技術和數據是智慧城市的基礎。智慧城市目標是通過優化資源利用，為市民帶來更好、更高效的生活方式。現代技術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來應對日益增長的城市化和可持續性挑戰。

此外，從多個來源獲取數據以獲取信息和知識的能力是智慧城市的核心。因為，由此收集的數據使政策制定者和利益相關者能夠降低成本、優化服務運營和改進交付?？傮w而言，有助于改善城市居民的生活。

鑒于當前智慧城市的真實場景，物聯網的優勢已經變得顯而易見。此外，實時獲取數據、優化、分析和處理的集體支持能力正在使物聯網成為一個有價值的力量。

隨著現代社會與技術的傳承，物聯網技術正在自信地改變周圍的公民機構，并進一步培育智慧城市。如今，物聯網解決方案在智慧城市中的應用遍布監測交通模式、預測和管理空氣質量、控制路燈、管理廢物和水資源，以及監測公民的健康。

物聯網解決方案有助于從遠程位置收集數據。其中包括智能儀表、流量計、液位指示器、氣體傳感器、速度指示器和監控攝像頭等。Quest Global物聯網和遠程信息處理技術總監、技術總監 Suraj Nair?表示，“公民還通過智能手機上的應用程序、社交媒體對話和公共亭或支持服務等數字界面發布有關道路坑洼的信息、對所接收服務的反饋評級等，為數據做出貢獻。”

數據和網絡

LoRa Alliance首席執行官兼主席Donna Moore?強調說，由于數據為城市提供了大量機會，可以為企業、市民和環境帶來巨大利益，“作為領先的低功耗廣域網 (LPWAN) 技術，LoRaWAN是智慧城市應用的理想選擇，因為它具有成本效益、易于部署并且易于在出現新需求時進行擴展。隨著用例的增加，城市繼續受益，投資回報率也在增長。”

Silicon Labs軟件開發高級副總裁兼印度中心負責人Manish Kothari?表示，智慧城市需要靈活的無線標準來安全、大規模地部署物聯網應用，這反過來將使電網基礎設施現代化并實現跨行業創新，“Wi-SUN智能城市技術是向前邁出的重要一步，它的智能泛在網絡將幫助智慧城市電網服務提供商、公用事業公司、地方政府和其他企業，通過實現可互操作、多業務和安全的無線網狀網絡，覆蓋線路供電和電池供電節點?！?/p>

物聯網如何幫助改善智慧城市：

IoT（物聯網）可以通過多種方式幫助改善和建設智慧城市。物聯網傳感器和設備可用于監控和管理關鍵基礎設施和公用事業。智慧城市的另一個方面是通過部署以人工智能 (AI) 算法和深度學習 (DL) 為后盾的智能視頻來確保公共安全。

KYOCERA的Sudhama Dharmappa，在下表中總結了智慧城市旨在實現的一些目標以及如何在現實世界中應用物聯網來實現這些目標。

物聯網的創新應用

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全球設計與創新負責人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’應用程序，居民可以通過桌面或移動設備在其中創建、安排和管理工單。他們還可以使用它來訂閱開發中斷的警報、查看檢查預約、檢查已關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，旨在通過使城市交通工程師能夠實時識別和響應交通狀況來改善中城的交通狀況。據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——一個基于物聯網云的平臺，可以管理和監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

雖然物聯網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，需要盡早應對這些挑戰。

Aeris Communications總裁Rishi Mohan Bhatnagar博士表示：“主要挑戰之一是物聯網設備獲取的數據的安全性和隱私性。由于越來越多地收集和共享敏感信息和個人信息，可能會導致數據泄露和未經授權的訪問。政府和企業必須采取強大的數據安全措施，例如設計層面的安全性、加密和安全存儲來解決這個問題，并確保數據安全可靠?！?/p>

Manish 說：“智慧城市需要確保其物聯網基礎設施安全，以防止數據泄露和其他安全風險。具有多個連接的Wi-SUN等網狀網絡可提供更強的保護和可靠性。在網絡攻擊或颶風期間，如果一個節點關閉或受損，由于其網狀網絡，連接不會受到影響。Wi-SUN的零信任架構需要持續的身份驗證，以確保數據安全和隱私。”

IoT傳感器需要快速連接以傳輸它們收集的大量數據。大多數專家認為連通性和聯網是智慧城市面臨的突出挑戰之一。

Mass Software Solutions銷售和營銷總監Bhaskar Ganguli強調：“物聯網在智慧城市中的成功高度依賴于連通性，而有些城市地區由于網絡基礎設施差和帶寬限制而經常面臨連通性問題。這可能會阻礙物聯網設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絡技術最適合并將提供最佳結果和投資回報率。 ??LoRa Alliance??首席執行官兼主席Donna Moore表示：“城市主要由金屬和混凝土構成，任何網絡技術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據。此外，單個LoRaWAN 網關可以支持數萬個傳感器。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絡技術?！?/p>

“城市還必須評估當前的基礎設施及其未來的可行性。例如，大多數主要城市已經實現了蜂窩和Wi-Fi聯網。然而，每種技術在覆蓋范圍、電池壽命和成本方面都有不同的挑戰，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其目標，”她進一步補充道。

互操作性

KYOCERA的Sudhama Dharmappa強調了不同連接技術之間的互操作性問題，他表示：“目前，世界上大部分業務都在4G LTE網絡上運行。但智慧城市將擁有數十億臺聯網設備，實時傳輸大量數據。此外， 5G 網絡可以實現這種傳輸，但目前創建可靠且防錯的5G網絡意味著每200米安裝一個基站，這將是一個漫長而乏味的過程?！?/p>

此外，數字鴻溝是印度等發展中國家不容忽視的問題。 Quest Global物聯網和遠程信息處理技術總監、技術總監 Suraj Nair說：“隨著城市居民人口結構的變化，采用與智慧城市解決方案提供的服務相關的數字技術的準備程度會有所不同。對技術的訪問應該通過相關培訓在各種外形尺寸的設備上公平分配，以使所有公民都能利用智慧城市服務?！?/p>

Western Digital（西部數據）印度中東和TIA市場營銷高級總監Jaganathan Chelliah進一步表示擔憂，“人們可能遇到的另一個挑戰是傳感器產生的龐大數據量，”這種驚人的數據量阻礙了有效訪問、操作、并從收集到的廣泛多樣的數據世界中獲得洞察力?！?/p>

“因此，為了應對各種挑戰，政府和企業都需要自適應解決方案來處理從智能傳感器應用堆棧的小型存儲到邊緣網關服務器的所有問題，也能抵抗高溫和潮濕。Western Digital 提供各種存儲解決方案，以滿足物聯網市場不斷變化的需求，”他補充道。

此外，Seema Joshi，Electropneumatics & Hydraulics India Pvt. 高級項目經理強調了以下一些挑戰：

• 智慧城市的第一個問題是電力。我們希望安裝數百萬個傳感器，這些傳感器可以檢索有用的、可能挽救生命的數據。然而，以我們目前的能源模式，我們無法為1萬億臺設備供電，更不用說在一個城市中為100 萬臺設備供電了。
• 開源代碼漏洞：為物聯網設備開發的固件通常包含開源軟件，容易出現錯誤和漏洞。

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發展智慧城市，使其成為市民友好型和可持續發展的城市。此外，物聯網是一種相互關聯的計算設備系統，無需人與人或人與計算機的交互即可通過網絡傳輸數據。

Anritsu India Pvt Ltd 光學業務和營銷副總監 Madhukar Tripathi說：“遠程信息處理發展中心 (C DoT) 正在積極致力于一項M2M任務。CCSP是由C DoT開發的用于實現IoT/M2M通信的軟件。oneM2M匯集了物聯網解決方案堆棧中的所有組件。它避免重新發明，有利于重用現有的技術組件和標準。oneM2M 的架構在設備與通信網絡和物聯網應用之間的水平層中定義了一種通用的中間件技術。這標準化了連接設備、網關、通信網絡和云基礎設施之間的鏈接。它允許開發人員混合和匹配來自不同供應商的組件。”

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設施、以市民為中心的解決方案和大數據生成。當地機構正在根據其智慧城市計劃使用物聯網解決方案，以實現其戰略并應對共同挑戰。以“將印度轉變為數字化社會和知識經濟”為愿景的“數字印度計劃”已經啟動，目的是將印度帶入數字化時代，并確保公民可以通過電子方式獲得所有政府服務。物聯網將在實現這一目標方面發揮至關重要的作用，因此代表物聯網行業發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網的采用并使城市變得智能?！?/p>

需要支持

??Polaris Market Research??營銷經理 Milind Khangan?強調了政府可以采取的進一步促進物聯網在智慧城市中的使用的舉措，“政府可以為研發提供資金，促進物聯網標準的采用，并為企業和個人投資物聯網技術?！?/p>

“政府應該制定一套明確的指導方針、標準和框架，說明城市如何布局其物聯網基礎設施?！?/p>

此外，“政府必須堅持基于開放標準的解決方案，這將使城市內的所有部門都能從基礎設施投資中受益，同時能夠靈活地滿足每個部門的特定要求。”

同時，數據對于為現代問題做出決策和構建解決方案非常重要。Suraj 說：“政府應該將數據作為一個開放的生態系統提供（必要時匿名和安全），因為數據將使企業和實體能夠開發對政府和公民有用的創新解決方案。例如，汽車制造商通過啟用多模式路線選項作為導航的一部分來迎合越來越注重可持續發展的一代。這是通過利用有關公共汽車時刻表、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的?！?/p>

Bhaskar總結了以下幾點政策建議：

• 監管框架：政府可以建立監管框架，促進物聯網在智慧城市中的應用。這可能包括數據隱私和安全的政策和指南、互操作性標準以及部署基于物聯網的解決方案的激勵措施。
• 技能發展：政府可以投資于技能發展計劃，以培訓在智慧城市中部署和維護基于物聯網的解決方案所需的勞動力。這可能包括物聯網架構、數據分析、網絡安全和項目管理方面的培訓。
• 公民參與：政府可以通過鼓勵公民參與基于物聯網的解決方案的設計、實施和監控來關注公民參與。這可以包括移動應用程序、社交媒體和其他參與平臺，使公民能夠報告問題并提供有關基于物聯網的解決方案性能的反饋。

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的影響，智慧城市是朝著正確方向邁出的一步。此外，物聯網在智慧城市中的集成可以生成數據，這些數據有可能針對特定城市及其人口的需求和挑戰定制解決方案。

此外，應盡早解決與網絡、隱私、標準和資金等相關的挑戰，以幫助城市以可持續和技術先進的方式發展和繁榮。