نقش هوش مصنوعی در شهر هوشمند

براساس داده های منتشر شده توسط سازمان ملل ، جمعیت جهان تا پایان سال ۲۰۵۰ به حدود ۹/۷ میلیارد نفر خواهد رسید. استنباط می شود که تقریبا ۷۰٪ از این جمعیت در  شهر خواهند بود که در آن بسیاری از شهرها دارای جمعیتی بالغ ۱۰ میلیون نفر جمعیت خواهند داشت. با افزایش جمعیت، ما در ارتباط با تأمین منابع و انرژی برای همه ساکنان زمین و در عین حال جلوگیری از تخریب محیط زیست، با چالش هایی روبرو خواهیم شد. یکی دیگر از چالش های مهم دیگر، سیاست های اجرایی و مدیریتی برای جلوگیری از بروز مشکلات بهداشتی، کاهش تراکم ترافیکی، کاهش ارتکاب جرم و غیره است.

اما بسیاری از این مشکلات را می توان با استفاده از فناوری اینترنت اشیا مبتنی بر قابلیت هوش مصنوعی حل کرد. استفاده از فناوری های پیشرفته جهت تسهیل شرایط زندگی جدید برای ساکنان شهر ها می تواند زندگی روزمره آنها را راحت تر و ایمن تر کند. این امر باعث ایجاد مفهوم شهرهای هوشمند شده است. یک شهر هوشمند شهری است که با استفاده از اطلاعات و فناوری ها می تواند کیفیت و عملکرد خدمات شهری (مانند انرژی و حمل و نقل) را ارتقا بخشد، که این کار باعث کاهش مصرف منابع، جلوگیری از به وجود آمدن هدر رفت و هزینه های کلی می شود. شهرهای هوشمند نه تنها دارای فناوری اطلاعات و ارتباطات هستند بلکه از فناوری به گونه‌ای استفاده می کنند که بر ساکنان تأثیر مثبت بگذارد.

ترکیب هوش مصنوعی با فناوری اینترنت اشیا پتانسیل این را دارد که چالشهای کلیدی را که توسط جمعیت بیش از حد شهری، شامل مدیریت ترافیک، مراقبت های بهداشتی، بحران های انرژی و بسیاری موارد دیگر ایجاد شده است را برطرف سازد. این می تواند زندگی شهروندان و مشاغل فعال در یک شهر هوشمند را بهبود بخشد.

کاربردهای هوش مصنوعی در شهر هوشمند

 دوربین های امنیتی و نظارتی پیشرفته

هوش مصنوعی در شهر هوشمند، دوربین ها و سنسورها را به یک چشم تبدیل می کند که تمام محیط اطراف را زیر نظر دارد و موجب می شود سطح امنیت منطقه ارتقاء یابد. این دوربین ها با فناوری تشخیص چهره، افراد را شناسایی کرده و فعالیت های مشکوک در مناطق ممنوعه را ردیابی می کنند. ویدئوهای ضبط شده توسط این دوربین ها به پلیس ها در نظارت بر فعالیت های مجرمانه کمک می کند. 

دوربین های هوش مصنوعی در شهر هوشمند با وضوح بالا می توانند حرکت تمامی وسایل نقلیه ثبت شده را ردیابی کنند و تراکم جمعیت و تمیزی فضاهای عمومی را نیز بصورت شبانه روزی کنترل نمایند. و به لطف داده های تاریخی موجود از ادارات مختلف شهرو هوش مصنوعی در شهر هوشمند، پلیس می تواند بر دسته و شدت جرایم نظارت کند و همه فعالیت های این چنینی را در یک منطقه خاص رصد کند. 

پارکینگ وسایل نقلیه و سیستم مدیریت ترافیک 

در شهرها، اکثریت شهروندان وسیله نقلیه شخصی دارند و همچنین وسایل نقلیه تجاری برای حمل و نقل کالاها در شهر تردد زیادی دارند. بنابراین ، پارک وسایل نقلیه و مدیریت ترافیک حوزه دیگری است که هوش مصنوعی در شهر هوشمند می تواند به آن کمک کند.  استفاده از سنسورهای سطح جاده یا دوربین های نظارتی که در فضاهای پارک گنجانده شده است، به شهرها این امکان را می دهد که نقشه ترافیکی و فضاهای پارک موجود در زمان واقعی ایجاد کنند و همچنین به رانندگان در پیدا کردن فضای پارک خالی کمک کرده و در وقت خود صرفه جویی کنند. در نتیجه هوش مصنوعی در شهر هوشمند می تواند به بهبود کارکرد پارکینگ هوشمند منجر شود.

هوش مصنوعی در شهر هوشمند برای مدیریت ترافیک نیز مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم های حسگر ترافیک با پشتیبانی هوش مصنوعی می توانند از دوربین ها برای جمع آوری داده های لحظه ای وسایل نقلیه در جاده استفاده کرده و آنها را به یک مرکز کنترل بفرستند، این مرکز کنترل داده های نقاط دیگر را نیز جمع آوری می کند و زمان سیگنال ها را به گونه ای تنظیم می کند که ترافیک روان وسایل نقلیه تضمین شود. 

حمل و نقل هوشمند شامل بخش عمومی نیز می شود و به لطف استفاده از هوش مصنوعی در شهر هوشمند، فرصت های زیادی برای بهبود حمل و نقل عمومی وجود دارد. اکنون سرویس های آنلاین تاکسی نیز از هوش مصنوعی برای ارائه خدمات بهتر به مشتریان خود استفاده می کنند. 

اجسام پرنده خودران  

پهپادهای یا اشیا پرنده خودران مجهز به هوش مصنوعی  می توانند برای نظارت بر درون شهر و خانه ها یا سایر مناطق مورد استفاده قرار گیرند. دوربین های تعبیه شده در پهپادها با ارائه تصاویر در زمان واقعی از مکان های مختلف که انسان نمی تواند به راحتی یا سریع به آنها دسترسی داشته باشد، می توانند به دولت ها و ادارات امنیتی کمک کند تا اقدامات به موقع را انجام دهند. هوش مصنوعی در شهر هوشمند برای در حوادث طبیعی و غیرمترقبه می تواند راهگشا باشد و کمک رسانی را بهبود بخشد.

پهپادهای خودران می توانند انسان را ردیابی کنند، حرکت ترافیک را رصد کرده و نقشه شهرها با استفاده از تصاویر هوایی دوبعدی برای شهرنشینی بهتر را برای شهرها فراهم کنند. این پهپادها می توانند برای نظارت تصویری و امنیتی پیشرفته برای بخشهای امنیتی و گروههای جنایی مورد استفاده قرار گیرد. 

دوربین های تشخیص چهره و تشخیص حرکت 

هوش مصنوعی در شهر هوشمند در راستای افزایش امنیت جامعه نیز کاربرد دارد. هوش مصنوعی  با فناوری تشخیص چهره قادر به شناسایی چهره افراد مختلف بوده و هویت افراد را مشخص می کند.  هوش مصنوعی در دوربین های امنیتی یا پهپادها میتواند چهره انسان را تشخیص داده و با پایگاه داده مطابقت دهد و هویت فردی که  وارد شهرها ، جوامع و دیگر مناطق حفاظت شده می شود را شناسایی کند. برای هوشمند سازی شهرها، داشتن سطح بالایی از فناوری تشخیص چهره برای ایمن تر کردن محیط اطراف ضروری است. 

سیستم مدیریت زباله و دفع پسماند هوشمند 

یکی از چالش های مدیریت شهری یافتن روشی صحیح برای مدیریت زباله تولید شده و تمیز نگه داشتن محیط جهت حفظ سطح بهداشت در جامعه است. هوش مصنوعی در شهر هوشمند میتواند در مدیریت دفع پسماند مورد استفاده قرار گیرد. دوربین های مجهز به هوش مصنوعی می توانند سطح زباله موجود در سطل های زباله خیابان ها را تشخیص داده و انواع زباله ها را برای دسته بندی تشخیص دهند. نصب سنسور بر روی سطل های زباله با استفاده از هوش مصنوعی می تواند جمع آوری زباله را با کارایی بیشتری انجام دهد. مقامات می توانند در هنگام پر شدن سطل های زباله، اعلان دریافت کنند و با حذف جمع آوری های غیرضروری، ارائه مسیرهای جمع آوری پویا و برنامه هایی برای بهینه سازی مدیریت پسماند، از کاهش هزینه های عملیاتی اطمینان حاصل کنند. 

مدیریت و برنامه ریزی بهتر 

با توسعه شهرها، تصاویر ماهواره ای و تصاویر هوایی دوبعدی یا سه بعدی از مناطق جغرافیایی به کمک روش‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین می توانند برای نقشه برداری از کاربری زمین در طول زمان استفاده شوند و اطلاعات مهمی را برای شهرها ایجاد کنند. 

در استفاده از هوش مصنوعی در شهر هوشمند برای مدیریت و برنامه ریزی شهری بهتر، الگوریتم های حاصل از یادگیری ماشین، تصاویر ماهواره ای را برای برنامه ریزی و توسعه شهر با هدف تنظیم شکل گیری بر اساس تغییر داده ها ، مناطق مستعد برای بلایا مانند سیل ، زلزله و طوفان را تجزیه و تحلیل می کنند و کنترل مداوم چنین داده هایی در زمان واقعی و همچنین تاریخی می توانند به حکمرانی بهتری منجر شوند.

مزایای هوش مصنوعی در شهر هوشمند  

به طور کلی هوش مصنوعی ه شهر هوشمند با استفاده از سیستم های پیشرفته امنیتی، نظارت بر ترافیک و مدیریت پسماند، می تواند نقش مهمی در برنامه ریزی شهری، توسعه و مدیریت شهری داشته باشد و جوامع را امن تر و زیست پذیرتر کرده و شهروندان زندگی راحت تر و لذت بخش تری را تجربه کنند.  ادغام هوش مصنوعی در شهر هوشمند مزایای متعددی برای انسان و همچنین محیط زیست دارد. هوش مصنوعی در شهر هوشمند دارای مزایای مختلفی است. 

تاثیر مثبت بر محیط زیست 

یکی از مهم ترین مزایای توسعه شهرهای هوشمند، کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن به دلیل صرفه جویی در مصرف انرژی و استفاده از انرژی های پاک و مدیریت پسماند  است. کاهش انتشار گازهای گلخانه ای محرک اصلی در توسعه شهرهای هوشمند و پایدار است. 

مدیریت بهینه انرژی و آب

در شهرهای هوشمند ، شبکه تولید برق و مدیریت آب هوشمند از فاکتورهای اصلی هستند که به تولید انرژی با آلودگی کمتر کمک می کنند. هوش مصنوعی در شهر هوشمند می تواند این مدیریت را بهینه تر و کارآمدتر سازد.

سیستم حمل و نقل با دسترسی بیشتر 

در شهرهای هوشمند ، حمل و نقل پاک و کارآمد کالا و خدمات برای مردم ضروری است. بسیاری از شهرها به امید بهینه سازی جابه جایی، به فناوری های هوشمند و استفاده از هوش مصنوعی در شهر هوشمند روی آورده اند تا از ازدحام ترافیک کاسته و به روزرسانی های واقعی را در اختیار کاربران قرار دهند. 

امنیت و ایمنی مردم 

ایمنی مردم در شهرها در بالاترین اولویت  قرار دارد. توسعه شهرهای هوشمند با استفاده از هوش مصنوعی به شهرداری ها این امکان را می دهد تا به لطف دوربین های نظارتی با تشخیص چهره ، شهروندان خود را بهتر کنترل کنند. 

چالش های هوش مصنوعی در شهر هوشمند 

دستیابی به هوش مصنوعی در شهر هوشمند کار ساده ای نیست، زیرا چالش های متعددی در هوشمندسازی شهرها وجود دارد. علاوه بر کمبود بودجه، کمبود تکنولوژی و سایر مواردی که در زیر بحث میشود، توسعه چنین شهرهایی را دشوار می کند. 

زیرساخت

اغلب دستگاه ها ، تجهیزات ، سیستم ها و ماشین آلات نصب شده در شهرهای هوشمند از فناوری سنسور برای جمع آوری و تجزیه و تحلیل اطلاعاتی مانند ساعات شلوغی ، جمع آوری مقدار زیادی داده از دوربین های نظارتی و سایر سیستم های امنیتی،کیفیت هوا یا میزان جرم و جنایت استفاده می کنند. اجرای این سنسورها و پیاده سازی هوش مصنوعی در شهر هوشمند به یک زیرساخت پیچیده و پرهزینه احتیاج دارد. 

امنیت و حریم خصوصی 

چالش دیگر در استفاده از هوش مصنوعی در شهر هوشمند، امنیت و حریم خصوصی افراد ساکن در چنین شهرهایی است. از آنجا که داده های مربوط به نظارت بر افراد یا مشاهده فعالیت های آنها جمع آوری می شود، با افزایش استفاده از فناوری اینترنت اشیا و سنسور می تواند یک چالش تلقی شود. 

علاوه بر این ، تهدید به حملات سایبری یک مسئله مهم برای شهرهای هوشمند است. از این رو ، برای جلوگیری از نگرانی در مورد استفاده از داده ها ، شهرهای هوشمند باید شهروندان خود را درگیر کنند. آگاهی ، آموزش و شفافیت در مورد جمع آوری داده ها بسیار مهم است تا جامعه احساس کند که آنها واقعاً در پایدارتر کردن شهر خود مشارکت دارند. 

منبع
مجله شهاب
مرکز تعالی شهرهای هوشمند ایران