اقتصاد دانش بنیان دیجیتال

شهر هوشمند عبارت از یکپارچگی سیستم‌های فیزیکی، دیجیتال و انسانی در یک محیط به‌منظور فراهم کردن آینده‌ای پایدار و مرفه برای تمام شهروندان است.
به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، درواقع، شهر هوشمند را می‌توان سیستمی از سیستم‌های دیگر شهری (همچون آب، برق، حمل‌و‌نقل، شرایط اضطراری و ...) دانست، که هرکدام بر دیگری تأثیرگذارند. با جمع‌آوری و پردازش داده‌های این سیستم‌ها، می‌توان اطلاعاتی از وضعیت فعلی و پیش‌بینی‌هایی از وضعیت آتی داشت که همین امر منجر به پایداری و نیز زنده‌بودن شهر می‌شود.
رشد شهرنشینی یکی از چالش‌های اصلی نهادهای حاکمیتی است
رشد شهرنشینی در دهه‌های اخیر در کنار رشد فناوری اطلاعات و ارتباطات جامعه ملل و متفکرین جهانی را در سالهای در سال‌های پایانی دهه 70 و اوایل دهه 80 میلادی بر آن داشت تا به تفکر در باب تغییر و تحول الگوهای نظام مدیریتی و خدماتی چه در سطح دولت‌های ملی و چه دولت‌های محلی بپردازد و با توجه به تراکم زیاد و توسعه نامتوازن کلان‌شهرها، امروزه مدیریت و دسترسی بهینه منابع (در حوزه‌هایی چون انرژی، زمان، محیط‌زیست، حمل‌و‌نقل و ...)، یکی از چالش‌های اصلی و مهم  نهادهای حاکمیتی است.
این در حالی است که بر اساس گزارش سازمان WHO جمعیت شهرنشین جهان در سال 2014 در حدود 54 درصد کل جمعیت جهان بوده و این در حالی است که در سال 1964 تنها 36 درصد از جمعیت جهان در شهرها ساکن بوده‌اند این مسئله حاکی از رشد سریع روند توسعه شهرها و شهرنشینی، به‌ویژه در کشورهای درحال‌توسعه همچون ایران است.

از سوی دیگر در سال‌های اخیر، رشد سریع دسترسی به فناوری اطلاعات و ارتباطات (فاوا) در تمامی نقاط دنیا توانسته است نقش بسزایی در توسعه حوزه‌ها و صنایع دیگر بازی کند. ازاین‌رو چند سالی است ایده به‌کارگیری فاوا به‌منظور دریافت، مدیریت و به‌کارگیری لحظه‌ای اطلاعات و هوشمند سازی شهرها موردتوجه گسترده سیاست‌گذاران شهری و اپراتورهای ارتباطی قرارگرفته است. به‌طور مشخص، شهر هوشمند یکی از کاربردهای اصلی مفهوم اینترنت اشیاء (IoT) و ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) است که به‌عنوان مهم‌ترین حوزه‌های ارائه خدمات در نسل پنجم شبکه‌های ارتباطی در نظر گرفته می‌شوند. همچنین خدمات هوشمند سازی می‌توانند علاوه بر کمک به مدیریت شهری و فراهم کردن امکانات مناسب برای شهروندان، منجر به شکل‌گیری فرصت‌های جدیدی برای رشد کسب‌وکارهای محلی نیز گردند.
اما تعاریف متعددی برای شهر هوشمند در سراسر جهان استفاده‌شده است. درواقع، شهر هوشمند بسته به سطح توسعه شهر، میزان اراده به‌منظور بهبود شرایط و متناسب با میزان منابع موجود، در هر شهر و منطقه مفهومی متفاوت و منحصر به خود را می‌یابد.به‌عنوان نمونه موسسه استاندارد گذاری BSI در استاندارد PAS 180 خود عبارت شهر هوشمند را به‌صورت زیر تعریف می‌کند.

 
با توجه به تعریف‌های بیان‌شده در مورد شهر هوشمند، اتصال سیستم‌های فیزیکی یک شهر و دریافت داده از آن‌ها به‌عنوان مبنای یک شهر هوشمند شناخته می‌شود. بنابراین، در یک شهر هوشمند داده‌های مربوط به کلیه سیستم‌های فیزیکی نظیر سیستم حمل‌و‌نقل (عمومی و خصوصی)، پارکینگ‌ها (حاشیه‌ای و مسقف)، سیستم روشنایی معابر (خیابان‌ها، پیاده‌روها و بوستان‌ها)، سطل‌های زباله، سیستم آبیاری فضای سبز، ساختمان‌ها، سامانه‌های امنیت عمومی و ... همگی در یک سامانه مرکزی جمع‌آوری و پردازش می‌شود.
پردازش این داده‌ها به‌صورت یکپارچه، اطلاعات بسیار مفید و مهمی در اختیار نهادهای حاکمیتی به‌منظور مدیریت مناسب و بهینه، قرار می‌دهد.
در اینجا توجه به این نکته ضروری است که مفهوم ساختمان هوشمند مبتنی بر IoT با سسیتم‌های BMS نسل قبل تفاوت اساسی دارد. درواقع در سیستم جدید واحدهای هر ساختمان به‌صورت محلی و مجزا متصل نخواهند بود. بلکه توسعه اینترنت اشیاء کمک می‌کند تا تمام بخش‌های یک ساختمان، از پارکینگ و موتورخانه تا کنتورهای انرژی، سیستم روشنایی و تمام سرویس‌های هوشمند دیگر، به‌صورت یکپارچه به هسته مرکزی شبکه متصل شوند. از این طریق نه‌تنها داده‌های مربوط به یک‌خانه و نه‌تنها داده‌های یک ساختمان بلکه داده‌های مربوط به تمام ساختمان‌های شهر در یک هسته مرکزی جمع‌آوری و پردازش می‌شود.
در تمامی موارد فوق، فاوا (ICT) و به‌طور خاص اینترنت اشیاء، فضای ابری، شبکه‌های ارتباطی نسل جدید و کلان‌داده‌ها به‌عنوان بستر و تسهیل‌کننده اصلی در ارائه راهکارهای "هوشمند سازی" ایفای نقش می‌کند.به‌عنوان نمونه، اتصال زیرساخت‌های فیزیکی شهری نظیر پارکینگ‌ها، سطل‌های زباله و ... از طریق شبکه‌های سلولی نسل قبل به‌هیچ‌عنوان به‌صرفه و قابل پیاده‌سازی نخواهد بود. به همین منظور امروز شبکه‌های ارتباطی تحت عنوان LPWE معرفی‌شده‌اند که مناسب کاربردهای حسگری (مصرف توان و هزینه بسیار پایین) هستند.
بر اساس این گزارش ستاد توسعه فناوری اطلاعات ارتباطات و فضای مجازی معاونت علمی، به منظور توسعه و پیشرفت در حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات، در معاونت علمی مشغول به کار است.