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(chǎng)深刻的變革。

物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等創(chuàng)新技術(shù)對(duì)于智慧城市概念的設(shè)計(jì)和開發(fā)變得越來越重要，連接各個(gè)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(gè)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(gè)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(guó)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(jì)和社會(huì)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(cè)空氣質(zhì)量、建筑系統(tǒng)、能源和交通等關(guān)鍵問題需要實(shí)時(shí)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(fèi)和污染、連接和保護(hù)企業(yè)和居民、改善公共交通、微流動(dòng)性、減少道路擁堵、管理資源、簡(jiǎn)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(yùn)營(yíng)和基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)多個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)的分析有助于城市官員針對(duì)任何潛在問題制定計(jì)劃并改善結(jié)果，從而提升居民、企業(yè)和游客的體驗(yàn)。

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(xiàng)服務(wù)和各個(gè)方面、分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、在中央樞紐收集多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并使用這些數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)施變革的能力，為城市規(guī)劃者和官員提供了增強(qiáng)的決策能力。

智慧城市利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)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(huì)和經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(gè)人通信設(shè)備、傳感器、相機(jī)，甚至可穿戴設(shè)備。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化運(yùn)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(jí)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(yíng)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(shí)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(jìn)關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)的實(shí)時(shí)交付。自動(dòng)化是關(guān)鍵，因?yàn)闆]有它，連接性在很大程度上是無用的。這需要對(duì)新技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行大量投資。

必須設(shè)計(jì)智能基礎(chǔ)架構(gòu)，以應(yīng)對(duì)必要的擴(kuò)展、有效處理數(shù)據(jù)，并支持準(zhǔn)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(cè)系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施可以快速、負(fù)責(zé)任地做出反應(yīng)。

面部識(shí)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(gè)例子。大量視頻片段和特定標(biāo)記必須由自動(dòng)化系統(tǒng)存儲(chǔ)、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(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)量巨大，因此必須實(shí)施強(qiáng)大的系統(tǒng)來保護(hù)私人用戶數(shù)據(jù)和實(shí)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(shí)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(gè)層面應(yīng)對(duì)幾個(gè)復(fù)雜而動(dòng)態(tài)的挑戰(zhàn)。隨著世界城市人口繼續(xù)呈指數(shù)增長(zhǎng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(shí)時(shí)解決方案，為未來的城市規(guī)劃者帶來諸多好處，但必須認(rèn)識(shí)到大規(guī)模部署這些技術(shù)的潛在缺點(diǎn)。

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(shí)，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(jī)會(huì)。