التوأمة الرقمية للمدن الذكية Digital Twin City (DTC)

0
(0)

ما يشهده العصر الحالى من تطور تكنولوجى وثورة معلوماتية أدى الى حدوث طفرة فى مختلف المجالات، ومنها المدن الذكية، حيث تسمح التوائم الرقمية بمحاكاة الخطط قبل تنفيذها ، وتكشف المشاكل قبل أن تصبح حقيقة واقعة. تشمل الجوانب المعمارية التي يمكن تخطيطها وتحليلها من خلال الأدوات الرقمية ؛ الإسكان ، هوائيات الشبكات اللاسلكية ، الألواح الشمسية ، النقل العام، حيث تُعد التوائم الرقمية نقطة انطلاق جديدة لبناء المدن الذكية ، DTC هي تطبيق واسع لمفهوم التوأم الرقمي على مستوى المدن الذكية ، فهي تهدف إلى بناء نظام عملاق بين العالم المادي والفضاء الافتراضي الذي يمكن أن يرسم خرائط لبعضهما البعض ويتفاعل مع بعضهما البعض في كلا الاتجاهين.، كما أنه يتم جمع بيانات حالة تشغيل البنية التحتية ونشر الموارد وتدفق الأشخاص والخدمات اللوجستية والمركبات من خلال أجهزة الاستشعار والكاميرات والأنظمة الفرعية الرقمية المختلفة.

مفهوم التوأم الرقمى

التوأم الرقمى هو   تمثيل افتراضي ديناميكي لأصل مادي ، يمكن للمؤسسات من خلاله فهم أداء أصولها بشكل أفضل ، وإجراء تنبؤات ، وإيجاد شركات جديدة تمكّن الدخل من تغيير وظيفتها في السوق.

يتكون التوأم الرقمي من ثلاثة أجزاء أساسية: المنتجات المادية والمنتجات الافتراضية والوصلات التي تربطها.

التوأمة الرقمية و DTC

يشير التوأم الرقمي إلى حالة التعايش المتبادل بين الكيانات الرقمية والكيانات المادية. تقنية التوأم الرقمي هي تقنية تدمج البيانات والنماذج والكيانات المادية. تشير التوائم الرقمية إلى مجموعة الخرائط للكيانات في العالم الرقمي. تجمع DTC التوائم الرقمية لكيانات المدينة من خلال التقنيات الرقمية المزدوجة.

تهدف DTCs إلى تحسين كفاءة واستدامة الخدمات اللوجستية واستهلاك الطاقة والاتصالات والتخطيط الحضري والكوارث وتشييد المباني والنقل.

يشمل التوأم الرقمي للمبنى الذكي بيانات بيئية وتشغيلية في الوقت الفعلي حول استخدام الطاقة ودرجة الحرارة والرطوبة والإشغال والحوادث الأمنية واحتياجات الصيانة وأنماط الطقس الخارجية والمزيد ، وهذا يمكّن المبنى من التكيف الذاتي مع التغييرات بمرور الوقت لأداء مثالي.

على سبيل المثال ، يمكن أن يسهل التوأم الرقمي للشبكة الحرارية الذكية تخطيط التبادل الحراري بين المباني ، مما يجعل مجتمعات بأكملها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، ويمكن أن يوفر التوأم الرقمي للمدينة نظرة شاملة لتفاعلات المدينة لتحليلات ماذا لو قبل القيام باستثمارات رأسمالية كبيرة مثل أعمال الطرق الرئيسية.

خصائص المدن الذكية القائمةعلى التوأمة الرقمية

DTC لها عدة خصائص رئيسية، هى:

  • التخطيط الدقيق

يعني التخطيط الدقيق أن DTC تحقق نمذجة رقمية شاملة للطرق الحضرية والجسور وأغطية المصابيح والمباني والبنى التحتية الأخرى من خلال ترتيب أجهزة استشعار على مستويات الهواء والأرض وتحت الأرض والأنهار في المدينة المادية ، وذلك من أجل المراقبة الديناميكية حالة تشغيل المدينة ، ويشكل تعبيرًا دقيقًا عن المعلومات ورسم خرائط للمدينة الافتراضية للمدينة المادية في أبعاد المعلومات.

  • تفاعل افتراضي حقيقي

يعني التفاعل الواقعي الافتراضي أن جميع أنواع الآثار ، مثل آثار الأشخاص والخدمات اللوجستية والمركبات التي يمكن ملاحظتها في المدينة الفعلية ، يمكن البحث عنها في المدينة الافتراضية بمجرد إنشائها.

  • البرمجيات المعرفة

يعنى أن DTC تنشئ نموذجًا افتراضيًا مقابلًا للمدينة المادية ، وتحاكي سلوك سكان المدن والأحداث والأشياء في الفضاء الافتراضي عن طريق منصات البرامج.

  • ردود فعل ذكية

تشير التعليقات الذكية إلى الإنذار المبكر الذكي بالآثار الضارة المحتملة والصراعات والأخطار المحتملة للمدينة من خلال التخطيط والتصميم والمحاكاة وما إلى ذلك.

تطبيقات المدن الذكية القائمة على التوأمة الرقمية

  • حركة المرور الذكية في المدينة
  • خدمات مراقبة الفيضانات والكوارث
  • متابعة وحصر الأوبئة

الخاتمة

تعتبر العديد من الدول والحكومات المدن الذكية تطورا هائلا للمدن وتتجه اليه لحل العديد من المشكلات ولدعم التطوير، توفر التوائم الرقمية ، جنبًا إلى جنب مع إنترنت الأشياء والأنظمة اللاسلكية من الجيل الخامس والبلوكتشين والحوسبة السحابية والمحاكاة وتقنيات الذكاء الاصطناعي ، إمكانات كبيرة في تحويل نموذج الحوكمة الحضرية الحالي نحو المدن الذكية، حيث يساعد التوأم الرقمي ، باعتباره اتجاهًا حتميًا للتحول الرقمي ، المدن على تحقيق المراقبة عن بُعد في الوقت الفعلي ، ويسمح باتخاذ قرارات أكثر فعالية، كما يمكن أن تساعد التوائم الرقمية المخصّصة بالبيانات المدن على تصميم بيئات حضرية أفضل وتشغيلها بكفاءة أكبر ، وتحسين خدمات المدينة وتجارب المواطنين. تتمتع المدن الذكية القائمة على التوائم الرقمية بآفاق واسعة للتحول الاقتصادي والإدارة الذكية الحضرية والخدمات الذكية العامة ، حتى يتمكن الإنسان من التطور بشكل أكثر تنسيقًا. يتطلب تحقيق المدن الذكية إنشاء بنية تحتية للمعلومات المكانية أكثر اكتمالاً لضمان إمكانية استخدام تطبيقات المدن الذكية المختلفة بشكل جيد وبأسعار مناسبة.

المراجع

  • Fan, C., Zhang, C., Yahja, A., & Mostafavi, A. (2021). Disaster City Digital Twin: A vision for integrating artificial and human intelligence for disaster management. International Journal of Information Management, 56, 102049.
  • Ham, Y., & Kim, J. (2020). Participatory Sensing and digital twin city: Updating virtual city models for enhanced risk-informed decision-making. Journal of Management in Engineering, 36(3), 04020005.
  • Lu, Q., Parlikad, A. K., Woodall, P., Don Ranasinghe, G., Xie, X., Liang, Z., … & Schooling, J. (2020). Developing a digital twin at building and city levels: case study of West Cambridge campus. Journal of Management in Engineering, 36(3), 05020004.
  • Xue, F., Lu, W., Chen, Z., & Webster, C. J. (2020). From LiDAR point cloud towards digital twin city: Clustering city objects based on Gestalt principles. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 167, 418-431.

أمن المعلومات (14) الأمن السيبراني (12) الأمن المعلوماتي (4) الإقتصاد (5) الادارة الالكترونية (9) الامن السيبراني (4) الانترنت (7) البلوك تشين (13) البلوكشين (17) البيانات (9) البيانات الضخمة (13) التجارة الإلكترونية (14) التحول الرقمي (10) التسويق الرقمي (5) التعلم الآلي (4) التعلم العميق (6) التعليم عن بعد (5) التقنيات الحديثة (19) التنقيب في البيانات (3) الحكومة الالكترونية (5) الحكومة الذكية (4) الحوسبة السحابية (13) الحوسبة الضبابية (4) الخصوصية المعلوماتية (3) الذكاء الإصطناعي (9) الذكاء الاصطناعي (9) الروبوت (3) الطب (3) العملات الالكترونية (7) المحاسبة الرقمية (4) المدن الذكية (6) الواقع الافتراضي (4) الواقع المختلط (3) انترنت الأجسام (9) انترنت الأشياء (11) انترنت الاشياء (14) تحليل البيانات (8) تعلم الآلة (6) تقنيات التعليم (5) تقنية البلوكشين (18) حوكمة البيانات (4) حوكمة تقنية المعلومات (3) كوفيد19 (4) كيف أوظف الحوسبة السحابية (4) مفهوم العملات الإفتراضية المشفرة (3)

Print Friendly, PDF & Email

قيمنا

0 / 5. 0

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

انتقل إلى أعلى