استعرضت "أمازون ويب سيرفيسز" AWS، خمسة حلول لتمكين المدن الذكية من خلال الحوسبة السحابية، وذلك بهدف تحقيق مستقبل يرتكز على مدن متكاملة أكثر نجاحاً وكفاءة.
الحوسبة السحابية تطلق العنان لكامل إمكانات المدن الذكية
يعد الاعتماد على الحوسبة السحابية أحد المقومات الأساسية لتمكين المدن الذكية والمتكاملة، حيث يجعل استخدام الحوسبة السحابية إنشاء المدينة الذكية أمراً ممكناً. وهذا أمرٌ مهم جداً نظراً لأن المدن الذكية من المرجح أن تصدر أكثر من بيتابايت من البيانات شهرياً.
وبالتالي، فإن كل هذه المعلومات تحتاج إلى تخزينها بشكل آمن، كما أن قابلية حلول الحوسبة السحابية للتوسعة تقلل الحاجة إلى ترقية سعة التخزين باستمرار بما يتناسب مع التدفق المستمر للبيانات. وتأتي التحليلات السحابية على نفس القدر من الأهمية، فهي قادرة على تحليل عدد لا يحصى من مجموعات البيانات في الوقت الحقيقي تقريباً، ضمن بيئة المدينة بغرض تعزيز الظروف المعيشية لمواطنيها.
ويقول غيوليو سورو، مصمم حلول للمدن الذكية لدى أمازون ويب سيرفيسز: "تعد مدينة شيكاغو الأمريكية أحد الأمثلة البارزة في هذا المجال، حيث كانت من أوائل المدن التي تعتمد أجهزة استشعار في مختلف أنحاء المدينة، لتعمل باستمرار على قياس جودة الهواء، وشدة الضوء، وحجم الصوت، ودرجات الحرارة، وكميات هطول الأمطار، وسرعة الرياح، والازدحام المروري". ويضيف: "تتدفق البيانات من أجهزة الاستشعار هذه إلى السحابة، حيث يتم تحليلها للعثور على طرق لتحسين حياة سكان المدينة. ثم يتم توفير مجموعات البيانات المجمعة للجمهور على السحابة من خلال مشروع Array of Things في شيكاغو ، لتمنح الباحثين والمطورين ورواد الأعمال فرصة إيجاد طرق مبتكرة لتحليل البيانات".
وبالنسبة للبلديات التي تسعى لاستكشاف إمكانية التحول نحو المدينة الذكية، فإن السيناريو التقليدي للمدن الذكية الذي يوظف تقنيات إنترنت الأشياء (IoT) يعمل على نشر العديد من أجهزة الاستشعار والمجسات المتصلة في جميع أنحاء المنطقة لجمع المعلومات.
وتتمثل مشكلة توظيف هذا النهج في أنه قد يتطلب استثمارات كبيرة في أجهزة الاستشعار المخصصة. وبدلاً من ذلك، ينبغي تشجيع الحكومات على التفكير في استخدام بدائل أخرى.
توظيف الموارد الحالية
يعد توظيف أجهزة الاستشعار المتواجدة بالفعل في المدينة أحد البدائل المتاحة. ومن الأمثلة على ذلك هو نظام المواقف الذكية التي تسمح للأفراد باستخدام تطبيق الهاتف المحمول لمعرفة مواقع المواقف الشاغرة خلال تجوالهم في المدينة.
وقامت EYSA، وهي شركة إسبانية متخصصة في توفير حلول النقل، بتطوير تطبيق ParkXplorer، وهو عبارة عن منصة متخصصة للنقل في المدن الذكية لإدارة مواقف السيارات على مستوى البلديات، توفر حلولاً مبتكرة وفعالة في مجال التنقل الحضري.
ويستفيد هذا التطبيق من الحوسبة السحابية لربط عدادات مواقف السيارات، والهواتف الذكية، وأجهزة استشعار مواقف السيارات، وجهاز المساعد الرقمي الشخصي لمسؤول مواقف السيارات وأجهزة أخرى، من أجل توفير خدمة مواقف محسنة ومبسطة للمواطنين في 60 مدينة في إسبانيا بمتوسط عدد سكان يبلغ 4 ملايين نسمة، وتعمل على إدارة أكثر من 150 ألف موقف للسيارات.
ويوظف تطبيق ParkXplorer تقنيات البيانات الكبيرة لجمع ودمج ومعالجة المعلومات التي تولدها كل هذه العناصر، ويقدم ملاحظات قابلة للتنفيذ في الوقت الحقيقي لتحقيق أقصى قدر من الفائدة من إدارة الموارد وتحسين العمليات الداخلية.
وتم تطوير التطبيق بالكامل على سحابة أمازون ويب سيرفيسز، وبفضل الحوسبة السحابية، فإن تطبيق ParkXplorer قادر على جعل مهمة يومية، مثل صف السيارة، أسهل وأسرع وأكثر كفاءة.
المعلومات من كل مكان
طريقة أخرى للاستفادة من البنية التحتية القائمة تكمن في توصيل جهاز استشعار منخفض التكلفة والطاقة بحافلة أو بعامود إنارة، على سبيل المثال، وتحويله إلى جهاز لجمع البيانات مستقل بذاته. وفي مدينة كبيرة مثل دبي أو لندن، يمكن تزويد الحافلات بأجهزة الاستشعار لجمع البيانات أثناء تجوالها عبر المدينة، مثل حركة المرور ومستويات ثاني أكسيد الكربون ودرجة الحرارة والصوت. وباستخدام تحليلات الحوسبة السحابية، يمكن بعد ذلك استقراء هذه المعلومات وتحليلها لتحديد الأماكن التي قد توجد بها اختناقات مرورية أو حوادث، أو عند ارتفاع حجم التلوث إلى مستويات غير آمنة، ويمكن للمواطنين البقاء على اطلاع بهذه المعلومات من خلال تطبيق للهواتف المتحركة.
تعهيد الابتكار
إن تركيب أجهزة الاستشعار لا يعد الطريقة الوحيدة لاستخدام الحوسبة السحابية لبناء مدن أكثر ذكاءً وتكاملاً، بل يمكن تحقيق ذلك أيضا من خلال نشر مجموعات بيانات مفتوحة.
وبالعودة إلى المثال الذي طرحناه حول شيكاغو، تقوم المدينة بنشر جداول تضم التواريخ والوصف وإحداثيات المواقع للشوارع التي من المقرر تنظيفها، وفي حال عدم إزالة السيارات المتوقفة في تلك الشوارع في المواعيد والتواريخ المحددةـ يتم سحبها ومخالفة ملاكها.
ومن خلال تلك البيانات، يقوم مطورون مستقلون بإعداد تطبيق يسمح للمستخدمين بمعرفة متى سيتم تنظيف شارع محدد، ويعمل على إرسال بريد إلكتروني لإنذار مالك السيارة في حال كان يعمل أو يقطن في تلك المنطقة.
وتتمثل إحدى المزايا الرئيسة لمشاركة مجموعات البيانات في أنها تمكّن المطورين الأفراد أو الشركات الصغيرة من تصميم تطبيقاتهم الخاصة مما يعزز الابتكار المستمر.
وعلى سبيل المثال، يعمل مجلس مدينة بيتربورو في المملكة المتحدة، على تركيب محطات للأرصاد الجوية في المدارس في جميع أنحاء المدينة لرصد الأنشطة الجوية والمناخية.
ويمكن استخدام البيانات المستمدة من هذه التركيبات في التعليم وعبر مختلف المناهج الدراسية، من العلوم والتكنولوجيا إلى دراسات السلوك الاجتماعي، مما يعزز المناهج الدراسية في المدارس المحلية.
المواطنون يتحولون إلى مطورين للتطبيقات
إن المدينة الذكية الفعلية هي مدينة متكاملة، ولا تملك أجهزة استشعار لجمع البيانات فحسب، بل تضم أيضاً مواطنين فاعلين ومنخرطين في عمليات جمع البيانات بما يعود بالنفع على الآخرين.
ومن الواضح أن المدن الذكية والتقنيات السحابية ينسجمان مع بعضهما البعض، وفيما تتغير المدن بشكل مستمر للاستجابة مع احتياجات سكانها، فإن التقنيات السحابية تتمتع بالقدرة على التكيف بشكل سريع مع متطلبات مستخدميها.
ولا ينبغي للحكومات والبلديات التفكير فقط في المدن الذكية من حيث نشر المجسات وأجهزة الاستشعار من أجل الحصول على المعلومات، بل يتوجب عليها النظر في كيفية إعادة تهيئة البنية التحتية الحالية للمساعدة في جمع البيانات.
كما يجب على المدن أيضاً أن تأخذ بعين الاعتبار أن مواطنيها ليسوا جامعين للمعلومات فقط، بل أنهم مطورون للتطبيقات باستخدام مجموعات البيانات المفتوحة، ومن ثم يمكن تحليل المعلومات المقدمة باستخدام تقنيات سحابية آمنة مثل أمازون ويب سيرفيسز (AWS). وهذا لا يعود بالمنفعة على المدينة فحسب، بل يستفيد من كامل إمكانات المدن الذكية، مما يمكن المواطنين من التمتع بمستويات معيشة أفضل.
الحوسبة السحابية تطلق العنان لكامل إمكانات المدن الذكية
يعد الاعتماد على الحوسبة السحابية أحد المقومات الأساسية لتمكين المدن الذكية والمتكاملة، حيث يجعل استخدام الحوسبة السحابية إنشاء المدينة الذكية أمراً ممكناً. وهذا أمرٌ مهم جداً نظراً لأن المدن الذكية من المرجح أن تصدر أكثر من بيتابايت من البيانات شهرياً.
وبالتالي، فإن كل هذه المعلومات تحتاج إلى تخزينها بشكل آمن، كما أن قابلية حلول الحوسبة السحابية للتوسعة تقلل الحاجة إلى ترقية سعة التخزين باستمرار بما يتناسب مع التدفق المستمر للبيانات. وتأتي التحليلات السحابية على نفس القدر من الأهمية، فهي قادرة على تحليل عدد لا يحصى من مجموعات البيانات في الوقت الحقيقي تقريباً، ضمن بيئة المدينة بغرض تعزيز الظروف المعيشية لمواطنيها.
ويقول غيوليو سورو، مصمم حلول للمدن الذكية لدى أمازون ويب سيرفيسز: "تعد مدينة شيكاغو الأمريكية أحد الأمثلة البارزة في هذا المجال، حيث كانت من أوائل المدن التي تعتمد أجهزة استشعار في مختلف أنحاء المدينة، لتعمل باستمرار على قياس جودة الهواء، وشدة الضوء، وحجم الصوت، ودرجات الحرارة، وكميات هطول الأمطار، وسرعة الرياح، والازدحام المروري". ويضيف: "تتدفق البيانات من أجهزة الاستشعار هذه إلى السحابة، حيث يتم تحليلها للعثور على طرق لتحسين حياة سكان المدينة. ثم يتم توفير مجموعات البيانات المجمعة للجمهور على السحابة من خلال مشروع Array of Things في شيكاغو ، لتمنح الباحثين والمطورين ورواد الأعمال فرصة إيجاد طرق مبتكرة لتحليل البيانات".
وبالنسبة للبلديات التي تسعى لاستكشاف إمكانية التحول نحو المدينة الذكية، فإن السيناريو التقليدي للمدن الذكية الذي يوظف تقنيات إنترنت الأشياء (IoT) يعمل على نشر العديد من أجهزة الاستشعار والمجسات المتصلة في جميع أنحاء المنطقة لجمع المعلومات.
وتتمثل مشكلة توظيف هذا النهج في أنه قد يتطلب استثمارات كبيرة في أجهزة الاستشعار المخصصة. وبدلاً من ذلك، ينبغي تشجيع الحكومات على التفكير في استخدام بدائل أخرى.
توظيف الموارد الحالية
يعد توظيف أجهزة الاستشعار المتواجدة بالفعل في المدينة أحد البدائل المتاحة. ومن الأمثلة على ذلك هو نظام المواقف الذكية التي تسمح للأفراد باستخدام تطبيق الهاتف المحمول لمعرفة مواقع المواقف الشاغرة خلال تجوالهم في المدينة.
وقامت EYSA، وهي شركة إسبانية متخصصة في توفير حلول النقل، بتطوير تطبيق ParkXplorer، وهو عبارة عن منصة متخصصة للنقل في المدن الذكية لإدارة مواقف السيارات على مستوى البلديات، توفر حلولاً مبتكرة وفعالة في مجال التنقل الحضري.
ويستفيد هذا التطبيق من الحوسبة السحابية لربط عدادات مواقف السيارات، والهواتف الذكية، وأجهزة استشعار مواقف السيارات، وجهاز المساعد الرقمي الشخصي لمسؤول مواقف السيارات وأجهزة أخرى، من أجل توفير خدمة مواقف محسنة ومبسطة للمواطنين في 60 مدينة في إسبانيا بمتوسط عدد سكان يبلغ 4 ملايين نسمة، وتعمل على إدارة أكثر من 150 ألف موقف للسيارات.
ويوظف تطبيق ParkXplorer تقنيات البيانات الكبيرة لجمع ودمج ومعالجة المعلومات التي تولدها كل هذه العناصر، ويقدم ملاحظات قابلة للتنفيذ في الوقت الحقيقي لتحقيق أقصى قدر من الفائدة من إدارة الموارد وتحسين العمليات الداخلية.
وتم تطوير التطبيق بالكامل على سحابة أمازون ويب سيرفيسز، وبفضل الحوسبة السحابية، فإن تطبيق ParkXplorer قادر على جعل مهمة يومية، مثل صف السيارة، أسهل وأسرع وأكثر كفاءة.
المعلومات من كل مكان
طريقة أخرى للاستفادة من البنية التحتية القائمة تكمن في توصيل جهاز استشعار منخفض التكلفة والطاقة بحافلة أو بعامود إنارة، على سبيل المثال، وتحويله إلى جهاز لجمع البيانات مستقل بذاته. وفي مدينة كبيرة مثل دبي أو لندن، يمكن تزويد الحافلات بأجهزة الاستشعار لجمع البيانات أثناء تجوالها عبر المدينة، مثل حركة المرور ومستويات ثاني أكسيد الكربون ودرجة الحرارة والصوت. وباستخدام تحليلات الحوسبة السحابية، يمكن بعد ذلك استقراء هذه المعلومات وتحليلها لتحديد الأماكن التي قد توجد بها اختناقات مرورية أو حوادث، أو عند ارتفاع حجم التلوث إلى مستويات غير آمنة، ويمكن للمواطنين البقاء على اطلاع بهذه المعلومات من خلال تطبيق للهواتف المتحركة.
تعهيد الابتكار
إن تركيب أجهزة الاستشعار لا يعد الطريقة الوحيدة لاستخدام الحوسبة السحابية لبناء مدن أكثر ذكاءً وتكاملاً، بل يمكن تحقيق ذلك أيضا من خلال نشر مجموعات بيانات مفتوحة.
وبالعودة إلى المثال الذي طرحناه حول شيكاغو، تقوم المدينة بنشر جداول تضم التواريخ والوصف وإحداثيات المواقع للشوارع التي من المقرر تنظيفها، وفي حال عدم إزالة السيارات المتوقفة في تلك الشوارع في المواعيد والتواريخ المحددةـ يتم سحبها ومخالفة ملاكها.
ومن خلال تلك البيانات، يقوم مطورون مستقلون بإعداد تطبيق يسمح للمستخدمين بمعرفة متى سيتم تنظيف شارع محدد، ويعمل على إرسال بريد إلكتروني لإنذار مالك السيارة في حال كان يعمل أو يقطن في تلك المنطقة.
وتتمثل إحدى المزايا الرئيسة لمشاركة مجموعات البيانات في أنها تمكّن المطورين الأفراد أو الشركات الصغيرة من تصميم تطبيقاتهم الخاصة مما يعزز الابتكار المستمر.
وعلى سبيل المثال، يعمل مجلس مدينة بيتربورو في المملكة المتحدة، على تركيب محطات للأرصاد الجوية في المدارس في جميع أنحاء المدينة لرصد الأنشطة الجوية والمناخية.
ويمكن استخدام البيانات المستمدة من هذه التركيبات في التعليم وعبر مختلف المناهج الدراسية، من العلوم والتكنولوجيا إلى دراسات السلوك الاجتماعي، مما يعزز المناهج الدراسية في المدارس المحلية.
المواطنون يتحولون إلى مطورين للتطبيقات
إن المدينة الذكية الفعلية هي مدينة متكاملة، ولا تملك أجهزة استشعار لجمع البيانات فحسب، بل تضم أيضاً مواطنين فاعلين ومنخرطين في عمليات جمع البيانات بما يعود بالنفع على الآخرين.
ومن الواضح أن المدن الذكية والتقنيات السحابية ينسجمان مع بعضهما البعض، وفيما تتغير المدن بشكل مستمر للاستجابة مع احتياجات سكانها، فإن التقنيات السحابية تتمتع بالقدرة على التكيف بشكل سريع مع متطلبات مستخدميها.
ولا ينبغي للحكومات والبلديات التفكير فقط في المدن الذكية من حيث نشر المجسات وأجهزة الاستشعار من أجل الحصول على المعلومات، بل يتوجب عليها النظر في كيفية إعادة تهيئة البنية التحتية الحالية للمساعدة في جمع البيانات.
كما يجب على المدن أيضاً أن تأخذ بعين الاعتبار أن مواطنيها ليسوا جامعين للمعلومات فقط، بل أنهم مطورون للتطبيقات باستخدام مجموعات البيانات المفتوحة، ومن ثم يمكن تحليل المعلومات المقدمة باستخدام تقنيات سحابية آمنة مثل أمازون ويب سيرفيسز (AWS). وهذا لا يعود بالمنفعة على المدينة فحسب، بل يستفيد من كامل إمكانات المدن الذكية، مما يمكن المواطنين من التمتع بمستويات معيشة أفضل.
