Many governments are considering adopting the smart city concept in their cities and implementing big data applications that support smart city components to reach the required level of sustainability and improve the living standards. Smart cities utilize multiple technologies to improve the performance of health, transportation, energy, education, and water services leading to higher levels of comfort of their citizens. This involves reducing costs and resource consumption in addition to more effectively and actively engaging with their citizens. One of the recent technologies that has a huge potential to enhance smart city services is big data analytics. As digitization has become an integral part of everyday life, data collection has resulted in the accumulation of huge amounts of data that can be used in various beneficial application domains. Effective analysis and utilization of big data is a key factor for success in many business and service domains, including the smart city domain. This paper reviews the applications of big data to support smart cities. It discusses and compares different definitions of the smart city and big data and explores the opportunities, challenges and benefits of incorporating big data applications for smart cities. In addition it attempts to identify the requirements that support the implementation of big data applications for smart city services. The review reveals that several opportunities are available for utilizing big data in smart cities; however, there are still many issues and challenges to be addressed to achieve better utilization of this technology

چکیده

دولت های بسیاری در سر تا سر دنیا وجود داشته که از مفاهیم شهر هوشمند در شهرهای خود استفاده نموده اند و در همین راستا، اپلیکیشن ها یا کاربردهای کلان داده ای را برای پشتیبانی از مؤلفه های شهر هوشمند پیاده سازی نموده اند تا به سطح پایداری مورد نیاز و بهبود استانداردهای زندگی دست پیدا کنند. در شهرهای هوشمند از چندین فناوری برای بهبود کارائی بهداشت و درمان، حمل و نقل، انرژی، آموزش و سرویس های آب رسانی استفاده شده و این امر منجر به افزایش سطح رفاه شهروندان می گردد. علاوه بر این، هزینه ها و مصرف منابع کاهش پیدا کرده و سطح مشارکت دولت با شهروندان نیز کارآمدتر و فعال تر خواهد شد. یکی از فناوری های اخیر که پتانسیل بالایی برای بهبود سرویس های شهر هوشمند داشته است، تحلیل کلان داده ها نام دارد. با توجه به اینکه دیجیتاله شدن، به بخش جدا نشدنی از زندگی ما انسان ها تبدیل شده است، جمع آوری داده ها باعث شده تا بر حجم داده هایی که در دامنه های کاربردی مختلف استفاده می شوند افزوده شود. تحلیل و بکار گیری کارآمد کلان داده ها را باید فاکتوری کلیدی برای موفقیت بسیاری از کسب و کارها و دامنه های سرویس دهی نظیر دامنه ی شهر هوشمند در نظر گرفت. در این مقاله به بازبینی کاربردهای کلان داده ها برای پشتیبانی از شهرهای هوشمند می پردازیم. علاوه بر این تعاریفی مختلفی از شهر هوشمند و کلان داده ها را با هم مقایسه می کنیم و به کاوش در فرصت ها، چالش ها و مزایای بکار گیری کاربردهای کلان داده ای برای شهرهای هوشمند می پردازیم. علاوه بر این، تلاش خواهیم کرد تا نیازمندی های پیاده سازی اپلیکیشن های کلان داده ای برای سرویس های شهر هوشمند را مشخص نماییم. در این بازبینی، به کشف فرصت های موجود برای بکار گیری کلان داده ها در شهرهای هوشمند نیز پرداخته شده است. البته مسائل و چالش های زیادی وجود داشته که برای استفاده ی بهتر از این فناوری باید پاسخ داده شود.

1-مقدمه

بدون شک، نقطه ی قوت اصلی مفهوم کلان داده ها، تأثیر والایی بوده که این مفهوم بر روی جنبه های شهر هوشمند و در نتیجه زندگی انسان ها دارد [1]. کلان داده ها به سرعت در حال رشد بوده به طوری که هر ساله 40 درصد بر نسبت رشد داده ها افزوده شده و تنها 5 درصد بر مخارج IT اضافه می شود. حدود 90% از داده های دیجیتال در دنیا تنها در دو سال اخیر ایجاد شده است. در نتیجه بسیاری از دولت ها شروع به بکار گیری کلان داده ها برای پشتیبانی از توسعه و پایداری شهرهای هوشمند در دنیا نموده اند. این کار به شهرها اجازه داده تا استانداردها، اصل و نیازمندی های کاربردهای شهر هوشمند را با درک مشخصه های اصلی شهر هوشمند درک نمایند...