الشبكة الذكية والمدينة الذكية

تستند فكرة الشبكات الذكية والمدن الذكية على توجيه الاتحاد الأوروبي رقم 27/2012 الذي يحدد أهداف وعمليات خفض الطلب على الطاقة (البصمة الكربونية) عبر العديد من الأنشطة.

ويشتركان في عدد من الخصائص المشتركة:

يتم الترويج بنشاط للمدن الذكية والشبكات الذكية لأنه من المتوقع أن تؤدي إلى تحقيق وفورات في التكاليف. إلا أنها تعتبر أيضاً أنها تتطلب استثماراً كبيراً بسبب ضرورة وجود إنترنت عالي السرعة ومتطلبات شبكة نقل الجيل “X”.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن أحد أكبر التحديات التي تواجه نجاح الشبكات الذكية والمدن الذكية هو ضرورة التأثير على سلوك المستهلكين في سلوك معظم الأشخاص والعائلات.

الهدف الأساسي: التأثير السلوكي

وبالتالي فإن الحد الأدنى من التقاطع بين كلا المفهومين واضح. وهو التأثير على سلوك الناس، بهدف تقليل بصمتهم الكربونية، ويتم ذلك من خلال التواصل. يمكننا إضافة عنصر أساسي آخر: تقليل استهلاك المياه.

ولإيجاد حلول فعالة لهذه المفاهيم، دعونا نعود إلى مؤسس علم التحكم الآلي، نوربرت وينر، الذي حدد عمليات التنظيم الأساسية في الأنظمة (الحية وغير الحية على حد سواء). القضية الرئيسية لهذا التنظيم هي التغذية الراجعة، أي قياس ومعلومات النظام المنظم.

أهمية ملاحظات المستهلكين

هناك حقيقة واحدة واضحة ناشئة عن جميع المشاريع. فلكي يتمكن الإنسان من التأثير بفعالية على سلوكه الاقتصادي، يجب أن تكون لديه معلومات عن استهلاكه على الأقل على أساس شهري.

إذا تم تحقيق نظام التغذية الراجعة من خلال إيداعات شهرية ثابتة مع كشف حساب مرة واحدة في السنة، فإن 98% من العملاء لن يتحققوا مما إذا كان من المستحق عليهم استرداد الأموال، أو حتى المبلغ المستحق. وينطبق ذلك على جميع الوسائط.

وبعبارة أخرى: إذا لم يشارك العميل في نظام خفض الاستهلاك، فإن الأدوات التشريعية المقترحة تقصر بشكل كبير عن تحقيق أهدافها.

تحديات نقل البيانات والاتصالات

وهناك تجربة أخرى من المشاريع المحققة وهي: المعلومات التي تحمل قيمة معلوماتية مهمة ليست بالضرورة كبيرة من حيث البايت والميغابايت. فإذا زاد التردد بطريقة معقولة، فمن الممكن استخدام قنوات البيانات البطيئة جداً في إرسالها.

كشفت عمليات نشر AMM في أوروبا عن وجود مشاكل في تغطية إشارة مشغلي الاتصالات. فقد ثبت أن ما يقرب من 15% من منطقة التغطية بدون إشارة تمامًا، وأن 20-25% من المنطقة لديها مستويات إشارة غير مستقرة للغاية، اعتمادًا على الظروف الجوية. وهذا يعني أن هناك ما يقرب من 40% من منطقة التغطية بشكل دائم، أو في كثير من الأحيان، بدون إشارة. والسبب بسيط: المال.

لا يمكنك تصديق الخرائط الجميلة التي يقدمها المشغلون، حيث يتم مشاركة “معلومات التغطية”. يكمن الشيطان في عبارة “تغطية إشارة بنسبة 100%”. ينسى المشغلون إضافة عبارة “وفقًا للرخصة المدفوعة”.

احتياجات الاتصالات للشبكات الذكية والمدن الذكية

من وجهة نظر اقتصادية، في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة، ليس من المجدي بناء هذه البنية التحتيةوالمشغل غير ملزم بتغطية جميع المناطق. عليه فقط تغطية المنطقة المحددة في ترخيصه.

يمكننا القول أن مفاهيم مثل الشبكة الذكية، والمدينة الذكية تركز على وسائل الإعلام واستهلاك الطاقة المتعلقة بالأنشطة البشرية. وعلى الرغم من أن حجم المعلومات الواردة ليس كبيراً من وجهة نظر البيانات، إلا أننا نحتاج إلى قنوات اتصال قوية ومنتشرة على نطاق واسع من أجل نقلها.

ليس من الضروري أن تكون هناك قناة اتصالات عالية السرعة، ولكن يجب أن تكون متاحة لكل نشاط بشرينريد تقليل آثاره.

دور العدادات الإلكترونية الذكية

وشملت عمليات النشر التي تحققت بسبب التوجيه 27/2013 الصادر عن الاتحاد الأوروبي النشر الجوي للعدادات الإلكترونية الذكية (مع اتصال المجلس التشريعي الفلسطيني ثنائي الجانب) في المنازل. وعند هذه النقطة، يصبح العداد الإلكتروني هو لوحة مفاتيح المنازل ويركز المعلومات المقاسة من الوسائط المستخدمة أثناء الأنشطة، وبعد ذلك (مع بيانات أخرى عن قيم الطاقة) يسلمها إلى أنظمة فائقة.

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لهذا النظام في حقيقة أنه تم بناؤه بالفعل جزئياً. وبحلول نهاية عام 2020 يجب أن يكون قد اكتمل بناؤه بالكامل. وبالتالي ليس من الضروري استثمار الأموال في بناء قناة الاتصال. ونظراً لتأثير مصادر الطاقة المتجددة، فإن طلبات تشغيل العدادات الإلكترونية كلوحة مفاتيح منزلية قد بدأت بالفعل.

دراسة حالة: مشروع العدادات الذكية في الجمهورية التشيكية

لننظر إلى حالة حقيقية من جمهورية التشيك. ضمن مشروع يضم 50,000 نقطة قياس، تم بناء النظام مع توصيل كل عداد إلكتروني سكني بجهاز استقبال يقرأ المخرجات من أجهزة الاستشعار في المنزل (الماء والتدفئة والغاز) عبر ناقل M-Bus اللاسلكي (انظر الشكل 1).

هذا الحل مستقر للغاية من وجهة نظر طويلة الأجل، ولم يكن له أي تأثير سلبي على البيانات المنقولة من جهاز القياس الإلكتروني. وعلاوة على ذلك، فقد أظهر بوضوح أنه ليس من الضروري إنشاء قناة بيانات أخرى فقط لغرض نقل هذه المعلومات.

المكافأة: على الرغم من أن هذا الحل كان حلاً تجريبياً، إلا أنه كان منطقياً من الناحية الاقتصادية منذ البداية.

الخاتمة: مكافأة غير متوقعة؟

على الرغم من التحديات التي تواجه البنية التحتية وسلوك المستهلكين وشبكات الاتصالات، يظل تنفيذ الشبكات الذكية والمدن الذكية خطوة حاسمة نحو الحد من آثار الكربون وتحسين استهلاك الموارد.

وتُظهر المشاريع الواقعية، مثل مبادرة العدادات الذكية في الجمهورية التشيكية، أن الحلول الفعالة يمكن أن تكون مجدية تقنياً وقابلة للتطبيق اقتصادياً. ومع استمرار التقدم في تقنيات الاتصالات والدعم التنظيمي، يمكن أن تصبح رؤية المدن الذكية المتكاملة والشبكات الذكية حقيقة واقعة.

هل تريد اكتشاف حلول الشبكة الذكية التي نقدمها لك؟