建設(shè)智慧城市：集成物聯(lián)網(wǎng)和連接性

隨著城市人口不斷變化的需求和現(xiàn)代世界的挑戰(zhàn)帶來新的挑戰(zhàn)和可能性，城市的性質(zhì)正在經(jīng)歷一場深刻的變革。

物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等創(chuàng)新技術(shù)對于智慧城市概念的設(shè)計和開發(fā)變得越來越重要，連接各個層面和元素。本文將概述這些技術(shù)在這一新領(lǐng)域中的關(guān)鍵作用。

什么是智慧城市？

智慧城市被定義為一個人口中心，其采用一系列數(shù)字技術(shù)來豐富居民的生活。這與城市應(yīng)該是什么的傳統(tǒng)理論截然不同。智慧城市已被多個政府和行業(yè)思想領(lǐng)袖廣泛吹捧為未來的城市。

根據(jù)聯(lián)合國的數(shù)據(jù)，到2050年，世界上大約70%的人口將居住在城市地區(qū)，在環(huán)境、經(jīng)濟和社會影響方面給城市規(guī)劃者帶來巨大壓力。這將需要新的思維方式來確保居民的持續(xù)舒適感和城市的可持續(xù)性。

監(jiān)測空氣質(zhì)量、建筑系統(tǒng)、能源和交通等關(guān)鍵問題需要實時分析大量數(shù)據(jù)，而這在目前傳統(tǒng)的城市規(guī)劃中是不可能的。以連接性為核心的智慧城市的理念改變了這一現(xiàn)狀，并提高了居民的生活質(zhì)量。

智慧城市提供了多種解決方案，例如減少浪費和污染、連接和保護企業(yè)和居民、改善公共交通、微流動性、減少道路擁堵、管理資源、簡化治理，以及通過收集和分析開放數(shù)據(jù)提供見解。

通過利用技術(shù)，可以全面了解所有城市服務(wù)、運營和基礎(chǔ)設(shè)施。對多個實時數(shù)據(jù)點的分析有助于城市官員針對任何潛在問題制定計劃并改善結(jié)果，從而提升居民、企業(yè)和游客的體驗。

物聯(lián)網(wǎng)和連接在智慧城市中的作用

如前所述，連接性是智慧城市成功的關(guān)鍵。能夠監(jiān)控城市的每項服務(wù)和各個方面、分析實時數(shù)據(jù)、在中央樞紐收集多個數(shù)據(jù)點，并使用這些數(shù)據(jù)預(yù)測結(jié)果和實施變革的能力，為城市規(guī)劃者和官員提供了增強的決策能力。

智慧城市利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算和區(qū)塊鏈等創(chuàng)新技術(shù)，為現(xiàn)代城市規(guī)劃者面臨的環(huán)境、社會和經(jīng)濟問題提供綜合解決方案。到目前為止，這些技術(shù)已經(jīng)以有限的方式使用，使某些方面“智能”。

照明、儀表、公用事業(yè)和交通控制系統(tǒng)已經(jīng)看到了智能技術(shù)的一些集成。目前，全球各地的城市都在優(yōu)先考慮大規(guī)模連接，以改善這些城市元素和許多其他元素，并為引入完全“智能”的人口中心鋪平道路。

物聯(lián)網(wǎng)通過連接設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施來改進海量數(shù)據(jù)收集、分析和解決方案部署，無論是公用事業(yè)、交通、個人通信設(shè)備、傳感器、相機，甚至可穿戴設(shè)備。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化運行的核心是協(xié)議，其有助于通過數(shù)據(jù)中心或云在各級不同設(shè)備和組件之間傳輸數(shù)據(jù)。協(xié)議棧層次包括物理和感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用層。

當(dāng)前的挑戰(zhàn)

在智慧城市和整體智慧城市概念中部署連接性存在一些挑戰(zhàn)。例如，到目前為止，物聯(lián)網(wǎng)部署的成本在很大程度上讓城市規(guī)劃者望而卻步，這限制了物聯(lián)網(wǎng)在城市中的使用。

智慧城市規(guī)劃是一種微妙的平衡行為，需要政府、私營部門、公共組織和平民的合作。預(yù)算方面的考慮并不總是允許實施可以改善居民生活質(zhì)量的技術(shù)，以及智慧城市帶來的所有好處。

也不是所有的數(shù)據(jù)都是平等的。為了真正有效，智慧城市系統(tǒng)必須能夠優(yōu)先處理最有用或最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，以改進關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)的實時交付。自動化是關(guān)鍵，因為沒有它，連接性在很大程度上是無用的。這需要對新技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)進行大量投資。

必須設(shè)計智能基礎(chǔ)架構(gòu)，以應(yīng)對必要的擴展、有效處理數(shù)據(jù)，并支持準確的分析工具。通過這樣做，交通管理系統(tǒng)、智能電網(wǎng)和空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施可以快速、負責(zé)任地做出反應(yīng)。

面部識別是在智慧城市中占有一席之地的綜合、高度連接的新興技術(shù)的一個例子。大量視頻片段和特定標記必須由自動化系統(tǒng)存儲、處理和執(zhí)行，這帶來了技術(shù)挑戰(zhàn)和可能的道德問題。

也許與智慧城市相關(guān)的最關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一是數(shù)據(jù)安全。由于存儲和處理的數(shù)據(jù)量巨大，因此必須實施強大的系統(tǒng)來保護私人用戶數(shù)據(jù)和實用程序，免受惡意行為者、黑客攻擊和數(shù)據(jù)竊取。

未來

為了實現(xiàn)智慧城市的概念，利益相關(guān)者必須在城市規(guī)劃和日常使用的各個層面應(yīng)對幾個復(fù)雜而動態(tài)的挑戰(zhàn)。隨著世界城市人口繼續(xù)呈指數(shù)增長，社會經(jīng)濟和環(huán)境問題變得越來越明顯。

智慧城市未來的核心是連接性，雖然物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和其他創(chuàng)新技術(shù)通過連接人與城市并提供實時解決方案，為未來的城市規(guī)劃者帶來諸多好處，但必須認識到大規(guī)模部署這些技術(shù)的潛在缺點。

隨著首爾、紐約和倫敦等城市的引領(lǐng)，智慧城市正在成為現(xiàn)實，工業(yè)4.0技術(shù)成為未來城市生活的重要組成部分，為居民和游客提供更高的生活質(zhì)量，并改善商業(yè)機會。

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