الدكتور محمد اليماني يكتب: المدن الذكية بين المفهوم والتطبيق  

الدكتور محمد اليماني يكتب:   المدن الذكية بين المفهوم والتطبيق   
د. محمد اليماني

سـبق لي أن تشرفت بالمشاركة بورقة عمل في مؤتمر المدن الذكية في نيودلهي بالهند ، وشاركت في ميكنة  بعض الأعمال وتحولها الرقمي في جامعة الملك فهد للبترول والمعادن ، ثم لاحقا في في احدى كبريات شركات توزيع الكهرباء في مصر ( موقع اليكتروني – مراكز تحكم – عدادات حديثة – تطبيقات – سداد فواتير عن بعد – الخ) ونتابع معا منذ عدة سنوات مصطلحات جديدة مثل : الميتافيرس والخدمات الإلكترونية و " المدن الذكية "  فماذا عن مفاهيم وتطبيقات تلك المدن ؟

تسعى المدن الذكية إلى توفير حياة وممارسات رقمية صديقة للبيئة ومحفزة للتعلم والإبداع تسهم في توفير بيئة مستدامة تعزز الشعور بالسعادة والصحة ، ولاشك ان التطورات الأخيرة في تكنولوجيا إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي قد ساعدت الحكومات على التحول نحو المدن الذكية ، وقد عرف الاتحاد الدولي للاتصالات المدن الذكية بأنها مدينة مبتكرة تستخدم تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لتحسين نوعية الحياة، وكفاءة العمليات والخدمات الحضرية، والقدرة على المنافسة ، وحدد الاتحاد الأوروبي رؤية أكثر للمدن الذكية، حيث ترتكز على 6 عناصر، هي : الاقتصاد الذكي، والأشخاص الأذكياء الذين يمثلون رأس المال البشري والاجتماعين والشفافية والمشاركة الذكية في القرارات، والنقل الذكي القائم على التكنولوجيا الحديثة، والبيئة الذكية، والحياة الذكية التي تهتم بالأوضاع الصحية وسلامة الفرد والتمتع بمرافق تعليمية وسكن وترابط اجتماعي جيد ، وتعتمد "المدن الذكية" بشكل رئيسي على البنية التحتية لتقنية المعلومات والاتصالات، ولعل أكثر ما يميزها تركيزها على الإنسان في المقام الأول، لأنها تستطيع الاستجابة للظروف الاقتصادية والثقافية والاجتماعية المتغيرة، بخلاف المدن التقليدية ، ويمكن أن تكون المدن الذكية مدناً جديدة صممت وأنشئت بطريقة ذكية منذ البداية، أو مدينة تقليدية تم تحويلها تدريجيا إلى مدينة ذكية بالكامل ، اذن في المدينة الذكية يتم توصيل المعلومات التي يتم تلقيها من جهاز في مكان ما إلى جهاز أخر بعيد وكذلك إلى المستخدم حيث يمكن اتخاذ القرارات المناسية للتحكم بجميع الأجهزة. يعد استخدام التكنولوجيا الرقمية لتحسين حياة الأشخاص أولوية في المدينة الذكية ، وفيها يستخدم الناس الإنترنت لإجراء الحجوزات ؛ يمكن أن يجلسوا في مقهى يشربون القهوة بينما يحجزون غرفة في فندق عبر هواتفهم الخلوية عن بعد ، أو قد يتصفحون الشبكة للقيام ببعض التسوق عبر الإنترنت عندما يتلقون رسالة تحتوي على فاتورة الكهرباء. أينما كانوا ، فإن تطبيق TIS المجاني للهاتف المحمول موجود هنا لتوفير وربط كل ذلك. يطلق مفهوم المدن الذكية على المدن التي تدار بصورة أساسية من خلال بيئة رقمية، حيث تساعد على الحفاظ على البيئة وتعزيز وسائل الإبداع والتعلم. وقد نص تعريف المدينة الذكية وفقاً للإتحاد الدولي للإتصالات على أنها “مدينة مبتكرة تستخدم تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لتحسين نوعية الحياة، وكفاءة العمليات والخدمات الحضرية، والقدرة على المنافسة، وتلبي في الوقت ذاته احتياجات الأجيال الحالية والقادمة فيما يتعلق بالجوانب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية والثقافية ، ومن أهداف المدن الذكية:  زيادة الاستدامة وتحسين حياة المواطن و النمو الاقتصادى ، وتشترك المدن الذكية  في ثلاثة ملامح رئيسية: اولها التكنولوجيا وتقنية المعلومات والإتصالات ، شاملا  التطبيقات، والكاميرات، وأجهزة الطاقة المتجددة، وغير ذلك من صور التكنولوجيا ، والذكاء الإصطناعي وادوات التحول الرقمي ، وثاني الملامح هو الإطار الإداري:  كتوظيف التكنولوجيا في أنظمة المرور وأنظمة تشغيل المكاتب والمنازل آلياً ، وثالث الملامح هو المستخدم الذكي القادر على استخدام وسائل التكنولوجيا المتاحة بالمدينة، وتدريب المستخدمين على التعامل مع المدينة بالشكل الأمثل. ومن اساسيات المدن الذكية " انترنت الأشياء " ويقصد به الجيل الجديد من الشبكة البينية التي تتيح التفاهم بين الأجهزة المترابطة مع بعضها (عبر بروتوكول الإنترنت) وتشمل ادوات الذكاء الإصطناعي المختلفة ، مع امكانية تحرر الإنسان من المكان كنظم كاميرات المراقبة عن بعد وكإتصال نظم مصابيح الشوارع من الطاقة الشمسية بمنصات اضاءة ذكية ونظم تحكم مركزي يتصل بالأنظمة البيئية الأخرى. وللمدن الذكية ستة خصائص وهي:  الاقتصاد الذكى ( ومنه تشجيعها للابتكار والريادة والإنتاجية) والحركة الذكية( وتشمل البنية التحتية الذكية للنقل العام والاتصالات) والبيئة الذكية (وتضمن الحماية من التلوث وإدارة الموارد الاقتصادية) والإنسان الذكى (ويعنى بالاستثمار فى بناء الإنسان ، ليتعامل بوسائل تكنولوجية) والحياة الذكية (وتشمل الثقافة والصحة والإسكان والأمن والتعليم والترفيه) والحوكمة الذكية (ومنها الخدمات العامة والشفافية خلال المعاملات الإلكترونية ) ، وومن فوائد تلك المدن ان تمكنك من تنفيذ أعمالك ومزاولة أنشطتك من موقعك اعتمادا على التكنولوجيا، والتي بدورها تساعد على تحسين كفاءة استهلاك الموارد وتحسين مستوى المعيشة وتوافر خدمات جيدة وسريعة والتنقل بسهولة، وتوفير بيئة آمنة أقل تلوثا .. وتحقيق الإستدامة بحيث يتم تلبية احتياجات الأجيال الحالية والقادمة فيما يتعلق بالجوانب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية والثقافية، حتى تكتسب أي مدينة صفة الذكية ، حيث كشف تقرير حديث للأمم المتحدة أن حوالي 54% من سكان العالم يعيشون في المدن حاليا وتوقع ان  حوالي 70% من سكان العالم سيقطنون في المناطق الحضرية بحلول عام 2050  وفي ظل تكدس أكثر من نصف سكان العالم في المدن ومسؤولياتها عن أكثر من 70% من انبعاثات الكربون واستحواذها على 60-80% من استهلاك الوقود وفقًا لبيانات الاتحاد الدولي للاتصالات، فإن قرار التوجه للمدن الذكية لم يعد رفاهية ، وقد قدم البحث التوجيه اللازم لجميع الجهات المعنية في النظام الإيكولوجي للمدن الذكية، وسلط الضوء على المنافع وأهم ركائز تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في المدن الذكية ، وعلى هذا الأساس، انطلق مشروع المدن الذكية الذي يشمل 70 مدينة أوروبية، ويصبو إلى تحديد نقاط القوة والضعف وتحقيق التنمية المحلية المناسبة للجميع حتى تصبح مدنا أكثر تنافسية ، وقد ساعدت التطورات التكنولوجية الجديدة في مساعدة الحكومات على تحقيق حلم المدن الذكية، إذ أسهمت تطورات إنترنت الأشياء القائم على ربط الأجهزة وتبادل البيانات وتدشين أنظمة تحكم مركزية في توفير استهلاك الطاقة وتحسين منظومة إدارة المرور ، بالإضافة إلى تطبيقات الذكاء الاصطناعي التي تقوم بتحليل قاعدة كبيرة من البيانات لإثراء عملية صنع القرار، وتم الاعتماد عليها بالفعل في مجالات عديدة منها البيئة والزراعة والمؤسسات المالية والمنشآت الصحية والتعليمية ، وقد سبق ان وافقت 193 دولة على اجندة اهداف التنمية المستدامة في الأمم المتحدة 2015 سعيا للقضاء على الفقر والعمل على نشر السلام والإزدهار لكافة شعوب العالم بحلول عام 2030 خلال تنمية مستدامة شاملة  ، ايضا للمدن الذكية العديد من الفوائد، من أبرزها كونها مدينة مستدامة تحافظ على الموارد البيئة، كما تساعد أيضاً على تحسين وتيسير المعيشة للمواطنين.

ووفقاٌ لتقرير معهد ماكنزي العالمي حول المدن الذكية، فإن تطبيقات المدن الذكية تساعد على إنقاذ حياة من 30 إلى 300 شخص كل عام في مدن يصل عدد سكانها إلى خمسة ملايين نسمة، كما تساعد هذه التطبيقات أيضاً على تقليل نسبة الجرائم والأمراض ، ومن فوائد المدن الذكية أيضاً زيادة إنتاجية قطاعات التجزئة والصناعة وزيادة حجم الأستثمارات، كما أنها تساعد على الحد من التلوث البيئي، والتقليل من إنتاج النفايات التي لا يمكن إعادة تدويرها، والحد نسبة استهلاك المياه، مما يساعد على الحفاظ على بيئة نظيفة ، ويمكن للمواطنين مراقبة مستوى التلوث فى كل شارع من المدينة أو تلقى تنبيه عند تجاوز مستوى الإشعاع حد معين ، واكتشاف تسرب المياه بسهولة ، ومراجعة أماكن الاختناقات المرورية ونحو ذلك .  

ومن المدن الذكية عالميا وعربيا : مدينة نيوريورك، وسان فرانسيسكو، ولندن وباريس وجنيف وبرلين وطوكيو وسنغافورة وسيول وتورنتو  وأمستردام ومدريد وبرشلونة وستوكهولم وكوبنهاجن وغيرها، وفي دولة الإمارات : مدينة ابو ظبي وبها مدينة مصدر ، و دبي التي  بدأت في عام 2013 مشروع التحول لمدينة ذكية، وتتبعها مدينة زهرة الصحراء ، وقد أسهم معرض إكسبو دبي 2020 في زيادة تحفيز الحكومة المحلية على اعتماد الخدمات الذكية ، وفي المملكة العربية السعودية: الرياض ونيوم ، وتم وضع أكثر من مدينة في الخطة للتحول إلى مدن ذكية ، وفي مصر مدينة العاصمة الإدارية الجديدة ومدينة العلمين ومدينة الجلالة ، وفي دولة قطر مدينة اللوسيل .

ووفقا لتقارير 2021 نذكر  ترتيب المدن الذكية العربية التالية  : في المرتبة الأولى عربيا مدينة أبو ظبي والتي احتلت في الترتيب العالمي المرتبة  (28) وفي المرتبة الثانية مدينة دبي التي احتلت في الترتيب العالمي المرتبة (29)  وفي المرتبة الثالثة مدينة الرياض التي احتلت في الترتيب العالمي المرتبة  (30) وفي المرتبة الرابعة المدينة المنورة التي احتلت في الترتيب العالمي المرتبة (73)  أما المرتبة الخامسة فمدينة الرباط المغربية وجاءت في الترتيب العالمي المرتبة  (103) وقد راعت إمارة أبو ظبي ان يتضمن المخطط الرئيسي لمدينة مصدر،  الجوانب التالية  : استغلال الطاقة الشمسية على أكمل وجه - مكاسب الكفاءة، والتوجيه الأمثل لشبكة الطاقة في المدينة - تكامل مظاهر الحياة في المدينة، بشكل يسير، مما يحقق السعادة والراحة لسكانها - تنظيم الأحياء السكنية، في مواقع لا تحتاج لوسائل النقل للوصول إليها - إقامة المباني والمنشآت الصغيرة الحجم وقليلة الارتفاع - توفير المرافق العامة الحديثة والمناسبة، التي تسهّل قيام العلاقات الاجتماعية، والاهتمام بممرات المشاة - توفير سبل الحياة ذات الجودة العالية، ضمن منظومة البيئات الذكية - جعل مدينة مصدر أولى المدن المستدامة في منطقة الشرق الأوسط، والتي تتميز ببصمتها الخضراء، لتكون مثالًا يحتذى، للمدن الذكية المستقبلية - توليد الكهرباء النظيفة، في مدينة مصدر، باستخدام ألواح الطاقة الشمسية، الموضوعة على أسطح الأبنية - تزويد مدينة مصدر بواحدة من أضخم التجهيزات الكهروضوئية في الشرق الأوسط - واستيعاب التوسع الحضري والبشري السريع والمتزايد - وخفض استهلاك موارد الطاقة والمياه غير المستدامة - والحد من مشكلات التلوث وتدوير النفايات.

وعن تطبيقات المدن الذكية : هناك نماذج عديدة يمكن أن تسهم خلالها المدن الذكية في تحسين جودة الحياة، أبرزها الشبكات الذكية التي تستخدم تكنولوجيا الاتصالات في إدارة شبكات الكهرباء، إذ توفر معلومات عن نمط استهلاك الطاقة وتوفير عدادات ذكية تساعد في تحسين كفاءة استخدام الطاقة ، كما أن التطبيقات الحديثة تساعد على توفير بيانات عن مناطق الاختناقات المرورية بهدف تفاديها، وتحسين حركة السيولة المرورية، واستخدام أجهزة لقياس نسب التلوث والتحكم فيها ، كما ان هناك توجها لتوفير شبكات لأساطيل من السيارات الكهربية ذاتية القيادة لتوفير النقل الشخصي للزبائن عند الطلب، إلى جانب تطوير حلول توفير الخدمات المالية إلكترونية، لا سيما عبر تقنية "البلوك تشين" الأكثر أمانا للحسابات المالية والمصرفية ، وتجاوزت حلول المدن الذكية حاجز الخدمات الاقتصادية والاجتماعية، بل وفرت أيضا ابتكارات تتيح للمواطنين التصويت في الانتخابات  عن بعد عبر الهواتف الذكية مع توفير حماية كافية ضد أعمال الاختراق ،  وهناك العديد من الحلول الرقمية لإدارة المياه والكهرباء واستهلاك الطاقة على النحو الأمثل ،  ولاشك ان استخدام تكنولوجيا المعلومات والاتصالات يساهم فى ايجاد حلول مبتكرة لقضايا مثل الاستدامة الحضرية والمياه والكهرباء والنقل، حيث يمكن لوسائل النقل المتعددة الوسائط خفض وقت تنقل المواطن من خلال السماح له بالتخطيط مقدماً لرحلته والوصول إلى الوجهة النهائية بكفاءة ، وفي المدينة الذكية ، يتم تأمين المباني بأمان من خلال مركز تحكم يراقب ويحلل استهلاك الطاقة لكل وحدة. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال استخدام المنطق الذكي والموقتات ، يمكن لمديري المباني التأكد من الحفاظ على سلامة المبنى. تقوم وحدة الاستشعار الذكية من تقنية الخدمات المتكاملة TIS وأجهزة الاستشعار الأخرى بإخطار الأمن والمدير بأي أحداث خطيرة كالكشف عن الدخان أو تسرب المياه في المبنى ، وتقلل المدن الذكية من هدر الطاقة والماء بشكل كبير. تقدم تقنية TIS محطة الطقس الذكية المجهزة بمقاس الأمطار والحرارة حيث يمكن لكل مستخدم ضبط أنظمة الري والإضاءة لتستخدم عند الحاجة.   كلنا نحلم بمدينة حيث لا توجد فواتير مطبوعة ، وتلتزم كل من الحكومة والشعب بالحفاظ على الطاقة. في هذه المدينة ، يتم ترقيم جميع المنازل ، ويمكن لقطاعات وزارة الطاقة الوصول إلى بيانات استخدام المستهلكين لمراقبة تطبيق سياسات الاستهلاك الفعالة واتخاذ الإجراءات اللازمة في حالة سير الأمور على غير ما يرام. تخيل الإنتهاء من جميع أوراقك وأنت بمنزلك  دون الحاجة للذهاب إلى المصلحة الحكومية والانتظار بالساعات، أو ألا ترى الطاقة تهدر من حولك باستمرار، وارتفاع المستوى الأمني في الشوارع والحد من حدوث جرائم باستخدام كاميرات مراقبة ذكية لحماية المنازل والمنشآت والبنية التحتية، ان تحقيق كل ذلك يتطلب حلول ذكية وراسمال وخطط طويلة الأجل وانشاء قواعد بيانات مفتوحة المصدر  بمشاركة القطاع الخاص ، مما سيدفع بعجلة التنمية المستدامة ، ومن أهم العوامل التى تساهم فى زيادة عدد المدن الذكية: توافر بنية تحتية للاتصالات و توفير توليد الطاقة المتجددة واستخدام المياه بكفاءة والحد من انبعاث غاز ثانى أكسيد الكربون وتدفق رأس المال نتيجة للنمو الاقتصادى. 

نحلم مع المدن الذكية ان يستلم المواطن شقته أو منزله مجهز بكافة الإمكانيات من خطوط نت وشبكة تليفون وشبكة تليفزيون، وعدادات مياه وكهرباء ذكية وجميعها مرتبطة بالإنترنت. وان يتمكن الموظف داخل غرفة التحكم التعرف على استهلاك اى مواطن من المياه أو الكهرباء، وكذلك يمكنه التعرف على الطاقة الإنتاجية لأى محطة مياه أو كهرباء. وان يسهل مراقبة الشوارع بالكاميرات والتحكم فيها من خلال الانترنت وكذلك إعلانات الشوارع ، ونحلم باختفاء الظواهر السلبية والسرقات والجرائم داخل المدن الذكية نظرا لوجود كاميرات مراقبة بكافة الشوارع وارتباطها بغرفة واحدة وسهولة التعرف على المجرم ، وان يمكن للمواطن استخراج التراخيص والأوراق الرسمية من خلال الإنترنت مما يسهم فى تقليل لاتصال المباشر بين طالب الخدمة والموظف، وسد أبواب الفساد وتحقيق الشفافية. ومن مميزات المدن الذكية في العالم العربي : تخفيض الانبعاثات الكربونية وتوفر المليارات ، وتوفيرالأمان  والسلامة،   وتحسين مستوى المعيشة (صحيا وتعليميا)  وتوظيف التكنولوجيا (نقل ذكي وشبكات كهرباء ذكية وانترنت الأشياء)  وفوائد بيئية حيث يتم بناء المدينة بمواد صديقة للبيئة معاد تدويرها، فيما تستخدم الغاز المسال المضغوط كوقود للنقل العام بالمدن الذكية (او بالكهرباء) وتستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء في المباني ، وقد بدأت بالفعل  بعض الدول العربية في الاتجاه نحو بناء المدن الذكية وتعميم الفكرة على مستوى أكبر في السنوات المقبلة. وختاما : لم تعد فكرة المدينة الذكية حلماً بعيد المنال بل أصبحت واقعاً تعمل مصر على تحقيقه من خلال إنشاء العديد من مدن الجيل الرابع في كافة أنحاء الجمهورية، حيث ستقوم هذه المدن بتوفير العديد من الحلول للمشاكل المتعلقة بالبيئة، والاقتصاد، والإسكان، والبيروقراطية. وتأتي العاصمة الإدارية الجديدة لتحتل مركز الصدارة بين هذه المدن لتصبح من أكبر عواصم العالم، ولتمكن مصر من أن تصير مركز اقتصادي وحضاري رائد بمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا. وادعوا حضراتكم لمشاهدة الفيديو التالي عن المدن الذكية : https://bit.ly/3qPydFp              والفيديو الثاني        https://bit.ly/3ePZRzd

بقلم / د.م.   محمد سليمان اليماني

رئيس المجلس العربي للطاقة المستدامة - رئيس شعبة الكهرباء بنقابة المهندسين المصرية

Dr-msm@live.com