技術(shù)和數(shù)據(jù)是智慧城市的基礎(chǔ)。智慧城市目標(biāo)是通過優(yōu)化資源利用，為市民帶來更好、更高效的生活方式?，F(xiàn)代技術(shù)平臺為智慧城市提供了強勁的動力，這些平臺使用信息和通信技術(shù)來應(yīng)對日益增長的城市化和可持續(xù)性挑戰(zhàn)。

此外，從多個來源獲取數(shù)據(jù)以獲取信息和知識的能力是智慧城市的核心。因為，由此收集的數(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)運營和改進交付?？傮w而言，有助于改善城市居民的生活。

鑒于當(dāng)前智慧城市的真實場景，物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢已經(jīng)變得顯而易見。此外，實時獲取數(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)成為一個有價值的力量。

隨著現(xiàn)代社會與技術(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構(gòu)，并進一步培育智慧城市。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)測交通模式、預(yù)測和管理空氣質(zhì)量、控制路燈、管理廢物和水資源，以及監(jiān)測公民的健康。

物聯(lián)網(wǎng)解決方案有助于從遠程位置收集數(shù)據(jù)。其中包括智能儀表、流量計、液位指示器、氣體傳感器、速度指示器和監(jiān)控攝像頭等。Quest Global物聯(lián)網(wǎng)和遠程信息處理技術(shù)總監(jiān)、技術(shù)總監(jiān) Suraj Nair表示，“公民還通過智能手機上的應(yīng)用程序、社交媒體對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、對所接收服務(wù)的反饋評級等，為數(shù)據(jù)做出貢獻?！?/p>

數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)

LoRa Alliance首席執(zhí)行官兼主席Donna Moore強調(diào)說，由于數(shù)據(jù)為城市提供了大量機會，可以為企業(yè)、市民和環(huán)境帶來巨大利益，“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，因為它具有成本效益、易于部署并且易于在出現(xiàn)新需求時進行擴展。隨著用例的增加，城市繼續(xù)受益，投資回報率也在增長。”

Silicon Labs軟件開發(fā)高級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線標(biāo)準(zhǔn)來安全、大規(guī)模地部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這反過來將使電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化并實現(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)，通過實現(xiàn)可互操作、多業(yè)務(wù)和安全的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，覆蓋線路供電和電池供電節(jié)點?！?/p>

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)。智慧城市的另一個方面是通過部署以人工智能 (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)了智慧城市旨在實現(xiàn)的一些目標(biāo)以及如何在現(xiàn)實世界中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)來實現(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成熟的用例，在世界各地的各個智慧城市中處于不同的部署階段。

Tata Elxsi全球設(shè)計與創(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：“紐約市房屋管理局 (NYCHA) 運營‘MyNYCHA’應(yīng)用程序，居民可以通過桌面或移動設(shè)備在其中創(chuàng)建、安排和管理工單。他們還可以使用它來訂閱開發(fā)中斷的警報、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名為“Midtown in Motion”的擁堵管理系統(tǒng)，旨在通過使城市交通工程師能夠?qū)崟r識別和響應(yīng)交通狀況來改善中城的交通狀況。據(jù)說這一舉措將出行時間縮短了10%?！?/p>

“阿姆斯特丹也是歐洲智慧城市概念的早期采用者之一。他們有一個名為“Smart Flow”的直觀平臺——一個基于物聯(lián)網(wǎng)云的平臺，可以管理和監(jiān)控阿姆斯特丹的傳感器，以報告交通流量和停車位可用性，”他進一步補充道。

智慧城市核心問題及解決方案

雖然物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市帶來了諸多好處，但它也帶來了幾個核心問題。此外，需要盡早應(yīng)對這些挑戰(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。由于越來越多地收集和共享敏感信息和個人信息，可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露和未經(jīng)授權(quán)的訪問。政府和企業(yè)必須采取強大的數(shù)據(jù)安全措施，例如設(shè)計層面的安全性、加密和安全存儲來解決這個問題，并確保數(shù)據(jù)安全可靠?！?/p>

Manish 說：“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。具有多個連接的Wi-SUN等網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可提供更強的保護和可靠性。在網(wǎng)絡(luò)攻擊或颶風(fēng)期間，如果一個節(jié)點關(guān)閉或受損，由于其網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，連接不會受到影響。Wi-SUN的零信任架構(gòu)需要持續(xù)的身份驗證，以確保數(shù)據(jù)安全和隱私?！?/p>

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銷售和營銷總監(jiān)Bhaskar Ganguli強調(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)常面臨連通性問題。這可能會阻礙物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器的部署和運行?！?/p>

此外，智慧城市面臨著幾個核心問題，這些問題決定了哪種網(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，因為它旨在穿透鋼筋和混凝土，讓城市幾乎可以從任何地方收集數(shù)據(jù)。此外，單個LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)可以支持?jǐn)?shù)萬個傳感器。這很重要，因為城市人口稠密，需要可以用最少的硬件輕松擴展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?！?/p>

“城市還必須評估當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施及其未來的可行性。例如，大多數(shù)主要城市已經(jīng)實現(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)，這可能會使智慧城市項目效率低下或成本過高而無法實現(xiàn)其目標(biāo)，”她進一步補充道。

互操作性

KYOCERA的Sudhama Dharmappa強調(diào)了不同連接技術(shù)之間的互操作性問題，他表示：“目前，世界上大部分業(yè)務(wù)都在4G LTE網(wǎng)絡(luò)上運行。但智慧城市將擁有數(shù)十億臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實時傳輸大量數(shù)據(jù)。此外， 5G 網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)這種傳輸，但目前創(chuàng)建可靠且防錯的5G網(wǎng)絡(luò)意味著每200米安裝一個基站，這將是一個漫長而乏味的過程?！?/p>

此外，數(shù)字鴻溝是印度等發(fā)展中國家不容忽視的問題。Quest Global物聯(lián)網(wǎng)和遠程信息處理技術(shù)總監(jiān)、技術(shù)總監(jiān) Suraj Nair說：“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)備程度會有所不同。對技術(shù)的訪問應(yīng)該通過相關(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)?！?/p>

Western Digital（西部數(shù)據(jù)）印度中東和TIA市場營銷高級總監(jiān)Jaganathan Chelliah進一步表示擔(dān)憂，“人們可能遇到的另一個挑戰(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、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?！?/p>

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

此外，Seema Joshi，Electropneumatics & Hydraulics India Pvt. 高級項目經(jīng)理強調(diào)了以下一些挑戰(zhàn)：

政府的政策與支持

以亞洲為例，印度政府于2015年啟動了智慧城市使命，以進行城市更新和改造，其使命是在全國范圍內(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)的計算設(shè)備系統(tǒng)，無需人與人或人與計算機的交互即可通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。

Anritsu India Pvt Ltd 光學(xué)業(yè)務(wù)和營銷副總監(jiān) Madhukar Tripathi說：“遠程信息處理發(fā)展中心 (C DoT) 正在積極致力于一項M2M任務(wù)。CCSP是由C DoT開發(fā)的用于實現(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。它允許開發(fā)人員混合和匹配來自不同供應(yīng)商的組件?！?/p>

Aeris Communications總裁Rishi Mohan Bhatnagar博士說：“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構(gòu)正在根據(jù)其智慧城市計劃使用物聯(lián)網(wǎng)解決方案，以實現(xiàn)其戰(zhàn)略并應(yīng)對共同挑戰(zhàn)。以“將印度轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化社會和知識經(jīng)濟”為愿景的“數(shù)字印度計劃”已經(jīng)啟動，目的是將印度帶入數(shù)字化時代，并確保公民可以通過電子方式獲得所有政府服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)將在實現(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)展和繁榮的巨大機遇?！?/p>

此外，支持政府最近的舉措，Manish 說，“政府創(chuàng)建 100 個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?！?/p>

需要支持

Polaris Market Research營銷經(jīng)理 Milind Khangan強調(diào)了政府可以采取的進一步促進物聯(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，促進物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的采用，并為企業(yè)和個人投資物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?！?/p>

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

此外，“政府必須堅持基于開放標(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，同時能夠靈活地滿足每個部門的特定要求?！?/p>

同時，數(shù)據(jù)對于為現(xiàn)代問題做出決策和構(gòu)建解決方案非常重要。Suraj 說：“政府應(yīng)該將數(shù)據(jù)作為一個開放的生態(tài)系統(tǒng)提供（必要時匿名和安全），因為數(shù)據(jù)將使企業(yè)和實體能夠開發(fā)對政府和公民有用的創(chuàng)新解決方案。例如，汽車制造商通過啟用多模式路線選項作為導(dǎo)航的一部分來迎合越來越注重可持續(xù)發(fā)展的一代。這是通過利用有關(guān)公共汽車時刻表、公共汽車位置、微型交通工具的可用性等的公共信息來實現(xiàn)的?！?/p>

Bhaskar總結(jié)了以下幾點政策建議：

考慮到城市人口不斷增長以及需要盡量減少與城市擴張相關(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)先進的方式發(fā)展和繁榮。

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