شهر‌های هوشمند به مراکز داده هوشمند نیاز دارند

شان تایپت، مدیر بخش شهر‌های هوشمند و اینترنت اشیا Silver Spring Networks می‌گوید: «در ساختار شهر‌های کنونی، کاربردی‌ترین عنصر موجود برای تبدیل‌شدن به یک شهر هوشمند تیر‌های چراغ‌برق هستند که همین حالا شبکه‌ای گسترده از آن‌‌ها موجود است و شما تن‌ها باید آن‌‌ها را به یک شبکه اینترنت اشیا تبدیل کنید.»
چراغ‌های هوشمند خیابان، سنگ بنای چشم‌انداز بلندپروازانه شهر‌های هوشمند هستند. با فناوری اینترنت اشیا که هر چیزی را از سطل‌های زباله گرفته تا نیمکت‌های موجود در پارک‌ها و کیوسک‌های تبلیغاتی مجهز به شبکه وای‌فای هوشمندسازی می‌کند می‌توان یک شهر هوشمند را پیاده‌سازی کرد. هدف این است که این امکان برای شهر‌ها فراهم شود تا با استفاده از سنسور‌های مختلف و تحلیل داده‌های دریافتی از آن‌‌ها مناطق مختلف شهری هوشمندانه‌تر اداره شود و سطح کیفی زندگی روزمره ساکنان بهبود یابد.
ملوین گریر، متخصص ارشد داده در شرکت اینتل می‌گوید: «یک شهر هوشمند با به خدمت گرفتن قدرت داده‌های خود بسیار کارآمدتر اداره می‌شود و به مرور هر شرکت و هر شهری خود به یک مرکز داده تبدیل می‌شود و تمرکز کل داده در یک مرکز داده سنتی متمرکز از بین خواهد رفت.»
این چشم‌اندازی است که به آهستگی و طی چند مرحله به وقوع خواهد پیوست که مرحله اول آن به استقرار شبکه‌ها و سنسور‌ها برای جمع‌آوری داده اختصاص پیدا می‌کند.
خط سیر توسعه شهر‌های هوشمند با افزایش روزافزون وسایل نقلیه مستقل و خودران همراه خواهد بود که به‌طور بالقوه توانایی ایجاد تغییر و تحول در نحوه طراحی و عملکرد شهر‌ها را خواهد داشت. پیش‌بینی می‌شود، در آیند‌های نه‌چندان دور خودرو‌های خودران در شهر‌های هوشمند با یکدیگر و با زیرساخت‌های اطراف خود ارتباط برقرار کنند. یک منطقه شهری را در نظر بگیرید که اتومبیل‌ها اطلاعات را برای بهبود وضعیت ترافیک با استفاده از تیر‌های چراغ‌برق تبادل می‌کنند و با استفاده از سنسور‌های مخصوص فضا‌های خالی را برای جای پارک پیدا می‌کنند و از آن جالب‌تر این‌که خودشان را پارک می‌کنند.
ممکن است در عمل این برقراری تعامل و گردش داده بین وسایل نقلیه با یکدیگر یا ارتباط با زیرساخت‌های اطراف آن‌‌ها حتی تا چند دهه به طول بیانجامد، اما آنچه مسلم است این است که زیرساخت‌های لازم برای ترکیب اینترنت اشیا و اتومبیل‌های خودمختار فراهم‌شده است. 

مطلب پیشنهادی

پروتکل‌های مرجع در اینترنت اشیا

پروتکل‌های اتوماسیون خانگی در عصر اینترنت اشیا

ضوابطی جدید برای مراکز داده 

شهر‌های هوشمند مولفه‌ای کلیدی از آینده دیجیتال ما محسوب می‌شوند که با گردآوری اینترنت اشیا، داده‌های بزرگ، هوش مصنوعی و خودرو‌های خودمختار در کنار یکدیگر مسیر زندگی و کسب‌وکار ما را در شهر‌های بزرگ متحول می‌کند. در این میان، مراکز داده با ایجاد بستری مناسب برای برقراری حجم انبوهی از اتصالات، ذخیره‌سازی داده و توان محاسباتی برای تجزیه‌وتحلیل این حجم سنگین از داده مزایای فراوانی را برای ظهور شهر‌های هوشمند به همراه دارند. برای بررسی میزان اهمیت مراکز داده در شهر‌های هوشمند آینده، موسسه Data Center Frontier هجده‌ماه گذشته را صرف گفت‌وگو با بزرگان فناوری، تولیدکنندگان و مقامات دولتی کرده تا مشخص شود که چگونه تکامل شهر‌های هوشمند می‌تواند چشم‌انداز مرکز داده را تغییر دهد. این حقیقت وجود دارد که روند توسعه شهر‌های هوشمند به‌کندی صورت خواهد گرفت و با چالش‌‌های بزرگی از تامین بودجه تا جلب حمایت‌های سیاسی مواجه خواهد بود. اما پیشگامان این حوزه همین حالا هم شرایط لازم را برای استقرار شبکه‌ای از سنسور‌ها و دستگاه‌های مورد نیاز برای زیرساخت‌های هوشمند فراهم کرده‌اند.

فراتر از خیال: ساخت یک شهر هوشمند واقعی 

یک شهر هوشمند در اصل منطقه‌ای توسعه‌یافته است که فناوری اطلاعات و اینترنت اشیا را به‌منظور سهولت زندگی شهری با یکدیگر یکپارچه کرده و با استفاده از توانایی تجزیه‌وتحلیل و سنسور‌های مختلف سعی دارد تا با مدیریت بهتر شهر‌ها زندگی شهری را امن‌تر، کارآمدتر و پایدارتر کند. این تنها یکی از دستاوردهایی است که نسل بعدی فناوری‌ها برای انسان به ارمغان خواهد آورد. لو لووتانسکی، رئیس بخش اینترنت اشیای Avnet می‌گوید: «مردم می‌خواهند تا سفارش پیتزای آن‌‌ها ظرف دو دقیقه توسط یک روبات پرنده برایشان ارسال شود. فناوری دیگر حدومرزی ندارد. تنها تفکر ما است که محدودیت ایجاد می‌کند.» (شکل 1)

شارلین مور که سمت نایب‌رئیسی بازاریابی جهانی یکی از فروشندگان مطرح در حوزه اینترنت اشیا و شهر‌های هوشمند به نام Itron را بر عهده دارد، می‌گوید: «من تصور می‌کنم که ما تقريبا به اوج مرحله پذیرش فناوری در زندگی خود رسیده‌ایم، حالا دیگر نوبت کسب‌وکار‌های واقعی است که نقش خود را در این زمینه به‌درستی ایفا کنند. هزینه و قدرت این فناوری به‌انداز‌ه‌ای متعادل شده که بتواند از عهده چنین کاری برآید.»
مور در ادامه اضافه می‌کند: «اگر زیرساخت لازم فراهم شود، کاربرد‌های متنوعی نیز نمایان خواهد شد. نوآوری‌‌ها یکی پس از دیگری معرفی می‌شوند و تنها لازم است تا با کنار هم قرار دادن آن‌‌ها یک ابزار توسعه کاربردی و اقتصادی را فراهم کرد.»
شان تایپت می‌گوید: «به‌عنوان نمونه ما در حوزه روشنایی کار‌های زیادی انجام داده‌ایم و پیشرفت در این زمینه همچنان ادامه خواهد داشت.»
پروژه‌های اولیه امیدوارکننده بوده است. در سال 2014، شهر سن دیگو در ایالات‌متحده شبکه‌ای متشکل از 3 هزار تیر چراغ‌برق هوشمند را نصب کرد که در حال حاضر سالانه چیزی نزدیک به 250 هزار دلار صرفه‌جویی در مصرف برق و هزینه‌های نگهداری را به همراه داشته است. سایر شهر‌های دیگر نیز به‌مرور در حال نصب این سیستم‌ها هستند. مقامات مسئول شهر ادینبورگ اسکاتلند در حال پیاده‌سازی شبکه‌ای از 64هزار چراغ خیابانی هوشمند هستند که با استفاده از نود‌های بی‌سیم اینترنت وای‌فای را برای شهروندان خود فراهم می‌کند.
تایپت می‌گوید: «اگر قرار باشد تمام چشم‌انداز ما به اینترنت اشیا محقق شود، به انبوهی از دستگاه‌های مختلف نیاز خواهد بود و اینجا است که قابلیت گسترش‌پذیری مراکز داده اهمیت زیادی پیدا خواهد کرد و به تبع آن بحث امنیت نیز قوت خواهد گرفت. ارائه‌دهندگان فناوری موظف خواهند بود تا اطمینان حاصل کنند راهکار‌های آن‌‌ها به‌اندازه کافی امن بوده و قابل‌گسترش است.»
در مرکز همایش‌های شهر سانتا کلارا در سالن نمایشگاه اینترنت اشیا وقتی به غرفه‌های مختلف سر می‌زنید، با مجموعه‌ای خیره‌کننده از فناوری اینترنت اشیا مواجه خواهید شد که زمینه‌های مختلفی از ابزار‌های سرگرم‌کننده تا تجهيزات پیچیده مدیریت شهری را شامل می‌شود. جان والتون مدیرعامل «San Mateo County» می‌گوید: «ما واقعا سعی داریم تا تمام این فناوری‌ها را به خدمت بگیریم. خیلی از چیزهایی که ما در این نمایشگاه شاهد آن هستیم بسیار جدید هستند. ما واقعا نمی‌دانیم که چه چیزی در انتظار ما است. اینترنت اشیا دورتر از آن است که دولت‌ها بخواهند خود را درگیر آن کنند. بنابراین باید استفاده عملی و اقتصادی آن‌‌ها را در معرض دید دولتمردان بگذاریم.» (شکل 2)

او در ادامه می‌گوید: «شما باید اینترنت اشیا را قابل‌ لمس کنید و برای این کار به رهبرانی قدرتمند و حامیان مالی فراوان نیاز خواهید داشت. دولت‌ها همیشه فناوری اطلاعات را به چشم یک ابزار هزینه‌بر نگاه می‌کنند. موسسات و شرکت‌‌های فعال در این حوزه باید اینترنت اشیا را به شکل خدماتی پول‌ساز که امکان بازگشت هزینه را دارند به دولت‌‌ها معرفی و ارائه کنند.» والتون و شرکت تحت نظارت او یک «مدل منطقه‌ای هوشمند» را توسعه داده‌اند که تمرکز آن روی همکاری سازمان‌ها با یکدیگر برای به اشتراک‌گذاری منابع فناوری به‌منظور حل مشکلات منطقه‌ای است. چنین پروژ‌ه‌ای در نهایت راهکارهایی را برای ارائه پارکینگ هوشمند، چراغ خیابان هوشمند، مدیریت زباله، مدیریت انرژی و ردگیری اموال و دارایی‌ها به ارمغان می‌آورد. 

مطلب پیشنهادی

ترسیم آینده

شهرهای هوشمند آینده چه شکلی هستند؟

نقش تکاملی مرکز داده 

تعدادی از توسعه‌دهندگان و ارائه‌کنندگان خدمات در حال تغییر دادن موقعیت خود به شکلی هستند تا بتوانند از تقاضا برای زیرساخت‌های فناوری اطلاعات شهری سود ببرند. شهر‌های هوشمند به شکلی از ساختار محاسبات لبه تبعیت می‌کنند که بیشتر روی دستگاه‌ها، سنسور‌ها و سایر منابع داده که در لبه یک شبکه قرار گرفته‌اند و در مجموع اندازه مرکز داده تمرکز دارد. وقتی صحبت بر سر زیرساخت مرکز داده باشد، شهر‌های هوشمند ترکیبی از هر دو فناوری جدید و قدیم را با خود به همراه خواهد داشت و این فرصت را برای گذرگاه‌های ارتباطی سنتی و همین‌طور مراکز داده کوچک‌تر فراهم می‌کند تا برای محاسبات لبه بهینه‌سازی شوند. در سمت دیگر ماجرا مراکز داده میکرو (کوچک) قرار دارند که امکان پیاده‌سازی زیرساخت لازم را برای ارتباطات بی‌سیم 5G و کاربرد‌های با تاخیر پایین فراهم می‌کند. (شکل 3)

شرکت Vapor IO که تخصص اصلی آن در زمینه محاسبات لبه است، شروع به پیاده‌سازی ماژول‌های مرکز داده خودگردان (بدون نیاز به اپراتور نگهداری) در مرکز شهر شیکاگو کرده است که شامل یک سایت آزمايشی به‌عنوان سکوی پرتاب روبات‌‌های پرنده استارت‌آپ Hangar است. این دو شرکت به‌منظور راه‌اندازی زیرساخت‌های موردنیاز برای یک شهر هوشمند مجهز به روبات به‌صورت آزمایشی یک شبکه محاسبات لبه را ایجاد کرده‌اند تا بتوانند روبات‌های پرنده را در زمان ماموریت‌های پرواز برای جمع‌آوری و تجزیه‌وتحلیل حجم زیادی از داده‌های تجاری مدیریت کنند. این شرکت‌ها این نوع از همکاری را اولین گام در جهت امکان مدیریت شبکه‌های بزرگ‌تر و خودکارسازی بیشتر وظایف شهری می‌دانند. در حال حاضر، تمرکز سیستم ردگیری بلادرنگ Hangar روی روبات‌های پرنده است، اما می‌توان از آن برای پشتیبانی از اتومبیل‌های خودمختار نیز استفاده کرد.
ملوین گریر از شرکت اینتل معتقد است: «ماژول‌های مرکز داده تنها بخشی از یک اکوسیستم به‌سرعت در حال رشد از دستگاه‌‌ها و وسایل نقلیه هستند که شهر‌های هوشمند آینده را تشکیل می‌دهند.»
ملوین گریر می‌گوید: «شهر‌های هوشمند قصد دارند تا تفکر در اختیار داشتن یک مرکز داده بزرگ و یکپارچه را در هم‌بشکنند.
iPhone X دیگر یک تلفن هوشمند نیست و به یک دستگاه هوش مصنوعی تبدیل‌شده است. کلید اتومبیل شما به سنسوری تبدیل‌شده که لحظه نزدیک شدن شما به خودرو را تشخیص می‌دهد. در آینده فناوری‌هایی از این دست فراگیر خواهند شد.»