نویسنده: شیرین اسدیان- دانشجوی دکتری رشته محیط زیست
برای درک محیط زیست هوشمند و به منظور اجرای حاکمیت و مدیریت محیط زیست هوشمند، ابتدا باید شهر هوشمند تعریف شود. مفهوم (شهر هوشمند) در طول سال‌های اخیر، به‌عنوان شکلی جدید از توسعه پایدار گسترش یافته و نشان دهنده‌ی مدلی شهری است که به همه‌ی رویکرد‌های جایگزین برای بهبود کیفیت وعملکرد خدمات شهری به‌منظور تعامل بهتر بین شهروندان دولت اشاره میکند. فضای شهری مدرن با داده‌ها سر و کار دارد و همین امر چالش‌ها و فرصت‌های بسیاری در این زمینه ایجاد کرده است. منابع اطلاعاتی جدید فرصت‌هایی را برای برنامه های جدید فراهم می‌کنند تا کیفیت زندگی شهروندان را بهبود بخشند. کاوش داده‌های شهری به تلاش‌های بین رشته‌ای بسیار نیاز دارد و علاقه‌ی جوامع تحقیقاتی حوزه‌های گوناگون از جمله داده کاوی و یادگیری ماشین، علوم انرژی و محیط زیست، علوم اجتماعی، بهینه سازی، برنامه‌ریزی شهری و حمل و نقل را به خود جلب میکند. محیط زیست هوشمند به معنی ایجاد ساز و کار‌های لازم جهت استفاده بهینه و کارآمد از منابع طبیعی همچون انرژی آب، باد و خاک و کاهش اثرات زیست محیطی در فرآیند‌های شهری و کاهش میزان آلودگی محیط زیست است. در محیط‌زیست هوشمند، از فناوری‌های جدید و نوین جهت حفظ و حراست از محیط زیست استفاده می‌شود.
توجه ویژه به مسائل زیست‌محیطی که در برنامه‌ریزی‌های شهری و فعالیت‌ها و توسعه‌های کلان شهرها، موجب پایداری زیست‌محیطی و در نتیجه بهبود کیفیت زندگی مردم می‌شود.
جمع‌آوری پسماند‌های شهری برای دولت‌ها هزینه بر است. آمار‌ها بیان می‌کنند که امروزه جمعیت شهری در حدود ۴.۶ کیلوگرم زباله جامد به ازای هر نفر تولید میکند. برای جمع‌آوری و مدیریت این زباله‌ها، مقامات سالانه به ازای هر فرد ۳۰۰ دلار سرانه نیاز دارند. بیشتر شهر‌های پردرآمد بخشی از این هزینه را از شهروندان خود به عنوان مالیات دریافت می‌کنند که حدود ۱۷۰ هزار دلار است. مابقی به‌طور کلی با درآمد مالیاتی جمع‌شده توسط دولت‌های محلی جبران می‌شود و باعث ایجاد فشار سنگین و غیرقابل جمع شدن برای مالیات‌ها و بودجه‌های دولت محلی می‌شود.
به دلیل نگرانی‌های زیست محیطی، کشور‌های پیشرفته تمایل بیشتری در فرآیند‌های مدیریت پسماند دارند. اما به نظر می‌رسد که زباله یا جمع‌آوری زباله هنوز با استفاده از روش‌های سنتی مدیریت می‌شود و استفاده از فناوری برای کارآیی آن سرعت کافی ندارد. در این راستا، جمع‌آوری زباله به‌صورت معمول و عادی به این صورت خواهد بود که کامیون‌های زباله به راه می‌افتند، مسیر از پیش تعیین‌شده را طی می‌کنند و در حین حرکت در مقابل هر سطل زباله متوقف می‌شود و آن را تخلیه می‌کنند. این سناریو در پیشرفته‌ترین کشور‌ها نیز تقریبا یکسان است.
زباله‌های تولید شده در مناطق مختلف در یک شهر بسیار متفاوت است. بنابراین سطل‌های زباله و سطل‌های زباله در سطح شهر با سرعت یکسان پر نمی‌شوند. این امر در مورد سطل‌های زباله مختلف در یک خیابان نیز صادق است. با این وجود، شهرها منابع زیادی را جهت جمع‌آوری زباله از همه سطل‌های زباله به‌طور همزمان اختصاص می‌دهند.
مدیریت کامیون‌های زباله متعدد در سراسر شهر و انتخاب مسیر آن‌ها برای انتخاب هر مخزن زباله از نظر بودجه، استفاده از تجهیزات نیروی کار، مصرف سوخت و زمان نه کارآمد است و نه بهینه شده است. این مشکل نه تنها محدود به شرایط نظارتی بلکه مشکل کیفیت خدمات نیز هست. از آن‌جا که ظروف زباله با سرعت یکسان پر نمی‌شوند، یا در نهایت سطل‌ها به صورت نیمه پر و یا در حالت بیش از اشباع تخلیه می‌شوند. علاوه بر این، کامیون‌های زباله موجب ترافیک رانندگی می‌شوند و باعث ناکارآمدی بیشتر غیرمستقیم شهرداری‌های شهر می‌شوند.
سیستم مدیریت پسماند متشکل از سنسور اندازه‌گیری سطح پرکننده است که به سطل آشغال متصل است و میزان پر بودن سطل را اندازه گیری میکند و یک سیستم ارتباطی که این داده‌ها را به cloud منتقل میکند. داده‌های سطح اشباع روی ابر پردازش می‌شود و به اطلاعات معنی‌داری تبدیل می‌شود که در صفحه کاربر نشان داده می‌شود. مدیریت می‌تواند سطح پرکردن تمام ظروف زباله را در نقضه روی داشبورد مشاهده کند. الگوریتم‌های نرم افزار به طور خودکار مسیر‌های بهینه را انتخاب می‌کنند.
سنسور سطح پرشدن را براساس فناوری اندازه گیری فاصله اولتراسونیک اندازه‌گیری میکند. این سنسور‌ها اطلاعات مکان، دما و میزان پرشدن را به کاربران ارسال می‌کنند. با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده از سنسور‌ها، مدیران می‌توانند مسیر بهینه را برای کامیون‌های زباله انتخاب کنند.
در مناطق پرجمعیت تولید سریع زباله معمولا به طغیان سطل‌های زباله منجر می‌شود. سیستم مدیریت زباله هوشمند به کارکنان جمع‌آوری زباله این قدرت را می‌دهد تا از زمان پرشدن به صورت بلادرنگ مطلع شوند و از سرریز زباله جلوگیری کنند.
