المدن الذكية: مدن المُستقبل

حلول تكنولوجيا المدن الذكية

تستثمر الحكومات غالباً في مزيج من الحلول الرقمية الذكية عندما تشرع في مشروع مدينة ذكية. يتمّ تصميم تقنيات المدن الذكية هذه لكي تعمل معاً بهدف ربط المُجتمع، وتحسين حياة سكان المدينة، وتحفيز جهود الاستدامة، وتحسين البنية الأساسية، ودعم النمو الاقتصادي.

يرد أدناه بعض أمثلة حلول المُدن الذكية المُبتكرة:

حوسبة السحابة

الحوسبة السحابية عبارة عن تقديم خِدمات الحوسبة؛ ويشمل ذلك الخوادم، والتخزين، والشبكات، وقواعد البيانات، والبرامج، والتحليلات، والتحليل الذكي للبيانات؛ عبر الإنترنت، بدلاً من خادم محلي أو كمبيوتر شخصي.

لقد أصبحت الحلول السحابية شائعة بشكل متزايد لدى المُستهلكين، والشركات، والحكومات؛ نظراً لأن هذه التقنية توفر سعراً أقل ووصولاً أسهل. إضافة إلى ذلك، تدفع المُؤسسات فحسب مُقابل ما تستخدمه من خدمات سحابية عادةً. ويُساعد هذا الشركات، وحكومات المدن على التحكم في تكاليف التشغيل، وتوسيع نطاق الحلول السحابية مع نموها.

تُرحل الكثير من وكالات المدن تطبيقاتها، وأنظمة القوى العاملة لديها، ومعلوماتها الحكومية المهمة الأُخرى من وحدات التخزين المحلي إلى السحابة من أجل تسريع وتيرة الابتكار، وزيادة الكفاءة، وخفض التكاليف. ويتيح هذا الأمر للحكومات أن تكون أكثر مرونةً، مع المُساعدة على حماية البيانات الشخصية الحسّاسة في الوقت ذاته. تُتيح الحلول السحابية أيضاً لمُوظفي المدينة والسكان الوصول الآمن إلى المعلومات عن بُعد؛ وذلك أمر ضروري من أجل مواصلة الخدمات الحكومية.

لقد أصبحت الحوسبة السحابية تقنيةً أساسيةً للمدن الذكية نظراً لأن هذه الحلول تتيح للحكومات ما يلي:

• تقليل التكاليف نظراً إلى عدم اضطرارها إلى الاستثمار في الأجهزة والبرامج، أو إعداد مراكز البيانات في الموقع وتشغيلها، أو إدارة البنية الأساسية.
• توسيع النطاق في أثناء نموها، وتوفير المقدار المناسب من موارد تكنولوجيا المعلومات عندما تجدر الحاجة إليها.
• ضمان الأداء الأفضل من خلال شبكة عالمية من مراكز البيانات السريعة، والفعّالة، والآمنة.
• تحسين الأمان، وحماية بيانات المدينة، وتطبيقاتها، وبنيتها الأساسية.
• العمل على نحو أسرع، والوصول إلى كميات هائلة من موارد الحوسبة في غضون دقائق.
• تعزيز إنتاجية مُديري المدينة، ومُوظفيها، وفرق تكنولوجيا المعلومات بها.
• الحفاظ على مواصلة الأعمال بجانب النسخ الاحتياطي للبيانات، واسترداد البيانات الهامة بسهولة.

الذكاء الاصطناعي (AI)

الذكاء الاصطناعي (AI) عبارة عن قدرة نظام الكمبيوتر على مُحاكاة الوظائف الإدراكية التي تشبه وظائف البشر؛ مثل تحليل البيانات، والتعلم من المعلومات الجديدة، وحل المُشكلات. يُحاكي نظام الكمبيوتر المنطق البشري من أجل اتخاذ قرارات مُستنيرة باستخدام الرياضيات والمنطق.

يستطيع نظام الكمبيوتر الذكي اصطناعياً إجراء التنبؤات، أو اتخاذ الإجراءات بناءً على الأنماط في البيانات الموجودة. ويستطيع الذكاء الاصطناعي التعلم من أخطائه من أجل زيادة الدقة في المُستقبل. ويستطيع نظام ذكاء اصطناعي متطور مُعالجة المعلومات الجديدة بسرعة وبدقة، ما يجعله مُفيداً للسيناريوهات المُعقدة؛ بما في ذلك السيارات ذاتية القيادة، وبرامج التعرف على الصور، والمساعدين الافتراضيين.

تستعين حكومات المدن بالذكاء الاصطناعي بالتنسيق مع غيره من الحلول؛ مثل إنترنت الأشياء، والحافة، وتقنية سلسلة السجلات. يمكّن الذكاء الاصطناعي هذه المدن الذكية من تحسين التفاعل مع المُجتمع، وتوزيع المعلومات بسرعة على الجمهور، والحفاظ على الطاقة والمياه، وتشغيل كل شيء بدءاً من المباني الذكية إلى مصابيح الشوارع الذكية وحركة المرور الذكية.

وعلى سبيل المثال، تستعين الكثير من المدن الذكية حالياً بروبوتات دردشة الذكاء الاصطناعي من أجل تقديم إجابات، ومعلومات سريعة، ودقيقة للسكان عبر الإنترنت. إضافة إلى ذلك، لقد استثمرت بعض الحكومات في أدوات استشعار الذكاء الاصطناعي من أجل جمع بيانات النقل وتحليلها، وتبسيط تدفق حركة المرور. تعمل هذه التقنيات التنبؤية على تغيير طريقة إدارة المدن، وتحسين جودة الحياة لسكان المناطق الحضرية.

إنترنت الأشياء (IoT)

يُعد إنترنت الأشياء مجموعةً متنوعةً من المعدات، والمُنتجات، والأجهزة المُتصلة بالسحابة، والمُصممة من أجل جمع البيانات، ونقلها بأمان. يُتيح إنترنت الأشياء للمُؤسسات جمع البيانات واستخدامها بسرعة من أجل اتخاذ قرارات سريعة ومُستنيرة. توفر هذه التقنية للمدن الذكية نتائج تحليلات مناسبة وذات صلة، مما يسمح للمؤسسات في جميع المجالات بالعمل بكفاءة أكبر وتحسين تجارب العملاء.

تستخدم المدن الأكثر ذكاءً في جميع أنحاء العالم أجهزة استشعار إنترنت الأشياء لالتقاط البيانات وفهمها على الفور. توفّر نتائج التحليلات التي يُقدمها إنترنت الأشياء لمُديري المدن فهماً أعمق لما يحدث عبر مُجتمعاتهم في الوقت الفعلي تقريباً. وتُتيح تقنية المدن الذكية هذه أيضاً للحكومات ربط البنية الأساسية الذكية، ومُراقبة العمليات عن بُعد، وإجراء التتبع في الوقت الفعلي، وتحسين العمليات في أرجاء المدينة.

وتزداد استعانة حكومات المدن الذكية بإنترنت الأشياء في مهمتين هامتين؛ وهما المُراقبة عن بُعد، والصيانة التنبؤية.

تُتيح المُراقبة عن بُعد للمُسؤولين مُراقبة الأصول، مثل المركبات والآلات الثقيلة، إما على نحو مُستمر أو على فترات زمنية مُنتظمة. يُتيح هذا الأمر لمُديري المدينة تتبع موقع الأصل، وأدائه، وحالته. يمكن لنتائج التحليلات التي تكتسبها حكومات المدن من تقنية المدن الذكية هذه أن تُساعدها على:

• تخفيض تكاليف الخدمة، والصيانة، والوقود.
• تحسين عمليات حكومة المدينة.
• توفير تجربة أفضل للسكان.
• تقليل البلى والتآكل للمركبات، والآلات.
• زيادة عدد مواعيد الخدمة لكل يوم.
• توجيه المركبات بكفاءة أكبر.
• تحسين أمن السكان، وسلامة مُوظفي المدينة.

تدمج الصيانة التنبؤية برنامج التعلّم الآلي من أجل تحليل البيانات، والتنبؤ بالنتائج، والتشغيل التلقائي للعمليات. تتيح هذه التقنية لمُديري المدن تحديد المُشكلات ومجابهتها قبل أن تُصبح مُشكلةً كبيرةً. تُساعد الصيانة التنبؤية مُسؤولي المدن الذكية على:

• تحديد المُشكلات الميكانيكية، أو التشغيلية المؤدية إلى حدوث عطل أو حالات تباطؤ.
• تحديد قطع الغيار التي يتعين الاحتفاظ بها في المخزون لتناسب مُشكلات الإصلاح.
• التنبؤ بأعطال المعدات والحيلولة دون وقوعها قبل حدوثها.

تستطيع الحكومات التي تستثمر في إنترنت الأشياء الاستعانة بحل المدن الذكية هذا في تقديم قيمة أكبر للجمهور، والتواصل مع الأشخاص بأسلوب أكثر تخصيصاً، والحد من المواد وهدر أوقات العمالة، وتعزيز الكفاءة التشغيلية.

تقنية سلسلة السجلات

تعد تقنية سلسلة السجلات قاعدة بيانات رقمية ولامركزية تضم معلومات يُمكن الاستعانة بها، ومُشاركتها في آن واحد داخل شبكة كبيرة يُمكن للجميع الوصول إليها. تستثمر المُؤسسات، والحكومات في هذه التقنية المُبتكرة من أجل إنشاء سلاسل توريد أكثر كفاءة، وتبسيط العمليات المُعقدة، والحد من الاحتيال، والتحقق من المُعاملات بسرعة.

تُتيح تقنية سلسلة السجلات لمُشاركي الشبكة مُشاركة البيانات على نحو موثوق به وشفاف بدون مسؤول مركزي. ولهذه الميزة فائدة على نحو خاص لحكومات المدن. وهذا لأن المدن تضم عادةً عدداً كبيراً من أصحاب المصلحة الذين يحتاجون إلى تبادل المعلومات على نحو آمن من أجل الحفاظ على العمليات، واتخاذ القرارات المهمة، وتبسيط الخِدمات.

تستعين المدن الذكية بحلول تقنية سلسلة السجلات من أجل:

• تبادل البيانات بسهولة، وأمان.
• التشجيع على التعاون عبر الوكالات.
• الحصول على وجهة نظر واحدة عبر سلاسل توريد المدن.
• الحد من الاحتيال، والتحقق من المُعاملات المالية على نحو أسرع.
• إنشاء سلاسل توريد أكثر ذكاءً وكفاءةً.
• تبسيط العمليات للتوفيق بين منازعات البيانات في التدقيق، والامتثال التنظيمي.
• إدارة استخدام الطاقة، والتنمية الحضرية، والنمو السكاني.

حوسبة Edge

تعد حوسبة Edge عملية تقريب لبنية الحوسبة من مصدر البيانات الفعلي. ويؤدي هذا الأمر إلى تقليل زمن انتقال الشبكة (حالات التأخير في اتصال البيانات)، والاستخدام المفرط للنطاق الترددي، مع ضمان استمرارية الخِدمة في الوقت ذاته؛ حتى عندما تكون الاتصالات السحابية مُتقطعة.

تستعين المدن الذكية حول العالم بحوسبة الحافة بجانب حلول إنترنت الأشياء، والذكاء الاصطناعي، والحلول السحابية من أجل ضمان استمرارية البنية الأساسية والخدمات الحكومية بالغة الأهمية.

تمكّن حلول الحوسبة المتطورة بالتنسيق مع التقنيات الأخرى حكومات المدن من:

• مُعالجة مُشكلات زمن الانتقال أو الاتصال، عن طريق مُعالجة البيانات القريبة من المصدر.
• مُعالجة بيانات مراكز البيانات أو إنترنت الأشياء وتصنيفها، وتحليلها حتى يمكنهم تحديد ما يتعين العمل عليه فوراً وما يتعين تخزينه في السحابة.
• تحليل البيانات من أجل الحصول على نتائج تحليلات سريعة ويُمكن تنفيذها باستخدام الذكاء الاصطناعي، والتعلّم الآلي.
• نقل بيانات الشبكة بكفاءة ويُسر بين السحابة، والحافة.
• تشغيل التطبيقات في مواقع بعيدة للمُعاملات الأسرع وقيود النطاق الترددي الأقل.
• تلبية الامتثال التنظيمي باستخدام نماذج التعلّم الآلي المُساعدة على تنبيه المسؤولين للبيانات الحسّاسة المُحتملة.

ولنضرب مثالاً على ذلك؛ يستخدم مطار لندن هيثرو الحافة، والذكاء الاصطناعي، والتعلّم الآلي بالإضافة إلى الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد للحيلولة دون الاتجار بالحياة البرية غير المشروع.

الواقع المعزز (AR)

يُعد الواقع المعزز تقنيةً تنشئ تراكب صور يتمّ إنشاؤه بواسطة كمبيوتر في بيئة حقيقية، ما يمنح المُستخدم عرضاً مُركباً. تستخدم مُؤسسات كثيرة هذه التقنية التفاعلية من أجل تدريب المُوظفين، وتزويد العاملين برؤية واضحة للجوانب التي لا يُمكنهم الوصول إليها، أو رؤيتها بسهولة.

يستطيع المستخدمون إنجاز مجموعة مهام مُتنوعة ستكون خطيرة أو صعبة للغاية بدون هذه التقنية، وذلك بفضل حلول الواقع المعزز المتقدمة. وعلى سبيل المثال، يستخدم بعض عمال المدن الأجهزة المحمولة التي تراكب صورة للمرافق والأصول عند النظر تحت الأرض. ويُمكّن هذا الأمر العمال من معرفة أين توجد الأنابيب تحت الشارع، وتحديد حالة تشغيلها. حظيت مقاطعة كينغ في منطقة سياتل على إشادة لاستعانتها بجهاز واقع مُختلط في تدريب المُشغلين في إحدى محطات مُعالجة مياه الصرف الصحي.

تستفيد حكومات المدن الذكية أيضاً من الواقع المعزز في الأمور التالية:

• تبسيط مشروعات تخطيط وتشييد المدن المعقدة.
• الحصول على استشارة الخبراء ودعمهم في أثناء العمل في موقع نائي.
• تمكين المُوظفين من التعلم من خلال توجيهات عملية، وتفصيلية.
• مُساعدة العُمال الميدانيين على إنجاز المهام بسرعة، وكفاءة، وأمان.
• تبسيط عمليات التفتيش، والسماح بالعمليات.