عنوان مقاله:
به سوی شهر هوشمند یکپارچه: یک مدل جدید برای پیاده سازی و چالش های طراحی
Toward integrated smart city: a new model for implementation and design challenges
سال انتشار: 2022
رشته: مهندسی معماری - شهرسازی - مهندسی فناوری اطلاعات - مدیریت
گرایش: تکنولوژی معماری - مدیریت شهری - اینترنت و شبکه های گسترده
دانلود رایگان این مقاله:
مشاهده سایر مقالات جدید:
مقالات ISI مهندسی فناوری اطلاعات
Review of literature
Many researches have been done on smart city topics, most of which have been in the areas of smart city concepts, smart city architecture, and smart city features. It is important to strike a balance between the goals of the subsystems and bring the whole system closer to the desired goals. Based on previous literature, in general, there are two main methods for modeling cities-analytical and heuristic ( Khana et al. 2021). In an analytical model involving the state of a system, examining all Input variables and measurement uncertainty for complex systems such as smart cities are very challenging (Rzevski 2016). Because these systems, in addition to being interconnected, operate autonomously and have a variety of components. For this reason, heuristic models (Stender and Kaiser 2017) are often used as an alternative when dealing with complex systems. heuristic algorithms or models find approximate solutions (near to the optimal) but within an acceptable time period of time (limited). They usually work based on estimates, intuition, experience or just common sense. Researchers in (Lom and Pribyl 2021) the field of modeling have classified smart city as a theory of systems cyberphysical systems (CPS). They used multi-agent systems (MAS) (Lom and Pribyl 2017) to model the smart city. In their research, they used a smart city agent as Building blocks for smart city modeling and the Smart City Evaluation Framework (SMACEF) to implement the practical example of smart city agents. The new approach in this paper is illustrated as cities of dynamic and nonlinear systems. Also in another study (Gillis et al. 2016), researchers developed an effective technique (IPA) (Importance-performance analysis) to discover the level of citizens’ satisfaction with urban services, as well as prioritizing and improving future urban management services. They have been able to determine the level of satisfaction of the residents of Pans Kura, India with municipal services.
Methodology
As mentioned in the previous section, according to Fig. 1, a 6-dimension structure is currently used for the smart city, which alone is not enough and does not achieve the expansion and sustainability of the smart city in an integrated manner. In addition, the requirements are not precisely defined and increase the likelihood of errors occurring that extends to the entire life cycle of the system and reduce the fault tolerance and architectural reliability. Therefore, each of the 6 existing sections is divided into sub-dimension, each of which alone can include a sub-tree or sub-graph of executive projects and information technology applications. Due to the greater dynamics of the proposed design, a graph is finally drawn that shows the relationship, interaction and cooperation between different sections, including the main and sub-sections, even under different trees. Then, first, each section is analyzed and expanded independently, and finally, it is drawn in an integrated way. Eventually, three meta-dimensions are added to this detailed design and due to their high importance and the application of each of these meta-dimensions in each existing subtree, they are considered as meta-component to maximize stability, reliability and the ability to tolerate the proposed smart city model error and prevent duplication and to simplify the system requirements engineering (Zygiaris 2013) and ultimately strengthen the system life cycle by specifying the titles of the pilot projects. Smart people Before technology and infrastructure, smartening requires a creative, responsible, adaptable and productive citizen. In the absence of a smart and demanding citizen, none of the prepared smart services will be utilized. Therefore, the development of smart city strategies relies more on smart citizens than on technology. As mentioned in research (Giffinger 2007), a smart city cannot exist without smart people. Citizens are a key part of this knowledgebased urban development because people not only receive information, they are the driving force behind it (Hernan et al. 2018). Therefore, it is necessary to emphasize the need for better education, promotion of initiative and creativity of the people in order to increase the competencies of the citizens of smart cities (Mohanty 2017).
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
بررسی نوشته ها
تحقیقات زیادی در مورد موضوعات شهر هوشمند انجام شده است که بیشتر آنها در زمینه مفاهیم شهر هوشمند، معماری شهر هوشمند و ویژگی های شهر هوشمند بوده است. ایجاد تعادل بین اهداف زیر سیستم ها و نزدیک کردن کل سیستم به اهداف مورد نظر مهم است. بر اساس ادبیات قبلی، به طور کلی، دو روش اصلی برای مدل‌سازی شهرها وجود دارد - تحلیلی و اکتشافی (خانا و همکاران 2021). در یک مدل تحلیلی شامل وضعیت یک سیستم، بررسی همه متغیرهای ورودی و عدم قطعیت اندازه‌گیری برای سیستم‌های پیچیده مانند شهرهای هوشمند بسیار چالش برانگیز است (Rzevski 2016). زیرا این سیستم ها علاوه بر اینکه به هم متصل هستند، به صورت مستقل عمل می کنند و دارای اجزای متنوعی هستند. به همین دلیل، مدل‌های اکتشافی (Stender و Kaiser 2017) اغلب به عنوان یک جایگزین در هنگام برخورد با سیستم‌های پیچیده استفاده می‌شوند. الگوریتم‌ها یا مدل‌های اکتشافی راه‌حل‌های تقریبی (نزدیک به بهینه) را اما در یک بازه زمانی قابل قبول (محدود) پیدا می‌کنند. آنها معمولا بر اساس برآوردها، شهود، تجربه یا فقط عقل سلیم کار می کنند. محققان در (Lom and Pribyl 2021) حوزه مدل‌سازی شهر هوشمند را به عنوان نظریه سیستم‌های سایبرفیزیکی سیستم (CPS) طبقه‌بندی کرده‌اند. آنها از سیستم های چند عاملی (MAS) (Lom and Pribyl 2017) برای مدل سازی شهر هوشمند استفاده کردند. آنها در تحقیقات خود از عامل شهر هوشمند به عنوان بلوک های ساختمانی برای مدل سازی شهر هوشمند و چارچوب ارزیابی شهر هوشمند (SMACEF) برای پیاده سازی نمونه عملی عوامل شهر هوشمند استفاده کردند. رویکرد جدید در این مقاله به عنوان شهرهایی از سیستم‌های پویا و غیرخطی نشان داده شده است. همچنین در مطالعه دیگری (گیلیس و همکاران 2016)، محققان یک تکنیک مؤثر (IPA) (تحلیل اهمیت-عملکرد) برای کشف سطح رضایت شهروندان از خدمات شهری و همچنین اولویت‌بندی و بهبود خدمات مدیریت شهری آینده توسعه دادند. آنها توانسته اند میزان رضایت ساکنان پانس کورا هند از خدمات شهری را مشخص کنند.
روش شناسی
همانطور که در قسمت قبل گفته شد، مطابق شکل 1، در حال حاضر از یک ساختار 6 بعدی برای شهر هوشمند استفاده می شود که به تنهایی کافی نیست و به صورت یکپارچه به گسترش و پایداری شهر هوشمند نمی رسد. علاوه بر این، الزامات دقیقاً تعریف نشده است و احتمال وقوع خطاهایی را افزایش می دهد که به کل چرخه عمر سیستم گسترش می یابد و تحمل خطا و قابلیت اطمینان معماری را کاهش می دهد. بنابراین هر یک از 6 بخش موجود به زیربعدی تقسیم می‌شوند که هر کدام به تنهایی می‌تواند شامل یک زیرشاخه یا زیرگراف پروژه‌های اجرایی و کاربردهای فناوری اطلاعات باشد. با توجه به پویایی بیشتر طرح پیشنهادی، در نهایت نموداری رسم می شود که رابطه، تعامل و همکاری بین بخش های مختلف اعم از بخش اصلی و فرعی را حتی در زیر درختان مختلف نشان می دهد. سپس ابتدا هر بخش به صورت مستقل تحلیل و گسترش یافته و در نهایت به صورت یکپارچه ترسیم شده است. در نهایت سه متا بعد به این طرح تفصیلی اضافه می شود و به دلیل اهمیت بالای آنها و کاربرد هر یک از این متا بعد در هر زیردرخت موجود، به عنوان متا مولفه برای به حداکثر رساندن پایداری، قابلیت اطمینان و توانایی تحمل در نظر گرفته می شود. خطای مدل شهر هوشمند پیشنهادی و جلوگیری از تکراری شدن و ساده‌سازی مهندسی نیازمندی‌های سیستم (Zygiaris 2013) و در نهایت تقویت چرخه حیات سیستم با تعیین عناوین پروژه‌های آزمایشی. افراد باهوش قبل از فناوری و زیرساخت، هوشمندسازی نیازمند شهروندی خلاق، مسئولیت پذیر، سازگار و سازنده است. در صورت نبود شهروند باهوش و مطالبه گر، از هیچ یک از خدمات هوشمند آماده شده استفاده نخواهد شد. بنابراین، توسعه استراتژی‌های شهر هوشمند بیشتر به شهروندان هوشمند متکی است تا فناوری. همانطور که در تحقیقات ذکر شد (Giffinger 2007)، یک شهر هوشمند بدون افراد هوشمند نمی تواند وجود داشته باشد. شهروندان بخش کلیدی این توسعه شهری مبتنی بر دانش هستند زیرا مردم نه تنها اطلاعات را دریافت می کنند، بلکه نیروی محرک پشت آن هستند (Hernan et al. 2018). بنابراین لازم است بر لزوم آموزش بهتر، ارتقای ابتکار و خلاقیت مردم به منظور افزایش شایستگی های شهروندان شهرهای هوشمند تاکید شود (Mohanty 2017).
