عندما خرجتُ للركض صباحًا، ذكّرني تطبيق جودة الهواء على هاتفي بأن "مؤشر PM2.5 اليوم هو 35، وهو مناسب للرياضة في الهواء الطلق". مررتُ بجانب النهر المجاور للمنطقة السكنية، فرأيتُ بيانات خضراء على شاشة مراقبة جودة المياه تُظهر "العكارة 0.5 وحدة حرارية بريطانية، ونسبة الأكسجين المذاب 8.2 ملغم/لتر". عند شراء الخضراوات، سمعتُ البائع يقول: "لقد خضعت التربة المستخدمة لزراعة هذه الخضراوات المحلية للاختبار، ومحتوى المعادن الثقيلة فيها مطابق تمامًا للمعايير". وراء هذه التفاصيل المألوفة، يكمن في الواقع "فريق تحقيق بيئي" في المدينة الذكية - أجهزة استشعار لجودة المياه والغاز والتربة تعمل معًا.

"مركز المراقبة" المختبئ في زاوية المدينة

أدركتُ وجود هذه المستشعرات لأول مرة صيف العام الماضي عندما أصبحت البركة المجاورة للمنطقة موحلة فجأة. بعد فترة وجيزة، وصل موظفو إدارة حماية البيئة بمعداتهم، واكتشفوا لاحقًا أن مستشعر جودة المياه بجوار البركة هو الذي حذّر مسبقًا من العكارة غير الطبيعية. هذه الأجهزة الصغيرة التي تبدو غير ظاهرة، في الواقع، منتشرة في كل ركن من أركان المدينة.

• تُركّب أجهزة استشعار جودة المياه في الأنهار والبحيرات والخزانات وأنابيب المياه ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، حيث تراقب العكارة وقيم الرقم الهيدروجيني (pH) وتركيزات الملوثات، وكأنها مجاهر تحت الماء. وكما هو الحال مع استبدال فلتر جهاز تنقية المياه المنزلي بانتظام، يجب أيضًا متابعة الحالة الصحية للمسطحات المائية الحضرية آنيًا، وبمجرد اكتشاف أي خلل، يمكن تحديد مصادر التلوث بسرعة.

• تُركّب أجهزة استشعار الغاز عند التقاطعات والمناطق الصناعية والمساحات الخضراء، لتلتقط آثار الجسيمات العالقة (PM2.5)، والفورمالديهايد، والمركبات العضوية المتطايرة على مدار الساعة. أتذكر شتاء العام الماضي، عندما كان الضباب الدخاني كثيفًا، حيث كانت بيانات هذه الأجهزة هي التي مكّنت إدارة المرور من تطبيق قيود المرور على الفور.

• تُخبأ مستشعرات التربة تحت الأرض في الأحزمة الخضراء والأراضي الزراعية ومكبات النفايات، حيث تسجل بهدوء رطوبة التربة وحموضتها ومحتوى المعادن الثقيلة. يستطيع نظام الري الذكي في المجمع الري بدقة، وخلفه مستشعر التربة الذي يُنبه النظام بموعد تجديد المياه.

عندما تعمل أجهزة الاستشعار في فرق

لا تستطيع أجهزة الاستشعار الفردية سوى توفير معلومات مجزأة، كقطعة صغيرة من أحجية. ولكن عند ربطها بشبكة، يمكنها رسم صورة بيئية كاملة.

بعد عاصفة المطر الشهر الماضي، رصد مستشعر الغاز في المنطقة الشمالية الغربية من المدينة ارتفاعًا طفيفًا في تركيز كبريتيد الهيدروجين في الهواء، بينما أظهر مستشعر التربة القريب رطوبةً عاليةً بشكل غير طبيعي. قام النظام فورًا بربط بيانات مستشعر جودة المياه في المنطقة - فقد تسبب التآكل الأصلي الناتج عن عاصفة المطر في تسرب مياه من حوض مانع للتسرب تابع لإحدى الشركات، وتسربت مياه الصرف الصحي إلى التربة وأطلقت الغاز. وقد حسّن هذا الرصد التعاوني متعدد الأبعاد الكفاءة بثلاثة أضعاف على الأقل مقارنةً بعمليات التفتيش التقليدية.

وفي المتنزهات الزراعية، يكون هذا التعاون أكثر إثارة للاهتمام: فعندما تكتشف أجهزة استشعار التربة محتوى غير كاف من النيتروجين، فإن النظام سوف يتحد مع توقعات هطول الأمطار من محطات الأرصاد الجوية ليقترح على المزارعين التسميد قبل هطول الأمطار؛ كما تراقب أجهزة استشعار جودة المياه تصريف الأراضي الزراعية في الوقت الحقيقي لضمان عدم تدفق الأسمدة بشكل مفرط إلى الأنهار والتسبب في التلوث.

"التغيير الذكي" الذي يمكننا أن نشعر به

ربما يتساءل البعض: هل هذه التقنيات بعيدة كل البعد عن حياة الناس العاديين؟ في الواقع، الأمر ليس كذلك.

الآن، عند فتح تطبيق خدمات المدينة، يمكنك الاطلاع على بيانات مراقبة جودة المياه والهواء والتربة في نطاق 3 كيلومترات من منزلك، تمامًا كما لو كنت تتابع توقعات الطقس. في العام الماضي، قُدّم شكوى بشأن المطعم الواقع أسفل منزلي بسبب انبعاثات أبخرة الزيت. حدّدت إدارة حماية البيئة بسرعة فترة تجاوز المعيار بناءً على البيانات التاريخية من أجهزة استشعار الغاز، متجنبةً بذلك الخلافات حول "تفسير كل شخص".

والأهم من ذلك، تُغيّر هذه البيانات طريقة إدارة المدن. على سبيل المثال، بناءً على السجلات طويلة المدى من أجهزة استشعار جودة التربة والمياه، أعادت المدينة تخطيط توزيع الأحزمة الخضراء؛ ومن خلال دمج البيانات الآنية من أجهزة استشعار الغاز، عُدّلت أوقات الإنتاج المتدرجة في المنطقة الصناعية بشكل ديناميكي.

الشبكة العصبية البيئية المستقبلية

سمعتُ أن المدينة ستُركّب العام المقبل المزيد من أجهزة الاستشعار الدقيقة في الأحياء السكنية القديمة، والتي يُمكنها حتى رصد الفورمالديهايد الداخلي والعناصر النزرة في مياه الشرب. ومع ازدياد دقة هذه "المُحققين البيئيين" وتعاونهم المُتكامل، ربما يُمكننا في المستقبل تحقيق حياة ذكية تُتيح "شاشة واحدة تُغطي المدينة بأكملها، وإدارة شبكة واحدة تُغطي كامل المنطقة".

وفي نهاية المطاف، فإن الهدف النهائي للمدن الذكية ليس التكنولوجيا الباردة، بل تمكين الجميع من العيش بسلام في مياه نظيفة، وهواء نقي، وأرض آمنة.