Emerging research topics in control for smart infrastructures

همانطور که ما عمیق تر به قرن بیست و یکم می رویم، زیرساخت های حیاتی مربوط به انرژی و حمل و نقل، خود را هوشمندانه کنترل می کنند، ارتباط برقرار می کنند، و مهمتر از همه خود دولت. رانندگان مختلف این انتقال را فعال کرده اند، از جمله نگرانی های پایداری، کمبود منابع، ملاحظات اقتصادی، و رشد سریع فناوری های فعال شبکه های حسگر و سیستم های محاسباتی و ارتباطی. دو نمونه قابل توجه از این زیرساخت ها عبارتند از شبکه های هوشمند و شهرهای هوشمند. ایده یک شبکه هوشمند، ایجاد یک زیرساختی پویا و فیزیکی است که با چالش های متقابل و دسترسی مجدد انرژی های تجدید پذیر توزیع می شود و کاهش هزینه های عملیاتی و انتشار گازها را از طریق یک شبکه انعطاف پذیر، هوشمند و شبکه ای که قصد دارد، کنترل کند ، و عرضه و تقاضا را در کل منطقه تقسیم می کند. مفهوم یک شهر هوشمند توجه بیشتری را به دنبال اهداف پایداری و کارایی، نیازهای افزایش کیفیت زندگی و مقرون به صرفه، رشد شهرنشینی جمعیت جهان و انفجار پیشرفت های فنی در ارتباطات و محاسبات به دست می آورد. در حالی که سیستم ها و مشکلات کنترل در هر سیستم دینامیکی پیچیده فراوان هستند، دو ویژگی که مخصوص زیرساخت های حیاتی هستند، نیاز به ارائه سرویس قابل اعتماد و توانایی انجام این هدف در میان منابع محدود است. این به نوبه خود منجر به موضوعات تحقیقاتی جدید در سیستم ها و کنترل از جمله مصرف کنندگان توانمند، کنترل تراکنش و انعطاف پذیری می شود. تمرکز این مقاله بر روی این موضوعات در حال ظهور است. نقش آنها در زیرساخت های هوشمند، فرصت هایی که ارائه می دهند و چالش های تحقیقاتی که در آنها ایجاد می شود، مورد بحث قرار گرفته است. تصاویری از موفقیت های اخیر ارائه شده است که بر اساس تعدیل هماهنگ تولید و مصرف با استفاده از مفاهیم چند عامل و چند زمانه در شبکه های هوشمند و مدل های اجتماعی و فنی رانندگان توانمند در شهرهای هوشمند است.