Το τελευταίο διάστημα όλο και πιο επίκαιρος γίνεται ο θεσμός των “έξυπνων πόλεων” κυρίως για τις δυνατότητες που αναδύονται για τη δημόσια σφαίρα μιας πόλης. Η εφαρμογή της τεχνολογίας, με καινοτόμα εργαλεία και πρωτοποριακές μεθόδους, συνδυαζόμενα με δεδομένα περιβαλλοντικού ενδιαφέροντος, παρέχει ένα πλαίσιο ανάπτυξης, που έχει ως κύριο ζητούμενο την κάλυψη αναγκών και προσδοκιών του πολίτη. Οι έξυπνες πόλεις συνδέουν την τεχνολογία με το πολιτικό όραμα, μέσα από ένα ολοκληρωμένο αναπτυξιακό σχεδιασμό για τη βελτίωση του αστικού χώρου και υπηρεσιών. Καινοτομία στον τομέα της πληροφορικής αποτελούν τα Internet of Things (IoT) κομμάτι των οποίων είναι οι “Έξυπνες Συσκευές” (Smart Devices). Η δημιουργία εφαρμογών και τα συστήματα υπολογιστικού νέφους, σε συνδυασμό με την “ανάλυση δεδομένων” προσθέτουν επιπλέων επίπεδα διευκόλυνσης προς τους πολίτες, ενδυναμώνοντας τη σχέση εμπιστοσύνης προς την τοπική αυτοδιοίκηση. Οι έξυπνες συσκευές μπορούν να διαμοιραστούν περιβαλλοντικές πληροφορίες και μέσω της ανάλυσης δεδομένων να βοηθήσουν τόσο στην ανάπτυξη γνώσεών και τεχνολογιών στους εκάστοτε οργανισμούς, όσο και στη λήψη αποφάσεων μέσω των ψηφιακών εφαρμογών διαχείρισης γνώσης και πληροφορίας.
Η ερευνητική ομάδα SAGISRS του Τμήματος Γεωγραφίας του Πανεπιστημίου Αιγαίου, έχει αναπτύξει μια έξυπνη συσκευή ανοιχτού λογισμικού (ΕΛΛΑΚ) και ανοιχτού υλισμικού καταγραφής και ανάλυσης περιβαλλοντικών συνθηκών η οποία ενσωματώνει πολλά στοιχεία καινοτομίας. Η έξυπνη συσκευή περιλαμβάνει ένα κουτί έξυπνης παρακολούθησης (smart combo environmental sensor) το οποίο έχει δυνατότητες καταγραφής και ανάλυσης περιβαλλοντικών χαρακτηριστικών: θερμοκρασία, υγρασία, βαρομετρική πίεση, ποιότητα αέρα, Μικροσωματίδια (Particulate Matter) , φωτεινότητα, θόρυβος.
Η παρούσα εργασία περιγράφει τη μετατροπή των περιβαλλοντικών δεδομένων αυτών των έξυπνων συσκευών που έχουν εγκατασταθεί σε δυο δημόσια κτήρια στη πόλη της Μυτιλήνης, σε γνώση για τους διαχειριστές των κτηρίων. Στοχεύει να καταδείξει πως τα δεδομένα έξυπνων συσκευών μπορούν να μετατραπούν σε γνώση για εξοικονόμηση πόρων. Με βάση την πληροφόρηση, η διοίκηση και οι εργαζόμενοι μπορούν να παίρνουν αποφάσεις σχετικά με τη θέρμανση, τον εξαερισμό, το θόρυβο και το φως στους χώρους του κτιρίου. Η ολοκληρωμένη λύση συνοδεύεται και από πλήρες κεντρικό υπολογιστικό σύστημα (server-side) αποθήκευσης και οπτικοποίησης δεδομένων χρησιμοποιώντας παραμετροποιημένες τεχνολογίες διαχείρισης δεδομένων IοT και δεδομένων BigData (μεγάλης κλίμακας, μεγάλου όγκου, σε πραγματικό χρόνο). Η παρούσα λύση, έχει οφέλη για τη διοίκηση μέσα από εξοικονόμηση δημόσιων πόρων. Έχει οφέλη για τους υπαλλήλους οι οποίοι μπορούν να λάβουν αποφάσεις για το περιβάλλον εργασίας τους καθημερινά και απομακρυσμένα βελτιώνοντας τις συνθήκες εργασίας. Έχει οφέλη για το κοινό καθώς κατανοούν πως εξοικονομούνται δημόσιοι πόροι (θέρμανση, φωτισμός, κ.α.) και γίνεται μια ολοκληρωμένη προσπάθεια περιβαλλοντικής εξοικονόμησης πόρων μέσα από ψηφιακές τεχνολογίες.

Ένα από τα ταχέως αναπτυσσόμενα επιστημονικά πεδία αποτελεί ο τομέας της μαθηματικής ανάλυσης χωρικών δικτύων. Αποτελεί μια σχετικά νέα προσέγγιση η οποία συνδυάζει όχι μόνο το επιστημονικό πεδίο της Θεωρίας Γράφων από τα Μαθηματικά αλλά και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών από τους τομείς των Γεωγραφικών Επιστημών. Είναι δηλαδή μια καινοτόμα προσέγγιση μαθηματικών υπολογισμών σε χωρικό δίκτυο, συνυπολογίζοντας τοπογραφικά χαρακτηριστικά και στοιχεία σημείων ενδιαφέροντος. Οι εφαρμογές που αναπτύσσονται στο παραπάνω πεδίο, σχετίζονται όχι μόνο με τις μεταφορές στο οδικό δίκτυο αλλά και με νέα πεδία όπως ο πολιτισμός , το περιβάλλον, ο τουρισμός και ο αθλητισμός.
Στην παρούσα εργασία θα παρουσιάσουμε έναν αλγόριθμό που αναπτύχθηκε σε γλώσσα προγραμματισμού R για την εύρεση μονοπατιών σε ένα χωρικό δίκτυο. Η μετατροπή του χωρικού δικτύου σε Γράφο και ο υπολογισμός των γεωγραφικών και μετρικών σχέσεων καταχωρούνται ως τιμές σε κόμβους και ακμές. Η διαδικασία αυτή πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της βάσης δεδομένων PostgreSQL και των εργαλείων postgis και pgrouting. Η δυνατότητα των plugins που εμπεριέχονται στην R μας εξασφάλισε την δια-λειτουργικότητα των δυο εργαλείων γεωπληροφορικής για τη συλλογή, τη διαχείριση, τον μετασχηματισμό και την απεικόνιση των χωρικών δεδομένων μας.
Ο χωρικός αλγόριθμος ευριστικής αναζήτησης, δέχεται ως εισροές τις τιμές των κόμβων και των ακμών και με τη χρήση πολυμεταβλητής χωρικής ανάλυσης μέσα από μια αλληλουχία ερωτημάτων βρίσκει την κατάλληλη διαδρομή ανάλογα με τις προδιαγραφές του χρήστη.
Η μεθοδολογία αυτή που θα αναπτυχθεί έχει στόχο τη χάραξη πολιτικών και τη λήψη αποφάσεων μέσα από την διαχείριση μεγάλου όγκου χωρικών δεδομένων καθώς ενδείκνυται για την χωρική ανάλυση κάθε χωρικού δικτύων (δίκτυα μεταφορών, ενέργειας, υδρολογικά).