智慧城市可以創(chuàng)造一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施暢通、效率提升的烏托邦,改善城市地區(qū)的生活質(zhì)量,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。其影響如此深遠(yuǎn),到2024年,智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施的收入預(yù)計(jì)將超過1000億美元。
從改善公共交通到打擊犯罪和提高能源效率,凡能想到的,智慧城市都可以做到。物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市技術(shù)的核心,并為許多此類項(xiàng)目提供動力。本文將探討物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的作用,及其各種令人印象深刻的應(yīng)用。
什么是智慧城市?
智慧城市是指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等數(shù)字解決方案優(yōu)化多種形式基礎(chǔ)設(shè)施的城市。其使用連接的設(shè)備,如燈、儀表、傳感器和其他技術(shù),利用無線和云技術(shù)實(shí)時(shí)收集和分析數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)用于制定決策,以改善公共基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)、公共交通、公用事業(yè)等。市民可以通過智能手機(jī)或其他移動設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)汽車和智能家居等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備積極參與其中。
智慧城市應(yīng)用的一些例子包括:
智能家居公用事業(yè),如水、氣、能源智能計(jì)量,使市民能夠控制和降低消費(fèi),并允許公用事業(yè)企業(yè)平衡供求。
通過監(jiān)測環(huán)境狀況,如:可能對人類有害的水條件。
利用實(shí)時(shí)監(jiān)控加強(qiáng)公共安全,傳感器和閉路電視攝像頭分布在整個(gè)城市,其數(shù)據(jù)被綜合起來預(yù)測犯罪現(xiàn)場。
智能交通,連接的車輛可以與停車計(jì)時(shí)器通信,可以引導(dǎo)電動汽車司機(jī)到最近的空車位的充電碼頭,汽車共享,智能車等。
街道照明,連接的交通燈,接收傳感器數(shù)據(jù),可以調(diào)整光線的節(jié)奏和時(shí)間,以響應(yīng)實(shí)時(shí)的交通和減少擁擠。
物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的作用是什么?
智能技術(shù)優(yōu)化了城市生活,包括流動性、基礎(chǔ)設(shè)施、公用事業(yè)以及市政和公共服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智慧城市的支柱,通過跨設(shè)備共享信息,使這些目標(biāo)成為可能,這些設(shè)備可用于改善城市范圍的基礎(chǔ)設(shè)施和功能。
物聯(lián)網(wǎng)傳感器在大多數(shù)智慧城市技術(shù)中發(fā)揮著核心作用,例如:
濕度傳感器,用于自動調(diào)整加熱系統(tǒng)或預(yù)測天氣。
壓力傳感器,用于檢測水系統(tǒng)的變化。
近距離傳感器,用于優(yōu)化停車場或?qū)嵤┙煌ü芾斫鉀Q方案。
哪些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最適合智慧城市?
雖然物聯(lián)網(wǎng)有各種各樣的應(yīng)用,但一些解決方案可以滿足特定的需求。例如,WiFi和藍(lán)牙在小規(guī)模甚至私人使用時(shí)更有效,例如智能家電或健身追蹤器和心臟監(jiān)測器等可穿戴設(shè)備。
智慧城市需要專為滿足市政需求而設(shè)計(jì)的技術(shù),而市政需求的規(guī)模通常比最大的企業(yè)還要大。解決這些需求意味著技術(shù)必須滿足特定的要求,包括高范圍和低能耗。
智慧城市傳感器分布在更大的表面區(qū)域,通常無法快速訪問,這使得更換電池等定期維護(hù)變得不切實(shí)際。其還為很多人服務(wù),增加了設(shè)備斷電或失去連接的潛在后果的風(fēng)險(xiǎn)。如果家用設(shè)備沒電了,更換電池很容易,而且只有少數(shù)人會受到影響。但智慧城市設(shè)備可能會影響數(shù)百萬人的生活。
考慮到這些因素,以下是一些適合智慧城市使用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù):
LPWAN
LPWAN(低功率廣域網(wǎng))是智慧城市中明確使用的一類技術(shù)。LPWAN提供遠(yuǎn)程通信,由小型、廉價(jià)的電池供電,可以持續(xù)使用數(shù)年。LPWAN旨在支持跨越廣闊空間的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),可以連接到所有類型的物聯(lián)網(wǎng)傳感器,使其適用于從環(huán)境監(jiān)測到資源管理的各種應(yīng)用。
需要注意的一些重要事項(xiàng)是,LPWAN只能以低速率發(fā)送少量數(shù)據(jù),因此不適合時(shí)間敏感的應(yīng)用或需要高帶寬的應(yīng)用。LPWAN的性能因不同因素而異,包括功耗、可擴(kuò)展性和范圍。
為了確保最大的可靠性、安全性和互操作性,請為用例選擇最佳的LPWAN技術(shù),并在每個(gè)項(xiàng)目中保持標(biāo)準(zhǔn)化。例如,NB-IoT和LTE-M是蜂窩LPWAN技術(shù),可以可靠地為各種智能城市應(yīng)用提供動力,例如智能計(jì)量、閃電或資產(chǎn)跟蹤。
蜂窩網(wǎng)絡(luò)
蜂窩網(wǎng)絡(luò)是最廣泛認(rèn)可和廣泛使用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形式之一。其快速高效,提供可靠的寬帶,并支持各種通信方式。
蜂窩技術(shù)也是一種快速發(fā)展的技術(shù)。5G是其最新的迭代,提供高速和超低延遲的優(yōu)勢。5G是蜂窩連接的未來,對于開發(fā)自動駕駛汽車和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)至關(guān)重要。在智慧城市規(guī)模上,蜂窩網(wǎng)絡(luò),特別是5G,可以實(shí)現(xiàn)健康行業(yè)醫(yī)療數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,支持公共安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像,以及各種工業(yè)自動化應(yīng)用。
智慧城市的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的用途非常廣泛。未來的一些應(yīng)用包括能源資產(chǎn)管理、智能交通、智能廢物管理以及空氣質(zhì)量管理等環(huán)境和健康舉措。所有這些技術(shù)都依賴于物聯(lián)網(wǎng)傳感器的功能。
例如,臺北市即將實(shí)現(xiàn)其成為世界上最具創(chuàng)新力城市之一的雄心。其舉措包括將數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)傳感器納入日常運(yùn)營的智能建筑,以減少碳排放和政府支出。
當(dāng)今城市實(shí)施智能技術(shù)的另一個(gè)例子是倫敦的SmartPark計(jì)劃。SmartPark解決方案包括超過3400個(gè)地面車輛檢測傳感器,為駕駛員提供空閑停車位的實(shí)時(shí)信息。隨著智能技術(shù)已經(jīng)發(fā)揮作用,完全連接的物聯(lián)網(wǎng)城市在未來不會太遙遠(yuǎn)。
網(wǎng)絡(luò)安全對物聯(lián)網(wǎng)智慧城市的重要性
雖然智慧城市有許多好處,但新技術(shù)往往帶來新的危險(xiǎn)。連接的增加意味著設(shè)備之間可以相互通信,但這也意味著網(wǎng)絡(luò)犯罪分子只需要破壞一臺設(shè)備就可以訪問整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這種攻擊的后果也將比以往任何時(shí)候都更加嚴(yán)重,因?yàn)檫@種攻擊能夠破壞公共基礎(chǔ)設(shè)施,使市政業(yè)務(wù)停止運(yùn)作。
這就是為什么智慧城市必須保持意識并實(shí)施必要的步驟來保護(hù)每個(gè)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)聯(lián)合國的一項(xiàng)研究,到2050年,68%的世界人口將生活在城市地區(qū)。智慧城市技術(shù)可以滿足不斷增長的人口需求,并解決城市從一開始就面臨的挑戰(zhàn)。雖然傳感器、蜂窩和連接設(shè)備對智慧城市的功能至關(guān)重要,但它們也可能使其處于危險(xiǎn)之中。
因此,面對如此大規(guī)模的項(xiàng)目,企業(yè)必須盡最大努力防止網(wǎng)絡(luò)攻擊者破壞網(wǎng)絡(luò)或破壞連接。