技術(shù)和數(shù)據(jù)是智慧城市的基礎(chǔ)。智慧城市目標(biāo)是通過(guò)優(yōu)化資源利用，為市民帶來(lái)更好、更高效的生活方式?，F(xiàn)代技術(shù)平臺(tái)為智慧城市提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力，這些平臺(tái)使用信息和通信技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的城市化和可持續(xù)性挑戰(zhàn)。

此外，從多個(gè)來(lái)源獲取數(shù)據(jù)以獲取信息和知識(shí)的能力是智慧城市的核心。因?yàn)?，由此收集的?shù)據(jù)使政策制定者和利益相關(guān)者能夠降低成本、優(yōu)化服務(wù)運(yùn)營(yíng)和改進(jìn)交付。總體而言，有助于改善城市居民的生活。

鑒于當(dāng)前智慧城市的真實(shí)場(chǎng)景，物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)變得顯而易見(jiàn)。此外，實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)、優(yōu)化、分析和處理的集體支持能力正在使物聯(lián)網(wǎng)成為一個(gè)有價(jià)值的力量。

隨著現(xiàn)代社會(huì)與技術(shù)的傳承，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在自信地改變周圍的公民機(jī)構(gòu)，并進(jìn)一步培育智慧城市。如今，物聯(lián)網(wǎng)解決方案在智慧城市中的應(yīng)用遍布監(jiān)測(cè)交通模式、預(yù)測(cè)和管理空氣質(zhì)量、控制路燈、管理廢物和水資源，以及監(jiān)測(cè)公民的健康。

物聯(lián)網(wǎng)解決方案有助于從遠(yuǎn)程位置收集數(shù)據(jù)。其中包括智能儀表、流量計(jì)、液位指示器、氣體傳感器、速度指示器和監(jiān)控?cái)z像頭等。Quest Global物聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程信息處理技術(shù)總監(jiān)、技術(shù)總監(jiān) Suraj Nair表示，“公民還通過(guò)智能手機(jī)上的應(yīng)用程序、社交媒體對(duì)話和公共亭或支持服務(wù)等數(shù)字界面發(fā)布有關(guān)道路坑洼的信息、對(duì)所接收服務(wù)的反饋評(píng)級(jí)等，為數(shù)據(jù)做出貢獻(xiàn)。”

數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò) LoRa Alliance首席執(zhí)行官兼主席Donna Moore強(qiáng)調(diào)說(shuō)，由于數(shù)據(jù)為城市提供了大量機(jī)會(huì)，可以為企業(yè)、市民和環(huán)境帶來(lái)巨大利益，“作為領(lǐng)先的低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) 技術(shù)，LoRaWAN是智慧城市應(yīng)用的理想選擇，因?yàn)樗哂谐杀拘б?、易于部署并且易于在出現(xiàn)新需求時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展。隨著用例的增加，城市繼續(xù)受益，投資回報(bào)率也在增長(zhǎng)。”

Silicon Labs軟件開(kāi)發(fā)高級(jí)副總裁兼印度中心負(fù)責(zé)人Manish Kothari表示，智慧城市需要靈活的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)來(lái)安全、大規(guī)模地部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這反過(guò)來(lái)將使電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化并實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)創(chuàng)新，“Wi-SUN智能城市技術(shù)是向前邁出的重要一步，它的智能泛在網(wǎng)絡(luò)將幫助智慧城市電網(wǎng)服務(wù)提供商、公用事業(yè)公司、地方政府和其他企業(yè)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)可互操作、多業(yè)務(wù)和安全的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，覆蓋線路供電和電池供電節(jié)點(diǎn)。”

物聯(lián)網(wǎng)如何幫助改善智慧城市：

IoT（物聯(lián)網(wǎng)）可以通過(guò)多種方式幫助改善和建設(shè)智慧城市。物聯(lián)網(wǎng)傳感器和設(shè)備可用于監(jiān)控和管理關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和公用事業(yè)。智慧城市的另一個(gè)方面是通過(guò)部署以人工智能 (AI) 算法和深度學(xué)習(xí) (DL) 為后盾的智能視頻來(lái)確保公共安全。

KYOCERA的Sudhama Dharmappa，在下表中總結(jié)了智慧城市旨在實(shí)現(xiàn)的一些目標(biāo)以及如何在現(xiàn)實(shí)世界中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新應(yīng)用

目前，智慧能源、智慧交通和智慧水管理是智慧城市相對(duì)成熟的用例，在世界各地的各個(gè)智慧城市中處于不同的部署階段。

Tata Elxsi全球設(shè)計(jì)與創(chuàng)新負(fù)責(zé)人Nick Talbot引用了紐約市房屋管理局的例子，他說(shuō)：“紐約市房屋管理局 (NYCHA) 運(yùn)營(yíng)‘MyNYCHA’應(yīng)用程序，居民可以通過(guò)桌面或移動(dòng)設(shè)備在其中創(chuàng)建、安排和管理工單。他們還可以使用它來(lái)訂閱開(kāi)發(fā)中斷的警報(bào)、查看檢查預(yù)約、檢查已關(guān)閉的工單以及支付租金。紐約市還推出了一項(xiàng)名為“Midtown in Motion”的擁堵管理系統(tǒng)，旨在通過(guò)使城市交通工程師能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別和響應(yīng)交通狀況來(lái)改善中城的交通狀況。據(jù)說(shuō)這一舉措將出行時(shí)間縮短了10%。”

“阿姆斯特丹也是歐洲智慧城市概念的早期采用者之一。他們有一個(gè)名為“Smart Flow”的直觀平臺(tái)——一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)云的平臺(tái)，可以管理和監(jiān)控阿姆斯特丹的傳感器，以報(bào)告交通流量和停車位可用性，”他進(jìn)一步補(bǔ)充道。

智慧城市核心問(wèn)題及解決方案

雖然物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市帶來(lái)了諸多好處，但它也帶來(lái)了幾個(gè)核心問(wèn)題。此外，需要盡早應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

Aeris Communications 總裁Rishi Mohan Bhatnagar博士表示：“主要挑戰(zhàn)之一是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。由于越來(lái)越多地收集和共享敏感信息和個(gè)人信息，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露和未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。政府和企業(yè)必須采取強(qiáng)大的數(shù)據(jù)安全措施，例如設(shè)計(jì)層面的安全性、加密和安全存儲(chǔ)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，并確保數(shù)據(jù)安全可靠。”

Manish 說(shuō)：“智慧城市需要確保其物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施安全，以防止數(shù)據(jù)泄露和其他安全風(fēng)險(xiǎn)。具有多個(gè)連接的Wi-SUN等網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可提供更強(qiáng)的保護(hù)和可靠性。在網(wǎng)絡(luò)攻擊或颶風(fēng)期間，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)關(guān)閉或受損，由于其網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，連接不會(huì)受到影響。Wi-SUN的零信任架構(gòu)需要持續(xù)的身份驗(yàn)證，以確保數(shù)據(jù)安全和隱私。”

IoT傳感器需要快速連接以傳輸它們收集的大量數(shù)據(jù)。大多數(shù)專家認(rèn)為連通性和聯(lián)網(wǎng)是智慧城市面臨的突出挑戰(zhàn)之一。

Mass Software Solutions銷售和營(yíng)銷總監(jiān)Bhaskar Ganguli強(qiáng)調(diào)：“物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的成功高度依賴于連通性，而有些城市地區(qū)由于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施差和帶寬限制而經(jīng)常面臨連通性問(wèn)題。這可能會(huì)阻礙物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器的部署和運(yùn)行。”

此外，智慧城市面臨著幾個(gè)核心問(wèn)題，這些問(wèn)題決定了哪種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最適合并將提供最佳結(jié)果和投資回報(bào)率。 LoRa Alliance首席執(zhí)行官兼主席Donna Moore表示：“城市主要由金屬和混凝土構(gòu)成，任何網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都必須能夠在這些條件下有效傳輸。這是LoRaWAN成為智慧城市最佳LPWAN的原因之一，因?yàn)樗荚诖┩镐摻詈突炷粒尦鞘袔缀蹩梢詮娜魏蔚胤绞占瘮?shù)據(jù)。此外，單個(gè)LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)可以支持?jǐn)?shù)萬(wàn)個(gè)傳感器。這很重要，因?yàn)槌鞘腥丝诔砻埽枰梢杂米钌俚挠布p松擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。”

“城市還必須評(píng)估當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施及其未來(lái)的可行性。例如，大多數(shù)主要城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了蜂窩和Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)。然而，每種技術(shù)在覆蓋范圍、電池壽命和成本方面都有不同的挑戰(zhàn)，這可能會(huì)使智慧城市項(xiàng)目效率低下或成本過(guò)高而無(wú)法實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，”她進(jìn)一步補(bǔ)充道。

互操作性

KYOCERA的Sudhama Dharmappa強(qiáng)調(diào)了不同連接技術(shù)之間的互操作性問(wèn)題，他表示：“目前，世界上大部分業(yè)務(wù)都在4G LTE網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。但智慧城市將擁有數(shù)十億臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)時(shí)傳輸大量數(shù)據(jù)。此外， 5G 網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)這種傳輸，但目前創(chuàng)建可靠且防錯(cuò)的5G網(wǎng)絡(luò)意味著每200米安裝一個(gè)基站，這將是一個(gè)漫長(zhǎng)而乏味的過(guò)程。”

此外，數(shù)字鴻溝是印度等發(fā)展中國(guó)家不容忽視的問(wèn)題。 Quest Global物聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程信息處理技術(shù)總監(jiān)、技術(shù)總監(jiān) Suraj Nair說(shuō)：“隨著城市居民人口結(jié)構(gòu)的變化，采用與智慧城市解決方案提供的服務(wù)相關(guān)的數(shù)字技術(shù)的準(zhǔn)備程度會(huì)有所不同。對(duì)技術(shù)的訪問(wèn)應(yīng)該通過(guò)相關(guān)培訓(xùn)在各種外形尺寸的設(shè)備上公平分配，以使所有公民都能利用智慧城市服務(wù)。”

Western Digital（西部數(shù)據(jù)）印度中東和TIA市場(chǎng)營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)Jaganathan Chelliah進(jìn)一步表示擔(dān)憂，“人們可能遇到的另一個(gè)挑戰(zhàn)是傳感器產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)量，”這種驚人的數(shù)據(jù)量阻礙了有效訪問(wèn)、操作、并從收集到的廣泛多樣的數(shù)據(jù)世界中獲得洞察力。”

“因此，為了應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)，政府和企業(yè)都需要自適應(yīng)解決方案來(lái)處理從智能傳感器應(yīng)用堆棧的小型存儲(chǔ)到邊緣網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的所有問(wèn)題，也能抵抗高溫和潮濕。Western Digital 提供各種存儲(chǔ)解決方案，以滿足物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)不斷變化的需求，”他補(bǔ)充道。

此外，Seema Joshi，Electropneumatics & Hydraulics India Pvt. 高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理強(qiáng)調(diào)了以下一些挑戰(zhàn)：

智慧城市的第一個(gè)問(wèn)題是電力。我們希望安裝數(shù)百萬(wàn)個(gè)傳感器，這些傳感器可以檢索有用的、可能挽救生命的數(shù)據(jù)。然而，以我們目前的能源模式，我們無(wú)法為1萬(wàn)億臺(tái)設(shè)備供電，更不用說(shuō)在一個(gè)城市中為100 萬(wàn)臺(tái)設(shè)備供電了。 開(kāi)源代碼漏洞：為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)的固件通常包含開(kāi)源軟件，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤和漏洞。

政府的政策與支持

以亞洲為例，印度政府于2015年啟動(dòng)了智慧城市使命，以進(jìn)行城市更新和改造，其使命是在全國(guó)范圍內(nèi)發(fā)展智慧城市，使其成為市民友好型和可持續(xù)發(fā)展的城市。此外，物聯(lián)網(wǎng)是一種相互關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備系統(tǒng)，無(wú)需人與人或人與計(jì)算機(jī)的交互即可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。

Anritsu India Pvt Ltd 光學(xué)業(yè)務(wù)和營(yíng)銷副總監(jiān) Madhukar Tripathi說(shuō)：“遠(yuǎn)程信息處理發(fā)展中心 (C DoT) 正在積極致力于一項(xiàng)M2M任務(wù)。CCSP是由C DoT開(kāi)發(fā)的用于實(shí)現(xiàn)IoT/M2M通信的軟件。oneM2M匯集了物聯(lián)網(wǎng)解決方案堆棧中的所有組件。它避免重新發(fā)明，有利于重用現(xiàn)有的技術(shù)組件和標(biāo)準(zhǔn)。oneM2M 的架構(gòu)在設(shè)備與通信網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之間的水平層中定義了一種通用的中間件技術(shù)。這標(biāo)準(zhǔn)化了連接設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、通信網(wǎng)絡(luò)和云基礎(chǔ)設(shè)施之間的鏈接。它允許開(kāi)發(fā)人員混合和匹配來(lái)自不同供應(yīng)商的組件。”

Aeris Communications 總裁Rishi Mohan Bhatnagar博士說(shuō)：“智慧城市使命加速了印度智慧城市解決方案的采用，包括大量基于傳感器的基礎(chǔ)設(shè)施、以市民為中心的解決方案和大數(shù)據(jù)生成。當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)正在根據(jù)其智慧城市計(jì)劃使用物聯(lián)網(wǎng)解決方案，以實(shí)現(xiàn)其戰(zhàn)略并應(yīng)對(duì)共同挑戰(zhàn)。以“將印度轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化社會(huì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)”為愿景的“數(shù)字印度計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，目的是將印度帶入數(shù)字化時(shí)代，并確保公民可以通過(guò)電子方式獲得所有政府服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)將在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用，因此代表物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展和繁榮的巨大機(jī)遇。”

此外，支持政府最近的舉措，Manish 說(shuō)，“政府創(chuàng)建 100 個(gè)智慧城市的智慧城市使命和MEITY建立智慧城市Livin Lab的公私合作伙伴關(guān)系是政府可以提供的各種政策和支持的很好的例子加速物聯(lián)網(wǎng)的采用并使城市變得智能。”

需要支持

Polaris Market Research營(yíng)銷經(jīng)理 Milind Khangan強(qiáng)調(diào)了政府可以采取的進(jìn)一步促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的使用的舉措，“政府可以為研發(fā)提供資金，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的采用，并為企業(yè)和個(gè)人投資物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。”

“政府應(yīng)該制定一套明確的指導(dǎo)方針、標(biāo)準(zhǔn)和框架，說(shuō)明城市如何布局其物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。”

此外，“政府必須堅(jiān)持基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，這將使城市內(nèi)的所有部門都能從基礎(chǔ)設(shè)施投資中受益，同時(shí)能夠靈活地滿足每個(gè)部門的特定要求。”

同時(shí)，數(shù)據(jù)對(duì)于為現(xiàn)代問(wèn)題做出決策和構(gòu)建解決方案非常重要。Suraj 說(shuō)：“政府應(yīng)該將數(shù)據(jù)作為一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)提供（必要時(shí)匿名和安全），因?yàn)閿?shù)據(jù)將使企業(yè)和實(shí)體能夠開(kāi)發(fā)對(duì)政府和公民有用的創(chuàng)新解決方案。例如，汽車制造商通過(guò)啟用多模式路線選項(xiàng)作為導(dǎo)航的一部分來(lái)迎合越來(lái)越注重可持續(xù)發(fā)展的一代。這是通過(guò)利用有關(guān)公共汽車時(shí)刻表、公共汽車位置、微型交通工具的可用性等的公共信息來(lái)實(shí)現(xiàn)的。”

Bhaskar總結(jié)了以下幾點(diǎn)政策建議： 監(jiān)管框架：政府可以建立監(jiān)管框架，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的應(yīng)用。這可能包括數(shù)據(jù)隱私和安全的政策和指南、互操作性標(biāo)準(zhǔn)以及部署基于物聯(lián)網(wǎng)的解決方案的激勵(lì)措施。 技能發(fā)展：政府可以投資于技能發(fā)展計(jì)劃，以培訓(xùn)在智慧城市中部署和維護(hù)基于物聯(lián)網(wǎng)的解決方案所需的勞動(dòng)力。這可能包括物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)安全和項(xiàng)目管理方面的培訓(xùn)。 公民參與：政府可以通過(guò)鼓勵(lì)公民參與基于物聯(lián)網(wǎng)的解決方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施和監(jiān)控來(lái)關(guān)注公民參與。這可以包括移動(dòng)應(yīng)用程序、社交媒體和其他參與平臺(tái)，使公民能夠報(bào)告問(wèn)題并提供有關(guān)基于物聯(lián)網(wǎng)的解決方案性能的反饋。

考慮到城市人口不斷增長(zhǎng)以及需要盡量減少與城市擴(kuò)張相關(guān)的影響，智慧城市是朝著正確方向邁出的一步。此外，物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的集成可以生成數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有可能針對(duì)特定城市及其人口的需求和挑戰(zhàn)定制解決方案。

此外，應(yīng)盡早解決與網(wǎng)絡(luò)、隱私、標(biāo)準(zhǔn)和資金等相關(guān)的挑戰(zhàn)，以幫助城市以可持續(xù)和技術(shù)先進(jìn)的方式發(fā)展和繁榮。