كيف حوّلت 3000 مصباح إنارة شوارع مدينة سان دييغو إلى أذكى مدينة في أمريكا - كل ذلك في مصباح إنارة شوارع يعمل بالطاقة الشمسية بتقنية LED

ربما لا توجد منطقة حضرية في الولايات المتحدة تحظى بشهرة أكبر من سان دييغو بفضل خطتها للمدينة الذكية. مدينة يبلغ عدد سكانها 1.
أربعة ملايين شخص (
إذا قمت بحساب المساحة المحيطة، ستجد أنها تزيد عن ثلاثة ملايين.
لقد حازت على العديد من الجوائز، بل وأصبحت موضوع فيلم وثائقي من إنتاج ناشيونال جيوغرافيك عام 2015 حول جهود المدينة، وهي المدينة الوحيدة في الولايات المتحدة التي تتمتع بمثل هذه الخصائص المميزة.
في الواقع، يستمر الإعلان عن العمل الذي يتم إنجازه في المدينة، بما في ذلك المشاريع البلدية، والعمل مع المبتكرين المحليين، وتشجيع الحلول المستدامة والتنقل المستقبلي، بما في ذلك جائزة Smart 50 لعام 2018.
بدأ كل شيء ببضع أضواء.
حسنًا، أكثر من قليل. مدينة (سمارت)
في عام 2014، بدأت مدينة سان دييغو العمل مع شركة جنرال إلكتريك لتركيب 3000 مصباح إنارة شوارع لاسلكي بتقنية LED.
الهدف ليس فقط توفير الطاقة وتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
من خلال ربط مصابيح الشوارع بشبكة، تستطيع المدينة التحكم عن بعد في إضاءة الشوارع ومراقبتها، مما يوفر للمدينة 250 ألف دولار سنوياً في تكاليف الكهرباء والصيانة.
لكن السلطات تدرك أن الإضاءة الذكية يمكن أن تجلب المزيد من الفوائد.
لذا، بدأت مدينة سان دييغو الآن مشروعاً لتركيب آلاف من مصابيح الشوارع الذكية التي يمكنها مراقبة مواقف السيارات، ومراقبة الجريمة، والتحقق من جودة الهواء.
أنشئ نظام إنترنت الأشياء الخاص بك (IoT)
تتضمن بعض المصابيح الأكثر تطوراً معالجات Intel Atom وكاميرات وميكروفونات وواي فاي.
تقنية المعلومات اللاسلكية (FI) وتقنية البلوتوث وأجهزة الاستشعار التي تقيس درجة الحرارة وضغط الهواء والرطوبة وحتى المجالات المغناطيسية.
تتيح القدرة الحاسوبية المتزايدة للأضواء الذكية مساعدة السائقين في العثور على أماكن وقوف السيارات الشاغرة، بل وإبلاغ سلطات إنفاذ قوانين المرور عندما تكون المركبات متوقفة بشكل غير قانوني.
ومن خلال إتاحة بعض المعلومات للاستخدام العام، تأمل المدينة أيضاً في تشجيع تطوير التطبيقات لمساعدة السكان المحليين والسياح، مثل تطبيقات الهواتف الذكية للأشخاص ذوي الإعاقة البصرية، لمساعدتهم على التنقل في الشوارع والمدن.
بالإضافة إلى ذلك، صرح نائب رئيس العمليات في سان دييغو، ديفيد غراهام، لموقع IEEE Spectrum أن المدينة أرادت "فهم أي التقاطعات هي الأكثر خطورة والتي تحتاج إلى إعادة تصميم بناءً على معلومات حول محاولات وقوع الحوادث، وليس فقط بيانات الحوادث".
"هذه طريقة جديدة لتحسين سلامة المشاة."
"تدرس السلطات أيضاً استخدام الأضواء الذكية لأغراض أخرى."
على سبيل المثال، يمكن دمج شبكات الإضاءة في شبكات Shotspotter الموجودة في المدن.
تستخدم العديد من البلديات نظام Shotspotter لتوجيه ضباط إنفاذ القانون لتحديد مواقع إطلاق النار، ولكن يمكن استخدام أضواء إنترنت الأشياء في سان دييغو لتوسيع الشبكة بشكل كبير وتحسين الدقة.
وقد فازت جهود المدينة المتواصلة مؤخراً بجائزة Smart 50 لعام 2018، والتي يُقال إنها أكبر شبكة استشعار إنترنت الأشياء في العالم لأعمدة الإنارة الحضرية، والتي تشمل شراكات بين القطاعين العام والخاص مثل جنرال إلكتريك وAT&T وكوالكوم.
وتخطط المدينة في نهاية المطاف لتركيب أكثر من 14000 مصباح إنارة شوارع ذكي، وتأمل في خفض تكاليف الطاقة بمقدار 2 دولار.
أربعة ملايين سنوياً.
وتقول سان دييغو إن المقاطعة ككل يمكن أن توفر في نهاية المطاف على دافعي الضرائب 4 ملايين دولار سنوياً من خلال حلول إضاءة أفضل.
لم تفلت سانتياغو من المشاكل الحديثة المصاحبة للنمو، مثل الازدحام المروري، وذلك من خلال النقل الجوي والبحري والبري.
لذلك، ومن أجل حل مشكلة المرور، تتعاون وزارة النقل في المدينة مع شركات خاصة مثل Waze لاستخدام المعلومات التي يقدمها سكان سان دييغو.
يعمل برنامج مستخدمي الإنترنت التابع لـ Waze مع أكثر من 600 مدينة حول العالم لتوفير معلومات ليس فقط عن الازدحام المروري، ولكن أيضًا عن مواقع الحفر، وممرات الغزلان الخطرة، والتأثير المحتمل لإغلاق الطرق.
لا حاجة لأجهزة استشعار جديدة لأن المعلومات تأتي مباشرة من الهواتف الذكية لمستخدمي تطبيق Waze.
"مع تطبيق Waze، فإن القوة الدافعة للمجتمع هي العيون"، كما توضح تايس بلومنتال دي مورايس، المسؤولة عن تطوير الأعمال العالمية للشركة.
وقد بذلت سانتياغو أيضاً جهوداً معقولة لتحسين جوانب أخرى من البنية التحتية للنقل.
فعلى سبيل المثال، في مطار سان دييغو الدولي، يُعدّ مشروع التوسعة غرب مبنى الركاب رقم 2 أول مشروع مبنى ركاب في العالم يحصل على شهادتي LEED البلاتينية والرؤية.
شهادة البلاتين.
يحتوي موقف السيارات في مبنى الركاب رقم 2 على تقنية متطورة لتوجيه مواقف السيارات ونظام تجميع مياه الأمطار.
دعم المركبات الكهربائية (EV)
بالإضافة إلى ذلك، توجد محطات شحن، وتواصل البلديات العمل مع evgo و chargepoint و Black & Veatch وشركة سان دييغو للغاز والكهرباء (SDG&E).
في الواقع، تعتبر الشبكة أمراً بالغ الأهمية لخطط التنمية الحضرية المستدامة في سان دييغو.
بحسب سان دييغو، فإن أكثر من 30% من الكهرباء متجددة، ولا يوجد فحم في مزيج الطاقة الخاص بشركة SDG&E.
يمكن لتكنولوجيا الشبكة الذكية أن تساعد في تحقيق هذا الهدف من خلال الإدارة الذكية والفعالة وموازنة الطلب على الطاقة في المنطقة، مما يزيد من استخدام الطاقة المتجددة.
وبطبيعة الحال، باعتبارها واحدة من أكثر المدن المشمسة في البلاد، تتمتع سانتياغو بمعدل 146 يومًا مشمسًا في السنة. ويبدو أن سانتياغو مكان مثالي لمدينة ذات درجة حرارة صافية صفرية.
يعني مصطلح "صافي الصفر" أن إجمالي كمية الطاقة التي تستهلكها مدينة ما يساوي إجمالي كمية الطاقة المتجددة التي تنتجها.
ومن الأمثلة على ذلك شقق سولتيرا إيكو لاكشري في سان دييغو، وهي مجمع سكني ذكي يعتمد على الطاقة الشمسية ويضم 114 شقة.
تشمل مشاريع التطوير مرائب لشحن السيارات الكهربائية، وشاشات عرض قياس الشبكة الافتراضية التي تسمح للسكان بمراقبة استخدام الطاقة، وأجهزة تنظيم حرارة ذكية يمكن برمجتها من أي مكان وفي أي وقت من خلال أجهزة الكمبيوتر أو الهواتف الذكية.
كانت سولتيرا الأولى-
تأمل مدينة سان دييغو أن يكون مجمع الشقق الشمسية مجرد بداية لموجة من التنمية الذكية.
يمتد خفض استهلاك الطاقة والتلوث من خلال استخدام الأنظمة الذكية إلى ميناء سان دييغو.
ولتحسين جودة الهواء، بدأت المدينة بالتوجه نحو الساحل.
تتيح أنظمة الطاقة الكهربائية لسفن الشحن توصيل الكهرباء في الموانئ بدلاً من تشغيل محركات الديزل على الأرصفة.
بدأ تطبيق إنترنت الأشياء في الميناء عام 2014، عندما بدأت المدينة باستخدام أجهزة استشعار في المباني لرصد استهلاك الطاقة وتسهيل إدارة الملاك.
بيانات الوقت لتقليل استهلاك الطاقة.
كما قامت السلطات البلدية بتركيب أجهزة استشعار في حاويات القمامة لمراقبة الوضع الحقيقي في المستقبل.
يمكن لتطبيقات بيانات الوقت أن تسهل عملية جمع البيانات بشكل أكثر كفاءة وتساعد في الحفاظ على نظافة الساحل.
في ملعب بيتكو بارك، حيث يقع فريق سان دييغو بادريس للبيسبول، تعمل شركات من بينها أوسيسوفت وكوالكوم وإس دي جي آند إي على مشاريع أخرى لإنترنت الأشياء لمساعدة بادريس على تحسين كفاءة مرافقها.
من خلال تحليل البيانات المكثف، تخطط الحديقة لمراقبة استخدام الكهرباء والغاز الطبيعي والمياه عن كثب، مما سيؤدي إلى خفض تكاليف التشغيل بأكثر من 25٪ على مدى السنوات الخمس المقبلة.
في الواقع، إحدى فوائد مشاريع المدن الذكية هذه هي أنه يمكن استخدام المعلومات التي يتم توليدها لتحسين الخدمات ونوعية حياة المواطنين.
منصة مدينة سانتياغو الذكية المفتوحة (SCOUP)
فعلى سبيل المثال، تقوم الشبكة تلقائياً بتتبع وتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من المرافق البلدية.
في العام الماضي، فازت شركة سكوب بتحدي الابتكار في مجال الطاقة التابع للجنة الطاقة في كاليفورنيا.
تواصل المدينة العمل مع الشركات والمؤسسات التعليمية، مثل enVision America، والمتعاونين التقنيين والشركات، لمعالجة تغير المناخ وتحسين الخدمات الحضرية.
كما تتعاون مع جامعة كاليفورنيا في سان دييغو وشبكة مترولاب لدمج باحثي الجامعة في عملية صنع القرار الحضري.
يقوم المصنعون بتحسين البنية التحتية والخدمات.
"الأمر كله يتعلق بالموهبة"، هذا ما قالته نيسيا كلارك، المديرة التنفيذية لمركز التجارة العالمي في سان دييغو.
"الأمر كله يتعلق بالابتكار والملكية الفكرية."
بالنسبة لسان دييغو، هذا تغيير غيّر طريقة تطوير اقتصادنا.
"لحسن الحظ، تتمتع المنطقة أيضاً بتاريخ بحثي جدير بالتعلم منه."
وإلى الشمال مباشرة من المدينة، في توري باينز، توجد العديد من أقسام البحث والتطوير التابعة لشركات كبيرة، من شركة نوفارتس للأدوية إلى شركة نورثروب غرومان للفضاء.
تركز بعض هذه الدراسات على مصادر الطاقة المستقبلية، مثل مفاعلات الاندماج، ووسائل النقل، مثل قطار ماجليف الوحيد الذي يعمل في الولايات المتحدة.
جنرال أتوميكس. (
تُعدّ تقنية القطارات المغناطيسية المعلقة (ماجليف) تقنيةً تخطط شركة إيلون ماسك للحفر لاستخدامها في عمليات الحفر تحت الأرض وعلى ارتفاعات عالية.
كما كانت شركة جنرال للطاقة الذرية مسؤولة عن الدفعة الأولى من الطائرات العسكرية بدون طيار.
لذلك، قد لا يكون من المفاجئ أن تصبح سانتياغو مؤخراً واحدة من البلديات العشر التي تقع مباشرة تحت سيطرة الحكومة المركزية والتي اختارتها الولايات المتحدة.
ستكون وزارة النقل والإدارة الاتحادية للطيران جزءًا من نظام الطائرات بدون طيار (UAS).
مشروع تجريبي متكامل.
يهدف برنامج الطائرات بدون طيار إلى العمل مع منظمات القطاعين العام والخاص في مشاريع تهدف إلى دمج سلامة الطائرات بدون طيار التجارية في المجال الجوي للولايات المتحدة.
تخطط المدينة لتشغيل طائرات بدون طيار واستخدام طائرات استطلاع في المستقبل.
تجنب استخدام التكنولوجيا، وأجهزة الرؤية الليلية، وأنظمة توصيل الطرود.
يمكن استخدام الطائرات بدون طيار المستقبلية لتسريع توصيل الأدوية ومساعدة عمال الإسعافات الأولية في مساعدة المحتاجين.
بالنسبة لسان دييغو، إنه مستقبل يبدأ بتغيير أضواء الشوارع.
اتضح أنها فكرة ذكية.