據聯合國預測,到2050年,地球上將有九十六億人,在其中66%以上的人將生存在城市區域。這些人口增長將給大都市區造成極大的壓力,要求它們合理有效地管理資源并向其居民提供其賴以生存與生活所需的物品,這就是我們的城市必須要變得更為智慧的緣故。
智慧城市不只是一個理念或對未來的希望。智慧城市是主要由數據信息和通信技術(ICT)構成的構架,用作研發、布署和推動可持續發展實踐活動,以應對日益突出的城市化挑戰。民眾也可以使用智能手機和移動設備,及其聯網的汽車和房屋,以各種方式與智慧城市生態系統互動。將設備和數據信息與城市的物理基礎設施建設和服務進行配對可以節省成本并提升 可持續性。
社區也可以在物聯網的幫助下改進能源分配、簡化垃圾收集、減輕交通擁堵,甚至是改進空氣質量。
1)連接的交通指示燈從傳感器和汽車獲取數據,以調節交通指示燈的節奏和時間以響應實時交通,進而減輕道路擁擠。
2)連接的汽車掃描儀與停車收費表和電動汽車(EV)快速充電基座通信,并將駕駛人員指引至最近的可用地點。
3)智能垃圾桶會自動將數據信息發送至廢物管理公司,并依據需要合理安排清理時間,而不是依照預先計劃的時刻表。
4)民眾的智能手機將變成具備數字證書的移動駕駛執照和身份證,進而加速并簡化了對城市和地方政府服務的訪問。
5)這些智慧城市技術共同優化了基礎設施建設、移動性、公共服務和公用事業。
我們為何需要智慧城市:城鎮化是一個永無止境的現象。現如今,全球54%的人口定居在城市中,這一百分比預測到2050年將達到66%。再加上整體人口的增漲,城市化將在未來三年內為城市增添二十五億人口。環境、社會和經濟的可持續發展是必須要緊跟這些迅速擴張的步伐,而這些迅速擴張使我們城市的資源負擔沉重。
物聯網技術如何使城市變得更聰明、更好:安全可靠的無線連接和物聯網技術正在將城市生活的傳統元素(如路燈)轉化為功能擴展的新一代智能照明平臺,包括集成太陽能和連接到基于云的中央控制系統,該系統連接到生態系統中的其它資產。
一、是什么讓智慧城市變成現實?
1、適用智慧城市的無線技術:所有智慧城市應用的首個基本構成部分全部都是安全可靠、無處不在的無線連接。雖然沒有全能的解決方案,但持續發展的低功耗廣域網(LPWAN)技術因其成本效益和普適性而非常適合大部分智慧城市應用。這些技術包含LTECatM、NB-IoT、LoRa、藍牙及其它一些技術,這些技術都為互聯城市的發展作出了貢獻。5G技術的出現預測將是一個分水嶺,它將智慧城市技術引向主流并加快新的布署。
2、打開數據倉庫:可持續性智慧城市的主要驅動力是復雜生態系統中的所有參與者共享數據信息,并將其與實時分析的場景數據信息融合起來。這就是實時作出明智決策的方式。
眾多部門務必合作,通過分析實時場景數據信息來獲得更好的、可持續性的成果,這些數據信息在特定于部門的數據信息和運營技術(OT)系統之間共享。
3、智慧城市能否得到保護和信任:聯網的攝像機、智能道路系統和公共安全監控系統能夠 在需要時給予額外的保護和緊急支持。
1)但是,怎樣才能保護智慧城市自身免遭漏洞影響呢?
2)我們怎樣才能預防黑客攻擊、網絡攻擊和數據信息盜竊?
3)在眾多參與者共享數據信息的城市中,我們怎樣才能相信參與者便是他們所說的身份?
所有的智慧城市生態系統戰略合作伙伴,包含政府機構、公司企業、軟件供應商、設備制造商、能源供應商和網絡服務提供商,務必盡自己的一份力量并融合符合四個核心安全目標(即可用性、完整性、機密性和責任制)的解決方案。為了更好地完成這些安全核心目標,需要將強大的身份驗證和ID管理解決方案集成到生態系統中,以確保僅與授權方共享數據信息。
4、智慧城市怎么盈利:在物聯網和智慧城市時代,數據信息是新的石油。為了更好地使智慧城市蓬勃發展,我們需要建立可持續性的商業模式,以推動所有生態系統參與者的成功。軟件務必融進物聯網解決方案的構架中,以便于所有生態系統貢獻者受益;這包含OEM、開發商、集成商、政府機構等。通過運用廣泛的連接性、開放數據信息、端到端安全性和軟件貨幣化解決方案,我們可以調節持續發展的智慧城市需求,為所有生態系統戰略合作伙伴給予極大改善的體驗。
這是有關于智慧城市如何使用機器對機器(M2M)技術為其民眾創建更好環境的一些事實。
1)智慧城市利用我們一天二十四小時生成的持續擴展的數字數據信息。
2)智慧城市采集有關能源消耗、交通流量甚至公共Wi-Fi應用情況的數據信息。
3)一些城市正在應用支持傳感器的設備,通過采集有關下水道、空氣質量和廢棄物的詳細信息來協助監控城市的環境影響。
4)城市數據采集的成功之一是引進了智能電表,該電表將我們的電力消耗量傳遞給公用事業企業。
5)數據加密相對于數據安全尤為重要。
6)IBM說,全球數據信息的90%是在過去的2年中形成的。這意味著數據科學家正努力研究所有含義及其怎樣更好地運用它。
二、智慧城市有多智能?
不論城市在技術性和機械設備方面有多專業,只要它可以自行分析、預測和整合事物,就可以稱之為智慧城市。好的人工智能和物聯網毫無疑問是解決此問題的方法,而且在極大程度上讓基礎設施建設更智能、更高效。讓我們看一些適用社會各個行業領域的創新型智慧城市解決方案。
1、安全和安保解決方案
不論是發電、輸電還是配電,公用事業企業都務必保護其基礎設施建設、財產和人員免遭惡意毀壞、盜竊和惡意攻擊。傳統的安全防范措施包含訪問控制、入侵檢測和視頻監控。現如今,歸功于不斷加快的進步,當今的技術性可以阻止、檢測、延遲、評估、通信和響應物理和網絡安全威脅的能力遠遠地超出了數年前。
2、能源效率與監測
經營熱電聯產或鍋爐系統的企業可以利用主能源控制(MEC)遠程Web門戶迅速輕松地瀏覽有關系統數據信息。可以應用任意市售的臺式PC或智能手機來讀取數據信息。當前運行值的可視化可確保對系統進行全面的概述,及其便捷且經濟高效的遠程監控。MECRemote還為提供遠程博世服務專家的全面的支持。例如,故障分析或參數化可以迅速有效地進行。這樣可以改善服務成本并提升系統可用性。
3、機動性和車隊管理
現如今的遠程信息處理服務為車隊營運商提供了詳細的實時信息,以實現智能車隊管理。這些服務使他們可以縮減每輛車的成本費用,更合理有效地分配檢查和維修的時間,并更便捷地管理車輛的利用率。該管理過程致力于提升車輛狀況和維修方面的透明度。諸如分配檢查和維修之類的益處縮減了許多 時間和成本,從而提升了車隊的生產率。
4、建筑連接和自動化
互聯建筑解決方案將商業建筑內的主要建筑設備連接在一起。軟件分析和解釋建筑數據信息并將其轉換為有價值的信息。它使建筑物的所有者和管理者可以遠程監控和控制建筑物及其基礎設施建設。它利用空間管理逐步為數據驅動的業務模型啟用新服務,并優化應用效率。此處的預測性維護也可以節省開支和提高效益。
5、電子政務與數據管理
中央通訊和集成化平臺連接市政工程和公共服務。將城市地區和街道社區的利益相關者與公共基礎設施建設的某些部分及其它服務供應商關聯在一起。現如今的技術和勞動力有能力將廢料變成黃金,并比過去更快,更安全地開發新的智慧城市服務。考慮到街道社區有關信息,可以用更好的方式展示可用數據信息。另一個關鍵步驟可能是運用可提供實時信息和服務的移動應用。
6、電子出行和充電
免費的充電應用使電動汽車的駕駛人員可以運用公共充電基礎設施便捷地為汽車充電。運用這些應用,你基本上可以找到和運用任何支持互聯網的公共充電點。不論何時何地,電動移動都變得容易。根據更快的電動交通,駕駛人員可以上網、搜索并預留可以用的充電位。而且,他們可以根據單一合同訪問給定平臺上的所有公共充電點,進而使他們基本上無需考慮充電時間和成本。
7、氣候變化與監測
小氣候監測系統是一個綜合性的空氣質量監測系統,可協助測量和評定指定區域中的空氣污染物濃度。政府機構和行業領域都可以運用從系統中搜集的數據信息指標來制訂嚴苛的空氣污染控制措施。對當前和未來環境空氣污染程度的趨向進行評定和預測,并與實時安全性和合規性跟蹤系統集成。
上述提及的適應性強的解決方案對于很多發展中國家依然不可行,系統化的方法和持續發展是小時需求和最重要的資源。讓我們也看看市場上的一些最新產品,它們一定會帶來最初的變化。
三、何時才能夠真正實現?
下一波工業革命的浪潮是由人工智能技術和機器人技術推動的,它們將提供比我們現階段擁有的解決方案更多的可拓展解決方案。現如今,我們以負責任的方式應對社會政治、經濟和醫療保健方面的挑戰擁有了新的起點。勞動力也越來越實現自動化和機器人化,交付機器人和無人駕駛飛機的測試正在加快步伐。自動化控制系統正在監測、調整和優化交通流量。
現階段,很多國家依然依賴不可再生能源,為我們的汽車提供燃料的汽油和柴油也為我們的污染程度提供了燃料。因此,安全、可持續的智慧城市已經成為世界各國關注的重點。在物聯網、人工智能等技術的推動下,我們的城市地區將變得越來越智能。