什么是智慧城市？

智慧城市是指使用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備和其他技術(shù)收集和傳輸信息，為居民和政府有效管理資產(chǎn)和資源的城市。用智能設(shè)備改造城市，并將其納入新的項(xiàng)目規(guī)劃，有助于實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國(guó)2030年議程中列出的17項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。具體而言，目標(biāo)11指出：“使城市和人類住區(qū)具有包容性、安全性、復(fù)原力和可持續(xù)性。”

智慧城市是什么樣的？

我們生活的城市早在新技術(shù)出現(xiàn)之前就已建成。從純粹的角度來看，一個(gè)真正的智慧城市，需要使用當(dāng)今最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施來規(guī)劃和建設(shè)。

2017年，Bill Gates在亞利桑那州購(gòu)買了一大片土地，用于建設(shè)自己的智慧城市。該項(xiàng)目名為Belmont，將成為一座“面向未來”的城市，重點(diǎn)發(fā)展高速網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、新制造工藝和自動(dòng)駕駛汽車。

2019年，Alphabet大張旗鼓地宣布對(duì)Sidewalk

Labs投資19億美元，在多倫多濱水區(qū)創(chuàng)建一座智慧城市。該項(xiàng)目名為Quayside，總耗資39億美元。最終，該項(xiàng)目被取消，Alphabet將疫情作為官方原因。不過，Quayside提出了許多數(shù)據(jù)隱私問題，因?yàn)樾枰櫨幼≌邤?shù)據(jù)才能使開發(fā)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

更令人鼓舞的是，有多項(xiàng)國(guó)際倡議從頭開始建設(shè)智慧城市，其中包括：

• 韓國(guó)松島市，耗資400億美元的項(xiàng)目
• 沙特阿拉伯的Neom
• 馬爾代夫的水上城市
• 豐田編織城
• 阿布扎比馬斯達(dá)爾城
• 中國(guó)騰訊的網(wǎng)城

除了技術(shù)之外，從頭開始建設(shè)智慧城市還有一個(gè)特點(diǎn)：成本高昂。除了愿景之外，只有愿意進(jìn)行這些大規(guī)模投資才能將這一切變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。在涉及隱私問題的情況下，私人利益相關(guān)者需要通過建立在透明度，和對(duì)隱私保護(hù)的共同承諾基礎(chǔ)上的政府伙伴關(guān)系來贏得公民的信任。

改造現(xiàn)有城市，并使其變得智能

雖然目前專門建造的智慧城市僅有少數(shù)，但成熟的城市已經(jīng)開始擁抱智能技術(shù)。支持智慧城市所需的許多技術(shù)已經(jīng)存在。目前的挑戰(zhàn)是以有效的方式，將這些設(shè)備和系統(tǒng)集成到現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施中。好在，許多城市已經(jīng)在開展項(xiàng)目，其中包括：

• 洛杉磯正在使用傳感器和人工智能來幫助管理交通流量。
• 圣地亞哥有一個(gè)名為“智能路燈”的計(jì)劃，該計(jì)劃使用LED燈和傳感器來幫助城市節(jié)省能源、減少光污染并提高公共安全。
• 紐約市正在使用支持WiFi的信息亭提供免費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)接入和手機(jī)充電站。該市還使用傳感器來跟蹤空氣質(zhì)量和噪音水平等數(shù)據(jù)。
• 費(fèi)城有一個(gè)名為PhillyStat的項(xiàng)目，該項(xiàng)目使用數(shù)據(jù)幫助城市部門提高績(jī)效。
• 在巴塞羅那，覆蓋全市的傳感器網(wǎng)絡(luò)收集數(shù)據(jù)，用于改善交通流量、公共安全和廢物收集等。
• 阿姆斯特丹的智慧城市平臺(tái)擁有一個(gè)運(yùn)動(dòng)激活的LED燈網(wǎng)絡(luò)，由行人和騎自行車的人激活。該市還使用傳感器來跟蹤空氣質(zhì)量。
• 德國(guó)科隆-尼普斯區(qū)使用傳感器來監(jiān)控停車位可用性和交通擁堵情況。

智慧城市設(shè)備如何相互通信?

智慧城市中的設(shè)備需要能夠相互通信。其需要共享數(shù)據(jù)，這樣整個(gè)系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。其的通信方式是通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器內(nèi)置的協(xié)議。智慧城市設(shè)備通常使用各種協(xié)議相互通信。

短程協(xié)議包括以下內(nèi)容：

• 藍(lán)牙低功耗(BLE)：藍(lán)牙通常用于連接耳機(jī)和手機(jī)。藍(lán)牙還可用于將傳感器相互連接或連接到中央控制系統(tǒng)等。
• Zigbee和Z-Wave：專為低功耗設(shè)備而設(shè)計(jì)，Zigbee可以將電池供電的傳感器相互連接或連接到中央控制系統(tǒng)。

遠(yuǎn)程協(xié)議包括以下內(nèi)容：

• LoRa：專為低功耗設(shè)備設(shè)計(jì)。在智慧城市中，LoRa可用于連接彼此相距較遠(yuǎn)的傳感器或連接中央控制系統(tǒng)。
• NB-IoT：一種專為低功耗設(shè)備設(shè)計(jì)的蜂窩協(xié)議。在智慧城市中，NB-IoT可用于將傳感器連接到互聯(lián)網(wǎng)或中央控制系統(tǒng)等。
• 5G：第五代蜂窩技術(shù)。提供更高的上傳和下載速度，將智能設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)或中央控制系統(tǒng)。
• 以太網(wǎng)：以太網(wǎng)是一種有線協(xié)議，通常用于將設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)。在智慧城市中，以太網(wǎng)可用于將傳感器連接到中央控制系統(tǒng)。
• WiFi：一種常用于將設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)的無線協(xié)議。
• Sig-mesh：一種無線協(xié)議，用于將電池供電的設(shè)備相互連接或連接到中央控制系統(tǒng)。

智慧城市響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召

聯(lián)合國(guó)報(bào)告稱，到2050年，全球66%的人口將居住在城市。這種城市化趨勢(shì)將使食物、水和能源等城市資源緊張，并影響交通。智慧城市技術(shù)可以更有效地管理城市基礎(chǔ)設(shè)施。盡管許多城市已經(jīng)應(yīng)用了智能設(shè)備和傳感器，但這只是塑造未來的開始。還需要愿景，以及投資的意愿。