הצורך לחשוב מחדש על עקרונות הפיתוח העירוני התעורר עוד בשנות ה-60-1980, כאשר אחד ה
למרות העובדה כי הרעיון של עיר חכמהקיימת כבר כמה עשורים, העיר החכמה הראשונה הוכרה רשמית רק לפני קצת יותר מעשור. חלק מהחוקרים נוטים להאמין שהעיר החכמה הראשונה בעולם הייתה סנטנדר שבצפון ספרד – ב-2010 הותקנו ברחבי העיר יותר מ-12,000 חיישנים לאיסוף נתונים על כל דבר, החל מזרימות תנועה ועד לאיכות אוויר ורמות רעש. לאחר מכן נותחו נתונים אלו והשתמשו בהם כדי לשפר את איכות החיים של האזרחים. כך למשל, הושק שירות לתושבים שסייע להם למצוא מקום חניה בזמן אמת, ואפליקציה סלולרית שבאמצעותה יכלו להודיע במהירות לשירותי העירייה על בעיות צצות.
לפי מקורות אחרים, העיר החכמה הראשונה הייתהאמסטרדם, שבה יושמו מאז 2009 יותר מ-170 פרויקטים, שפותחו במשותף על ידי תושבים, ממשלה ועסקים. בין היוזמות המעניינות ביותר: אפליקציה סלולרית המאפשרת לתושבים להשכיר את מקומות החניה שלהם למי שצריך עכשיו, וכן "תאורה גמישה", בעזרתה ניתן להתאים את בהירות פנסי הרחוב.
כיצד מתפתחות ערים חכמות כיום?
עד כה, מספר המגה-ערים בעולם, במתוכם פרויקטים דומים מבוצעים גדל משמעותית - לפי מקורות שונים, ישנם יותר מ-200 מהם, מרוכזים בעיקר באירופה ובאסיה. בין הערים החכמות המתקדמות ביותר הן סינגפור, ברצלונה, דובאי, לונדון, ניו יורק, סיאול, אמסטרדם, ציריך.
Около половины мегаполисов, где управление תהליכים עירוניים מתבצעים בעזרת ביג דאטה, כבר עשו צעדים רציניים בפיתוחם ונכללים בדירוגים שונים. אז בדירוג האחרון של אינדקס העיר החכמה לשנת 2021, שנערך על ידי בית הספר למנהל עסקים בשוויץ IMD ואוניברסיטת סינגפור לטכנולוגיה ועיצוב, דורגו 118 ערים חכמות - ב-2020 היו 107, ב-2019 - 102. שלושת המקומות הראשונים ב- מדד העיר החכמה 2021 כבש את סינגפור, ציריך ואוסלו. מוסקבה תפסה את המקום ה-54 בדירוג זה, סנט פטרסבורג - 79.
טכנולוגיות עיר חכמות מיושמות כעת באזורים שונים. מספר רב של פרויקטים מוצלחים יושמו לשיפור התשתיות העירוניות. כך למשל, בתחום ניהול כבישים ותחבורה מתבצע ניטור מיקום חפצים המאפשר לתושבים באמצעות אפליקציות מובייל לברר אונליין היכן נמצא כעת האוטובוס שהם צריכים ובאילו רחובות יש עומסים. McKinsey Smart ערים מעריכה שעד 2025, ערים המטשמות אפליקציות ניידות חכמות יוכלו לצמצם את הזמן שהתושבים מבלים בנסיעה לעבודה בממוצע של 15-20%. ובעזרת חיישנים המותקנים במשטח הכביש, ניתן לעקוב אחר מכוניות שנוסעות בעומס יתר ולדמות דינמיקה של בלאי פני הכביש. לפתרונות העיר החכמה יש לרוב השפעה מצטברת: למשל, בלונדון, באמצעות התקנת מצלמות בכניסות ויציאות לעיר ותוכנית קנסות על נהיגה באזורים שבהם אסורה בשעות מסוימות, הצטמצמה התנועה ב-53% מעל 14 שנים. והרווח מגביית קנסות במשך 10 שנים הסתכם ב-1.2 מיליארד ליש"ט - הם שימשו לעדכון רשת האוטובוסים ותשתיות הכבישים.
בתחום הבריאות, החלטות מבוססות על גדולנתונים, לסייע במניעת תורים בבתי חולים, ולהפוך את החיפוש אחר התרופות הנכונות לאוטומטיות. ייעוץ טלרפואה מספק הזדמנות לקבל ייעוץ מהיר ממומחה מוסמך. בסך הכל, שירותי בריאות חכמים עוזרים להאיץ את החלמתו של אדם ב-8-15%. בנוסף, בעזרת מכשירים ותוכנה מיוחדים, ניתן לעקוב באינטרנט אחר האינדיקטורים החשובים ביותר לבריאותו של אדם (דופק, לחץ, רוויה) ולקבל אות אם ערכם הגיע לרמה קריטית. ניתוח ביג דאטה מסייע לרופאים למזער השלכות שליליות אפשריות בעבודתם. לפיכך, בבתי חולים בבוסטון, אמריקה, משתמשים בנתונים גדולים כדי לחזות את הסיכון למוות לפני ניתוחים גדולים - לפעמים, על סמך הניתוח, המערכת מציעה לדחות את הניתוח ליום אחר על מנת לייצב את מצבו של החולה.
פתרונות עיר חכמה נפוצים באזורבִּטָחוֹן. באמצעות מצלמות במעגל סגור, חיישנים ותוכנות מיוחדות, מנוטר הסדר הציבורי במקומות צפופים ומסביב למתחמים קריטיים. פתרונות לניטור בטיחות הציבור וייעול המוקדים הטלפוניים יסייעו להפחית את זמני התגובה לשעת חירום ב-20-35% ולהפחית את התמותה מהם ב-8-10%. סינגפור נחשבת לאחת הערים הבטוחות בעולם, שבה כבר הותקנו כ-100,000 מצלמות משטרה, ועד 2030 מספרן יוכפל. כמובן שמערכת המעקב הכוללת במקומות ציבוריים מעוררת עצבים בתושבים, אבל היא מתגלה כיעילה. לדוגמה, בבריכות שחייה בסינגפור משתמשים במערכות ראייה ממוחשבת: אם מישהו טובע, המחלצים מקבלים מיד אות ועוזרים לנפגע.
לפי אנליסטים של Markets&Markets, המספרמספר הערים החכמות בעולם עשוי לגדול פי שלושה עד ארבע עד שנת 2030 - עד 800. אבל כדי להבטיח את הצמיחה הזו יש להתפתח טכנולוגיות ולעדכן את תשתיות המידע והתקשורת.
יש צורך לבנות מרכזי נתונים חדשים, היכן שהם יהיולארח שרתי פרויקטים הדרושים לתפעול שירותי עיר חכמה. יש צורך בתוכניות יעילות כדי לנתח נתונים נכנסים. וכדי שחיישנים ומכשירים יקראו מידע ללא הפרעות ויחליפו אותו עם מכשירים אחרים, יש צורך לספק חיבור אינטרנט מהיר. זה דורש רשתות תקשורת אמינות.
מדוע יש צורך ברשתות סיבים אופטיים?
סיב אופטי נחשב למודרני ביותרטכנולוגיה המספקת העברת נתונים במהירות גבוהה למרחקים ארוכים. לכבלים כאלה יש תפוקה גבוהה בהרבה בהשוואה לכבלי נחושת. בנוסף, סיב אופטי חסין בפני הפרעות אלקטרומגנטיות, בעל הנחתת אות נמוכה ואינו רגיש לשינויים בטמפרטורה, לחות וגורמים אחרים העלולים לפגוע בסוגים אחרים של כבלים.
למערכת האקולוגית הדיגיטלית של עיר חכמההגיעו נתונים לקבלת החלטות, צריך להתקין מספר רב של חיישנים. ככלל, גם כאן ניתנת עדיפות לחיישני סיבים אופטיים. בעזרתם, עוקבים אחר התנועה בכבישים, עוקבים אחר אבטחת ההיקף, מתעדים שינויים בתנאי מזג האוויר ומידת הזיהום הסביבתי. הכיוון האחרון נחשב למבטיח ביותר - לפי Transparency Market Research, כעת שוק חיישני הסיבים האופטיים גדל בקצב שנתי של 12.8% ועד 2024 גודל השוק יעמוד על 3.4 מיליארד דולר.
חיישני סיבים אופטיים עוזרים להתנהלניטור מצב מבני גשרים, מבנים ותשתיות אחרות. בפרט, הם משמשים באופן פעיל לניטור ליקויי בניין בטוקיו ובברצלונה - שם הם מותקנים ביסודות הבניין כדי לשלוט בטמפרטורה וברעידות, שעלולות לגרום לנזק. על פי מחקרים, חיישני סיבים אופטיים מראים דיוק גבוה יותר (97%) באיתור נזק מבני בהשוואה לחיישנים מסורתיים (יעילותם מוערכת ב-18%).
כלי רכב בלתי מאוישים מצוידים גם בחיישנים:בעזרתם נקרא מידע על מצב התנועה, כלי רכב סמוכים, תמרורים ומצב האספלט והנסיעה נשלטת אוטומטית. אגב, בסיאול ובסן פרנסיסקו כבר ניסו נסיעות במוניות ברחבי העיר ללא נהגים.
שנים רבות מוביל בפיתוחטכנולוגיית סיבים אופטיים נשארה יפן. בין מרכיבי ההצלחה ישנה מסגרת רגולטורית חזקה: הממשלה מעודדת השקעות בתשתיות סיבים אופטיים בכל דרך אפשרית, ובפרט, היא מציעה תמריצי מס לעסקים. אבל, אולי, הגורם המרכזי שאיפשר לה לתפוס עמדה מובילה היה יכולת מו"פ חזקה - מובילות התעשייה Fujitsu, Hitachi ו-NEC השקיעו בהן רבות. במדינה זו נרשם מספר פעמים שיא של מהירות העברת הנתונים. אז בקיץ שעבר, מומחים הצליחו להעביר נתונים מעל 51.7 ק"מ במהירות של 1.02 Pbps, שהיא מהירה פי 100,000 ממהירות האינטרנט המרבית בבית באותה תקופה.
בחזית פיתוח סיבים אופטייםהטכנולוגיות בשנים האחרונות הן סין ודרום קוריאה, שגם הן משקיעות רבות במחקר ופיתוח. החברות הסיניות Huawei ו-ZTE, חברות דרום קוריאניות Samsung, LG ו-SK Telecom מעורבות באופן פעיל בעבודה זו. במקביל, 5G מפותח באופן פעיל במדינות אלו.
שיעור חדירת האינטרנט במדינות שונות
</ p>מדינהאוּכְלוֹסִיָהמספר משתמשי אינטרנטמהירות אינטרנט קבועה ממוצעתחיבורים
לתקשורת סלולריתמהירות אינטרנט סלולרית ממוצעתסין 1430 מיליון איש1,050 מיליון 214.58 Mbps1 690 מיליון 109.4 Mbps ארה"ב 339 מיליון אנשים 311 מיליון 189.48 Mbps 383 מיליון 74.8 Mbps יפן 126 מיליון אנשים 102 מיליון 150.32 Mbps 1894 מיליון Mbps 5.Mbps 40 מיליון אנשים 5.Mbps דרום ps64M118.76MbpsRussia144M127M74.92Mbps227M21.73Mbps (בתחילת 2023 Datareportal ו-Ookla)
הרחבת רשתות הסיבים האופטיות שלהם באופן פעיל בארה"ב- הן העסקים והן המדינה מעוניינים בכך. חברות כמו AT&T, Verizon ו-Comcast משקיעות מיליארדי דולרים בתשתית חדשה כדי להגיע ללקוחות רבים ככל האפשר. ישנן תוכניות ממוקדות ברמת המדינה, ומנהיגי הממשל המקומי והמדינה נוקטים יוזמות דומות. ישנן גם דוגמאות לשותפויות ציבוריות-פרטיות. אז בשנת 2011, המדינה השיקה תוכנית לקידום פריסת גישה לאינטרנט מהיר באזורים שבהם לא משתלם כלכלית לספקי שירותים להשקיע בתשתית רשת. הוא מנוהל על ידי Connect America, חברה בת של Universal Service Administration Company.
רוסיה משקיעה גם בבניית רשתותהן המדינה והן משקיעים פרטיים - חברות תקשורת. עשרות אלפי קילומטרים של קווי תקשורת סיבים אופטיים מונחים מדי שנה. התוכנית הפדרלית לגשר על הפער הדיגיטלי, שהושקה ב-2014, סייעה להגדיל את שיעור האוכלוסייה עם גישה לאינטרנט בפס רחב במובנים רבים. לפי הערכות ממשלתיות, נכון לעכשיו כל אזורי הארץ מחוברים לרשת התקשורת עמוד השדרה באמצעות קווי תקשורת סיבים אופטיים. בסוף השנה שעברה הם הורחבו לאזור האחרון - צ'וקוטקה. בנוסף, עד היום, כל המוסדות המשמעותיים מבחינה חברתית במדינה קיבלו גישה לאינטרנט.
ברור שצריך להמשיך וליצורתשתית לגישה לרשת באזורים מאוכלסים בדלילות, שדרג רשתות קיימות כדי לשפר את האמינות ומהירות החיבור. לשם כך יש צורך לפתח בארץ ייצור של סיבים אופטיים, רכיבים וציוד לבניית רשת. למרות העובדה שחלק ניכר ממוצרי הסיבים האופטיים מיובא לרוסיה, הטכנולוגיות הדרושות לפיתוח רשתות הן מקומיות.
למה להשקיע בערים חכמות?
פיתוח תשתיות יהפוך למניע עבורהגידול במספר הערים החכמות ופיתוחן של אותן ערים מגה שכבר משתמשות בפתרונות כאלה. וכדי להמריץ את שטף ההשקעות בבניית תשתיות מידע ותקשורת, מרכזי נתונים ויצירת תוכנה, יש צורך בשיפור החקיקה - גיבוש סטנדרטים מקומיים, צמצום חסמים מנהליים, יצירת תמריצים שידחפו עסקים ליצור תשתית עבור ערים חכמות. בפרט, הסכמי זיכיון בפרויקטי IT יכולים להיות כלי יעיל כאן.
כמובן שפיתוח ערים חכמות הוא לא רקעושה את החיים של אנשים נוחים יותר, אבל גם הגיוני כלכלי. הטכנולוגיות המשמשות עוזרות להפחית את כמות המשאבים המושקעים ולהגדיל את היעילות של מערכות עירוניות. לדוגמה, מערכות ניהול תנועה חכמות עוזרות לצמצם את הפקקים, לחסוך לנוסעים בזמן ובדלק שהם משתמשים. ומערכות תאורה חכמות במקומות ציבוריים יכולות להפחית את צריכת החשמל ולחסוך בעלויות התקציב.
נקודה חשובה נוספת היא זוערים חכמות פועלות כמניעים לפיתוח תעשיות חדשניות. פריסת תשתית חכמה ופיתוח טכנולוגיות ושירותים חדשים יכולים ליצור מקומות עבודה חדשים בתחומים כמו הנדסה, ניתוח נתונים, פיתוח תוכנה ותכנון עירוני.
לבסוף, מתקני עיר חכמה נוצרים תוך התחשבותעקרונות של פיתוח בר קיימא - לצמצם את ההשפעה השלילית של העיר על הסביבה ולהגדיל את הכדאיות של מערכות עירוניות. דוגמה טובה היא בייג'ין: על ידי הפעלת חיישני איכות אוויר בעיר, מקורות הזיהום נוטרו ביתר שאת, והפחתת הפליטות ב-20%. העבודה להשגת יעדי הפיתוח בר קיימא חשובה במיוחד כאשר העולם ממשיך להתפשט. כבר היום, תושבי הערים צורכים 80% מכלל האנרגיה, 75% ממשאבי הטבע בעולם ואחראים ל-75% מפליטת הפחמן. לפי מחקר השוק של בעלות הברית, עד שנת 2050 כשני שלישים מאוכלוסיית העולם יחיו בערים, מה שאומר שחלק המשאבים שצורכת האוכלוסייה העירונית יגדל.
לכן, אנליסטים מאמינים כי בשנים הקרובותשוק הפתרונות לערים חכמות יתפתח בקצב מהיר. בתחילת השנה הנוכחית, לפי הערכות של חברת ההשקעות Insight Partners, שוק העיר החכמה עמד על 1,094.23 מיליארד דולר היקף השוק ב-2028 צפוי להגיע ל-3,110.58 מיליארד דולר.
קרא עוד:
מצא מערכת כוכבים ייחודית: כוכבי הלכת שלה סותרים מודלים ידועים
פרץ רדיו מוזר נמצא: הוא מטיל ספק במה שמדענים יודעים עליהם
ראה כיצד הסופרנובה הגדולה ביותר בעשר השנים האחרונות התפוצצה
על הכריכה: תמונה מאת fanjianhua ב-Freepik