جدول محتوا

جدول محتوا

محیط هوشمند

محیط‌ هوشمند

منظور از محیط‌ هوشمند ایجاد ساز و کارهای لازم جهت استفاده بهینه از انرژی آب، باد، خاک و کاهش آلودگی محیط‌ زیست می‌باشد. محیط زیست هوشمند اشاره به استفاده از فناوری های جدید برای حفظ و حراست از محیط زیست دارد. برای اینکه هوشمند سازی محیط زیست را بهتر درک کنیم باید ابزارهایی برای تشخیص آن در اختیار داشته باشیم.

همانگونه که اغلب مردم می دانند توجه به مسائل و ملاحظات زیست محیطی در برنامه ریزی ها ، فعالیتها و اقدامات توسعه ای کلان شهرها، گامی مؤثر در جهت بهبود وضعیت محیط زیست و در نتیجه ارتقاء سطح کیفیت زندگی مردم می باشد. در این راستا، استفاده از فناوری اینترنت اشیا در محیطهای شهری به عنوان ابزاری مناسب در دستیابی به محیط زیستی سالم مورد توجه دست اندرکاران این حوزه می باشد. به لطف پیشرفت در حوزه سنسورها و تجهیزات مخابراتی، امکان استفاده گسترده و ارزان قیمت از آن ها در مناطق شهری و غیر شهری فراهم گردیده است که بی شک می تواند کمک شایانی برای حفظ محیط زیست پیرامون ما باشد. همچنین پایش رخدادهای کوچک زیست محیطی، می تواند منجر به جلوگیری از بروز وقایع بزرگ و جبران ناپذیری شود که خسارت مالی و جانی فراوانی را برای شهروندان و طبیعت به همراه دارد.

بنابراین می توان در رابطه با روش های هوشمند سازی محیط زیست به موارد زیر اشاره نمود:

شهروند هوشمند قدرت شبکه های اجتماعی را خوب می‌داند. او می داند که بهترین راه برای برقراری ارتباط بدون واسطه با دیگران استفاده از ظرفیت شبکه های اجتماعی است. زیرا شبکه های اجتماعی و مجازی نقش مهمی در ارتقاء عملکرد روابط عمومی دارند و استفاده از این امکانات سرعت و قدرت وی را افزایش خواهند داد. فناوری جزئی جدایی ناپذیر از زندگی امروز و آینده است. استفاده از فناوری بخش مهمی از هوشمندی ما را تشکیل می دهد. شهروند هوشمند شهروندی مبتنی بر فناوریست.

تاثیرات محیط هوشمند بر محیط زیست

آلودگی کمتر

دوچرخه سواری و به اشتراک گذاری خدمات مشترک در شهرهای هوشمند به معنی کاهش تولید آلودگی توسط خودروهای شخصی است. بر اساس آمار ارائه شده میزان مرگ و میر ناشی از آلودگی هوا بیشتر از مرگ در اثر بیماری هایی مثل مالاریا و ایدز می باشد. در نتیجه ی استفاده ی کمتر از اتومبیل ها میزان مصرف سوخت نیز کاهش می یابد چرا که بیشتر اتومبیل های موجود در شهرهای هوشمند الکتریکی خواهند بود.

بهره وری انرژی

شهر هوشمند با جلوگیری از مشکلات ناشی از سیستم های حمل و نقل شهری می تواند میلیاردها دلار ذخیره و به اقتصاد کشور کمک کند. به عنوان مثال سیستم های اینترنت اشیا مانند GPS، دوربین ها و چراغ های راهنمایی رانندگی از تجمع ترافیک در یک نقطه جلوگیری می کنند. راه دیگر برای صرفه جویی در انرژی اینست که فقط در صورت نیاز از آن استفاده نماییم. به عنوان مثال در یکی از شهرهای هلند به نام Eindhoven، چراغ های خیابان تنها زمانی روشن می شوند که رفت و آمد در آن خیابان زیاد شده باشد.

نظارت بر شرایط زندگی

همانطور که در بالا ذکر شد، سنسورها و دوربین ها برای ردیابی کیفیت هوا، درجه حرارت، آلودگی صوتی و میزان ترافیک استفاده می شوند. این سنسورها با شناسایی مشکلات در مراحل اولیه مانع از تبدیل شدن این مسائل به مشکلات بزرگتر می شوند. بیشتر شهرها در حال به کارگیری تکنولوژی های شهر هوشمند هستند، در نتیجه برای ذینفعان فرصتی فراهم می شود که با سرمایه گذاری در این زمینه تاثیرات این تکنولوژی را در سطح شهر ببینند.

سامانه محیط زیست هوشمند

طبق آمار اعلام‌شده از سوی سازمان بهداشت جهانی (WHO)، سالانه بیش از ۵/۵ میلیون نفر در سراسر جهان جان خود را درنتیجه آلودگی هوا از دست می‌دهند. اغلب این مرگ‌و‌میرها به خاطر قرار گرفتن شهروندان در معرض ذرات آلاینده‌ای است که در شهرهای بزرگ از خودروها، کارخانه‌ها، نیروگاه‌های تولید برق و دیگر آلاینده‌ها در هوا منتشر می‌گردد. به همین‌منظور، راه‌حل محیط زیست هوشمند از دو جنبه اندازه‌گیری محیطی و بازیافت زباله مورد بررسی قرار می‌گیرد.

اندازه‌گیری محیطی

در واکنش به اثرات مخرب و فزاینده آلودگی هوا، در بسیاری از شهرهای هوشمند جهان تلاش می‌شود تا شاخص‌های کیفیت هوا را با استفاده از سنسورهای IoT-based به‌طور پیوسته اندازه‌گیری کنند. به‌طورکلی، به‌کارگیری دو مدل سنسور پایش کیفیت هوا در کنار تلفن هوشمند شهروندان امکان‌پذیر است که در ادامه به توضیح هریک از آن‌ها پرداخته می‌شود.

نصب سنسورهای ثابت پایش کیفیت هوا

بسیاری از سنسورهای موجود برای پایش کیفیت هوا دارای قابلیت نصب شدن در زیرساخت‌های شهری هستند. این سنسورها، به‌منظور اندازه‌گیری میزان برخی از آلاینده‌های موجود در هوا مانند دی‌اکسید کربن، دی‌اکسید نیتروژن، ازن و ذرات دیگر نصب می‌شوند. همچنین دمای هوا و میزان تشعشعات ماورای بنفش را نیز می‌سنجند. دیتای جمع‌آوری‌شده به مسئولین کمک خواهد کرد تا اقدامات پیشگیرانه را قبل از بحرانی شدن کیفیت هوا انجام دهند. همچنین این دیتا می‌تواند از طریق پورتال شهروندی در اختیار عموم ساکنین آن قرار گیرد تا از تردد در مناطق آلوده خودداری نمایند.

سنسورهای متحرک

برخلاف سنسورهایی که به‌طور ثابت بر روی زیرساخت‌های شهری مانند تاور روشنایی یا مبلمان شهری نصب می‌شوند، برخی دیگر از سنسورها طوری طراحی شده‌اند که قابلیت نصب بر روی اجسام متحرک مانند وسایل نقلیه عمومی و دوچرخه را داشته باشند. این سنسورها، علاوه بر چیپ‌هایی که آلاینده‌های هوا را اندازه‌گیری می‌کنند مجهز به GPS نیز هستند تا مکان دیتای ارسالی مشخص باشد.

مدیریت زباله

در حوزه مدیریت زباله نیز شرکت علوم سبز راه‌کارهایی دارد که در زیر به توضیح آن پرداخته شده است. پیش‌بینی‌های جهانی حاکی از آن است که مجموع حجم زباله تولیدشده در سطح جهان تا سال ۲۰۲۰ تا پنجاه‌درصد نسبت به وضعیت فعلی افزایش خواهد داشت. در چنین شرایطی، به‌کارگیری فنّاوری‌های نوین در راه‌کارهای مدیریت هوشمند و یکپارچه پسماند به‌جای استفاده از نیروی انسانی، خودروهای سنگین دیزلی و زمین‌های پهناور جهت دفن زباله، اجتناب‌ناپذیر به نظر می‌رسد. مدیریت هوشمند پسماند در سه سطح مختلف موردبررسی قرار می‌گیرد. در سطح اول، شیوه‌های جمع‌آوری هوشمند زباله، در سطح دوم روش‌های نوین بازیافت زباله و در سطح سوم، روش‌های شناسایی متخلفان در حوزه تولید و انتشار زباله در مکان‌های دارای حساسیت معرفی می‌گردند.

جمع‌آوری هوشمند زباله

یکی از مشکلات عمده در امر جمع‌آوری زباله‌ها، زودتر پر شدن برخی از سطل‌های زباله در سطح شهر نسبت به برخی دیگر است. طبق برنامه، خودروهای جمع‌آوری زباله در ساعت‌های معینی به محل سطل‌های زباله مراجعه می‌کنند، اما ممکن است که ظرفیت برخی از آن‌ها ساعت‌ها پیش از زمان مشخص‌شده پر شده باشد و برخی دیگر هنوز خالی مانده باشند. خیلی از افراد تجربه نامطلوب ترافیک‌هایی را که به‌واسطه خودروهای جمع‌آوری پسماند در خیابان‌ها ایجاد شده است را داشته‌اند، درحالی‌که شاید اصلاً نیازی به تردد آن‌ها برای جمع‌آوری پسماند در بسیاری از خیابان‌ها و مکان‌های دیگر نباشد اگر سطل‌های زباله نیمه‌پُر یا حتی خالی باشند. در این صورت، تردد بی‌جای خودروهای جمع‌آوری زباله نه‌تنها منجر به مصرف سوخت بیشتر و از بین رفتن زمان برای نیروی انسانی می‌شود، بلکه معضل بزرگ‌تری که همان ترافیک متراکم است را ایجاد می‌کند. حال اگر یک اپراتور قادر باشد تا میزان پُر بودن هر سطل زباله، تغییرات فیزیکی مرتبط مانند جابه‌جایی آن و وضعیت ترافیک در آن منطقه را مانیتور کند، وظیفه مدیریت ناوگان جمع‌آوری زباله سهل‌وآسان می‌گردد. در این صورت، فقط برای خالی‌کردن سطل‌هایی مراجعه می‌شود که بیش از ۹۰ درصد از ظرفیت آن‌ها پُر شده است. همین امر، منجر به کاهش ترافیک در سطح شهر و بسیاری از مزیت‌های جانبی می‌شود. این امر با نصب سنسورهای IoT-based در سطل‌های زباله و ارسال اطلاعاتی از قبیل دمای داخل سطل، میزان پُر بودن آن و جابه‌جایی فیزیکی به اپراتور میسر خواهد شد. به‌علاوه، این سنسورها توانایی پیش‌بینی زمان تقریبی پر شدن ظرفیت سطل‌های زباله را نیز دارند. همچنین، عملیات مانیتورینگ و تشخیص سطل‌های زباله پُر و ارسال ناوگان جمع‌آوری با توجه به وضعیت ترافیک محلی که سطل آشغال در آنجا قرار دارد بدون نیاز به حضور اپراتور و به‌صورت خودکار امکان‌پذیر است.

بازیافت زباله

احداث نیروگاه‌های تولید برق در کنار کوره‌های زباله‌سوزی که انرژی آن از سوزاندن زباله حاصل می‌شود منجر به بازیافت هرچه بهتر زباله خواهد شد.

شناسایی متخلفان

در سال‌های اخیر، واردکردن زباله‌های مضرتر به چرخه طبیعت افزایش یافته است، که این امر گاهی توسط برخی از افراد یا شرکت‌ها و کارخانه‌های سودجو صورت می‌پذیرد. از آن‌جاکه محل جمع‌آوری و بعضاً دفن زباله‌ها معین است، به‌راحتی می‌توان با کنترل مسیرهای منتهی به آن‌ها از طریق سیستم‎های امنیتی نظیر دوربین‌های پلاک خوان معروف به ANPR و دوربین‌های مداربسته که به سیستم کنترل ترافیک متصل هستند، هویت افراد متردد به سایت‌های بازیافت را بررسی کرده و خودروهای غیرمجاز را تشخیص داد.

پروژه های شهر هوشمند مشهد