智(zhi)慧(hui)城市可以(yi)創造(zao)一個(ge)基(ji)礎設施順(shun)暢(chang)、效(xiao)率(lv)提升的烏(wu)托(tuo)邦(bang)，改善(shan)城(cheng)市生活(huo)質量并促進當地經濟(ji)發(fa)展。它(ta)的(de)影響是(shi)如(ru)此(ci)巨(ju)大(da)，以至于預計(ji)到(dao)2024年，智(zhi)慧(hui)城(cheng)市基(ji)礎設(she)施(shi)的收入將超(chao)過1000億美(mei)元。

從(cong)改善(shan)公共交通(tong)到解決犯(fan)罪(zui)問(wen)題(ti)和(he)提(ti)高能源效率(lv)，只(zhi)要說得(de)出(chu)，智(zhi)慧(hui)城(cheng)市(shi)都能做(zuo)到。物聯(lian)網是智慧城(cheng)市(shi)技(ji)術(shu)的核(he)心(xin)，為許(xu)多此類(lei)項(xiang)目(mu)提供動(dong)力(li)。在(zai)本文中，我(wo)們(men)將(jiang)探(tan)討物(wu)聯網(wang)在(zai)智慧城市(shi)中的(de)作用(yong)及(ji)其(qi)各種應用(yong)。

什么(me)是(shi)智慧(hui)城(cheng)市(shi)？

智(zhi)慧(hui)城市是(shi)指利(li)用物(wu)聯網(wang)技(ji)術等數(shu)字解(jie)決(jue)方案(an)優化多(duo)種基礎(chu)設(she)施的(de)城市(shi)。它(ta)們(men)使用(yong)聯(lian)網(wang)設備(bei)（如(ru)燈光(guang)、儀表、傳(chuan)感器(qi)和(he)其他技(ji)術）實時(shi)收集(ji)和(he)分(fen)析數(shu)據，并(bing)采用無線和(he)云(yun)技術。

這些(xie)數據用(yong)于制定改(gai)善(shan)公(gong)共(gong)基(ji)礎設(she)施、服(fu)務、公(gong)共(gong)交通、公(gong)共事(shi)業等的(de)決(jue)策。公(gong)民可(ke)以(yi)使用智(zhi)能(neng)手(shou)機或其(qi)他(ta)移(yi)動設(she)備、聯(lian)網汽(qi)車和(he)智(zhi)能家(jia)居(ju)等(deng)聯(lian)網(wang)設備積極(ji)參與其中(zhong)的(de)一些技(ji)術。

智(zhi)慧城市(shi)應(ying)用的(de)一(yi)些示例包(bao)括(kuo)：

智(zhi)能(neng)家居(ju)公(gong)用(yong)設(she)施(shi)：如(ru)水、煤氣、能(neng)源(yuan)智(zhi)能計(ji)量，使居(ju)民(min)能(neng)夠控(kong)制(zhi)和降低消(xiao)耗(hao)，并允許(xu)公用事(shi)業(ye)企業(ye)平衡(heng)供需(xu)通(tong)過監測(ce)環(huan)境條(tiao)件來(lai)實(shi)現環(huan)境福(fu)祉(zhi)。

利(li)用(yong)實(shi)時監(jian)控(kong)增(zeng)強公共(gong)安(an)全(quan)：傳感器(qi)和(he)閉路(lu)電視(shi)攝(she)像機部署(shu)在(zai)整(zheng)個(ge)城市，并(bing)結合它們的數據(ju)來預(yu)測犯罪現場(chang)。

智能交(jiao)通：與停車(che)計費器(qi)通信(xin)的聯網汽(qi)車、引(yin)導(dao)電動汽車駕(jia)駛員(yuan)到(dao)最(zui)近空位(wei)的充(chong)電座、汽(qi)車(che)共享(xiang)、智能汽車(che)等。

街(jie)道照(zhao)明(ming)：接收(shou)傳(chuan)感(gan)器(qi)數(shu)據(ju)的(de)聯網交通(tong)燈(deng)可以(yi)調(diao)整(zheng)燈(deng)光節(jie)奏和(he)時間(jian)，以(yi)實(shi)時響(xiang)應(ying)交通狀況并(bing)減少(shao)交(jiao)通擁(yong)堵(du)。

物聯(lian)網在(zai)智(zhi)慧城市中扮演(yan)什(shen)么(me)角色(se)？

智能技(ji)術優化(hua)城市生(sheng)活(huo)，包括交通(tong)、基礎(chu)設(she)施、公(gong)用事業以及(ji)市(shi)政和(he)公(gong)共(gong)服(fu)務。物聯(lian)網技(ji)術是(shi)智(zhi)慧(hui)城(cheng)市的(de)支(zhi)柱，它通過跨(kua)設備共享(xiang)信(xin)息來(lai)實現(xian)這些(xie)目(mu)標，這些信(xin)息(xi)可用(yong)于(yu)改(gai)善全(quan)市(shi)的基礎設施和功能。

物聯(lian)網傳(chuan)感器在大多(duo)數智(zhi)慧城市技術(shu)中(zhong)發(fa)揮(hui)著核(he)心(xin)作用(yong)，例如：

濕度(du)傳感(gan)器：用(yong)于自動(dong)調節加熱(re)系統(tong)或(huo)預(yu)測(ce)天氣(qi)。

壓(ya)力傳(chuan)感器：用于檢(jian)測(ce)水(shui)系統的變化(hua)。

接近(jin)傳感(gan)器：用于優(you)化(hua)停(ting)車(che)場或(huo)實(shi)施(shi)交通(tong)管理解(jie)決方案(an)。

哪些(xie)物聯網技術最(zui)適(shi)合智慧城市？

雖(sui)然物聯(lian)網有(you)多(duo)種(zhong)應用(yong)，但(dan)有些解決方案(an)可(ke)以滿(man)足(zu)特定(ding)需(xu)求(qiu)。例(li)如，WiFi和藍牙(ya)在較小(xiao)規模(mo)甚至(zhi)私(si)人(ren)用途(tu)上(shang)更(geng)有效，例(li)如(ru)智(zhi)能(neng)家電或健(jian)身追(zhui)蹤器(qi)和(he)心(xin)臟(zang)監測器(qi)等可穿(chuan)戴(dai)設備(bei)。

智慧城(cheng)市需要(yao)專(zhuan)門(men)設(she)計用于(yu)滿(man)足(zu)市政需(xu)求(qiu)的(de)技術(shu)，而(er)市政需(xu)求(qiu)的規模通常比(bi)最(zui)大(da)的(de)企業還(hai)要(yao)大。滿(man)足(zu)這(zhe)些需求意味著技(ji)術(shu)必須滿(man)足特定要求(qiu)，包括(kuo)高(gao)范圍和(he)低(di)能耗。

智(zhi)慧城(cheng)市(shi)傳(chuan)感器(qi)分布(bu)在更(geng)大(da)的(de)表面(mian)區域，通(tong)常(chang)無法快速訪(fang)問(wen)，因(yin)此(ci)更換電池(chi)等定期維(wei)護不切(qie)實(shi)際(ji)。它(ta)們(men)還服(fu)務于(yu)一(yi)大群(qun)人，增(zeng)加(jia)了設(she)備(bei)斷電或連接(jie)中斷可(ke)能造成的影響的風險(xian)。如(ru)果家(jia)用設備斷(duan)電，更(geng)換電池很容易(yi)，而(er)且(qie)只(zhi)有(you)少(shao)數人受(shou)到影響。但智慧(hui)城市設備(bei)可能會影響數百(bai)萬人的生(sheng)活(huo)。

考(kao)慮(lv)到(dao)這些考慮，以(yi)下是一(yi)些(xie)適(shi)合智慧(hui)城(cheng)市使用(yong)的物聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)：

低(di)功耗(hao)廣(guang)域網

LPWAN（低功耗廣域網）是(shi)專(zhuan)門(men)用于智(zhi)慧城(cheng)市的一(yi)類技(ji)術。LPWAN提(ti)供由小型(xing)廉價(jia)電池(chi)供(gong)電(dian)的長(zhang)距(ju)離通(tong)信(xin)，電池(chi)可持續使用(yong)數(shu)年(nian)。LPWAN專(zhuan)為支持廣(guang)闊(kuo)空(kong)間的(de)大規模(mo)物聯(lian)網(wang)網絡而構(gou)建(jian)，可連(lian)接到所(suo)有類(lei)型的物聯網傳(chuan)感(gan)器，適(shi)用于從環境(jing)監(jian)測(ce)到(dao)資源管理(li)等(deng)各(ge)種(zhong)應用。

需(xu)要(yao)注意的是，LPWAN只能以(yi)較(jiao)低(di)的速(su)率(lv)發送(song)少量(liang)數據，因(yin)此不(bu)適合時(shi)間(jian)敏感(gan)型應用(yong)或需要高(gao)帶寬(kuan)的(de)應(ying)用。LPWAN的(de)性(xing)能(neng)因多(duo)種(zhong)因素而(er)異，包括功耗(hao)、可(ke)擴展性和(he)范(fan)圍(wei)。

為(wei)了確保(bao)最(zui)大程度(du)的(de)可靠(kao)性、安(an)全(quan)性和互(hu)操作性，請(qing)為用例選(xuan)擇(ze)最佳的(de)LPWAN技(ji)術，并在每(mei)個(ge)項目中保(bao)持標準(zhun)化(hua)。例如(ru)，NB-IoT和LTE-M是蜂(feng)窩(wo)LPWAN技(ji)術(shu)，可(ke)以為(wei)各(ge)種(zhong)智(zhi)慧城市應用(yong)提供(gong)可(ke)靠(kao)的(de)支(zhi)持(chi)，例(li)如(ru)智能計量(liang)、閃(shan)電(dian)或(huo)資產跟(gen)蹤。

蜂(feng)窩網(wang)絡(luo)

蜂(feng)窩(wo)網絡是(shi)物(wu)聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)中(zhong)最(zui)為(wei)廣泛(fan)認(ren)可(ke)和應(ying)用的(de)形(xing)式之一，其(qi)速度快(kuai)、效(xiao)率高、寬(kuan)帶可(ke)靠(kao)，并(bing)支持多(duo)種(zhong)通信方式(shi)。

蜂窩網(wang)絡(luo)也(ye)是一項(xiang)快(kuai)速發展的(de)技(ji)術(shu)。其(qi)最(zui)新(xin)版本(ben)5G具(ju)有(you)高速(su)和超(chao)低延(yan)遲(chi)的優(you)勢。5G是蜂窩(wo)連接的(de)未(wei)來，對(dui)于(yu)開(kai)發(fa)自(zi)動駕駛(shi)汽(qi)車(che)和(he)增強(qiang)現實(shi)等(deng)技(ji)術(shu)至關重要(yao)。在(zai)智慧(hui)城(cheng)市(shi)規模上(shang)，蜂窩(wo)網(wang)絡(luo)（尤其是5G）能夠(gou)實時傳(chuan)輸(shu)醫(yi)療(liao)行(xing)業(ye)的(de)醫(yi)療(liao)數(shu)據、實時(shi)監(jian)控(kong)錄像以支持公共(gong)安全(quan)以及各種(zhong)工(gong)業(ye)自(zi)動化應用(yong)。

雖(sui)然蜂窩網絡將(jiang)在未(wei)來(lai)物聯(lian)網連(lian)接(jie)中發(fa)揮(hui)核(he)心(xin)作用，但(dan)管(guan)理蜂(feng)窩(wo)網絡(luo)可(ke)能極(ji)具挑戰(zhan)性(xing)，并且(qie)需(xu)要大(da)量(liang)電力。

智慧城市的物(wu)聯(lian)網應(ying)用

物聯網(wang)用(yong)途廣泛。未來(lai)的一(yi)些(xie)應用包(bao)括(kuo)能源資產(chan)管(guan)理(li)、智(zhi)能交(jiao)通、智(zhi)能(neng)廢(fei)物管理(li)以(yi)及(ji)空氣質量(liang)管理(li)等(deng)環境(jing)和(he)健康計(ji)劃。所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)技(ji)術都(dou)依賴物(wu)聯網傳(chuan)感(gan)器來(lai)發揮(hui)作(zuo)用(yong)。

網(wang)絡(luo)安(an)全對(dui)于(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)智(zhi)慧城市(shi)的重(zhong)要性(xing)

盡管(guan)智(zhi)慧(hui)城市具有諸多好處(chu)，但新(xin)技(ji)術往往(wang)也會(hui)帶來(lai)新(xin)的危(wei)險。連接(jie)性(xing)增強(qiang)意味著(zhe)設(she)備(bei)可以相互(hu)通(tong)信(xin)，但這(zhe)也(ye)意味著網(wang)絡犯罪(zui)分(fen)子(zi)只(zhi)需(xu)入侵(qin)一臺設(she)備(bei)即可訪(fang)問(wen)整個(ge)網(wang)絡(luo)。此類攻擊(ji)的(de)后果也將比以往任何時候(hou)都(dou)更加嚴重，因為(wei)攻擊(ji)可能會破(po)壞(huai)公共基(ji)礎設(she)施(shi)并(bing)停止(zhi)市政運(yun)營(ying)。這(zhe)就是為(wei)什么智(zhi)慧城市(shi)必(bi)須保持警惕并采(cai)取(qu)必要(yao)措施保護每個設(she)備(bei)和網絡。

智(zhi)慧城市(shi)必(bi)須(xu)是(shi)安全的(de)城市(shi)

根據(ju)聯(lian)合(he)國的(de)一(yi)項研(yan)究，到2050年(nian)，全(quan)球(qiu)68%的(de)人口將(jiang)居住(zhu)在城市(shi)地區(qu)。智慧(hui)城(cheng)市技(ji)術(shu)可以滿(man)足(zu)不斷(duan)增(zeng)長的人(ren)口的(de)需求(qiu)，并應(ying)對(dui)城市(shi)從(cong)一(yi)開始(shi)就(jiu)面臨(lin)的挑戰。雖然傳(chuan)感器、蜂(feng)窩(wo)和(he)聯(lian)網設備(bei)對(dui)于(yu)智(zhi)慧(hui)城(cheng)市功能至關重(zhong)要(yao)，但(dan)它們也(ye)可(ke)能帶來(lai)風險。