ساختار اکوسیستم شهر هوشمند برای توسعه شهرهای پایدار

شهر هوشمند چیست؟ جواب به این سوال، به این بستگی دارد که از چه کسی سوال می‌کنید. پاسخ ارایه‌دهندگان راهکارها به هرآنچه که به فناوری مربوط است، خلاصه می‌شود همانند توسعه پارکینگ هوشمند یا روشنایی هوشمند. مدیران شهری ممکن است شهر هوشمند را در قالب تسهیل توسعه کسب‌وکارهای شهری آنلاین همانند جستجوی اسناد بایگانی یا درخواست برای مجوزها یا توسعه اقتصاد داده‌محور درنظر بگیرند. شهروندان نیز ممکن است شهر هوشمند را به معنای تسهیل در جابه‌جایی، کاهش جرائم یا افزایش کیفیت زندگی تلقی کنند. البته که همگی این پاسخ‌ها، صحیح هستند چراکه یک شهر هوشمند اگر به درستی توسعه یافته باشد، ارزش‌های متفاوتی برای ذینفعان مختلف در پی دارد و پاسخگویی به نیازهای همه ذینفعان را لحاظ می‌کند و در نهایت، به ایجاد شهری زیست‌پذیرتر و پایدارتر منجر می‌شود. برای تحقق چنین شهری، باید در ابتدا اکوسیستم شهر هوشمند بنا نهاده شود.

یک شهر هوشمند بر مبنای فناوری ساخته می‌شود، اما تمرکز آن بر پیامدها و نتایج توسعه این فناوری‌ها است

بررسی تعاریف مختلف شهر هوشمند نشان می‌دهد که فناوری یک مؤلفه اصلی محسوب می‌شود. برای مثال، بر اساس تعریف TechTarget، «شهر هوشمند زمانی محقق می‌شود که نهادهای شهری از فناوری اطلاعات و ارتباطات برای افزایش بهره‌وری عملیاتی، به اشتراک گذاشتن اطلاعات با عموم و ارتقاء کیفیت خدمات دولتی و سطح رفاه شهروندان، بهره می‌برد.» بنابر دیدگاه IEEE[1] نیز «شهر هوشمند شهری است که به یکپارچگی فناوری، دولت و جامعه کمک می‌کند و دارای ابعاد کلیدی ذیل می‌باشد: جابه‌جایی هوشمند، محیط هوشمند، شهروند هوشمند، زندگی هوشمند و حکمروایی هوشمند.» اما در کل، نتایج و پیامدهای توسعه این فناوری‌ها است که برای شهرها حائز اهمیت است و تمرکز و هدف اصلی آنها نیز بر تحقق این پیامدها متمرکز است.

بر این اساس، یک شهر هوشمند شهری است که به طور گسترده از فناوری‌ها استفاده می‌کند تا پیامدهای کلیدی برای ذینفعان مختلف از جمله شهروندان، کسب‌وکارها، سازمان‌های شهری و گردشگران محقق شود. طرح‌های نوآورانه شهر هوشمند معمولا یک یا چند مورد از پیامدهای اشاره شده در تصویر 1 را در پی دارد.

ساختار اکوسیستم شهر هوشمند

در تصویر 2، ساختار اکوسیستم یک شهر هوشمند نشان داده شده است [2]. در اصل، یک شهر پویا و پایدار دارای یک اکوسیستم متشکل از شهروندان، سازمان‌ها و کسب‌وکارها، سیاست‌ها، قوانین و فرایندهایی است که برای حصول نتایج مطلوب به صورت یکپارچه توسعه یافته‌اند. چنین شهری، انعطاف‌پذیر و پاسخگو است و نیاز تمام کسانی را که در آن زندگی و کار می‌کنند را در نظر می‌گیرد. یک شهر هوشمند با ادغام و یکپارچه‌سازی فناوری، به تسریع و تسهیل و تحول این اکوسیستم کمک می‌کند.

پنج نوع عامل خلق ارزش

پنج نوع عامل خلق ارزش در اکوسیستم شهر هوشمند وجود دارد که پیرامون هر یک از پیامدهای نشان داده شده در تصویر 1، ارزش‌هایی را خلق می‌کنند و مصرف می‌کنند.

زمانیکه در مورد یک شهر هوشمند صحبت می‌شود، معمولا خدماتی متصور می‌شود که توسط سازمان‌های شهرداری یا نهادهای نیمه‌دولتی ارایه می‌شود همانند پارکینگ هوشمند، مدیریت هوشمند آب، روشنایی هوشمند و امثالهم. البته در اصل، سه گروه یا ذینفع دیگر نیز در قالب عرضه‌کنندگان و کاربران نیز در شهر هوشمند وجود دارند که ارزش تولید می‌کنند (کسب‌وکارها و سازمان‌ها، اجتماعات و محله‌های مختلف و شهروندان).

شرکت‌های بهره‌بردار، جزء ارایه‌دهندگان کلیدی خدمات زیرساخت در شهر هوشمند محسوب می‌شود. در بسیاری شهرها، شرکت‌های توزیع برق، مالک اصلی چراغ‌های روشنایی خیابان‌ها و تیرهای چراغ برق هستند که به نظر می‌رسد بستر مناسبی برای نصب سنسورها و تجهیزات مخابراتی (آنتن‌ها، سخت‌افزار 5G و نقاط دسترسی وای‌فای) هستند. آنها مالک کنتورهای هوشمند (گاز، آب و برق) و شبکه بی‌سیم آن هستند. شرکت‌های توزیع برق به طور روزافزون برای توسعه فناوری‌های شبکه‌های هوشمند توزیع برق سرمایه‌گذاری می‌کنند که بخشی مهم از یک شهر هوشمند مدرن محسوب می‌شود.

ممکن است کسب‌وکارها و سازمان‌ها، خدماتی ارایه ‌دهند که اطلاعات استفاده کنند یا اطلاعاتی تولید کنند که پیامدهایی برای ذینفعان آن در پی داشته باشد. برای مثال، می‌توان به برخی کسب‌وکارهای هوشمند همانند Uber و Lyft در حوزه جابه‌جایی هوشمند، NextDoor برای اشتراک‌گذاری اطلاعات و گوگول/ وِیز برای برنامه‌ریزی رفت‌آمد و ترافیک اشاره کرد.

اجتماع‌ها یا محلات در اصل، شهرهای هوشمند مینیاتوری هستند که نیازهایی کاملا بومی دارند. برخی نمونه‌های محلات هوشمند عبارتند از: کمپ‌های دانشگاه‌، مجتمع‌های سازمانی، فرودگاه‌ها، بندرهای حمل بار، مجتمع‌های مسکونی، محله‌های مسکونی، مراکز تجاری و حتی ساختمان‌های هوشمند شخصی. آنها به خدماتی هوشمند نیاز دارند که ممکن است متناسب با نیازهای ذینفعان آنها طراحی شده باشد.

ساکنین یا شهروندان در یک شهر هوشمند نیز ممکن است به عنوان عرضه‌کنندگان خدمات هوشمند محسوب شوند. برای مثال، ممکن است یکی از شهروندان که در نزدیکی یک تقاطع خیابانی خطرناک زندگی می‌کند، یک دوربین در تقاطع نصب کند و اطلاعات را به صورت لحظه‌ای به برنامه‌ریزان ترافیکی و پلیس ارسال کند. ساکنین منطقه می‌توانند سنسورهای اندازه‌گیری کیفیت هوا را در ساختمان‌های خود نصب کنند تا میزان آلودگی را در زمان‌های خاص در سال پایش کنند و آن اطلاعات را در اختیار سایر افراد محله پیرامون خود قرار دهند. شهروندان می‌توانند انتخاب کنند که این خدمات هوشمند را موقتی ارایه دهند یا دائمی و یا به صورت رایگان یا پولی عرضه کنند.

لایه‌های اکوسیستم شهر هوشمند

یک شهر هوشمند، اکوسیستمی متشکل از چندین لایه و قابلیت‌های متعدد است. اگرچه فناوری یک فاکتور توانمندساز کلیدی در شهر هوشمند محسوب می‌شود، اما به بسیاری قابلیت‌های اساسی دیگر نیز در هر شهر هوشمند نیاز است. هیچ یک از این قابلیت‌ها، به دیگری برتری ندارد. این قابلیت‌ها باید با یکدیگر ادغام و یکپارچه شوند تا هدف نهایی محقق شود.

لایه ارزش: این لایه در اصل، مشهودترین بخش از اکوسیستم شهر هوشمند برای شهروندان، کسب‌وکارها، کارگران، دانشجویان، گردشگران و سایرین در شهر است و همانند یک کاتالوگ برای کاربردها یا خدمات شهر هوشمند محسوب می‌شود که همگی پیرامون پیامدهای نشان داده شده در تصویر 1 متمرکز هستند و توسط عاملان خلق ارزش ارایه می‌شوند و توسط ذینفعان شهری استفاده می‌شوند.

لایه نوآوری:عاملان خلق ارزش در شهر هوشمند باید به طور مداوم برای نوآوری و بروزرسانی خدمات برای ذینفعان شهری اقدام کنند. ایجاد چنین شرایطی در شهرهای هوشمند، از طریق اجرای برنامه‌های نوآوری متنوع تسهیل می‌شود که عبارتند از: آزمایشگاه‌های شهر هوشمند، مناطق نوآوری، آموزش، کارگاه‌های ایده‌پردازی، ارتقاء مهارت‌ها و مشارکت با دانشگاه‌ها و کسب‌وکارها.

لایه مشارکت عمومی: توانایی اینکه عموم مردم (از شهروندان و کسب‌وکارها تا گردشگران) را به روشی شفاف و هدفمند به مشارکت ترغیب کرد، یکی از قابلیت‌های کلیدی محسوب می‌شود. مشارکت عمومی می‌تواند در قالب رویکرد پایین به بالا (مشارکت شهروندان با شهر) یا در قالب رویکرد بالا به پایین (مشارکت شهر با شهروندان) یا در قالب همتا به همتا (شهروند با شهروند، شهروند با کسب‌وکار، کسب‌وکار با کسب‌وکار) باشد. مشارکت عمومی برای برنامه‌ریزی و توسعه خدمات جدید و بروزرسانی یا ارتقاء خدمات فعلی بسیار حائز اهمیت است.

لایه عملیاتی، مدیریتی و حکمروایی: توسعه شهر هوشمند، به ساختارشکنی و تحولات دیجیتالی گسترده در فرایندها و خدمات شهری فعلی منجر می‌شود. مدل‌های مدیریت شهر هوشمند باید به گونه‌ای باشند که امکان ایجاد یک اکوسیستم یکپارچه از عاملان خلق ارزش و نوآوران فراهم شود. آنها باید برای پشتیبانی از خدمات «هوشمند»، فرایندهای مدیریت و زیرساخت فعلی را بهینه‌سازی کنند. در نهایت، آنها باید عملکرد شهر را با استفاده از مجموعه‌ای از شاخص‌های جدید ارزیابی کنند.

لایه سیاستگذاری، فرایندها، مشارکت عمومی-خصوصی و تأمین مالی: مسلما شهر هوشمند یک شبه ایجاد نمی‌شود و به یک مجموعه کاملا جدید از مدل‌های مشارکت، قوانین، منابع تأمین مالی و شرکا برای ایجاد، اداره و حفظ شهر هوشمند نیاز است. شهرها باید یک مجموعه جدید از قابلیت‌های هوشمند را ایجاد کنند تا در حوزه رقابتی شهر هوشمند دوام بیاورند.

لایه اطلاعات و داده: اطلاعات در اصل، نیروی حیاتی شهر هوشمند محسوب می‌شوند. شهر هوشمند باید دسترسی به این اطلاعات را به روش‌های متعدد از جمله طرح‌های داده باز، بازارهای تجارت داده، خدمات تحلیل داده و سیاست‌های درآمدزایی از داده، تسهیل نماید. همچنین، آنها باید برنامه‌هایی برای ترغیب اشتراک‌گذاری داده و حفظ حریم خصوصی داشته باشند تا از فرایند جمع‌آوری داده حمایت شود.

لایه اتصال، دسترس‌پذیری و امنیت: در یک شهر هوشمند تمامی اشخاص، اشیاء و سیستم‌ها به یکدیگر متصل هستند. اتصال مداوم این سه گروه، مدیریت و تأیید اینکه چه کسانی و چه چیزهایی به شبکه متصل شوند و اینکه چه داده‌هایی به اشتراک گذاشته شوند و در عین حال، حفاظت از اطلاعات و حفظ حریم خصوصی کاربران بسیار حائز اهمیت هستند. بالاترین اولویت شهرهای هوشمند این است که یک شبکه یکپارچه از اتصال‌های معتبر ایجاد شود.

لایه زیرساخت فناوری شهر هوشمند: زمانیکه در مورد شهرهای هوشمند صحبت می‌شود، اکثر افراد خود به خود به مقوله فناوری فکر می‌کنند. زیرساخت فناوری شهر هوشمند باید فراتر از کاربران سنتی خدمات شهری را پوشش دهند و از نوع جدید ذینفعان و عاملان خلق ارزش، پشتیبانی کنند.

بهره‌برداری حداکثری از ساختار اکوسیستم شهر هوشمند

شهر هوشمند یک اکوسیستم پیچیده از افراد، فرایندها، سیاست‌ها، فناوری و سایر توانمندسازها است که مجموع آنها در کنار هم، مجموعه‌ای از پیامدها را برای شهر در پی دارد. شهر هوشمند انحصارا در مالکیت شهر نیست، بلکه مشارکت سایر عاملان خلق ارزش و به عبارتی دیگر، مشارکت تمام ذینفعان را نیز می‌طلبد. شهرهای هوشمند پایدار و موفق، رویکردی برنامه-محور برای مشارکت تمام ذینفعان در این اکوسیستم دارند.

صرفنظر از اینکه شهرها در چه مرحله‌ای از مسیر توسعه شهر هوشمند هستند، باید سعی کنند که همواره در اجرای پروژه‌های شهر هوشمند، پیشرو باشند. این مسیر، از بررسی و تحلیل چگونگی ایجاد اکوسیستم گسترده‌تر برای خلق یک شهر هوشمند پایدار و مقیاس‌پذیر آغاز می‌شود. سایر مراحل عبارتند از:

• درک بهتر ساختار اکوسیستم شهر هوشمند و طراحی آن متناسب با واقعیت‌ها و شرایط خاص در هر شهر و اجرای این مدل در روند تحقق و توسعه استراتژی و برنامه‌های اجرایی شهر هوشمند.
• شناسایی قابلیت‌ها و شکاف‌های فعلی در تمام لایه‌ها متناسب با ساختار اکوسیستم شهر هوشمند و همچنین، ارزیابی آنچه که برای پشتیبانی از پنج عامل خلق ارزش فوق‌الذکر نیاز است.
• ارزیابی پروژه‌ها و طرح‌های فعلی و جدید شهر هوشمند بر اساس ساختار این اکوسیستم و استفاده از این ساختار برای مشخص کردن اینکه چه بخشی از برنامه‌های پروژه هنوز اجرا نشده است و چه اقداماتی را باید برای تحقق کامل موفقیت پروژه‌ها انجام داد.
• اولویت‌بندی و توسعه مهارت‌ها و قابلیت‌های جدید در لایه‌های مختلف اکوسیستم و همچنین، تقویت قابلیت‌های فعلی از طریق مشارکت‌های استراتژیک و انعقاد قرارداد با عرضه‌کنندگان خدمات (در صورت لزوم).

[1]. Institute of Electrical and Electronics Engineers

[2]. Source: Strategy of Things