عنوان مقاله:
نوآوری های پایداری محور در شهرهای هوشمند: بررسی سیستماتیک و موضوعات در حال ظهور
Sustainability-oriented innovations in smart cities: A systematic review and emerging themes
سال انتشار: 2022
رشته: مهندسی شهرسازی - معماری
گرایش: مدیریت شهری - تکنولوژی معماری - معماری پایدار
دانلود رایگان این مقاله:
دانلود مقاله نوآوری شهر هوشمند
مشاهده سایر مقالات جدید:
2. Conceptual background
2.1. Smart city The understanding of the smart city concept ranges from sustainability-oriented to non-sustainability-oriented definitions (Toli & Murtagh, 2020). Although the definitions vary, a common feature is that the smart city is strongly linked to the use of ICT (such as sensors, realtime monitoring and digital knowledge sharing platforms) (Anthopoulos, 2017; Komninos, 2011; Lim et al., 2019; Yigitcanlar et al., 2018; Zygiaris, 2013) that helps in increasing the efficiency and effectiveness of urban systems and management, for instance in terms of intelligent optimization and collective intelligence (Komninos & Mora, 2018). According to UN Sustainable Development goal 11, sustainable city is a city that is dedicated to achieving green sustainability, social sustainability and economic sustainability (UN, 2018). In addition, many smart city definitions also include the presence of high-quality human and social capital (i.e., soft capital) (e.g., Michelucci et al., 2016) and smart governance (e.g., Scholl & AlAwadhi, 2016). These present so-called sustainability-oriented definitions, where the focus is on combining soft and hard capital to deliver a sustainable, livable, and efficient city (Toli & Murtagh, 2020). The prior literature also uses the concept of the sustainable smart city (or smart sustainable city) to highlight the sustainability dimension (e.g., Ahvenniemi et al., 2017; Bibri & Krogstie, 2017c; Ibrahim et al., 2015). This type of sustainable smart city utilizes ICT to exploit the creativeness of citizens to improve quality of life (QoL) sustainably in the urban areas through innovation. According to these definitions, a city cannot be smart if it does not set goals for sustainable development. Especially recent literature links sustainable development as a natural part of smart city development (e.g., Correira et al., 2020; Yigitcanlar et al., 2019a, 2019b, 2019c). The definitions with an environmental or social focus mostly consider the integration of technologies with governance to improve QoL in cities and reduce the environmental impact of urbanism. On the other hand, the economic-focused definitions target the creation of competitive cities and boosting sustainable economic development (Toli & Murtagh, 2020). Smart cities include multiple dimensions, characteristics, and components that may vary according to different researchers. For instance, Silva et al. (2018) divides the smart city into four categories of urbanization (technical, infrastructure, governance, and economics), smartness (economic, social, and environmental), sustainability (infrastructure & governance, energy & climate change, pollution & waste, social, economic, & health), and QoL (financial and economic well-being). On the other hand, Gil-Garcia et al. (2015) divide smart city components into the four dimensions of technology & data, physical environment, society, and government. More recently Das et al. (2019) identified eight smart city components of smart infrastructure, smart environment, smart services, smart governance, smart people, smart living, smart transportation, and smart economy. As an integrative viewpoint regarding this multi-dimensional systemic viewpoint to the concept of smart city, the authors also refer to the smart city as a complex “system of systems” (Khatoun & Zeadally, 2016; Naphade et al., 2011).
3. Methodology
As discussed, the purpose of this systematic literature review is to analyze the links between smart city development and SOIs. To achieve this, we focused on examining how SOIs are understood in a smart city context. The analysis focused on examining the given (SOI) innovation examples, types, scope, and scale of innovations and how they link to smart city and sustainable development. Our other main area of interest was examining the main thematic (focus) areas of how papers consider SOIs in smart city contexts and reveal possible future research areas. As Lim et al. (2019) state, the results of current smart city research are scattered and fragmented, and a systematic literature review provides a tool to bring pieces of knowledge into more comprehensive understanding (Petticrew & Roberts, 2008). The aim of the systematic review methodology is to collect large volumes of information from multiple studies into a manageable synthesis (Tranfield et al., 2003). As argued by researchers, a systematic review is one of the most trustworthy, high-quality, and efficient methods for assessing a lot of literature (Cook, 1997; Denyer & Tranfield, 2006). As a methodology it is rigorous, transparent, exhaustive, and reproduceable (Cook, 1997; Tranfield et al., 2003). 3.1. The research process The research followed the process illustrated in Fig. 1. First, the initial research objective for the research was set: “To investigate the relationship between sustainability-oriented innovation and smart city development”. In order to cover as diverse a range of relevant highquality publications as possible, we conducted the research for published journal articles in several leading databases. The main databases used were Web of Science and Scopus, representing commonly used digital archives for high-quality academic research in this multidisciplinary field (see e.g., Correira et al., 2020; Lim et al., 2019). To ensure the coverage of relevant literature, the search was complemented with ScienceDirect, IEEE and ACM databases. Google scholar is also widely used database, but as it shows a variety of documents (such as commercial reports and news articles) and would have enlarged the number of irrelevant articles, it was excluded (see also Lim et al., 2019; Neves et al., 2020). The set search terms were: “Sustainab*” AND “innovat*” AND “smart cit*”. The search was also done by using longer keywords (sustainability OR sustainable AND innovation AND smart city), but the results showed that the used combination covered the widest range of results. The search did not have any given timeframe or publication outlet restrictions. The document type was specified as journal articles published in academic journals. This was to ensure the accepted quality level of publications as a result of rigorous peer review processes. The language of the publications was specified as English. The database search was based on abstracts, keywords, and title. The initial search was done in in September 2020 and this research was complemented with the second round in October 2021 to cover more resent articles, available in the databases at that time. After removing duplicate entries, the search resulted in 598 articles from the time frame of 2006–2021. In addition, to cover the latest thinking in the scholarly field, the research was complemented with the search of latest conference articles (published in 2020–2021) by using IEEE and ACM databases.
(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.)
2. پیشینه مفهومی
2.1. شهر هوشمند درک مفهوم شهر هوشمند از تعاریف پایدار گرا تا غیر پایداری گرا را شامل می شود (Toli & Murtagh, 2020). اگرچه تعاریف متفاوت است، یک ویژگی مشترک این است که شهر هوشمند به شدت با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات (مانند حسگرها، نظارت بی‌درنگ و پلت‌فرم‌های اشتراک‌گذاری دانش دیجیتال) مرتبط است (Anthopoulos، 2017؛ Komninos، 2011؛ Lim et al., 2019. Yigitcanlar و همکاران، 2018؛ Zygiaris، 2013) که به افزایش کارایی و اثربخشی سیستم ها و مدیریت شهری کمک می کند، به عنوان مثال از نظر بهینه سازی هوشمند و هوش جمعی (Komninos & Mora, 2018). بر اساس هدف 11 توسعه پایدار سازمان ملل متحد، شهر پایدار شهری است که برای دستیابی به پایداری سبز، پایداری اجتماعی و پایداری اقتصادی اختصاص یافته است (UN, 2018). علاوه بر این، بسیاری از تعاریف شهر هوشمند شامل وجود سرمایه انسانی و اجتماعی با کیفیت بالا (به عنوان مثال، سرمایه نرم) (به عنوان مثال، Michelucci et al., 2016) و حکمرانی هوشمند (به عنوان مثال، Scholl & AlAwadhi، 2016) است. این تعاریف به اصطلاح مبتنی بر پایداری ارائه می شود، که در آن تمرکز بر ترکیب سرمایه نرم و سخت برای ارائه شهری پایدار، قابل زندگی و کارآمد است (Toli & Murtagh, 2020). ادبیات قبلی همچنین از مفهوم شهر هوشمند پایدار (یا شهر پایدار هوشمند) برای برجسته کردن بعد پایداری استفاده می‌کند (به عنوان مثال، Ahvenniemi و همکاران، 2017؛ Bibri & Krogstie، 2017c؛ ابراهیم و همکاران، 2015). این نوع شهر هوشمند پایدار از فناوری اطلاعات و ارتباطات برای بهره‌برداری از خلاقیت شهروندان برای بهبود کیفیت زندگی (QoL) پایدار در مناطق شهری از طریق نوآوری استفاده می‌کند. بر اساس این تعاریف، اگر شهری برای توسعه پایدار اهدافی را تعیین نکند، نمی تواند هوشمند باشد. به خصوص ادبیات اخیر توسعه پایدار را به عنوان بخشی طبیعی از توسعه شهر هوشمند مرتبط می کند (به عنوان مثال، کوریرا و همکاران، 2020؛ Yigitcanlar و همکاران، 2019a، 2019b، 2019c). تعاریف با محوریت محیطی یا اجتماعی عمدتاً ادغام فناوری ها با حاکمیت را برای بهبود کیفیت زندگی در شهرها و کاهش اثرات زیست محیطی شهرنشینی در نظر می گیرند. از سوی دیگر، تعاریف اقتصاد محور، ایجاد شهرهای رقابتی و تقویت توسعه اقتصادی پایدار را هدف قرار می‌دهند (Toli & Murtagh, 2020). شهرهای هوشمند شامل ابعاد، ویژگی ها و مؤلفه های متعددی هستند که ممکن است بر اساس پژوهشگران مختلف متفاوت باشد. به عنوان مثال، سیلوا و همکاران. (2018) شهر هوشمند را به چهار دسته شهرنشینی (فنی، زیرساختی، حاکمیتی و اقتصادی)، هوشمندی (اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی)، پایداری (زیرساخت و حکومت، انرژی و تغییرات آب و هوایی، آلودگی و زباله، اجتماعی، اقتصادی و بهداشتی) و کیفیت زندگی (بهزیستی مالی و اقتصادی). از سوی دیگر، گیل-گارسیا و همکاران. (2015) اجزای شهر هوشمند را به چهار بعد فناوری و داده، محیط فیزیکی، جامعه و دولت تقسیم می کند. اخیراً داس و همکاران. (2019) هشت مؤلفه شهر هوشمند زیرساخت هوشمند، محیط هوشمند، خدمات هوشمند، حکمرانی هوشمند، افراد هوشمند، زندگی هوشمند، حمل و نقل هوشمند و اقتصاد هوشمند را شناسایی کرد. به عنوان یک دیدگاه یکپارچه با توجه به این دیدگاه سیستمی چندبعدی به مفهوم شهر هوشمند، نویسندگان از شهر هوشمند به عنوان یک "سیستم سیستمی" پیچیده نیز یاد می کنند (خاتون و زیدالی، 2016؛ نفاد و همکاران، 2011).
3. روش شناسی
همانطور که بحث شد، هدف از این بررسی سیستماتیک ادبیات، تجزیه و تحلیل پیوندهای بین توسعه شهر هوشمند و SOI است. برای دستیابی به این هدف، ما بر بررسی چگونگی درک SOI در بافت شهر هوشمند متمرکز شدیم. این تحلیل بر بررسی نمونه‌های نوآوری داده‌شده (SOI)، انواع، دامنه و مقیاس نوآوری‌ها و نحوه پیوند آنها با شهر هوشمند و توسعه پایدار متمرکز بود. حوزه اصلی دیگر مورد علاقه ما، بررسی حوزه‌های موضوعی (تمرکز) اصلی این بود که چگونه مقالات SOI را در بافت‌های شهر هوشمند در نظر می‌گیرند و زمینه‌های تحقیقاتی احتمالی آینده را نشان می‌دهند. همانطور که لیم و همکاران. (2019) بیان می کند، نتایج تحقیقات فعلی شهر هوشمند پراکنده و تکه تکه است، و یک مرور متون سیستماتیک ابزاری را برای آوردن قطعات دانش به درک جامع تر ارائه می دهد (Petticrew & Roberts, 2008). هدف روش بررسی سیستماتیک جمع آوری حجم زیادی از اطلاعات از مطالعات متعدد به یک ترکیب قابل مدیریت است (ترنفیلد و همکاران، 2003). همانطور که توسط محققان استدلال می شود، بررسی سیستماتیک یکی از قابل اعتمادترین، با کیفیت ترین و کارآمدترین روش ها برای ارزیابی بسیاری از ادبیات است (کوک، 1997؛ دنیر و ترانفیلد، 2006). به عنوان یک روش، دقیق، شفاف، جامع و قابل تکرار است (کوک، 1997؛ ترانفیلد و همکاران، 2003). 3.1. فرآیند تحقیق تحقیق از فرآیند نشان‌داده‌شده در شکل 1 پیروی کرد. ابتدا، هدف تحقیق اولیه برای تحقیق تعیین شد: «بررسی رابطه بین نوآوری پایدار محور و توسعه شهر هوشمند». به منظور پوشش دادن به طیف متنوعی از h مربوطه تا آنجا که ممکن است، ما تحقیق را برای مقالات مجلات منتشر شده در چندین پایگاه داده پیشرو انجام دادیم. پایگاه های اصلی مورد استفاده Web of Science و Scopus بودند که آرشیوهای دیجیتالی پرکاربرد را برای تحقیقات دانشگاهی با کیفیت بالا در این زمینه چند رشته ای نشان می دهند (به عنوان مثال، Correira et al., 2020؛ Lim et al., 2019 را ببینید). برای اطمینان از پوشش ادبیات مربوطه، جستجو با پایگاه‌های داده ScienceDirect، IEEE و ACM تکمیل شد. Google scholar نیز به طور گسترده ای از پایگاه داده استفاده می شود، اما از آنجایی که اسناد مختلفی (مانند گزارش های تجاری و مقالات خبری) را نشان می دهد و تعداد مقالات نامربوط را افزایش می دهد، حذف شد (همچنین رجوع کنید به Lim et al., 2019; Neves et. al.، 2020). عبارات جستجوی مجموعه عبارت بودند از: "Sustainab*" و "innovat*" و "smart cit*". جستجو همچنین با استفاده از کلمات کلیدی طولانی تر (پایداری یا پایدار و نوآوری و شهر هوشمند) انجام شد، اما نتایج نشان داد که ترکیب مورد استفاده گسترده ترین طیف نتایج را پوشش می دهد. جستجو هیچ چارچوب زمانی یا محدودیتی برای انتشار انتشار نداشت. نوع سند به عنوان مقالات مجلات منتشر شده در مجلات دانشگاهی مشخص شد. این امر برای اطمینان از سطح کیفی قابل قبول انتشارات در نتیجه فرآیندهای دقیق بررسی همتایان بود. زبان انتشارات انگلیسی مشخص شد. جستجوی پایگاه داده بر اساس چکیده ها، کلمات کلیدی و عنوان بود. جستجوی اولیه در سپتامبر 2020 انجام شد و این تحقیق با دور دوم در اکتبر 2021 تکمیل شد تا مقالات بیشتری را که در آن زمان در پایگاه‌های اطلاعاتی موجود بودند پوشش دهد. پس از حذف ورودی های تکراری، جستجو به 598 مقاله از بازه زمانی 2006-2021 منجر شد. علاوه بر این، برای پوشش آخرین تفکر در زمینه علمی، این تحقیق با جستجوی آخرین مقالات کنفرانس (منتشر شده در سال‌های 2020-2021) با استفاده از پایگاه‌های اطلاعاتی IEEE و ACM تکمیل شد.
