمانا في العالم، حيث تم بالفعل تركيب حوالي 100 ألف كاميرا بوليسية، وبحلول عام 2030 سيتضاعف عددها. وبطبيعة الحال، فإن نظام المراقبة الشامل في الأماكن العامة يثير قلق السكان، لكنه أثبت فعاليته. على سبيل المثال، في حمامات السباحة في سنغافورة، يتم استخدام أنظمة الرؤية الحاسوبية: إذا كان شخص ما يغرق، يتلقى رجال الإنقاذ على الفور إشارة ويساعدون الضحية.
وفقًا لمحللي Markets & Markets، فإن الرقموقد يزيد عدد المدن الذكية في العالم ثلاث إلى أربع مرات بحلول عام 2030 - ليصل إلى 800 مدينة. ولكن لضمان هذا النمو، يجب أن تتطور التقنيات وتحديث البنية التحتية للمعلومات والاتصالات.
من الضروري بناء مراكز بيانات جديدة حيثما شاءوالاستضافة خوادم المشروع اللازمة لتشغيل خدمات المدينة الذكية. هناك حاجة إلى برامج فعالة لتحليل البيانات الواردة. ولكي تتمكن أجهزة الاستشعار والأجهزة من قراءة المعلومات دون انقطاع وتبادلها مع الأجهزة الأخرى ، من الضروري توفير اتصال إنترنت عالي السرعة. هذا يتطلب شبكات اتصال موثوقة.
لماذا نحتاج إلى شبكات الألياف البصرية؟
تعتبر الألياف الضوئية الأكثر حداثةالتكنولوجيا التي توفر نقل البيانات بسرعة عالية لمسافات طويلة. تتمتع هذه الكابلات بإنتاجية أعلى بكثير مقارنة بالكابلات النحاسية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الألياف الضوئية محصنة ضد التداخل الكهرومغناطيسي، ولديها توهين منخفض للإشارة، وليست عرضة للتغيرات في درجة الحرارة والرطوبة والعوامل الأخرى التي يمكن أن تلحق الضرر بأنواع أخرى من الكابلات.
إلى النظام البيئي الرقمي لمدينة ذكيةجاءت البيانات لاتخاذ القرار ، يجب تثبيت عدد كبير من أجهزة الاستشعار. كقاعدة عامة ، هنا أيضًا ، تُعطى الأولوية لأجهزة استشعار الألياف البصرية. بمساعدتهم ، تتبع حركة المرور على الطرق ، ومراقبة أمن المحيط ، وتسجيل التغيرات في الأحوال الجوية ودرجة التلوث البيئي. يعتبر الاتجاه الأخير هو الأكثر واعدة - وفقًا لأبحاث السوق الشفافة ، فإن سوق مجسات الألياف الضوئية الآن ينمو بمعدل سنوي قدره 12.8 ٪ وبحلول عام 2024 سيكون حجم السوق 3.4 مليار دولار.
تساعد مجسات الألياف الضوئية في إجراءمراقبة حالة هياكل الجسور والمباني والبنية التحتية الأخرى. على وجه الخصوص ، يتم استخدامها بنشاط لرصد عيوب المباني في طوكيو وبرشلونة - حيث يتم تثبيتها في أساس مبنى للتحكم في درجة الحرارة والاهتزاز ، مما قد يتسبب في حدوث أضرار. وفقًا للدراسات ، تُظهر مستشعرات الألياف الضوئية دقة أعلى (97٪) في الكشف عن الأضرار الهيكلية مقارنة بالمستشعرات التقليدية (تقدر كفاءتها بـ 18٪).
المركبات بدون طيار مجهزة أيضًا بأجهزة استشعار:بمساعدتهم ، تتم قراءة المعلومات حول حالة المرور والمركبات القريبة وإشارات الطرق وحالة الأسفلت ، ويتم التحكم في الرحلة تلقائيًا. بالمناسبة ، في سيول وسان فرانسيسكو جربوا بالفعل ركوب سيارات الأجرة في جميع أنحاء المدينة بدون سائقين.
لسنوات عديدة رائدة في التنميةتكنولوجيا الألياف البصرية لا تزال اليابان. من بين مكونات النجاح وجود إطار تنظيمي قوي: تشجع الحكومة الاستثمارات في البنية التحتية للألياف الضوئية بكل طريقة ممكنة ، وعلى وجه الخصوص ، تقدم حوافز ضريبية للشركات. ولكن ، ربما ، كان العامل الرئيسي الذي سمح لها بالحصول على مكانة رائدة هو القدرة القوية على البحث والتطوير - استثمر قادة الصناعة فوجيتسو وهيتاشي وإن إي سي بشكل كبير فيها. في هذا البلد تم تسجيل رقم قياسي لسرعة نقل البيانات عدة مرات. لذلك في الصيف الماضي ، تمكن المتخصصون من نقل البيانات التي تزيد عن 51.7 كم بسرعة 1.02 نقطة في الثانية ، وهي أسرع 100000 مرة من السرعة القصوى للإنترنت المنزلي في ذلك الوقت.
في طليعة تطوير الألياف البصريةالتقنيات في السنوات الأخيرة هي الصين وكوريا الجنوبية ، اللتان تستثمران أيضًا بشكل كبير في البحث والتطوير. تشارك الشركات الصينية Huawei و ZTE والشركات الكورية الجنوبية Samsung و LG و SK Telecom بنشاط في هذا العمل. في الوقت نفسه ، يتم تطوير 5G بنشاط في هذه البلدان.
معدل انتشار الإنترنت في الدول المختلفة
</ p>بلدسكانعدد مستخدمي الإنترنتمتوسط سرعة الإنترنت الثابتةاتصالات
لاتصالات المحمولمتوسط سرعة الإنترنت عبر الهاتف المحمولالصين 1 430 مليون نسمة1،050 مليون 214.58 ميغابت في الثانية 1690 مليون 109.4 ميغابت في الثانية الولايات المتحدة الأمريكية 339 مليون شخص 311 مليون 189.48 ميغابت في الثانية 383 مليون 74.8 ميغابت في الثانية اليابان 126 مليون شخص 102 مليون 150.32 ميغابت في الثانية 184 مليون 40.92 ميغابت في الثانية كوريا الجنوبية 51 مليون شخص .50M95.34 ميغابت في الثانية 64M118.76 ميغابت في الثانية روسيا144M127M74.92Mbps227M21 Datareportal و Ookla)
تعمل بنشاط على توسيع شبكات الألياف الضوئية الخاصة بها في الولايات المتحدة الأمريكية— كل من قطاع الأعمال والدولة مهتمان بهذا. تستثمر شركات مثل AT&T وVerizon وComcast مليارات الدولارات في البنية التحتية الجديدة للوصول إلى أكبر عدد ممكن من العملاء. وهناك برامج مستهدفة على مستوى الولاية، ويتخذ قادة الولايات والحكومات المحلية مبادرات مماثلة. وهناك أيضًا أمثلة على الشراكات بين القطاعين العام والخاص. لذلك، في عام 2011، أطلقت البلاد برنامجًا لتشجيع نشر الوصول إلى الإنترنت عالي السرعة في المناطق التي لا يكون فيها مربحًا اقتصاديًا لمقدمي الخدمات الاستثمار في البنية التحتية للشبكة. تتم إدارته بواسطة Connect America، وهي شركة تابعة لشركة Universal Service Management Company.
تستثمر روسيا أيضًا في بناء الشبكاتكل من الدولة والمستثمرين من القطاع الخاص - شركات الاتصالات. يتم مد عشرات الآلاف من الكيلومترات من خطوط الاتصال بالألياف الضوئية كل عام. ساعد البرنامج الفيدرالي لسد الفجوة الرقمية ، والذي تم إطلاقه في عام 2014 ، على زيادة حصة السكان من الوصول إلى الإنترنت عريض النطاق بطرق عديدة. وفقًا لتقديرات الحكومة ، في الوقت الحالي ، يتم توصيل جميع مناطق البلاد بشبكة اتصالات العمود الفقري عبر خطوط اتصال الألياف الضوئية. في نهاية العام الماضي ، تم تمديدها إلى المنطقة الأخيرة - Chukotka. بالإضافة إلى ذلك ، حتى الآن ، حصلت جميع المؤسسات ذات الأهمية الاجتماعية في البلاد على إمكانية الوصول إلى الإنترنت.
ومن الواضح أننا بحاجة إلى مواصلة الإبداعالبنية التحتية للوصول إلى الشبكة في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة، وتحديث الشبكات الحالية لتحسين الموثوقية وسرعة الاتصال. للقيام بذلك، من الضروري تطوير إنتاج الألياف الضوئية والمكونات والمعدات اللازمة لبناء الشبكة في البلاد. على الرغم من حقيقة أنه يتم استيراد حصة كبيرة من منتجات الألياف الضوئية إلى روسيا، إلا أن التقنيات اللازمة لتطوير الشبكات محلية.
لماذا الاستثمار في المدن الذكية؟
تطوير البنية التحتية سوف يصبح محركا لالنمو في عدد المدن الذكية وتطوير تلك المدن الكبرى التي تستخدم بالفعل مثل هذه الحلول. ومن أجل تحفيز تدفق الاستثمار في بناء البنية التحتية للمعلومات والاتصالات، ومراكز البيانات، وإنشاء البرمجيات، فمن الضروري تحسين التشريعات وصياغة المعايير المحلية، والحد من الحواجز الإدارية، وخلق الحوافز التي من شأنها أن تدفع الشركات إلى إنشاء البنية التحتية المدن الذكية. وعلى وجه الخصوص، يمكن أن تكون اتفاقيات الامتياز في مشاريع تكنولوجيا المعلومات أداة فعالة هنا.
بالطبع ، تطوير المدن الذكية ليس فقطتجعل حياة الناس أكثر راحة ، ولكنها أيضًا منطقية من الناحية الاقتصادية. تساعد التقنيات المستخدمة في تقليل كمية الموارد التي يتم إنفاقها وزيادة كفاءة أنظمة المدينة. على سبيل المثال ، تساعد أنظمة إدارة المرور الذكية على تقليل الاختناقات المرورية وتوفير وقت الركاب والوقود الذي يستخدمونه. ويمكن لأنظمة الإضاءة الذكية في الأماكن العامة أن تقلل من استهلاك الكهرباء وتوفر تكاليف الميزانية.
نقطة أخرى مهمة هي أنتعمل المدن الذكية كمحركات لتطوير الصناعات المبتكرة. يمكن لنشر البنية التحتية الذكية وتطوير التقنيات والخدمات الجديدة أن يخلق وظائف جديدة في مجالات مثل الهندسة وتحليل البيانات وتطوير البرمجيات والتخطيط الحضري.
وأخيرا، يتم إنشاء مرافق المدينة الذكية مع الأخذ بعين الاعتبارمبادئ التنمية المستدامة - للحد من التأثير السلبي للمدينة على البيئة وزيادة قدرة النظم الحضرية على البقاء. ومن الأمثلة الجيدة على ذلك بكين: فمن خلال نشر أجهزة استشعار لجودة الهواء في المدينة، تمت مراقبة مصادر التلوث عن كثب، مما أدى إلى خفض الانبعاثات بنسبة 20٪. إن العمل على تحقيق أهداف التنمية المستدامة له أهمية خاصة مع استمرار العالم في التحضر. واليوم بالفعل، يستهلك سكان المدن 80% من إجمالي الطاقة، و75% من الموارد الطبيعية في العالم، وهم مسؤولون عن 75% من انبعاثات الكربون. ووفقا لأبحاث السوق المتحالفة، بحلول عام 2050، سيعيش حوالي ثلثي سكان العالم في المدن، مما يعني أن حصة الموارد التي يستهلكها سكان الحضر ستزداد.
ولذلك، يعتقد المحللون أنه في السنوات المقبلةسوف يتطور سوق حلول المدن الذكية بوتيرة سريعة. وفي بداية هذا العام، وفقًا لتقديرات شركة إنسايت بارتنرز الاستثمارية، بلغ حجم سوق المدن الذكية 1,094.23 مليار دولار أمريكي، ومن المتوقع أن يصل حجم السوق في عام 2028 إلى 3,110.58 مليار دولار أمريكي.
قراءة المزيد:
تم العثور على نظام نجمي فريد: كواكبه تناقض النماذج المعروفة
تم العثور على انفجار راديو غريب: يلقي بظلال من الشك على ما يعرفه العلماء عنهم
شاهد كيف انفجر أكبر مستعر أعظم في السنوات العشر الماضية
على الغلاف: صورة fanjianhua على Freepik