چهار قدم تا هدف نهایی
موفقیت شهر هوشمند به توانایی آن در ایجاد ارتباط قوی بین دولت و بخش‌خصوصی وابسته است. این ارتباط ضروری است زیرا بخش اعظم کاری که انجام می‌شود تا محیطی دیجیتال و داده‌محور پدید آید و حفظ شود، خارج از دولت انجام می‌شود. انواع شرکت‌های فعال در حوزه فناوری در ایجاد و حفظ شهر هوشمند مشارکت دارند: تجهیزات نظارتی برای خیابان‌های شلوغ ممکن است شامل حسگرهای تولیدشده یک شرکت باشد و دوربین‌ها از سوی شرکتی دیگر تولید شده باشد. همچنین سرور را شرکتی دیگر تولید کرده است. از سوی دیگر پیمانکارهایی برای تحلیل داده‌ها استخدام می‌شوند و نتیجه این روند به شهرداری یا دولت ارائه می‌شود. آنگاه این داده‌ها ممکن است به استفاده از یک تیم توسعه اپلیکیشن منتهی شود. وظیفه این تیم یافتن راه‌حل برای مشکلات شناسایی شده در داده‌های تحلیل شده است. اگر راه‌حل این شرکت به به‌روزرسانی و مدیریت دائمی نیازمند باشد آنگاه شرکت یاد شده به بخشی از سیستم تبدیل خواهد شد.
به این ترتیب موفقیت شهر هوشمند بیشتر به ایجاد ارتباط‌های مثبت وابسته است تا تکمیل یک پروژه واحد. موضوعی که در اینجا مطرح می‌شود به فناوری‌های شهر هوشمند مربوط است. شهرهای هوشمند از ترکیبی از فناوری‌های پیشرفته از جمله اینترنت اشیا، شبکه‌های مخابراتی و نرم‌افزارها استفاده می‌کنند. اینترنت اشیا شبکه‌ای از ابزارهای به‌هم متصل از طریق اینترنت است که می‌توانند با هم ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را مبادله کنند. داده‌های جمع‌آوری و تحویل شده از حسگرها و ابزارهای اینترنت اشیا در یک فضای ابری یا سرور ذخیره می‌شود. ارتباط این ابزارها و استفاده از تحلیل داده‌ها، همگرایی عناصر شهری دیجیتال و فیزیکی را تسهیل می‌کند. بدین شکل کارآیی بخش‌های دولتی و خصوصی افزایش می‌یابد و زندگی شهروندان بهبود پیدا می‌کند. گاه ابزارهای اینترنت اشیا توانایی پردازش دارند یعنی تنها مهم‌ترین اطلاعات را در یک شبکه مخابراتی منتقل می‌کند.
استفاده از سیستم ایمنی فایروال برای حفاظت از ترافیک شبکه، نظارت و کنترل بر آن در سیستم محاسباتی ضروری است. فایروال‌ها تضمین می‌کنند داده‌هایی که مرتبا در شبکه شهر هوشمند درحال مبادله است، ایمن است. زیرا هیچ‌گونه دسترسی غیرمجاز به شبکه اینترنت اشیا و داده‌های شهر وجود ندارد. هوش مصنوعی، محاسبات ابری و آموزش ماشین برخی دیگر از فناوری‌هایی هستند که در شهر هوشمند از آنها استفاده می‌شود. از لحاظ نظری هر بخش از مدیریت شهری را می‌توان به شکل هوشمند انجام داد. یک مثال کلاسیک استفاده از اپلیکیشن برای کمک به رانندگان جهت یافتن جای پارک است. این سیستم همچنین پرداخت دیجیتالی را ممکن می‌کند، در نتیجه مشکل نداشتن سکه وجود نخواهد داشت. همچنین برای نظارت بر جریان ترافیک و تحلیل آن جهت بهینه‌سازی چراغ‌های راهنمایی و غیره از مدیریت هوشمند ترافیک استفاده می‌شود.
در شهرهای هوشمند حفظ انرژی و کارآیی در استفاده از آن از اهمیت بالایی برخوردار است. با بهره‌گیری از حسگرهای هوشمند می‌توان نحوه عبور و مرور خودروها و پیاده‌ها را مدیریت کرد تا مصرف انرژی به حد بهینه کاهش یابد. برنامه‌ها در حوزه شهر هوشمند همچنین شامل نظارت بر مسائل زیست‌محیطی و رفع مسائل موجود در این زمینه است. مدیریت زباله‌ها با بهره‌گیری از فناوری هوشمند آسان‌تر و بهره‌ور‌تر خواهد شد یعنی در تمام مراحل از جمع‌آوری تا انتقال و بازیافت، این فناوری‌ها قابل استفاده هستند. در حوزه آب مصرفی و تضمین کیفیت آن نیز می‌توان از فناوری هوشمند بهره‌برد. از فناوری شهر هوشمند به شکل روزافزون برای ارتقای امنیت عمومی استفاده می‌شود خواه به شکل نظارت بر مناطق جرم‌خیز یا افزایش آمادگی برای رویدادهای مختلف از طریق حسگرها. برای مثال حسگرهای هوشمند مولفه‌های بسیار مهمی برای سیستم‌های هشدار زودهنگام قبل از خشکسالی، سیل، رانش‌زمین یا توفان هستند.
ساختمان‌های هوشمند یک بخش مهم پروژه شهر هوشمند است. حسگرهای متصل به ساختمان‌ها و دیگر تاسیسات، هشدارهایی درباره نیاز به تعمیر به مقامات شهری ارسال می‌کنند. برای مدیریت فضا، حفظ ایمنی کلی محیط و غیره می‌توان از فناوری هوشمند بهره‌برد. این فناوری داده‌های لحظه‌ای در اختیار مدیران و مقامات مسوول قرار می‌دهد. فناوری‌های شهر هوشمند زمینه افزایش کارآیی را در بخش‌های گوناگون فرآیندهای شهری فراهم می‌کند و نیز با به‌کارگیری آنها فرصت‌های شغلی جدید پدید می‌آید. یک پرسش بسیار مهم این است که عملکرد شهرهای هوشمند چگونه است؟ شهرهای آینده یا همان شهرهای هوشمند از شبکه ابزارهای متصل به‌هم از طریق اینترنت یا اینترنت اشیا و دیگر فناوری‌ها برای رسیدن به اهداف خود یعنی افزایش کیفیت زندگی و رشد اقتصادی استفاده می‌کنند.
شهرهای هوشمند موفق، چهار مرحله را طی می‌کنند: مرحله نخست جمع‌آوری داده‌هاست که از طریق حسگرهای نصب شده در سراسر شهر انجام می‌شود. دومین مرحله تحلیل است. داده‌های جمع‌آوری‌شده از حسگرهای هوشمند مورد ارزیابی قرار می‌گیرد تا از آنها اطلاعات معنادار استخراج شود. سومین مرحله ارتباط است. اطلاعات جمع‌آوری شده و معنادار در مرحله تحلیل، در اختیار تصمیم‌گیرندگان قرار می‌گیرد. این کار از طریق شبکه‌های ارتباطی قدرتمند و ایمن انجام می‌شود و در نهایت چهارمین مرحله اقدام است. مقامات شهری با استفاده از این تحلیل‌ها و اطلاعات، راه‌حل‌هایی برای مشکلات کنونی می‌یابند و به بهینه‌سازی عملیات می‌پردازند. حاصل این روند بهبود کیفیت زندگی شهروندان خواهد بود. یکی دیگر از ویژگی‌های مهم شهرهای هوشمند پایداری است. در سال‌های آینده روند شهرنشین شدن جمعیت جهان ادامه پیدا خواهد کرد. بنا بر اعلام سازمان ملل‌متحد درحال‌حاضر ۵۵ درصد جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی می‌کنند و طی چند دهه آینده این رقم به حدود ۷۰ درصد افزایش خواهد یافت.
فناوری هوشمند به شهرها کمک می‌کند رفاه شهروندان بالا برده شود و جمعیت‌های عظیم شهری به شیوه پایدار به زندگی ادامه دهند. یک نتیجه هوشمندشدن شهرها کاهش اثرات منفی زیست‌محیطی زندگی بشر است. حرکت به سمت برقی کردن سیستم حمل‌ونقل، بهینه‌سازی مصرف انرژی، سیستم‌های کارآمد دفع زباله و... همگی زمینه‌ساز بهبود شرایط زندگی شهروندان هستند. نیاز به شهر هوشمند یک امر لوکس نیست بلکه ضروری است چنین حرکتی به سمت شهرهای آینده انجام شود. همزمان با افزایش جمعیت شهرها، روش‌های معمول و سنتی مدیریت شهری برای حرکت به سمت جلو کافی نخواهد بود و ضروری است با استفاده از فناوری‌های جدید، زمینه برای افزایش کیفیت زندگی شهروندان و رشد اقتصادی فراهم شود. به این ترتیب یکی از موارد سودمندی شهرهای هوشمند توانایی این شهرها در تسهیل ارائه خدمات بهینه به شهروندان با صرف هزینه و امکانات کمتر است.
