زمینی‌های فرازمینی

هوشمندسازی شهرها در کشورهای توسعه‌یافته یکی از مهم‌ترین تحولات قرن بیست‌ویکم در حوزه مدیریت شهری و بهبود کیفیت زندگی است که با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، داده‌های کلان، و اینترنت اشیا، به دنبال حل چالش‌های مدرن شهرنشینی مانند افزایش جمعیت، آلودگی هوا، ترافیک، و مصرف ناپایدار منابع است. این گزارش تحقیقی با تمرکز بر کشورهای توسعه‌یافته، اهداف این رویکرد را بررسی می‌کند، امکانات ایجادشده را با جزئیات شرح می‌دهد و با تحلیل داده‌ها و آمار، چندین نمونه موفق از شهرهای هوشمند در اروپا و آمریکا را به‌صورت جامع و عمیق مورد کاوش قرار می‌دهد. هدف این است که تصویری دقیق و مستند از چگونگی پیاده‌سازی این مفهوم ارائه شود، همراه با آمارهای به‌روز و تحلیل‌هایی که نشان‌دهنده تأثیرات واقعی این پروژه‌ها بر زندگی شهروندان و پایداری محیط‌زیست باشد.

شهرهای هوشمند در کشورهای توسعه‌یافته معمولا بر اساس یک چارچوب چندوجهی عمل می‌کنند که شامل اقتصاد هوشمند، حمل‌ونقل هوشمند، محیط‌زیست هوشمند، شهروندان هوشمند، زندگی هوشمند، و مدیریت هوشمند است. این چارچوب از دهه ۲۰۰۰ میلادی، زمانی که شرکت‌هایی مانند IBM و Cisco مفهوم «شهر هوشمند» را به‌عنوان راه‌حلی برای مشکلات شهری مطرح کردند، به‌تدریج تکامل یافته است.

بر اساس گزارش سازمان ملل متحد در سال ۲۰۲۳، بیش از 55 درصد از جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی می‌کنند و پیش‌بینی می‌شود این رقم تا پایان سال ۲۰۵۰ به 68 درصد برسد. در کشورهای توسعه‌یافته، این نسبت حتی بالاتر است؛ برای مثال، در اروپا 74 درصد و در آمریکا 82 درصد از مردم در شهرها ساکن هستند. این افزایش جمعیت فشار بی‌سابقه‌ای بر زیرساخت‌ها، منابع انرژی و خدمات عمومی وارد کرده و هوشمندسازی را به ضرورتی اجتناب‌ناپذیر تبدیل کرده است.

اهداف هوشمندسازی در این کشورها چندلایه است: بهینه‌سازی مصرف منابع، کاهش ردپای کربن، افزایش مشارکت شهروندان در مدیریت شهری و ارتقای کیفیت زندگی از طریق فناوری. به گزارش مؤسسه مک‌کینزی در سال ۲۰۲۲، شهرهای هوشمند می‌توانند تا 30 درصد مصرف انرژی را کاهش دهند، 20 درصد از زمان سفرهای شهری را کم کنند و 15 درصد از میزان جرم و جنایت بکاهند. این اهداف با استفاده از سنسورهای متصل، تحلیل داده‌های بلادرنگ و هوش مصنوعی محقق می‌شوند که امکان نظارت دقیق بر ترافیک، مصرف آب و تولید زباله را فراهم می‌کنند. در ادامه، این گزارش به امکانات ایجادشده، داده‌های آماری، و نمونه‌های موفق می‌پردازد تا نشان دهد چگونه این اهداف در عمل پیاده‌سازی شده‌اند.

کاهش ترافیک

یکی از بارزترین ویژگی‌های شهرهای هوشمند، توسعه زیرساخت‌های مبتنی بر فناوری است که زندگی روزمره را کارآمدتر و پایدارتر می‌کند. در کشورهای توسعه‌یافته، این امکانات شامل سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند، شبکه‌های انرژی پاک، مدیریت پسماند پیشرفته، و پلتفرم‌های دیجیتال برای تعامل شهروندان با مدیریت شهری است. به‌عنوان مثال، سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند با استفاده از سنسورها و داده‌های ترافیکی، زمان انتظار در تقاطع‌ها را کاهش می‌دهند. بر اساس مطالعه‌ای از دانشگاه MIT در سال ۲۰۲۱، شهرهایی که از چراغ‌های راهنمایی هوشمند استفاده می‌کنند، به‌طور متوسط 25 درصد از تراکم ترافیک را کم کرده‌اند. این سیستم‌ها با تحلیل الگوهای حرکت خودروها و عابران، زمان‌بندی چراغ‌ها را به‌صورت پویا تنظیم می‌کنند.

مهار آلایندگی‌

شبکه‌های انرژی هوشمند نیز نقش کلیدی دارند. در اروپا، کشورهایی مانند آلمان و دانمارک پیش‌گام استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در شهرها هستند. به گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) در سال ۲۰۲۳، دانمارک 55 درصد از برق خود را از منابع بادی و خورشیدی تأمین می‌کند، و شهر کپنهاگ به‌عنوان پایتخت این کشور، هدف‌گذاری کرده تا سال ۲۰۲۵ به اولین پایتخت بدون کربن در جهان تبدیل شود. این شهر از شبکه‌های هوشمندی استفاده می‌کند که مصرف برق را در زمان واقعی رصد می‌کنند و با توزیع بهینه انرژی، اتلاف را به حداقل می‌رسانند. داده‌ها نشان می‌دهند که این سیستم‌ها مصرف انرژی خانگی را تا 18 درصد کاهش داده‌اند.

مدیریت پسماند هوشمند نیز از دیگر امکانات برجسته است. در شهرهایی مانند سان‌فرانسیسکو در آمریکا، سطل‌های زباله مجهز به سنسورهایی هستند که میزان پرشدن را گزارش می‌دهند و مسیر جمع‌آوری زباله را بهینه می‌کنند. بر اساس گزارش شهرداری سان‌فرانسیسکو در سال ۲۰۲۲، این سیستم هزینه‌های جمع‌آوری زباله را 12 درصد کاهش داده و نرخ بازیافت را از 72 درصد در سال ۲۰۱۵ به 80 درصد در سال ۲۰۲۳ رسانده است. این امکانات نه‌تنها کارایی را افزایش می‌دهند، بلکه با کاهش آلودگی و مصرف سوخت، به اهداف زیست‌محیطی کمک می‌کنند.

شهر پاسخ‌گو

پلتفرم‌های دیجیتال نیز برای مشارکت شهروندان در این کشورها فراگیر شده‌اند. در مادرید اسپانیا، پلتفرم «مادرید هوشمند» به شهروندان امکان می‌دهد مشکلات شهری مانند خرابی خیابان‌ها یا قطعی برق را از طریق اپلیکیشن گزارش دهند. داده‌های رسمی نشان می‌دهند که در سال ۲۰۲۳، بیش از ۱۲0 هزار گزارش از این طریق ثبت شده و میانگین زمان پاسخ‌گویی به این مشکلات از ۴۸ ساعت به کمتر از ۱۲ ساعت کاهش یافته است. این تعامل مستقیم، حس مسئولیت‌پذیری و تعلق شهروندان به شهر را تقویت کرده و مدیریت شهری را شفاف‌تر ساخته است.

رفاه شهروندان

هدف اصلی هوشمندسازی شهرها در کشورهای توسعه‌یافته، ایجاد تعادل بین رشد اقتصادی، پایداری زیست‌محیطی و رفاه اجتماعی است. این اهداف با چالش‌هایی مانند تغییرات اقلیمی، کمبود منابع، و نابرابری اجتماعی گره خورده‌اند.

بر اساس گزارش اتحادیه اروپا در سال ۲۰۲۳، شهرهای هوشمند در این قاره قصد دارند تا سال ۲۰۳۰ انتشار گازهای گلخانه‌ای را 40 درصد نسبت به سطح سال ۱۹۹۰ کاهش دهند. این هدف با استفاده از فناوری‌هایی مانند خودروهای برقی و سیستم‌های گرمایش هوشمند دنبال می‌شود. برای مثال، در آمستردام هلند، بیش از ۴۵ هزار ایستگاه شارژ خودروهای برقی تا پایان سال ۲۰۲۴ نصب خواهد شد، که این شهر را به یکی از پیشروترین شهرها در حمل‌ونقل پاک تبدیل کرده است.

بهبود کیفیت زندگی نیز از اهداف کلیدی است. گزارش مؤسسه کیفیت زندگی (QLI) در سال ۲۰۲۲ نشان می‌دهد که شهرهای هوشمند مانند وین اتریش و زوریخ سوئیس، به دلیل زیرساخت‌های پیشرفته و خدمات عمومی کارآمد، در رتبه‌بندی جهانی کیفیت زندگی جزو ۱۰ شهر برتر قرار دارند. این شهرها از داده‌های کلان برای پیش‌بینی نیازهای شهروندان استفاده می‌کنند؛ مثلا در زوریخ، سیستم‌های هوشمند آب‌وهوا میزان بارندگی را پیش‌بینی می‌کنند و مدیریت آب شهری را بهبود می‌دهند، که منجر به کاهش ۱۵درصد در هدررفت آب شده است.

رشد اقتصادی هم از طریق هوشمندسازی تقویت می‌شود. بر اساس تحلیل شرکت danışو در سال ۲۰۲۳، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های هوشمند در آمریکا تا سال ۲۰۳۰ می‌تواند 1.5 تریلیون دلار به تولید ناخالص داخلی این کشور اضافه کند. این رشد از طریق ایجاد مشاغل جدید در حوزه فناوری، بهینه‌سازی زنجیره تأمین، و جذب سرمایه‌گذاری‌های بین‌المللی محقق می‌شود. برای مثال، سیلیکون‌ولی در کالیفرنیا به مرکزی برای توسعه فناوری‌های هوشمند تبدیل شده و شرکت‌هایی مانند گوگل و تسلا در پروژه‌های شهری مشارکت دارند.

سنگاپور؛ پیش‌گام آسیا

سنگاپور به‌عنوان یکی از موفق‌ترین شهرهای هوشمند جهان، نمونه‌ای برجسته از ترکیب فناوری و برنامه‌ریزی شهری است. این شهر-کشور با جمعیتی حدود 5.7 میلیون نفر در سال ۲۰۲۵، از سال ۲۰۱۴ برنامه «ملت هوشمند» را آغاز کرد که هدفش تبدیل سنگاپور به اولین کشور کاملا هوشمند بود. سنگاپور از اینترنت اشیا، هوش مصنوعی، و داده‌های کلان برای مدیریت منابع و خدمات استفاده می‌کند. بر اساس گزارش دولت سنگاپور در سال ۲۰۲۳، بیش از ۱۰۰ هزار سنسور در سطح شهر نصب شده‌اند که داده‌هایی از ترافیک، آب‌وهوا، و مصرف انرژی جمع‌آوری می‌کنند.

یکی از دستاوردهای بزرگ سنگاپور، سیستم حمل‌ونقل هوشمند آن است. سامانه Beeline به شهروندان امکان می‌دهد مسیرهای اتوبوس را بر اساس تقاضا پیشنهاد دهند، که باعث کاهش ۳۰ درصد زمان انتظار در ایستگاه‌ها شده است. همچنین، سیستم پرداخت بدون تماس در حمل‌ونقل عمومی تا سال ۲۰۲۳ توسط 95 درصد مسافران استفاده می‌شود. در حوزه محیط‌زیست، سنگاپور پروژه «جنگل عمودی» را اجرا کرده که ساختمان‌هایی با پوشش گیاهی گسترده هستند و دمای شهر را تا دو درجه سانتی‌گراد کاهش داده‌اند. داده‌های رسمی نشان می‌دهند که این پروژه‌ها میزان انتشار دی‌اکسید کربن را از ۱۲ تن به ازای هر نفر در سال ۲۰۱۰ به هشت تن در سال ۲۰۲۳ کاهش داده‌اند.

مدیریت آب نیز در سنگاپور هوشمند شده است. این کشور که با کمبود منابع آب طبیعی مواجه است، از سیستم NEWwater برای بازیافت آب استفاده می‌کند. در سال ۲۰۲۳، حدود 40 درصد از نیاز آبی سنگاپور از این طریق تأمین شد و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ به 55 درصد برسد. این سیستم با تحلیل داده‌های مصرف و پیش‌بینی الگوهای بارندگی، هدررفت آب را به کمتر از پنج درصد رسانده است، درحالی‌که میانگین جهانی 20 درصد است. سنگاپور با این اقدامات نه‌تنها پایداری را تضمین کرده، بلکه هزینه‌های زیرساختی را 15 درصد کاهش داده است.

سنگاپور، با مساحتی کمتر از شهر نیویورک، در دهه گذشته به لطف پروژه «ملت هوشمند» به یکی از پیشرفته‌ترین آزمایشگاه‌های فناوری شهری تبدیل شده است. این شهر-کشور که فاقد منابع طبیعی است، هوشمندسازی را نه یک انتخاب، بلکه ضرورتی برای بقا می‌داند. در سال ۲۰۱۴، دولت سنگاپور با تخصیص بودجه‌ای اولیه به ارزش 2.4 میلیارد دلار، پروژه‌ای را آغاز کرد که امروز به عنوان الگوی جهانی در ادغام فناوری با زندگی روزمره شناخته می‌شود. قلب این پروژه، شبکه عظیم ۱۲۰ هزار حسگر است که در سراسر شهر نصب شده‌اند. این حسگرها داده‌هایی مانند تراکم ترافیک در تقاطع‌های خاص، میزان آلاینده‌های هوا در مناطق صنعتی، مصرف انرژی ساختمان‌های دولتی، و حتی الگوی حرکت شهروندان در پارک‌ها را رصد می‌کنند. داده‌ها به صورت بلادرنگ به پلتفرم «Virtual Singapore» ارسال می‌شوند؛ یک دوقلوی دیجیتال سه‌بعدی که تمامی عناصر فیزیکی شهر را شبیه‌سازی می‌کند.

این پلتفرم به برنامه‌ریزان شهری اجازه می‌دهد پیش از اجرای پروژه‌های بزرگ مانند احداث خطوط مترو یا تغییر مسیرهای ترافیکی، اثرات آنها را در محیط مجازی آزمایش کنند. یکی از جنجالی‌ترین نوآوری‌های سنگاپور، سیستم تعرفه‌گذاری الکترونیکی جاده‌ها (ERP) است. این سیستم با استفاده از فناوری RFID و دوربین‌های هوشمند، هزینه تردد در مناطق پرترافیک را بر اساس تراکم لحظه‌ای محاسبه می‌کند. به عنوان مثال، در ساعت اوج ترافیک (۸-۹ صبح)، هزینه عبور از مرکز شهر ممکن است تا چهار دلار سنگاپور افزایش یابد. این مکانیزم نه‌تنها موجب کاهش ۳۵ درصدی ترافیک در مناطق مرکزی شده، بلکه انتشار CO2 را نیز بین سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۲ حدود 22 درصد کاهش داده است.

با توجه به کمبود منابع آبی، سنگاپور به فناوری NEWater روی آورده است. در این سیستم، فاضلاب شهری با استفاده از غشاهای نانوفیلتراسیون و تابش فرابنفش به آب آشامیدنی تبدیل می‌شود. امروز، 40 درصد آب مصرفی سنگاپور از این طریق تأمین می‌شود و پیش‌بینی شده تا سال ۲۰۶۰، این رقم به 55 درصد برسد. این پروژه همراه با سازه‌های زیرزمینی عظیم برای ذخیره آب باران، امنیت آبی شهر را تضمین کرده است.

برنامه «HealthHub» که سوابق پزشکی 5.8 میلیون شهروند را به صورت رمزگذاری‌شده ذخیره می‌کند، نمونه دیگری از یکپارچگی خدمات است. این پلتفرم امکان اشتراک‌گذاری داده‌ها بین بیمارستان‌ها، کلینیک‌ها، و حتی داروخانه‌ها را فراهم کرده است. تا سال ۲۰۲۳ حدود 90 درصد مراکز درمانی به این سیستم متصل شده‌اند اما این یکپارچگی، چالش‌های امنیتی جدی به همراه دارد. در سال ۲۰۱۹، یک حمله سایبری به سیستم بهداشت سنگاپور، اطلاعات 1.5 میلیون شهروند را افشا کرد. در پاسخ، دولت قانون PDPA (حفاظت از داده‌های شخصی) را تشدید کرد و جریمه‌های نقض حریم خصوصی را به 10 درصد درآمد سالانه شرکت متخلف یا یک میلیون دلار سنگاپور افزایش داد.

در اکتبر ۲۰۲۱، یک قطعی برق گسترده به مدت ۱۲ ساعت، بخش‌هایی از سنگاپور را فلج کرد. این رویداد نشان داد که چگونه شهرهای هوشمند در برابر اختلالات زیرساختی آسیب‌پذیر هستند. سیستم‌های روشنایی هوشمند، چراغ‌های راهنمایی، و حتی دستگاه‌های خودپرداز از کار افتادند. این تجربه دولت را مجبور کرد سیستم پشتیبان دستی برای زیرساخت‌های حیاتی طراحی کند.

کپنهاگ؛ پایتخت سبز اروپا

کپنهاگ، پایتخت دانمارک، به دلیل تعهد به پایداری و استفاده از فناوری‌های هوشمند، یکی از برجسته‌ترین شهرهای سبز جهان است. این شهر با جمعیت ۶۵۰ هزار نفر در سال ۲۰۲۵، هدف‌گذاری کرده تا سال ۲۰۲۵ کربن‌خنثی شود.

بر اساس گزارش شهرداری کپنهاگ در سال ۲۰۲۳، نزدیک به 62 درصد از جابه‌جایی‌های شهری با دوچرخه یا حمل‌ونقل عمومی انجام می‌شود که بالاترین نرخ در اروپا است. شبکه دوچرخه‌سواری هوشمند کپنهاگ با ۴۵۰ کیلومتر مسیر مجهز به سنسورهای ترافیکی، زمان سفر را 20 درصد کاهش داده و حوادث دوچرخه‌سواری را تا 35 درصد کم کرده است. انرژی پاک در کپنهاگ از اولویت‌های اصلی است. این شهر از توربین‌های بادی استفاده می‌کند که در سال ۲۰۲۳، تقریبا 43 درصد از برق شهر را تأمین کردند. سیستم گرمایش منطقه‌ای هوشمند نیز 98 درصد از ساختمان‌ها را پوشش می‌دهد و با استفاده از انرژی بازیافت‌شده از زباله‌ها، مصرف سوخت فسیلی را 80 درصد کاهش داده است. داده‌های آژانس محیط‌زیست اروپا نشان می‌دهند که کپنهاگ از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۳ انتشار گازهای گلخانه‌ای را از 2.5 میلیون تن به 1.1 میلیون تن کاهش داده، که این رقم 56 درصد بهبود را نشان می‌دهد.

فناوری دیجیتال نیز در کپنهاگ نقش مهمی دارد. اپلیکیشن Green Routes به شهروندان مسیرهای سبز و کم‌ترافیک را پیشنهاد می‌دهد و در سال ۲۰۲۳، بیش از ۲۰۰ هزار کاربر فعال داشت. این شهر همچنین از سیستم‌های هوشمند برای مدیریت پسماند استفاده می‌کند که نرخ بازیافت را به 68 درصد رسانده، درحالی‌که میانگین اتحادیه اروپا 47 درصد است. کپنهاگ با این اقدامات، نه‌تنها کیفیت زندگی را بهبود داده، بلکه به الگویی برای دیگر شهرهای اروپایی تبدیل شده است.

کپنهاگ که هدفش تبدیل‌شدن به اولین شهر بدون کربن جهان است، هوشمندسازی را با سیاست‌های سبز پیوند داده است. پارک بادی «Middelgrunden» با ۲۰ توربین عظیم، چهار درصد از انرژی کپنهاگ را تأمین می‌کند. این پروژه ۵۲۰ میلیون دلاری، نمونه موفق همکاری بین بخش عمومی و خصوصی است. تا سال ۲۰۲۵، حدود صد درصد انرژی شهر از منابع تجدیدپذیر تأمین خواهد شد. سیستم «District Heating» گرمای تولیدشده در نیروگاه‌ها و مراکز داده را بازیافت کرده و 98 درصد خانه‌های شهر را گرم می‌کند. این سیستم سالانه از انتشار 1.2 میلیون تن CO2 جلوگیری می‌کند.

با ۶۵۰ ایستگاه دوچرخه اشتراکی و هفت هزار دوچرخه، کپنهاگ به پایتخت دوچرخه‌سواری جهان تبدیل شده است. اپلیکیشن «GoBike» با یکپارچه‌سازی دوچرخه، مترو و قطار، زمان سفر را تا 25 درصد کاهش داده است. با وجود دستاوردها، برخی شهروندان مسن‌تر به اجبار به استفاده از دوچرخه یا سیستم‌های دیجیتال اعتراض دارند. این مسئله نشان می‌دهد که هوشمندسازی باید همراه با آموزش و همراهی فرهنگی باشد.

آمستردام؛ دموکراسی داده‌

آمستردام، امروز به پایتخت نوآوری سبز اروپا تبدیل شده است. پروژه «Amsterdam Smart City» که در سال ۲۰۰۹ با همکاری ۷۰ سازمان دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی آغاز شد، نشان می‌دهد که هوشمندسازی می‌تواند مشارکتی، شفاف و پایدار باشد. با افزایش سریع خودروهای برقی، آمستردام شبکه چهار هزار و ۶۰۰ ایستگاه شارژ را توسعه داده است که با الگوریتم‌های هوش مصنوعی، زمان شارژ را بر اساس تقاضای شبکه برق تنظیم می‌کنند. به عنوان مثال در ساعت ۶-۸ عصر که مصرف انرژی خانگی بالاست، سرعت شارژ خودروها به طور خودکار کاهش پیدا می‌کند. این سیستم موجب کاهش 18 درصدی فشار بر شبکه برق شده است. در این پروژه ۲۰۰ ساختمان تاریخی قرن هفدهمی مجهز به سیستم‌های مدیریت انرژی LOT شده‌اند. حسگرهای نصب‌شده در دیوارها و پنجره‌ها، میزان هدررفت انرژی را تشخیص می‌دهند و سیستم‌های گرمایشی را بهینه می‌کنند. این پروژه تا ۲۰۲۳ موجب ۲۵ درصد صرفه‌جویی انرژی در این ساختمان‌ها شده است.

پلتفرمCity-zen» » شهروندان را به طور مستقیم در طراحی پروژه‌های شهری مشارکت می‌دهد. در سال ۲۰۲۲، نزدیک به ۲۳۰ پروژه کوچک مانند نصب نیمکت‌های خورشیدی در پارک Vondelpark با بودجه جمع سپاری‌شده اجرا شدند. همچنین 85 درصد داده‌های شهری از جمله داده‌های ترافیکی، کیفیت هوا و مصرف انرژی در پلتفرم «Data.amsterdam.nl» به صورت رایگان در دسترس عموم قرار دارد. این شفافیت، امکان شکل‌گیری اکوسیستمی از استارتاپ‌های مبتنی بر داده را فراهم کرده است.

آمستردام با سرمایه‌گذاری در انرژی خورشیدی (تولید ۱.۲ گیگاوات تا ۲۰۲۳) و گسترش خودروهای برقی (40 درصد خودروهای ثبت‌شده)، موفق شده انتشار CO2 را نسبت به سال ۱۹۹۰ تا 67 درصد کاهش دهد. پروژه «کانال‌های هوشمند» نیز با استفاده از حسگرهای LOT کیفیت آب را در لحظه رصد می‌کند و موجب کاهش 50 درصد تخلیه زباله به آب‌ها شده است.

با وجود دستاوردها، 12 درصد از ساکنان کم‌درآمد آمستردام به دلیل نداشتن گوشی هوشمند یا دسترسی به اینترنت پرسرعت، از خدمات دیجیتالی محروم هستند. این مسئله، نگرانی‌هایی درباره تقویت نابرابری‌های موجود ایجاد کرده است.

بارسلون؛ نجات از بحران

بارسلون، که در سال ۲۰۰۸ با نرخ بیکاری 24 درصد دست‌وپنجه نرم می‌کرد، هوشمندسازی را به عنوان موتور محرکه اقتصاد دانش‌بنیان انتخاب کرد. پروژه «CityOS» در سال ۲۰۱۱ با هدف تبدیل بارسلون به پایتخت اروپایی LOT آغاز شد. بارسلون اولین شهری بود که سطل‌های زباله مجهز به حسگر پرشدن را در سطح گسترده نصب کرد. این سطل‌ها که در 1100 نقطه شهر قرار دارند، داده‌ها را به مرکز مدیریت پسماند ارسال می‌کنند و مسیرهای جمع‌آوری زباله را بهینه می‌کنند. این سیستم موجب کاهش 35 درصد هزینه‌های عملیاتی و کاهش 21 درصد انتشار CO2 ناشی از حمل‌ونقل شده است. در پارک «Parc de la Ciutadella»، سیستم آبیاری هوشمند با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و حسگرهای رطوبت خاک، مصرف آب را 33 درصد کاهش داده است. این فناوری سالانه از هدررفت ۱۲ میلیون لیتر آب جلوگیری می‌کند.

پروژه جنجالی «سوپربلاک‌ها» با تبدیل ۹ منطقه مرکزی به فضاهای عمدتا پیاده‌رو، ترافیک را 24 درصد کاهش داده و فضای سبز را 200 درصد افزایش داده است. این پروژه که با مخالفت برخی کسب‌وکارها مواجه شد، نشان می‌دهد که هوشمندسازی تنها به فناوری دیجیتال محدود نیست، بلکه بازتعریف فیزیکی شهر را نیز شامل می‌شود.60 درصد بودجه پروژه‌های هوشمندسازی بارسلون از شرکت‌های خصوصی مانند Cisco و Microsoft تأمین می‌شود. این وابستگی، نگرانی‌هایی درباره تأثیرگذاری شرکت‌ها بر سیاست‌گذاری شهری ایجاد کرده است.

توکیو: شهر مراقب شهروندان

توکیو، با چالش‌های منحصربه‌فردی مانند زلزله‌های مکرر و سالمندی سریع جمعیت، از فناوری برای افزایش تاب‌آوری شهری استفاده می‌کند. شبکه هزار حسگر لرزه‌ای نصب‌شده در زیرساخت‌های حیاتی، می‌توانند تا ۳۰ ثانیه پیش از وقوع زلزله هشدار دهند. در زلزله ۲۰۲۱ فوکوشیما، این سیستم موجب تخلیه به‌موقع 200 هزار نفر شد. ربات «Robear»که قادر به بلندکردن بیماران از تخت است، در 40 درصد خانه‌های سالمندی توکیو استفاده می‌شود. این ربات‌ها همراه با اپلیکیشن «Health Tech Tokyo»، بار مراقبت از جمعیت سالمند (28 درصد افراد بالای ۶۵ سال) را کاهش می‌دهند.

این دیوارها که در سواحل توکیو نصب شده‌اند، با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و حسگرهای فشار، ارتفاع خود را به صورت خودکار تنظیم می‌کنند. در سونامی ۲۰۱۹، این سیستم موفق شد جریان آب را تا 40 درصد کاهش دهد. نگهداری از این سیستم‌های پیشرفته سالانه 1.2میلیارد دلار هزینه دارد. همچنین استفاده از داده‌های سلامت سالمندان، نگرانی‌هایی درباره حریم خصوصی و سوءاستفاده اطلاعاتی ایجاد کرده است.

تعادل بین فناوری و تاب‌آوری: توکیو و سنگاپور نشان می‌دهند که شهرهای هوشمند باید «هم‌زمان پیشرفته و انعطاف‌پذیر» باشند تا در برابر بحران‌ها مقاومت کنند.

هلسینکی؛ قلب تپنده زمین

در دل سرمای منفی ۲۰ درجه‌ای ژانویه، هلسینکی مانند ماشینی سرد اما دقیق کار می‌کند. اینجا، گرمایش خانه‌ها نه از سوزاندن زغال‌سنگ، بلکه از گرمای تنفس دیجیتال شهر تأمین می‌شود. مرکز داده دانشگاه هلسینکی، که میزبان سرورهای تحقیقات فضایی اروپاست، به جای هدردادن حرارت خود، آن را از طریق لوله‌های زیرزمینی به ۵۰۰ خانوار می‌فرستد.

یوها سارلین، مهندس ارشد انرژی شهرداری هلسینکی می‌گوید: «این مثل خون‌رسانی به قلب شهر است. هر ژول انرژی که نجات می‌دهیم، یک قدم به هدف ۲۰۳۵ نزدیک‌تر می‌شویم».

خیابان‌های هلسینکی در ظاهر آرام هستند، اما زیر آسفالت، تونل‌های خلأ زباله‌ها را با سرعت ۷۰ کیلومتر بر ساعت می‌مکند. در محله کالاساتاما، سطل زباله شما پیش از آنکه پر شود، سیگنالی به مرکز مدیریت می‌فرستد. سه دقیقه بعد، جریان هوای فشرده، پسماند را به عمق ۱۵ متری زمین می‌برد، جایی که ربات‌های تفکیک، پلاستیک را از شیشه جدا می‌کنند. آنیا کورپی، ساکن ۳۴ ساله این منطقه می‌گوید: «این سیستم نه بوی بد دارد، نه کامیونی دودزا... اما گاهی فکر می‌کنم شهر دارد به یک ربات غول‌پیکر تبدیل می‌شود».

نقشه حمل‌ونقل هلسینکی شبیه پازلی است که هر تکه‌اش را شهروندان چیده‌اند. اپلیکیشن «Whim»، که ترکیبی از گوگل‌مپ و اوبر است، پیشنهاد می‌دهد امروز سفرتان را با قطار شروع کنید، بعد با دوچرخه برقی ادامه دهید و برای عبور از خلیج، هلی‌کوپتر اجاره کنید. میکو روسی، مدیرعامل استارتاپ MaaS Global می‌گوید: «ما می‌خواهیم مالکیت خودرو تبدیل به غولی بزرگ تبدیل شود»، اما در عمل، فقط 30 درصد شهروندان از این سرویس استفاده می‌کنند و بقیه ترجیح می‌دهند به سنت اسکی‌کراس کانتری روی برف‌های شهری تکیه کنند.

هلسینکی، پایتخت فنلاند نه‌تنها به عنوان یکی از سبزترین شهرهای جهان شناخته می‌شود، بلکه با پروژهSmart Kalasatama به آزمایشگاهی پیشرو برای شهرهای هوشمند پایدار تبدیل شده است. این شهر که هدفش دستیابی به بی‌طرفی کربنی تا ۲۰۳۵ است، هوشمندسازی را با عدالت اجتماعی و انرژی‌های پاک پیوند داده است. قلب سیستم انرژی هلسینکی، شبکه گرمایش منطقه‌ای است که 93 درصد ساختمان‌های شهر را گرم می‌کند. این سیستم، گرمای هدررفته از مراکز داده، نیروگاه‌ها، و حتی تونل‌های مترو را بازیافت می‌کند. به عنوان مثال، گرمای تولیدشده توسط مرکز داده «Academicum» دانشگاه هلسینکی، انرژی مورد نیاز برای گرمایش ۵۰۰ آپارتمان را تأمین می‌کند. این پروژه سالانه از انتشار 1.5 میلیون تن CO2 جلوگیری کرده است.

اپلیکیشن «Whim» هلسینکی، تمامی گزینه‌های حمل‌ونقل (اتوبوس، مترو، تاکسی، دوچرخه اشتراکی و حتی هلی‌کوپتر) را در یک پلتفرم ادغام کرده است. کاربران می‌توانند با یک اشتراک ماهانه ۵۰۰ یورویی، از تمامی خدمات استفاده کنند. این سیستم موجب کاهش 30 درصدی استفاده از خودروهای شخصی و افزایش 40 درصدی سفرهای ترکیبی شده است. تا سال ۲۰۲۳، نزدیک به 70 درصد سفرهای درون‌شهری از طریق «Whim» مدیریت می‌شوند. پروژه «Smart Kalasatama» که در سال ۲۰۱۲ آغاز شد، یک محله کاملا هوشمند با تمرکز بر اقتصاد چرخشی و مشارکت شهروندی است.

سیستم آشغال‌کش خلأ (Vacuum Waste System) زباله‌ها را با سرعت ۷۰ کیلومتر بر ساعت از طریق تونل‌های زیرزمینی به مرکز بازیافت منتقل می‌کند. این سیستم هزینه جمع‌آوری زباله را 50 درصد کاهش داده و انتشار بو را به صفر رسانده است. همچنین هر ساختمان در کالاساتاما مجهز به پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی کوچک است. این محله تا ۲۰۲۳، به میزان 105 درصد از انرژی مصرفی خود را تولید می‌کند (مازاد انرژی به شبکه شهری فروخته می‌شود).

هلسینکی یکی از پیشگامان داده‌های باز شهری است. پلتفرم «Helsinki Region Infoshare» دسترسی رایگان به ۱۲۰۰ دیتاست (از جمله داده‌های ترافیک، کیفیت هوا و مصرف انرژی) را فراهم می‌کند. این داده‌ها پایه شکل‌گیری ۱۳۰ استارتاپ محلی مانند «Glooma» مدیریت انرژی هوشمند برای خانه‌ها و «Relex» بهینه‌سازی زنجیره تأمین خرده‌فروشی شده‌اند.

سئول؛ شهری با ربات‌های پزشک

سئول را باید با نورهای نئون شناخت. شهری که هر پنجره‌اش صفحه‌ای لمسی است و هر خیابانش کابلی پرسرعت. اینجا، شبکه 5G فقط برای دانلود فیلم نیست و زیر پوست شهر جریان دارد. در ایستگاه مترو گانگنام، سنسورهای تعبیه‌شده در دیوار، چهره شما را اسکن می‌کنند، نه برای جاسوسی بلکه برای هشداردادن: «امروز سطح ازن بالاست، ماسک N95 فراموش نشود».

سئولی‌ها عاشق کارایی هستند. اپلیکیشن «T-Money»نه یک برنامه، که موجودی زنده است. با هر سفر مترو، ضربانش تندتر می‌شود. این اپ در سال ۲۰۲۲، نزدیک ۲۸۰ میلیون سفر را مدیریت کرد؛ رقمی که از کل جمعیت کره‌جنوبی بیشتر است اما پشت این آمار، تراژدی کوچکی هم نهفته است: رانندگان تاکسی ۶۰ ساله‌ای که نمی‌توانند با ربات‌های خودران رقابت کنند.

در کلینیک‌های هوشمند سئول، ربات «دکتر ام۴» خون شما را با دقتی ۲۰ برابر چشم انسان می‌خواند اما وقتی پای اعتماد به میان می‌آید، حتی فناوری هم گاهی می‌لغزد. این همان پارادوکس سئول است: شهری که همیشه اول است، اما گاهی از سرعت خود جا می‌ماند.

سئول، پایتخت کره‌جنوبی، با پروژه «Smart Seoul 2030» و سرمایه‌گذاری 1.2 میلیارددلاری، به شهری تبدیل شده که فناوری را در خدمت حکمرانی شفاف و مشارکتی قرار داده است. این شهر در رتبه نخست شاخص شهرهای هوشمند IMD 2023 قرار دارد.

سئول اولین شهری است که پوشش 5G سراسری دارد. این شبکه از 250 هزار پایگاه اینترنت اشیاء (IoT) پشتیبانی می‌کند که داده‌های مربوط به ترافیک، آلودگی هوا و مصرف انرژی را جمع‌آوری می‌کنند. پلتفرم «Seoul Metropolitan Government Dashboard» بلادرنگ، ۶۰۰ شاخص شهری (از جمله نرخ جرم، کیفیت هوا، و سطح رضایت شهروندان) را نمایش می‌دهد. برای مثال، شهروندان می‌توانند میزان NO2 در هوای منطقه خود را با دقت یک قسمت در میلیارد (ppb) رصد کنند. چراغ‌های خیابانی مجهز به حسگر حرکت، روشنایی را بر اساس حضور عابران تنظیم می‌کنند. این سیستم مصرف انرژی را 35 درصد کاهش داده است. همچنین اپلیکیشن T-Money که 95 درصد سفرهای عمومی را مدیریت می‌کند، امکان پرداخت یکپارچه اتوبوس، مترو، و تاکسی را فراهم می‌کند. این سیستم زمان سفر را 30 درصد کاهش داده و انتشار CO2 را 18 درصد کم کرده است.

سئول تا ۲۰۲۵ قصد دارد 50 درصد تاکسی‌های شهری را به خودروهای خودران مجهز کند. پروژه آزمایشی در منطقه «Sangam» نشان داد که این خودروها می‌توانند 25 درصد مصرف سوخت را کاهش دهند. ۱۲۵ کلینیک در سئول مجهز به ربات‌های تشخیص پزشکی مانند «Dr. M4» هستند که قادر به تجزیه آزمایش خون و شناسایی ۵۰ بیماری شایع در ۱۰ دقیقه هستند. تا ۲۰۲۳، به میزان 40درصد سالمندان سئول از این خدمات استفاده کرده‌اند. اپلیکیشن «Seoul Care» به سالمندان اجازه می‌دهد تا با فشار یک دکمه، خدمات اورژانسی، خرید روزانه و مشاوره پزشکی دریافت کنند.

چالش‌های هوشمندسازی

در هلسینکی، مهندسان شهری مانند باغبانان دقیقی هستند که هر برگ را با قیچی داده می‌چینند. در سئول، معماران دیجیتال، شهری ساخته‌اند که بیشتر به یک ابرکامپیوتر شبیه است. اولی می‌پرسد: «چطور می‌توانیم کمتر مصرف کنیم؟» دومی فریاد می‌زند: «چطور می‌توانیم بیشتر بدانیم؟»، اما هر دو شهر در نهایت با سؤالی مشترک دست به گریبان هستند؛ وقتی شهر هوشمندتر می‌شود، آیا شهروندان نیز خردمندتر می‌شوند؟ یا این فناوری است که دارد خِرَد جمعی را می‌بلعد؟ پاسخ را شاید بتوان در سکوت برف‌پوش هلسینکی و هیاهوی نئونی سئول جست‌وجو کرد. دو روی یک سکه در دنیایی که به‌سرعت دارد دیجیتالی می‌شود.

در مجموع باید گفت که هوشمندسازی شهرها در کشورهای توسعه‌یافته نشان‌دهنده یک تغییر پارادایم در مدیریت شهری است که فناوری را با نیازهای انسانی و زیست‌محیطی پیوند می‌دهد. نمونه‌هایی مانند سنگاپور و کپنهاگ، با داده‌های مستند و نتایج قابل‌لمس، اثبات می‌کنند که این رویکرد می‌تواند چالش‌های مدرن را حل کند. سنگاپور با تمرکز بر نوآوری و مدیریت منابع، و کپنهاگ با تأکید بر پایداری و مشارکت شهروندان، دو مدل متفاوت اما موفق را ارائه می‌دهند. داده‌های جهانی نشان می‌دهند که تا سال ۲۰۲۳، بیش از هزار شهر در کشورهای توسعه‌یافته پروژه‌های هوشمندسازی را آغاز کرده‌اند و سرمایه‌گذاری جهانی در این حوزه به ۱۲۴ میلیارد دلار رسیده است (گزارش MarketsandMarkets، ۲۰۲۳(با این حال، چالش‌هایی مانند حریم خصوصی داده‌ها، هزینه‌های اولیه بالا، و نیاز به آموزش شهروندان همچنان باقی است. برای مثال، در آمریکا، نگرانی‌های امنیتی باعث شده که 35 درصد از شهروندان نسبت به جمع‌آوری داده‌های شخصی توسط شهرهای هوشمند ابراز تردید کنند (مطالعه Pew Research، ۲۰۲۲ .(با وجود این، مزایای بلندمدت مانند کاهش 20 تا 30 درصدی در هزینه‌های شهری و بهبود 15 تا 20 درصدی در شاخص‌های کیفیت زندگی، این سرمایه‌گذاری‌ها را توجیه می‌کند. در نهایت، هوشمندسازی نه‌تنها آینده شهرنشینی را شکل می‌دهد، بلکه الگویی برای توسعه پایدار در سراسر جهان ارائه می‌دهد که با تکیه بر داده‌ها، فناوری، و همکاری جمعی، می‌تواند جهانی بهتر بسازد.