جایگاه محوری تحلیل داده های بزرگ در شهرهای هوشمند


هوشمند سازی

رشـد شـگرف فناوریهـای اطلاعاتـی و ارتباطاتـی (فـاوا) هـر روز ارمغـان تازه ای بـرای بشـر بـه همـراه دارد. حمـل و نقـل هوشـمند، سـاختمان هوشـمند و اخیـرا شـهر هوشـمند از نمونه هـای بـارز در ایـن حیطـه بـه شـمار می رونـد.

امـا، سـوالی ممکن است برای همه ما پیش بیاید این موضوع است که دقیقا مراد از شهر هوشمند چیسـت؟

بـه بیـان دیگـر، چـه چیزهایـی یـا چـه مولفههایـی در شـهر هوشـمند وجـود دارد کـه آنـرا از یـک شـهر غیـر هوشـمند متمایـز می کنـد؟

متاسـفانه جـواب واحـد و یگانه ای بـرای ایـن سـوال معقـول و درسـت نمی تـوان یافـت، چـرا کـه منظـر و خاسـتگاه فکـری افـراد و سـازمانها بـا هـم متفـاوت بـوده و هـر کـدام از ظـن خـود شـهر هوشـمند را توصیـف نموده انـد.

طرفـه آنکـه، بعضـا حتـی از تعریـف معنـا و مفهـوم «شـهر هوشـمند» هـم چشم پوشـی کرده انـد و مخاطـب را در اسـتنباط معنـای آن آزاد گذاشـته اند تـا او بـه فراخـور ظرفیـت خویشـتن تعبیـر و تاویـل نمایند.

مولفه های اصلی شهرهای هوشمند

هـر شـهر دارای سـه مولفـه بنیادیـن اسـت: «شـهروند،» «مدیریـت امـور شـهری» و «زیرسـاخت»

بـه بیـان دیگـر، مدیریـت امـور شـهری بـر اسـاس زیرسـاخت های شـهری، خدمـات مـورد نیـاز شـهروندان را بـه ایشـان ارائـه می کنـد.

برخـی از خدمـات مهـم در حوزه هـای ذیـل ارائـه می شـوند:

«حمل ونقل،» «آب، فاضلـاب، برق،گاز، تلفـن،» «مسـکن،» «امنیـت عمومـی،» «بهداشـت و درمـان» و «آمـوزش همگانـی و آمـوزش عالـی»

البتـه سـاختار سـه گانه فـوق در هـر شـهری کمابیـش وجـود دارد.

شهروند

بــه اجمــال، شــهروند هوشــمند بــه کســی گفتــه میشـود کـه دانـش و توانایـی کافـی بـرای اسـتفاده از خدمـات شـهری را بـر بسـتر اینترنـت و موبایـل داشـته باشـد.

مدیریـت امـور شـهری

مدیریـت امـور شـهری هوشـمند بـه یادگیـری از داده هـا و تجربیـات سـازمانی و تصمیم گیـری بهینـه بـراسـاس آنهـا گفتـه می شـود.

یادگیـری الگوهـای مصـرف آب، برق، گاز، تلفـن، رفتار ترافیکی شـهروندان، اپیدمی بیماریهـا، مصـرف داروهـا و آلاینده هـای هـوا از مثالهـای قابـل ذکرنـد کـه مسـتلزم تحلیـل دادههـای حجیـم شـهروندان بویـژه در  شـهرها هسـتند. 

بـرای تحلیـل داده هـای حجیـم فـوق از روشـهای تحلیـل داده، داده کاوی، سیسـتمهای هوشـمند، شناسـایی الگـو، یادگیـری ماشـینی و هـوش مصنوعـی استفاده می شود.

زیرساخت

زیرسـاخت هوشـمند نیـز بسـتر لازم را بـرای ارائـه خدمـات شـهری به شهروندان و جمع آوری داده های زیربط را فراهم می کند.

اســتفاده از انــواع مراکــز داده، فیبرنــوری، سنســورها و دوربینهــای مختلــف نمونه هایــی از ایــن مــوارد به شــمار میرونـد.

در ایـن مقالـه ابتـدا، مفهـوم شـهر هوشـمند بـه همـراه محرکهـا و موانـع شـهر هوشـمند بیـان خواهـد شـد.

سـپس داده هـای حجیـم و رویکـرد تحلیـل داده هـای حجیـم ارائـه خواهـد شـد. در نهایـت جایـگاه محـوری تحلیـل داده‌هـای هوشـمند در شـهر هوشـمند تبییـن خواهـد شـد.

شهرهوشمند

بر اساس تعریف شورای شهر هوشمند، یک شهر هوشمند از فاوا برای ارتقای سطح زندگی، کار و پایداری استفاده می کند و سه کار زیر را انجام می دهد.

جمع‌آوری داده‌هــا: جمع آوری داده‌هــا دربــاره خــودش از طریــق سنســورها، کنتورهــای هوشــمند، دوربین‌هــا و ســایر ابزارهــا و سیســتم‌های ذیربــط.

ارسـال داده‌هـا: ارسـال داده‌هـا و اطلاعـات بـه مرا کـز کنتـرل و سـایر وسـایل یا سـرورها از طریق شـبکه‌های باسـیم (ماننـد فیبـر نوری) یا شـبکه‌های بیسـیم.

تحلیـل داده‌هـا: تحلیـل داده‌هـا بـرای فهـم آنچـه کـه در شـهر در حـال وقـوع اسـت یـا در آینـده ممکـن اسـت رخ بدهـد.

محرکهای اصلی شهر هوشمند 

  • رشد شهرنشینی،
  • افزایش چالش‌های زیست محیطی،
  •  زیرساخت ناکافی،
  • افزایش رقابت اقتصادی،
  • افزایش انتظارات و خواسته‌ها،
  • بهبود سریع توانمندی‌های فناوری،
  • کاهش سریع هزینه‌های فناوری.

موانع شهر هوشمند

  • فقدان چشم انداز شهر هوشمند،
  • جزیره‌ای بودن سیستمها،
  • کمبود دانش فاوا،
  • کمبود خدمات یکپارچه،
  • درگیر نبودن شهروندان.

از طرفی چالش های مهم پیشرو عبارتند از:

  • افزایش جمعیت شهرنشین (مهاجرت از روستاها به شهرها)
  • افزایش ترافیک،
  • مسائل مربوط به انرژی،
  • آلودگی هوا،
  • کمبود منابع آب،
  •  یــر شــدن هــرم ســنی جامعــه (کــم شــدن نیــروی کار متخصــص، نیازمنــد خدمــات نگهــداری و سلامت).

در شکل زیر، زیرساختهای شهری، برخی نیازمندیها و محدودیتهای آن عنوان شده است.
 

منظـور از داده هـای حجیـم چیسـت؟ ایـن حجـم انبـوه داده هـا را چگونـه می تـوان اسـتفاده کـرد؟

بــر اســاس نــوع صنعــت (یــا کســب وکار،) داده هــای حجیــم مشــتمل بــر داده هــا و اطلاعاتی اســت کــه از منابـع داخلـی و بیرونـی متعـدد از قبیـل ترا کنش‌ها، رسـانه‌های جمعـی، محتـوی وب، سنسـورها و وسـایل همـراه بدسـت می‌آیـد.

شرکتها می توانند داده ها را برای مقاصد زیر استفاده کنند:

  • اصلاح محصولات و خدمات مطابق نیازهای مشتریان
  • بهینه کردن عملیات و زیرساختها
  • یافتن راههای جدید کسب درآمد

آی بـی ام IBM مفهـوم داده‌هـای بـزرگ را بـر اسـاس چهـار V تعریـف می کنـد کـه در شـکل  3 نمایـش داده شـده اسـت.

جایگاه تحلیل داده های حجیم در شهر هوشمند
 

منبع:ایران اسمارت سیتی