Akıllı şehir nedir? Dijital alt yapı aşamaları nelerdir?

Yıllar boyunca kentlerin büyümesi ve yayılması ile beraber birçok farklı yaklaşımlar geliştirilmiştir. Son yıllarda oldukça popüler hale gelen akıllı şehir kavramı şöyle tanımlanmaktadır; sahip olduğu ağ altyapısını kullanan ve bunlarla ilişkili büyük veri ve veri analitiğini ekonomi, yaşam, çevre, insan, ulaşım ve yönetim alanlarında kullanan bir şehirdir. Kentsel sorunları, teknolojinin yardımı ile daha düşük maliyette ve daha kısa sürede çözümleyerek ekonomide büyümeyi sağlarken daha iyi kentsel ortamlar sunmayı hedeflemektedir.

Kentsel nüfusun artması kent içinde getirdiği yoğun enerji tüketimi, trafik sıkışıklığı, hava ve su kirliliği büyümenin getirdiği sorunlardır. Şehir yönetiminin gün geçtikçe zorlaşması kentsel altyapı yetersizliği, kaynakların tükenmesi, gibi bir dizi zorluklar ortaya çıkmaktadır. Sınırlı kentsel kaynaklar üzerinde artan taleplere karşı esnekliği etkilemektedir. Bu zorlu problemlerin çözülmesi için kentsel planlama, tasarım ve yönetimde yenilikçi yaklaşımlar gerekmektedir.

Digital city, information city gibi birçok ön kavramlar çıksa da akıllı şehirler tüm bu kavramları içeren bir olguyu temsil etmektedir. İnternet tabanlı bir toplumu ifade eden digital city, bilgiyi iyi bir hizmet olarak kullanan information city, kentsel hizmetlerin her an her yerden ulaşılabilir olması için çalışan ubiquites city aslında her biri akıllı şehrin birer alt konusu olduğu görülmektedir. Bunlara ek olarak sürdürülebilirlik kavramına da odaklanan akıllı şehir, kent ile ilgili her konuya akıllı bir çözüm sunması ile bu ismi almıştır.

Kentler düzgün bir çevre, etkili ve ulaşılabilir bir alt yapı sunmalıdır. Şehirlerin daha akıllı hale getirilmesi yeni veri kaynaklarının ele alınması, kentsel dinamiğin daha iyi anlaşılması ve daha sürdürülebilir yaşam koşullarının aranması için bir çözüm sağlama potansiyeline sahiptir.

Geliştirilen çözümlerin kent kullanıcıları tarafından etkin ve doğru bir biçimde kullanılması gerekmektedir. Ancak kent kullanıcısının aktif katılımı ile bir akıllı şehir oluşturulabilir. Aynı zamanda şehir yöneticileri de ihtiyaç, hedef ve uzun vadeli kalkınma senaryolarını dikkate alan bir akılı şehir stratejisi geliştirmesi gerekmektedir.

Akıllı kentler gerçekleşen olayları, aktiviteleri gerçek zamanlı olarak algılama, analiz etme ve geri dönüş yapabilme özelliği ile öne çıkmaktadır. Yapılı çevre üzerine kurulan “digital skin” olarak bilinen dijital katman, çeşitli sensörler ve geniş bantlı iletişim teknolojileri kentin algılama araçlarını oluşturmaktadır.

Kent içinde gerçekleşen olaylar çeşitli etkinlikler yerleştirilen sensörler, mobil cihazlar, akıllı ev aletleri, ulaşım kartları, gsm operatörleri gibi çok çeşitli cihaz ve teknoloji sayesinde algılanmaktadır. Alt yapıyı, cihazları ve insanları birbirine bağlamasına ve veriyi toplayıp sayısız noktaya hizmet sunmasına olanak sağlayan ağ ve iletişim teknolojileri bir diğer temel alt yapıdır.

Bu akıllı digital altyapılar kent aktivitelerin anlaşılmasını sağlamakla birlikte aynı zamanda sınırlı kaynak kullanımını da optimize etmeye yardımcı olur. Gerçek zamanlı olarak veri iletebilme ve analiz edebilme yeteneği sayesinde sorunlar artmadan harekete geçilmesine yardımcı olmaktadır.

Akıllı şehirler kavramının bu dijital alt yapısı 5 katmana ayrılabilir:

1)Kent: Fiziksel geleneksel yapılı çevre ilk katman olarak gösterilebilir. Binalar, yollar, şebekeler bu ana katmana aittir ve dijital katmanların bulunduğu bir alt tabakayı oluşturur.

2)Sensör: Bu katman kentin farklı parametreleri ölçen çeşitli cihazların bir bütünüdür. Algılama katmanı olarak da açıklanabilen bu katman birçok çeşitli cihaz sayesinde kent içindeki aktiviteler anlık olarak ölçülebilmektedir.

3) Bağlantı: Çok çeşitli iletişim ve ağ teknolojilerinden faydalanan bu katman bluetooh gibi düşük bantlı iletişimin yanında fiber optik internet ağı gibi yüksek hızlı internet ile sensör katmanı ile toplanan verilerin iletimi sağlamaktadır.

4) Veri analizi: Bu katman sensör katmanı ile toplanıp bağlantı katmanı ile iletilen verilerin olguları tahmin etmek veya gerçek zamanlı olarak oluşturan analizleri içermektedir.

5)Otomasyon: Verilerin ve cihazların birden fazla faklı yönetim ile eşleşmesini sağlayan katmandır. Verilerin birçok yönetim tarafından kendi konularına yönelik işlenmesi analiz edilebilmesi için bu katman dijital alt yapıda önemli bir rol oynamaktadır.

Kentler birçok alt sisteme sahip oldukları için vatandaşların isteklerini anlamak ve yanıt verebilmek için bir sitem yaklaşımına ihtiyaç duymaktadır. Ağa bağlanmış sensörler, akıllı nesneler, cihazlar, web ve sosyal medya gibi modern bilgi ve iletişim teknolojileri tarafından dijital olarak yakalanan veya kaydedilen veriler kentin dijital hislerini oluşturmaktadır.

Kentin sahip olduğu metabolizma incelendiğinde kent içindeki gerçekleşen olayların algılanmasını izlenebilmesini kente eklenen bu yeni katmanlar ile sağlanabilir. Sensörler kentin duyularını oluştururken ağ bağlantıları da duyular ile toplanan verilerin iletilmesini sağlayan sinirlere benzetilebilir. İnsan vücudundan farklı olarak burada veriler tek bir noktada değil kent içinde dağıtık bir biçimde bulunur. Sürekli algılanan kent ortamı belirli bir süreç içerisinde incelendiğinde insanın kalp ritmi gibi belirli bir ritme sahip olduğu incelenebilir. Zamansal döngüler içerisinde artan ve azalan ritim durumları kentin geçirdiği olaylara göre şekil almaktadır.