نقش‌ و چالش‌های شبکه‌ نمودن سنسورهای کنترل کیفی در شهرهای هوشمند

۱. مقدمه: پیشرفت‌های حوزه‌ فناوری در محاسبات و ارتباطات از راه دور در سراسر جهان دچار تحول عظیمی شده است. به طور اخص، رشد اینترنت اشیاء (IOT) و رایانش ابری (Cloud Computing) جهت افزایش کیفیت خدمات در شهرهای هوشمند کاربرد شایانی دارد. فناوری اطلاعات به دلیل افزایش تقاضای ریزپردازنده‌ها، فناوری‌های آنلاین و شبکه‌های قدرتمند در هر دو بخش خصوصی و دولتی ابزاری ضروری برای توسعه هوشمندسازی شهری مبدل شده است. به عنوان نمونه، اهمیت روزافزون جنبه‌های اقتصادی و اجتماعی برنامه‌های استراتژیک شهری منجر به بهره‌برداری فناوری های نوظهور شده است؛ ادغام سنسورهای اطلاعاتی، ارتباطی و پیشرفته برای مدیریت دارایی های شهری به مفهوم هوشمندسازی منجر می‌شود. شبکه‌های حسگری نقش ویژه و مهمی در جمع‌آوری اطلاعات مربوط به محیط شهری دارند. از تلفیق رایانه‌های دوربین‌دار و شبکه داده ها، امکان انتقال اطلاعات در زمان واقعی (Real-Time) که تقریباً به عنوان یک افزونه ظاهر شده، محقق می‌شود. افزایش جمعیت مهمترین عامل نیازمندی به توسعه و ارتقای زیرساخت‌های هوشمندتر است. شهرهای هوشمند باعث پایداری و افزایش کارایی در حوزه‌های سلامت و بهداشت آب، زمین و انرژی می‌شود. با بررسی دقیق‌تر، استفاده از فناوری هوشمندسازی تنها زمانی موثر است که پایاپای و یکنواخت با ساخت‌وساز بناها صورت گرفته و سپس به مناطق دیگر نیز اشاعه یابد. هدف اصلی از ایجاد اینترنت‌اشیاء، فراهم‌سازی بستری مناسب جهت ایده‌پردازی و هوشندسازی شهرها بر پایه‌ی شبکه‌های حسگرهای نصب بده در سطح شهر می‌باشد. اگرچه لفظ “شهرهوشمند” تعریفی چالش برانگیز و دارای تعاریف گوناگونی است؛ اما بطور کل “شهرهوشمند” به استفاده مناسب از منابع موجود بواسطه‌ی استفاده از ابزارها یا برنامه‌های برخوردار از فناوری‌های ریل-تایم، که برخی از فرآیندها را بصورت خودکار اجرایی می کند اشاره دارد. در حقیقت، در جهت عملیاتی شدن فرآیندهای اجرایی در سطح شهر، فراهم‌آوری محیطی حاوی داده‌های حقیقی و عملی لازم الاجرا است.

بنابراین، به دلیل غیرقابل انکار بودن قدرت فناوری حسگرها، لازم است تا بهترین و به صرفه‌ترین راه جهت نصب و بهره‌برداری از این فناوری را در اختیار تصمیم گیران و مدیران ارشد شهری قرار دهیم.

در این مقاله بررسی و شناسایی نقش‌ها و چالش‌های شبکه حسگرها در شهرهای هوشمند بررسی شده است. هدف از این مطالعه، ارائه‌ی راه حل‌ها، و راهکارهای مناسب جهت مرتفع ساختن چالش‌های پیش‌رو می‌باشد.

۲. بررسی اجمالی: ظهور دستگاه‌های هوشمند و حسگرها به عنوان فناوری‌های نوظهور، انقلابی در خدمات‌رسانی عمومی شهرها ایجاد کرده است. دولت‌ها در اقصی نقاط جهان با برنامه‌های دیجیتالی‌سازی را که قدم اول در راه هوشمندسازی است را انجام داده‌اند. این فرآیند شامل توسعه سیاست‌گذاری‌ها و بنای چارچوبی مناسب برای ارتقای زیرساخت پشتیبانی از برنامه‌های هوشمند است. با اینحال، برخی از محققان متذکر شده‌اند که شهرداری‌ها برای دستیابی به یک شهر هوشمد باید چالش‌های دستیابی را که به دلیل زیرساخت‌های محدود به وجود می‌آیند را از بین ببرند. این مهم تنها زمانی محقق می‌شود که شهروندان بتوانند به گجت‌هایی که با شبکه‌ی مجازی‌ای از دستگاه‌ها و حسگرهای هوشمند در ارتباط مستمر و پایاپای بوده، دسترسی داشته باشند. در این راستا، ارزیابی جنبه‌ی رفتاری در پذیرش فناوری‌های اینترنت اشیاء، خلاء موجود در توسعه‌ی کاربردیِ فناوری در جهان را توضیح می‌دهد. علاوه بر موارد گفته شده، برای افزایش استفاده از فناوری‌های وابسته به اینترنت‌اشیاء در شهرهای هوشمند، جلب اعتماد شهروندان ضروری و کلیدی می‌باشد. ظرفیت فناوری‌های هوشمند برای بهبود تصاعدی کیفیت خدمات عمومی نهایتاً تا اصول دولت رفاه (Welfare State) که نیل به هدف تأمین و بهبود رفاه عمومی است، گسترش می یابد.

۳. دسترسی و کاربرد شبکه هوشمند: بسیاری از شهرهای نیم‌کره‌شمالی، همچنان از مزایای فناوری شبکه حسگرها در محقق شدن هوشمندسازی شهرها بهره می برند. پیچیدگی فزاینده‌ برای ادغام مشارکت شهروندان، اینترنت اشیاء و دامنه‌های متنوع برنامه‌های شهر هوشمند نیاز به درک داده‌های تولید شده برای تحقق برنامه‌ریزی کارآمد شهری دارد. به عنوان مثال، برنامه‌ریزی شهر هوشمند، مدیریت زیرساخت‌ها و شمارکت شهروندان بر اساس منابع داده الزامات متفاوتی دارند. به عنوان مثال، مفهوم شهر هوشمند برای حل مسأله امنیت در میان کاربران می‌تواند رویکرد‌های متمایزی را در توسعه شبکه هوشمند، در خلال هر اپلیکیشن به سبک متفاوتی در پیش بگیرد. به همین روی، لازمه‌ی کاربردی بودن اینترنت اشیاء در هوشمندسازی شهر، برقراری و دسترسی مستمر مردم به اینترنت اشیاء می‌باشد. سنجش تراکم جمعیت (Crowd Sensing) برای فراهم آوردن اینترنت مورد نیاز ایشان، یکی دیگر از قدم‌های مهم برای برقراری امنیت شهرهای هوشمند می‌باشد. بطور کلی، سنجش جمعیت برای شناسایی و کنترل افراد در ازدحامات استفاده می‌شود. سیستم سنجش جمعیت، یک شبکه هوشمند است که به داده‌های قابل اعتماد از طریق رویکردهای مبتنی بر رویکردهای نظریه مزایده (Auction-based) به دست می‌آید. مفاهیم غیرفنی برای تسهیل در دسترس‌پذیری داده‌های سنجش جمعیت، پاداش کاربران را به همراه خواهد داشت. اپلیکیشن شبکه‌ی هوشمند با استفاده از توکن یا رمزیاب‌ دیگری، با نگرانی‌های عمده‌ی مرتبط با حریم خصوصی شهروندان همراه است. حریم خصوصی بخش اساسی از امنیت است که نقض آن تهدید بزرگی در توسعه شهرهای هوشمند کارآمد به حساب می‌رود.

سایر برنامه‌ها: به غیر از مبحث حفظ امنیت و حریم خصوصی کاربران، مفهوم شهرهای هوشمند برای مدیریت به موقع و بهینه‌سازی منابع شهرداری به کار برده می‌شود. در نتیجه، نیازهای زیرساختی و اجتماعی شهروندان برآورده می‌شود. از سنسورهای هوشمند در کنترل ترافیک، کنترل آلودگی، جمع‌آوری زباله، بهداشت، کیفیت هوا و ردیابی آب و غدا استفاده می‌شود. اینها برخی از الزاامات اساسی برای عملیاتی نمودن شهرهای هوشمند است. در سیستم‌های سنتی، این برنامه‌های کاربردی از طریق برنامه‌های زمانبندی شده کار می‌کنند؛ در حالیکه در شهرهای هوشمند، حسگرهای نصب شده در محیط های گوناگون وظیفه‌ی تشخیص و گزارش تغییرات شرایط محیطی را دارند. فناوری حسگر در شهرهای هوشمند از لحاظ درجه‌ی ضرورت حائز اهمیت بوده، و نه تنها باعث افزایش گستره‌ی حواس انسانی از شناخت محیط پیرامون می‌شود، بلکه شهرها را محیطی قابل سکونت‌تر و سالم‌تر می‌سازد. نوآوری خدمات در شهرهای هوشمند از طریق روانگرایی، تراکم و یکپارچگی خوب منابع محقق می‌شود. با تمام این مباحث، شکافی که در این مطالعه سعی بر بررسی آن شده است، پالایش و اصلاح بیشتر تقاضاهای در چارچوب تعریف شده، قابلیت‌های فناوری حسگر هوشمند و ساختار ارائه خدمات در شهرهای هوشمند است.

۴. انواع شبکه‌ها حسگر و نقش آنها در شهرهای هوشمند: نیازی به بازگویی نیست که شهر هوشمند بدون استفاده از حسگرها عملکردی و کاربردی نخواهد بود. در شهر هوشمند، از حسگرها برای اندازه‌گیری خصوصیات فیزیکی یا موقعیتی اشیاء استفاده می‌شود. حسگرهای اصلی مورد استفاده شامل حسگرهای زیستی، حسگرهای الکترونیکی، حسگرهای شیمیایی و حسگرهای شبکه هوشمند می‌باشند. انواع و نقش‌های گوناگون این حسگرها در ادامه بررسی می‌شوند.

حسگرهای الکترونیکی: عملکرد اصلی حسگرهای الکترونیکی تشخیص اشکال مختلف انرژی از طریق استفاده از الکتروسکوپ، ناهنجاری‌های مغناطیسی و آشکارسازهای ولتاژ در میان سایر موارد است. ا ز جمله حسگرهای الکترونیکی می‌توان به سنسورهای نظارت بر محیط ، سنسورهای پارکینگ و حسگرهای سرعت‌سنج اشاره کرد. ویژگی بی‌سیم حسگرها منجر به بروز محدودیت‌هایی مانند مصرف زیاد انرژی، انعطاف‌پذیری کم و پیچیدگی زیاد می‌شود. نظارت بر توان و سطح جریان اطمینان از به‌موقع‌بودن خطاها را می‌دهد. در نتیجه، کارایی انتقال سیگنال‌های الکترونیکی تضمین می‌شود. علاوه بر این ، حسگرهای مادون قرمز در پیشرفت‌های فناوری با هدف تولید داده‌های واقعی، نقش مهمی در تصمیم‌گیری سریع در محیط‌های کمتر ایمن داشته و استفاده می‌شود. در مقایسه، حسگرهای رادار، از داده‌های پیچیده رایانه‌ای برای انجام عملکردهای خود استفاده می‌کنند. این حسگرهای هوشمند، توانایی یادگیری و تفسیر فیلم‌ها از حسگرهای بیشماری مانند دوربین‌های امنیتی خیابانی و تلفن‌های همراه را دارد. دقت بالای این حسگرها در تولید و انتقال داده‌های به دست آمده از اعمالی مانند حرکات اشاره‌ای ، منجر به ارائه خدمات هوشمند در تعاملات انسان و کامپیوتر می‌شود. در یک شهر هوشمند، حسگرها همراه با شبکه‌های عصبی (Neural Networks) برای توسعه و تجزیه و تحلیل داده‌های حاصل از تشخیص گفتار‌، فیلم‌، تصویر و پردازش زبان طبیعی استفاده می‌شود. در نهایت داده‌های تجزیه و تحلیل شده برای تصمیم‌گیری‌های مهم و نظارت بر محیط برای تضمین امنیت شهروندان استفاده می‌شود.

حسگرهای شیمیایی: حسگرهای شیمیایی در حال حاضر شامل حسگرهایی مانند حسگرهای دی‌اکسیدکربن، حسگرهای اکسیژن، بینی الکترونیکی و حسگرهای بید کاتالیزوری هستند. استفاده از این حسگرها برای شناسایی تمام مشکلاتی که به گونه‌ای ممکن است با مواد شیمیایی مرتبط باشند، کافی است. به عبارت دیگر، آنها در تشخیص واکنش‌های شیمیایی و خصوصیات فیزیکی یک سیستم یا محیط مفید هستند. از حسگرهای شیمیایی برای تولید و انتقال اطلاعات مهم در رابطه با نحوه عملکرد بینی‌های الکترونیکی در تشخیص آلرژی در بیماران استفاده شده است. اصلی‌ترین بخش حسگر شیمیایی، حسگر ناظر بر محیط است که دارای دامنه‌ی کاربری نامحدودی است. این حسگر می‌تواند اکسیژن یا مونوکسیدکربن را از بین سایر اجزای موجود در یک محیط یا ماده به طور مؤثر تشخیص دهد.

حسگرهای زیستی: این حسگرها در حال حاضر در زیست‌پزشکی در شناسایی آنولیت‌ها (نوعی دترجنت) کاربرد دارند. سنسورهای زیستی کنونی شامل سنسورهای مورد استفاده برای سنسورهای یونیزاسیون و زیراتمی (ذرات کوچکتر از اتم) مانند سنسورهای نوترون و MEMS (سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی) در میان بسیاری دیگر از حسگرهای زیستی است. تنها محدودیت حسگرهای زیستی این است که آنها فقط در زمینه زیست‌پزشکی کارایی دارند. حسگرهای زیستی فقط از طریق انتقال سیگنال میتوانند کار کنند. به عنوان مثال، درجایی که سیگنال‌ها توسط سیستم الکترونیکی شناسایی می‌شوند، به عنوان سیستم تکمیلی برای شناسایی اطلاعات حساس‌تر به کار برده می‌شود. استفاده از تکنیکهای نوری در حسگر زیستی به دلیل عواملی مانند دقت سطح بالا و نتایج به موقع سودمند است. این مزیت‌ها نقش سازنده، انتقال‌دهنده و توزیعی حسگرهای زیستی را توصیف می‌کند. به عبارت دیگر، حسگرهای زیستی، نقش شاهد را در فرآیندهای تشخیصی حسگرهای الکتریکی و شیمیایی را ایفا می‌کند. حسگر الکتروشیمیایی از خصوصیات الکتریکی یون‌های مختلف و خواص شیمیایی آن‌ها برای نشان دادن غلظت آنولیت استفاده می‌کند. در نتیجه، می‌تواند در اندازه‌گیری مولکول‌های غیر‌قطبی موثر باشد.

حسگرهای شبکه هوشمند (Smart Grids): فناوری‌های شبکه هوشمند با توجه به نوع نقش، نوع حسگرها، نوع کامپوننت‌های پیشرفته، نوع ارتباطات، نوع سیستم پشتیبانی تصمیم، و سایر کامپوننت‌های پشتیبان، به ۵ بخش مهم طبقه‌بندی می‌شوند. در شبکه‌های هوشمنداز حسگرهای گوناگونی جهت حصول اطمینان از تولید، انتقال و توزیع موثر داده‌ها به کاربران نهایی استفاده می‌شود. استفاده از حسگرهای حرارتی با توجه به شرایط آب وهوایی نقشی اساسی در ردیابی دقیق انتقال و توزیع انرژی دارد. در این راستا، حسگرهای هوشمند شخصی، از طریق مدیریت انرژی سمت تقاضا، بهره وری انرژی را تضمین می کنند. شبکه‌های حسگر بی‌سیم، به واسطه‌ی توکن‌های مجزا، اطلاعات را بصورت فوری در مورد خطوط انتقال نیرو به عنوان معیاری برای بهبود بهره‌وری انرژی ارائه می‌دهند.

۵. چالش‌ها و راهکارهای شبکه‌بندی حسگرها در شهرهای هوشمند: ظرفیت مهاجرت دیجیتال در زمینه‌های اجتماعی و اقتصادی بر هیچکس پوشیده نیست. به همین ترتیب، شناسایی برخی از چالش‌های اساسی در استفاده از حسگرهای شبکه به عنوان اجزای جدایی ناپذیر شهرهای هوشمند واجب و ضروری است. با توجه به محدودیت این مقال، ما فقط به هفت چالش مهم به شرح ذیل اشاره می‌کنیم.

مدیریت ایمنی و امنیت: سوای از برخورداری از خدمات اورژانسی با کیفیت و استاندارد، تأخیر در زمان زمان گزارش و پاسخ‌دهی حیاتی بوده و کمی تأخیر ممکن است به قیمت از دست رفتن جان یک انسان منجر شود. بنابراین مهم است که نه تنها بر عامل ایجاد کننده‌ی این مشکل، بلکه بر عوامل پیشگیری‌کننده و استراتژی‌های جایگزین برای جلوگیری از بروز آن‌ها نیز توجه داشته باشیم. پلیس یا آتش‌نشانان تنها بعد از وقوع حادثه یا جرایم از بروز آن‌ها مطلع می‌شوند. این تأخیر با نصب حسگرهای شناسایی تیراندازی، تصادفات، و شناسایی صدای سطح شهر از بین می‌رود. همچنین، اتصال حسگرهای دود به مخزن مرکزیِ مبتنی بر سیستم هوش مصنوعی، می‌تواند پاسخ‌دهی به موقع پلیس، آمبولانس و آتش‌نشانی را به همراه داشته باشد.

اما چالش اصلی ای که در این راه برای مدیریت امنیت با آن روبرو هستیم در دسترس بودن یکپارچه‌ی سیستم مخابراتی دوربُرد حاصله از اینترنت اشیاء است. مدل ارتباط از راه دور در درک نقش حسگرهای صوتی بسیار مهم است. با یک توکن (رمز) متفاوت، حریم خصوصی و امنیت داده‌های منتقل شده در شبکه‌ی اینترنت‌اشیاء (IoT) در جریان توسعه شهر هوشمند می‌تواند بسیار کاربردی و حائز اهمیت باشد. در نتیجه، استفاده از حسگرهای شناسایی فرکانس رادیویی یکپارچه (به صورت یک سیستم واحد) به اندازه کافی مسائل امنیتی را در سیستم IoT، پشتیبانی می‌کند. استفاده از شبکه سیستم تلفن‌همراه (سلولار) برای IoT، مخاطرات توسعه پذیری (Scalability)، و قابل اعتماد بودن به سییستم را برطرف می‌کند.

انتقال‌دهی داده‌ها و بهبود خدمات: مقامات شهری در زمینه‌ی تأمین روشنایی و خدمات لوله‌کشی به شهروندان با چالش‌های گسترده ای روبرو شده‌اند. برخی از شهرها به سیستم‌های نظارت دستی و ابتدایی که مستعد بروز خطا بوده و می‌تواند مانع از بهینه‌سازی مدیریت شهری شود، متصل هستند. یک سیستم یکپارچه‌ی در شهر هوشمند،‌می‌تواند با شبکه‌بندی و نصب تعداد بیشتری از گره حسگرهای هوشمند در سطح شهر (نسبت به تراکم جمعیت شهروندان در هر منطقه)، فرآیند ارائه خدمت‌رسانی به مردم را تسهیل کند. وقتی داده‌های این حسگرها با یکدیگر ادغام می‌شوند، می‌توانند مدیریت هوشمند کلان شهری و سیستم نظارت بر فعالیت‌های روزمره درون شهری را تغذیه کنند. با این وجود، بروز چالش‌هایی مانند توسعه‌پذیری و محدودیت انرژی مانع استفاده موثر از حسگرهای شبکه بی‌سیم در ارائه خدمات می‌شود. عملکرد گره‌های رادیویی، که توسط پروتکل های دسترسی به رسانه (MAC) محافظت می‌شود، دلیل اصلی محدودیت‌های انرژی هستند. در این راستا، معرفی انواع مختلف پروتکل‌های MAC متناسب به ماهیت هر شبکه، باعث افزایش طول عمر شبکه حسگرهای بی‌سیم می‌شود. در نتیجه،‌ کارایی حسگرهای مختلف مانند حسگرهای مدیریت پسماند بهبود می‌یابد.

کنترل ترافیک و پارکینگ: شهرها به دلیل ازدحام ترافیکی متحمل میلیون‌ها دلار ضرر می‌شوند. به دلیل کاهش و کُندی حرکت وسایل نقلیه به دلیل ترافیک سنگین، کیفیت و زمان مصرف سوخت در جاده‌ها از بین می‌رود. علاوه بر این،‌ بدیهی است که در نتیجه‌ی این ازدحاک و شلوغی، یافتن مکان مناسب جهت پارک خودرو نیز به مشکلی دیگر مبدل می‌شود. همچنین باید یادآور شویم که مدیریت حمل‌و‌نقل در عصر اتوموبیل‌های الکتریکی بسیار مهم و ضروری است و در نتیجه آن استفاده از ابزار اندازه‌گیری هوشمند در این زمینه می‌تواد در رفع این چالش کارآمد باشد. این تسهیلات باعث صرفه‌جویی در هزینه سایر بخش‌های درگیر در مدیریت ترافیک شهری نیز خواهد شد. مضاف بر این، در شهرهای هوشمند می‌توان از پتانسیل سیتسم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) جهت هدایت ترافیک استفاده نمود. به همین خاطر می‌توان برای وسایل نقلیه مستقر در محدوده‌ی مشخصی، حسگر هوشمند مکان‌یابی تعبیه نمود. در مرحله اول، حسگرها می توانند اطلاعات اولیه مربوط به فضای پارک را پردازش کنند (و این بخشی است که دارای قابلیت رزرو شدن می‌باشد)، و از این اطلاعات برای کاهش ازدحام در خیابان‌های مدنظر استفاده می‌شود. به این ترتیب، با استفاده از حسگرهای هوشمند می‌توان مشکلات پیداکردن جای پارک را برطرف نموده و از این رو تراکم ترافیک را نیز کاهش داد.

ساختمان هوشمند: در سیستم‌های سنتی، ممکن است پروسه‌ی گزارش و واکنش مدیر به مسائل ساختمان، در قدم اول نیاز به واکنش توسط مستاجر داشته، و روزها طول بکشد. همچنین، سیستم‌های سنتی نیاز به حضور مداوم نگهبان برای نظارت بر ورود و خروج افراد در ساختمان دارد تا نتیجتاً بتواند امنیت ساختمان را بدینوسیله تضمین نماید. اما با استقرار سیستم‌های کنترل هوشمند در ساختمان، می‌توان چالش‌های ناشی از ضعف سیستم‌های سنتی را از بین برد. شهرهای هوشمند می‌توانند از مزایای ارائه شده توسط سیستم‌های کنترل و نظارت خودکار استفاده کرده، و از مزایای آن بهره‌مند گردند. این سیستم‌های کنترل خودکار،‌ می‌توانند شامل یک سیستم یکپارچه که از طریق یک سیستم غیرمتمرکز قابل دسترسی است در ساختمان مستقر گردد. از طریق این سیستم، می‌توان سیستم‌های روشنایی، گرمایشی، امنیتی و خدماتی مربوط به ساختمان را کنترل کرد. در اینجا، سیستم‌های خدماتی به عملیات تکراری مانند جمع‌آوری زباله و وظایف نگهبانی اشاره دارد. همچنین،‌ می‌توان این سیستم امنیتی و نظارتی را به سیستم امنیتی شهر متصل نمود. مساله اصلی در ادغام و اتصال سیستم‌های هوشمند ساختمانی به سیستم شهری، تفاوت زیرساخت‌های فناوری اطلاعات تعبیه شده در هر ساختمان با سیستم فناوری اطلاعات شهری می‌باشد. در این راستا می‌بایست استاندارد واحدی برای هر شهر تنظیم نمود، تا بواسطه آن نوع زیرساخت اینترنت اشیاء مصوب و یکسان باشد.

حمل و نقل عمومی: سازوکار بیشتر سیستم‌های حمل و نقل عمومی با توقف در ایستگاه‌های مقرر تعریف شده است؛ با این حال ممکن است توقف‌های منظم در هر ایستگاه (در صورتی که مسافری در ایستگاه وجود نداشته باشد) باعث اتلاف وقت و سوخت شود. همچنین، وجود مسیرهای ترابری جهت مانور وسایل نقلیه عمومی در سطح شهر، برای یافتن مسافر بالقوه، هدفمندی شده نیست. بنابراین، می‌توان با توسعه و تعبیه سیستمی که ترمینال‌های متصل به ایستگاه‌ها و داشبورد اتوبوس را دارد، از این ناسازگاری جلوگیری کرد. این سیستم می‌تواند به رانندگان در جمع‌آوری داده‌های مورد اعتماد کمک کند. پیاده‌سازی این راه‌حل، مستلزم یک سیستم اطلاعاتی دوربُرد هوشمند است. سیتسم موقعیت‌یابی جهانی (GPS)، می‌تواند در ردیابی حرکت اتوبوس‌ها لازم الاجرا است. هر دو پایانه به سیستم‌های ورودی متصل هستند و به نوبه خود منبع داده‌ای برای سیستم مدیریت حمل و نقل عمومی هستند. این سیستم مدیریتی است که به عنوان سیستم پشتیبانی تصمیم‌گیرنده عمل می‌کند و در مورد توصیه یا عدم توقف آن در هر ایستگاه به اتوبوس اطلاعات می‌دهد. با اینحال، چالش عمده‌ای که احتمالاً با آن روبرو خواهد شد، کلیت‌بخشی به سیستم‌های مدیریتی است. چالش‌ها، کاربردی بودن راهکارها را محدود می‌کند، اما می تواند از طریق پایبندی دقیق به سیاست‌های مربوط به ارتباطات ایجاد شده بین پایانه‌های اتوبوس یا ایستگاه مدنظر حل شود.

محیط: حسگرهای هوشمند پتانسیل افزایش تخریب محیط زیست را دارند. با اینحال، می‌توان از طریق بهبود در کارایی تولید و مصرف انرژی، چالش‌های تغییر اقلیمی که شهرهای هوشمند با آن‌ها روبرو هستند را مرتفع ساخت. چالش اساسی در این مرحله، کنترل حسگرهای مستقر برای دستیابی به داده‌های قابل اعتماد است.

مفاهیم اخلاقی: عمده‌ترین موارد اخلاقی که در اجرا و توسعه شهر هوشمند با آن درگیر هستیم، شامل حریم خصوصی و امنیت است. عدم امنیت منجر به ارعاب و اقدامات متقلبانه در میان دیگران می‌شود. در این تصویر پیامدهای اخلاقی شبکه‌های هوشمند و شهرهای هوشمند معرفی شده است. همه ذینفعان، از جمله دولت و سیاستگذاران، نقشی اساسی در برخورد با مسايل اخلاقی دارند.

۶. پیامدهای نقش حسگر هوشمند: طبق تحقیقات انجام شده در این مطالعه، پیامدهای زیر را در رابطه با نقش حسگرهای هوشمند ارائه شده است.

نخست،‌ می‌بایست با ارتقای سیستم، ایمنی و امنیتِ گزارش‌ وقایع و تأخیرهای پاسخگویی را بهبود بخشید. علاوه بر این،‌ اتصال حسگرهای دود و صدا می‌تواند به مرتفع ساختن مسأله‌ی ایمنی و امنیت شبکه اینترنت اشیاء، یاری رساند. دوم، حسگرها می‌توانند با یکی کردنِ داده‌ها به بهبود ارائه خدمات انتقال داده‌ها، در حسگرهای مدیریت پسماند استفاده شوند. سوم، حسگرها می‌توانند برای مدیریت ترافیک استفاده شده و ازدحام را از بین می‌برد و جایگاه‌های مناسب برای ارک خودروها را مدیریت می‌کند. چهارم، شبکه‌های هوشمند می‌توانند در توسعه ساختمان‌های هوشمند مفید واقع شوند. این ساختمان‌ها با سیستم‌های هوشمند خودکار می‌توانند خدمات عمومی و روتین مربوطه به ساختمان را مدیریت کنند.

پنجم، نقش تعبیه حسگرها در سطح شهر و تأثیر آن‌ها بر محیط زیست و وسایل حمل و‌نقل عمومی را پایش و بررسی می‌کنیم. ششم، می‌بایست، حفره‌های امنیتی حسگرهای هوشمند را در جهت حفظ چارچوب مسائل اخلاقی و احترام به حریم خصوصی شهروندان، نظارت و بررسی کنیم. التزام عملی و مداوم به مواردی که در اینجا به آن پرداختیم می‌تواند روند پیاده‌سازی را هدایت کند. در آخر، با مشخص‌کردن روش‌های حل مسأله، با استفاده از حسگرهای شبکه در شهرهای هوشمند، اجرای استراتژی‌ها را به سرانجام برسانیم.

منبع