الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء

تستخدم المدن الذكية التكنولوجيا لإدارة الموارد والخدمات بكفاءة أكبر، مع أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي (AI) في جوهرها. عمليًا، يعني هذا تضمين أجهزة استشعار واتصال في جميع أنحاء بنية المدينة التحتية ثم استخدام تحليلات مدعومة بالذكاء الاصطناعي لتحويل البيانات إلى قرارات أذكى.

تعتمد المدن الذكية على البنية التحتية، بما في ذلك تقنيات الذكاء الاصطناعي/تعلم الآلة (AI/ML) وإنترنت الأشياء (IoT)، لاستخلاص رؤى قابلة للتنفيذ لتعزيز جودة الحياة والسلامة للمواطنين.

— إس آند بي جلوبال

يوفر إنترنت الأشياء البيانات الخام والاتصال، بينما يعمل الذكاء الاصطناعي كـ "دماغ" تحليلي يفسر تلك البيانات لتحسين عمليات المدينة. يقدّر الشباب هذه الابتكارات بشكل خاص، حيث تجمع أجهزة إنترنت الأشياء البيانات الحضرية باستمرار بينما يعمل الذكاء الاصطناعي كمحفز للتغييرات التكنولوجية التي يمكن أن تحول سلوكيات وأنماط حياة الناس.

إنترنت الأشياء: الجهاز العصبي للمدينة

يشير إنترنت الأشياء إلى الشبكة الواسعة من الأجهزة وأجهزة الاستشعار المتصلة والمضمنة في جميع أنحاء المدينة. من الناحية التقنية، إنترنت الأشياء هو "شبكة من الأجهزة المادية، والمركبات، والأجهزة المنزلية، وغيرها من الأشياء المدمجة بأجهزة استشعار وبرمجيات واتصال شبكي، مما يسمح لها بجمع البيانات ومشاركتها". تشكل هذه الأجهزة الجهاز العصبي للمدينة الذكية، حيث تغذي تدفقًا مستمرًا من البيانات في الوقت الحقيقي إلى مراكز التحكم ومنصات السحابة.

مكونات وشبكات إنترنت الأشياء في بنية المدينة الذكية التحتية

يربط الاتصال القوي (LTE/5G، الواي فاي، LPWAN/LoRaWAN، إلخ) الأجهزة عبر مجالات مثل النقل والطاقة وإدارة النفايات والسلامة العامة. على سبيل المثال، ترسل أجهزة الاستشعار في الشبكة الذكية بيانات استخدام الطاقة؛ والكاميرات ووحدات GPS على المركبات ترسل بيانات تدفق المرور؛ وأجهزة الاستشعار البيئية تبلغ عن جودة الهواء أو مستويات الضوضاء. تتيح هذه البنية التحتية الشاملة لإنترنت الأشياء تبادل بيانات فعال بين خدمات المدينة المتنوعة.

تطبيقات رئيسية لإنترنت الأشياء

الذكاء الاصطناعي: دماغ المدينة

إذا كان إنترنت الأشياء هو الجهاز العصبي، فإن الذكاء الاصطناعي هو الدماغ التحليلي للمدينة الذكية. تستهلك أنظمة الذكاء الاصطناعي تدفقات بيانات إنترنت الأشياء الضخمة و"تتعلم" الأنماط لاتخاذ القرارات أو التنبؤات. يستخدم مخططو المدن تعلم الآلة وأدوات الذكاء الاصطناعي الأخرى لتحويل البيانات الخام إلى رؤى قابلة للتنفيذ.

بينما تجمع تطبيقات إنترنت الأشياء البيانات، يمكن لتحليلات الذكاء الاصطناعي اكتشاف الأنماط، وإجراء التنبؤات، وتوحيد تدفقات البيانات (دمج البيانات)، وتحسين جودة البيانات.

— تقرير تحليل الصناعة

تقوم خوارزميات الذكاء الاصطناعي بفرز بيانات المرور والطاقة والطقس والمواطنين للتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية وأتمتة خدمات المدينة. على سبيل المثال، يمكن للتحليلات المدعومة بالذكاء الاصطناعي تعديل أضواء الشوارع وأنظمة التكييف بناءً على الاستخدام المتوقع، أو تشغيل نماذج افتراضية لاختبار كيف سيخفف إضافة مسار دراجات من الازدحام.

الذكاء الاصطناعي كدماغ تحليلي يعالج بيانات المدينة

وظائف الذكاء الاصطناعي في المدن الذكية

• تحسين استخدام الموارد (توقع الطلب على الطاقة أو المياه)
• تعزيز الحوكمة (محاكاة السياسات قبل التنفيذ)
• تحسين الخدمات العامة (تخصيص النقل أو الحكومة الإلكترونية)
• تعزيز الاستدامة (التنبؤ بارتفاع التلوث، دمج مصادر الطاقة المتجددة)
• تحسين النقل (خوارزميات تعلم الآلة لتحسين المسارات والتنبؤ بنقاط الحوادث)

ببساطة، يوفر إنترنت الأشياء مدخلات البيانات، ويوفر الذكاء الاصطناعي منطق القرار. معًا يخلقان تآزر الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء ("AIoT"): حلقة تحسين ذاتي حيث تغذي أجهزة الاستشعار البيانات ويعدل الذكاء الاصطناعي الأنظمة في الوقت الحقيقي.

تآزر AIoT: العمل معًا

تأتي القوة الحقيقية للمدن الذكية عندما يجتمع الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء – وغالبًا ما يُطلق عليه الذكاء الاصطناعي للأشياء (AIoT). في هذا النموذج، تجمع أجهزة إنترنت الأشياء البيانات بشكل مستمر عبر المدينة، بينما يحللها الذكاء الاصطناعي لتحسين العمليات.

حلقة تغذية AIoT: جمع البيانات، التحليل، والاستجابة الآلية

سير عمل AIoT

هذه الحلقة – بيانات إنترنت الأشياء + ذكاء الذكاء الاصطناعي – هي ما يجعل المدينة "ذكية" حقًا. يجمع هذا بين هذه التقنيات لتسهيل تقدم عمليات التنمية ويؤدي إلى تحسين مستويات المعيشة للسكان. عمليًا، يدمج حوالي 30% من مشاريع المدن الذكية الحالية الذكاء الاصطناعي لتحسين الاستدامة والمرونة والخدمات، وهذه النسبة في تزايد.

التطبيقات عبر أنظمة المدينة

تمكّن الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء معًا مجموعة واسعة من حالات الاستخدام في البنية التحتية والتنقل والمرافق والخدمات العامة:

تطبيقات متنوعة لـ AIoT عبر مجالات المدن الذكية

تُظهر هذه التطبيقات كيف يحول AIoT المدينة: بربط أجهزة الاستشعار الذكية بالتحليلات الذكية، تصبح المدن أكثر تكيفًا. يمكنها الاستجابة للمشكلات قبل حدوثها (الصيانة التنبؤية، الاستجابة للكوارث) وتحسين الخدمات باستمرار (النقل الديناميكي، المرافق حسب الطلب).

فوائد المدن الذكية المدفوعة بالذكاء الاصطناعي

عند التنفيذ الجيد، يجلب الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء فوائد كبيرة:

الفوائد الرئيسية لتكامل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء في المدن الذكية

باختصار، يجعل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء المدن أكثر كفاءة وأمانًا وصالحة للعيش. يمكّنان من تحقيق أهداف الاستدامة، وتحسين السلامة، وتوفير حلقة تغذية راجعة من المواطنين إلى الحكومة.

التحديات والاعتبارات

بناء مدينة مدعومة بـ AIoT ليس بدون تحديات. تشمل المخاوف الرئيسية:

الخاتمة

يشكل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء العمود الفقري الرقمي للمدن الذكية الحديثة. معًا، يمكّنان المدن من جمع كميات هائلة من البيانات في الوقت الحقيقي وتحويلها إلى خدمات حضرية أذكى ومؤتمتة. توفر أجهزة استشعار إنترنت الأشياء "الجهاز العصبي" لكل شيء من إشارات المرور إلى عدادات الطاقة، بينما يعمل الذكاء الاصطناعي كـ "الدماغ" التحليلي الذي يحسن الموارد، ويتنبأ بالمشكلات، ويكيف الخدمات.

النتيجة هي مدن يمكنها إدارة البنية التحتية بكفاءة أكبر، وتعزيز الاستدامة، وتحسين السلامة، ورفع جودة حياة السكان – بشرط نشر هذه التقنيات بحكمة. في المستقبل، ستعزز التطورات المستمرة (شبكات 5G، الحوسبة الطرفية، التوائم الرقمية) أساس AIoT للمدن الذكية. يؤكد صانعو السياسات على نهج يركز على الإنسان: يمزج الابتكار مع الشفافية والعدالة. عند التنفيذ الصحيح، يمكن لتكامل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء أن يحول الحياة الحضرية حقًا – مما يجعل المدن أكثر خضرة وأمانًا واستجابةً لسكانها.

مقالات ذات صلة