مقدمه

امروزه شهرها به طور فزاینده‎ای در حال رشد و پیچیده تر شدن هستند. بدین ترتیب، با افزایش سریع جمعیت شهرنشین در سرتاسر جهان، این شهرها، با مشکلات متنوع و خطرات و دغدغه‏های تازه‏ای رو به رو میشوند؛ از بحران‏های زیست محیطی نظیر بدتر شدن شرایط آب و هوا گرفته، تا معضلات اجتماعی و اقتصادی از جمله بیکاری.

این نرخ بی سابقه در رشد شهری و الزامی که در مدیریت این چالشها دیده میشود، فوریتی را در حکومت‏ها به وجود آورده است، فوریتی که آنان را موظف و وادار میکند که به دنبال راه حل‏های بهینه ای باشند. راه ‏حل‎هایی که قرار است مضامین کلیدی بسیاری از جمله توسعه پایدار، آموزش، انرژی، محیط زیست، ایمنی و خدمات عمومی را در بر بگیرد، و به گفته بسیاری از محققان، این راه حل‏ها را تنها در “هوشمندی” میتوان یافت.

مفهوم شهر هوشمند

در واقع، به نظر می‌رسد که مفهوم هوشمند را می‌توان معادل “پایدار”، “زیست پذیر”، “ایمن”، “سبز”، “متصل” و … دید، و به بیان دیگر، شهر هوشمند می‌تواند به عنوان هدفی غایی تعریف شود که رسیدن و حرکت به سوی آن، امکان دستیابی به همه‏ی این اهداف را با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات ممکن می‌سازد.

برای بخش بزرگی از قرن بیستم، هوشمندی شهرها تنها یک داستان علمی تخیلی بود که در رسانه‌‏ها، سینما و ادبیات به چشم می‌خورد. اما به لطف توسعه‏ی فناوری‌های دیجیتال و هوشمند شدن دستگاه‌‏ها و سیستم‏ها، شهر هوشمند به سرعت در حال تبدیل شدن به واقعیت است.

در طی سال‌های گذشته، محققان و دانشگاهیان بسیاری، به آینده‏ی شهرها و شهرهای آینده، علاقه‌مند شده‏اند. آنها به این نتیجه رسیده‏اند که بدون شک، جهش تکنولوژیکی بایستی بر معماری و زیرساخت‏ها تاثیر گذاشته باشد. برای مثال می‌توان دید که به واسطه‎ی اینترنت، حتی تعریف ابعاد فضایی تغییر کرده است. میدان مجازی، جایگزینی برای میدان‎های فیزیکی شده است و اگر زمانی هسته‏ی شهرها، میدان بود (از آگورای یونانی گرفته تا شهرهای چند مرکزی دوران مدرن)، امروزه، فضای پیوسته و ممتد این نقش را یافته است. فضایی که می‌تواند حتی نمود خارجی و ملموس نداشته باشد: اگر همه چیز مرکز باشد، هیچ چیز مرکز نیست، و بنابراین نقش و فرم فضاهای عمومی شهری را می‌توان بازیابی و بازتعریف کرد.

تمامی این تغییرات، می‌تواند باعث ایجاد چشم‌انداز شهرهای هوشمند برای جوامع شود. در واقع، با توسعه‏ی فناوری‌های جدید به خصوص ICT، مفهوم شهر هوشمند، به عنوان راهی برای رسیدن به شهرهایی کاراتر و پایدارتر مطرح می‌شود. شهری که به جوامع اجازه می‌دهد مشکلات اجتماعی و اقتصادی سال‌های اخیر خود را حل کنند و یا لااقل به سوی حل آنها گام‏های مطمئن‎‌تری بردارند.

این پیشرفت وسیع در فناوری اطلاعات و ارتباطات، ابزاری را برای اتخاذ رویکردهایی جامع در قبال معضلات شهری به وجود آورده است. ابزاری که می‌تواند جهت بالا بردن کارایی سیستم شهری استفاده شود و به لطف آن، مردم فرصتی را به دست آورند تا چیزهای جدیدی را خلق کنند، بسازند، امتحان کنند و تجربه کنند تا کیفیت زندگی خود را بهینه سازند.

البته این نکته لازم به ذکر است که اگرچه مفهوم شهر هوشمند معمولا با مفهوم تکنولوژی برابر انگاشته می‌شود، و برای آن معادل‌هایی نظیر “شهر الکترونیک” و “شهر اطلاعات” در نظر می‌گیرند، ضروری است که رویکردی جامع، یکپارچه و چند رشته‏ای نسبت به این مفهوم اتخاذ شود. به عبارت دیگر، شهر هوشمند، نیاز به جامعه‌ای هوشمند دارد، جامعه‌ای که تصمیمی آگاهانه و توافقی می‌گیرد تا از تکنولوژی به عنوان کاتالیزگری برای حل نیازهای تجاری و اجتماعی خود استفاده کند.

در چنین شهری، توسعه و رشد و مدیریت آن بایستی بر اساس یک برنامه‏ هوشمند باشد و نقش شهروندی نیز هرگز فراموش نشود. در واقع، با بازیابی احساس شهروندی، هدف شهرهای هوشمند اینگونه بهتر می‌تواند درک شود: شهر هوشمند، یک مُد یا گونه‎ی تازه از زندگی را ارائه می‌دهد، یک شهر ایده‌آل جهت توسعه یافتن و از نو کشف شدن. و به هیچ عنوان تنها در استفاده از فناوری‏های جدید خلاصه نخواهد شد.

تعریف شهر هوشمند:

تعاریف بسیار متعددی از شهر هوشمند وجود دارد. همانطور که این مفهوم در سرتاسر جهان با نام‎های مختلفی شناخته شده است و در شرایط مختلفی مورد استفاده و پیاده سازی قرار میگیرد، طیف وسیعی از تعاریف برای آن به وجود آمده است و همه‎ی شهرها، به دنبال ارائه تعریف و تفسیر ویژه‌ای از آن هستند، که هرکدام بر موضوعات مختلفی تمرکز می‌کنند.

با این وجود، اگرچه تعاریف متنوعی درباره شهر هوشمند وجود دارد و یک توافق کلی هنوز به وجود نیامده است، دو گرایش کلی را می‌توان در تعریف جنبه‌هایی که شهر هوشمند باید در نظر بگیرد، دید:

از یک طرف، مجموعه‌ای از تعاریف وجود دارد که فقط بر یک جنبه شهری (تکنولوژیکی، زیست محیطی و …) تأکید می‌کند و بقیه شرایط موجود در یک شهر را از هم جدا می‎بیند. این گروه از تعاریف که تنها بر یک موضوع تمرکز کرده‌اند، می‌توانند موجب این سوتفاهم شوند که که هدف نهایی یک شهر هوشمند ارائه یک رویکرد جدید برای مدیریت شهری با در نظر گرفتن تنها یک جنبه از زندگی شهری است. در حالیکه قطعا بهبود بخشیدن به تنها بخشی از اکوسیستم شهری، به معنای حل مشکلات یک کلیت نیست.

برای مثال برخی تعاریف بر نقش تکنولوژی تاکید کرده‏اند. تعریف R. Hall از شهر هوشمند، “شهری است که شرایط کلیه‏ زیر ساخت‌های اساسی‌اش را تحت نظارت قرار داده و آنها را یکپارچه می‌سازد” که این اقدامات به واسطه تکنولوژی امکان پذیر شده اند. برخی دیگر از تعاریف نیز جنبه‌های مختلف را برجسته می‌کنند. برای مثال رویکردی که Rio اتخاذ کرده است، مبتنی بر یک لنز معماری است. او شهر هوشمند را شهری می‌بیند که الهام بخش است، و فرهنگ، دانش و زندگی را به اشتراک می‌گذارد و به ساکنان خود را برای خلق کردن و شکوفا شدن در زندگی خود انگیزه می‌دهد. و یا مشاهدات پاتریج Patridge در بریزبن در استرالیا، بر شمولیت اجتماعی و مشارکت برابر به عنوان فرصت‌های ارتقا یافته ایجاد شده توسط برنامه‌های کاربردی (اپلیکیشن‌های) شهر هوشمند تاکید کرده است.

از طرف دیگر، برخی نویسندگان نیز وجود دارند که تاکید می‌کنند تفاوت و تمایز اصلی که در مفهوم شهر هوشمند نهفته است، در ارتباطی است که بین همه جنبه‌های شهری وجود دارد و دیده شده است. مشکلات درهم تنیده شهرنشینی همزمان زیرساختی، اجتماعی و نهادی (سازمانی) است و این درهم آمیختگی در مفهوم شهر هوشمند منعکس شده است. از تعاریف موجود در این دسته می‌توان دریافت که زیرساخت‌ها بخش اصلی یک شهر هوشمند هستند، و اگرچه به واسطه‏ی فناوری است که تحقق شهر هوشمند امکان‌پذیر می‌شود، اما این ترکیب، اتصال و ادغام همه سیستم‌ها است که برای اینکه یک شهر واقعا هوشمند شود، لازم و اساسی است.

در این قسمت به برخی از تعاریف که تا حد امکان، جنبه‏های مختلف را در نظر گرفته‌اند، اشاره شده است:

– «یک شهر زمانی “هوشمند” شناخته می‌شود که سرمایه‌گذاری در سرمایه‌های انسانی و اجتماعی و زیرساخت‌های حمل و نقل و ارتباطات مدرن، رشد اقتصادی پایدار و کیفیت بالای زندگی را با مدیریت عاقلانه منابع طبیعی، از طریق حاکمیت مشارکتی تقویت کند.» – منبع: Beatley, T., & Collins, R. (2000).

– «شهر هوشمند، شهری است که وضعیت زیرساخت‌های اساسی‌اش که شامل جاده‌ها، پل‌ها، تونل‌ها، راه‌آهن، فرودگاه‌ها، بندرگاه‌ها، ارتباطات، آب، برق و حتی ساختمان های آن مهم است را زیر نظر گرفته و یکپارچه می‌سازد، می‌تواند منابع خود را بهتر بهینه‌سازی کند، فعالیت‌های پیشگیرانه و محافظتی‌اش را برنامه‌ریزی کند، و جنبه‌های امنیتی را زیر نظر بگیرد در حالیکه خدمات دهی به شهروندانش را به حداکثر برساند. » – منبع: Hall, R. E. (2000).

– «جامعه‌ای که دولت، اقتصاد و شهروندان، پتانسیل فناوری اطلاعات را درک می‌کنند و تصمیمی آگاهانه برای استفاده از آن می‌گیرند تا زندگی و کار در منطقه خود را به میزان قابل توجهی و به صورت مثبتی تغییر دهند.» – انستیتوی جوامع هوشمند کالیفرنیا – منبع: California Institute for Smart Communities. (2001).

– «شهر هوشمند، جایی است که فناوری ارتباطات و اطلاعات، آزادی بیان و دسترسی به اطلاعات و خدمات عمومی را قدرت می‌بخشد.» – منبع: Partridge, H. (2004).

از این تعاریف می‌توان نتیجه گرفت که مفهوم شهر هوشمند حاکی از اتخاذ یک رویکرد جامع در مدیریت و توسعه شهر است. تعاریفی که تعادل عوامل فنی، اقتصادی و اجتماعی درگیر در یک اکوسیستم شهری را نشان می‌دهد. این  تعاریف، منعکس‌کننده یک رویکرد جامع در قبال مشکلات شهری با بهره‌گیری از فناوری‌های جدید است به گونه‌ای که می‎توان الگوی شهری و روابط بین ذینفعان را از نو تعریف کرد.

نکته بعدی این که در تعریف شهر هوشند، غالبا واژگانی بیشتر به چشم می‌خورند. در این قسمت، به برخی از واژگان اشاره خواهیم کرد.

در اولین قدم، این سوال پیش می‌آید که اساسا چرا از واژه هوشمند Smart استفاده شده است در حالیکه معادل این واژه یعنی Intelligent نیز می‌توانسته به کار گرفته شود. انتخاب این واژه ریشه در یکی از مولفه‌های هوشمندی دارد. در واقع، در ادبیات بازاریابی، هوشمندی متمرکز بر دیدگاه کاربر است، درحالیکه واژه دوم، بیشتر نخبه‌گرا و مختص به قشری خاص از جامعه است. واژه ی Smart کاربرپسندانه تر از Intelligent است، چون دومی محدود به داشتن ذهن سریع و پاسخگو بودن در قبال بازخوردها است. شهر هوشمند از سوی دیگر موظف است که خود را با نیازهای کاربر تطبیق دهد و رابطهای سفارشی مورد نیاز را ارائه دهد.

کلمه کلیدی بعدی درباره شهر هوشمند، کلمه ارتباطات Communication است. که دلالت‌گر بر ارتباطات درونی میان انرژی، منابع، سیستم‌های اطلاعاتی، و میان تجهیزات نظارت و کنترل سیستم‌ها و مشارکت است. یک شهر هوشمند، چیزی است که دائما در حال تکامل یافتن است و بنابراین، نیاز به ارتباطات و انتشار پایدار و دائمی اطلاعات دارد.

علاوه بر این، وقتی در مورد استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات برای هوشمندسازی یک شیء صحبت می‌کنیم، بدان معنی است که ما دو ویژگی را به عملکرد عادی آن اضافه می‌کنیم: توانایی احساس کردن (the sensing) و اتوماسیون (the automation). دستگاه‌هایی مانند سنسورهای بی‌سیم، دوربین‌ها، سنسور جاده‌ها و GPS اجزایی هستند که می‌توانند اطلاعاتی مانند دما، مکان و آلودگی را حس و جمع آوری کنند.

اما وقتی بحث سیستم پیش می‌آید، که به معنای مجموعه‌ای از اشیاء در تعامل است، باید دو ویژگی دیگر در نظر گرفته شود که عبارتند از: هویت The identity: با استفاده از برچسب شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) که اکنون قادر به شناسایی شیء در یک شبکه باز است. و اتصال Connectivity: فناوری ارتباطی چندگانه که امکان ارسال و دریافت داده را فراهم می کند. درواقع، یک شهر هوشمند نیازمند اتخاذ یک سیستم جابه‌جایی و کنترل از راه دور است؛ که ویژگی‌های ذکر شده به داشتن این قابلیت‌ها کمک می‌کنند.

همچنین، یکی از سازوکارهای اصلی در شهر هوشمند، یک سیستم خود نظارت گر و پاسخگو به خود است. دیدگاه IBM از شهر هوشمند سه ویژگی اصلی آن را پیش‌بینی می‌کند: ابزار دقیق، بهم پیوسته و هوشمند. در واقع، استفاده از فناوری های اطلاعات و ارتباطات (ICT) برای ایجاد اتوماسیون بالاتر در سیستم‌ها با فراهم آوردن امکان نظارت بر شهر، درک، تحلیل و برنامه‌ریزی آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

منابع

Al-Hader, M., Rodzi, A., Sharif, A. R., & Ahmad, N. (2009a). Smart city components architecture. In Proceedings of the International Conference on Computational Intelligence, Modelling and Simulation, (Brno, Czech Republic, Sep 7-9)

Al-Hader, M., Rodzi, A., Sharif, A. R., & Ahmad, N. (2009a). Smart city components architecture. In Proceedings of the International Conference on Computational Intelligence, Modelling and Simulation, (Brno, Czech Republic, Sep 7-9)

Arroub, A., Zahi, B., Sabir, E., & Sadik, M. (2016, October). A literature review on Smart Cities: Paradigms, opportunities and open problems. In 2016 International Conference on Wireless Networks and Mobile Communications (WINCOM) (pp. 180-186). IEEE.

Beatley, T., & Collins, R. (2000). Smart growth and beyond: Transitioning to a sustainable society. Virginia Environmental Law Journal, 287-322.

Cairney, T., & Speak, G. (2000). Developing a ‘Smart City’: Understanding Information Technology Capacity and Establishing an Agenda for Change. Sydney, Australia: Centre for Regional Research and Innovation, University of Western Sydney. Available at: http://trevorcairney.com/file_uploads/cgilib. 30886.1.IT_Audit.pdf.

Giffinger, R., Fertner, C., Kramar, H., Pichelr-Milanovic, N., and Meijers, E. (2007). “European smart cities.” http://www.smart-cities.eu/index2 .html (Mar. 2015).

Hall, R. E. (2000). The vision of a smart city. In Proceedings of the 2nd International Life Extension Technology Workshop (Paris, France, Sep 28).

Harrison, C., Eckman, B., Hamilton, R., Hartswick, P., Kalagnanam, J., Paraszczak, J., & Williams, P. (2010). Foundations for Smarter Cities. IBM Journal of Research and Development, 54(4).

Klein, C., & Kaefer, G. (2008). From smart homes to smart cities: Opportunities and challenges from an industrial perspective. In Proceedings of the 8th International Conference, NEW2AN and 1st Russian Conference on Smart Spaces, ruSMART 2008 (St. Petersburg, Russia, Sep 3-5).

Monzon, A. (2015, May). Smart cities concept and challenges: Bases for the assessment of smart city projects. In 2015 international conference on smart cities and green ICT systems (SMARTGREENS) (pp. 1-11). IEEE.

Nam, T., & Pardo, T. A. (2011, June). Conceptualizing smart city with dimensions of technology, people, and institutions. In Proceedings of the 12th annual international digital government research conference: digital government innovation in challenging times (pp. 282-291).

Partridge, H. (2004). Developing a human perspective to the digital divide in the smart city. In Proceedings of the Biennial Conference of Australian Library and information Association (Queensland, Australia, Sep 21-24).

Scholl, H. J., Barzilai-Nahon, K., Ahn, J-H., Olga, P. & Barbara, R., E-commerce and e-government: How do they compare? What can they learn from each other?, Proceedings of the 42nd Hawaiian International Conference on System Sciences (HICSS 2009), Koloa, Hawaii, January 4-7, 2009

Zubizarreta, I., Seravalli, A., & Arrizabalaga, S. (2016). Smart city concept: What it is and what it should be. Journal of Urban Planning and Development, 142(1), 04015005.