物聯網系統如何讓城市變得更智慧

都說，智慧城市依賴於物聯網系統。那么，城市是如何應用物聯網來提高可持續性和效率的呢。

什么是智慧城市？

智慧城市是指使用物聯網(IoT)設備和其他技術收集和傳輸信息，爲居民和政府有效管理資產和資源的城市。用智能設備改造城市，並將其納入新的項目規劃，有助於實現聯合國2030年議程中列出的17項可持續發展目標。具體而言，目標11指出：“使城市和人類住區具有包容性、安全性、復原力和可持續性。”

智慧城市是什么樣的？

我們生活的城市早在新技術出現之前就已建成。從純粹的角度來看，一個真正的智慧城市，需要使用當今最復雜的網絡計算基礎設施來規劃和建設。

2017年，Bill Gates在亞利桑那州購买了一大片土地，用於建設自己的智慧城市。該項目名爲Belmont，將成爲一座“面向未來”的城市，重點發展高速網絡、數據存儲、新制造工藝和自動駕駛汽車。

2019年，Alphabet大張旗鼓地宣布對Sidewalk Labs投資19億美元，在多倫多濱水區創建一座智慧城市。該項目名爲Quayside，總耗資39億美元。最終，該項目被取消，Alphabet將疫情作爲官方原因。不過，Quayside提出了許多數據隱私問題，因爲需要跟蹤居住者數據才能使开發項目實現互聯。

更令人鼓舞的是，有多項國際倡議從頭开始建設智慧城市，其中包括：

• 韓國松島市，耗資400億美元的項目
• 沙特阿拉伯的Neom
• 馬爾代夫的“ 漂浮之城 ”  (  Floating City)
• 豐田的“編織之城”(Woven City)
• 阿布扎比馬斯達爾城（Masdar City）
• 中國騰訊的“網絡城市(Net City)”

除了技術之外，從頭开始建設智慧城市還有一個特點：成本高昂。除了愿景之外，只有愿意進行這些大規模投資才能將這一切變爲現實。在涉及隱私問題的情況下，私人利益相關者需要通過建立在透明度，和對隱私保護的共同承諾基礎上的政府夥伴關系來贏得公民的信任。

改造現有城市，並使其變得智能

雖然目前專門建造的智慧城市僅有少數，但成熟的城市已經开始擁抱智能技術。支持智慧城市所需的許多技術已經存在。目前的挑战是以有效的方式，將這些設備和系統集成到現有基礎設施中。好在，許多城市已經在开展項目，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。
• 聖地亞哥有一個名爲“智能路燈”的計劃，該計劃使用LED燈和傳感器來幫助城市節省能源、減少光污染並提高公共安全。
• 紐約市正在使用支持WiFi的信息亭提供免費互聯網接入和手機充電站。該市還使用傳感器來跟蹤空氣質量和噪音水平等數據。
• 費城有一個名爲PhillyStat的項目，該項目使用數據幫助城市部門提高績效。
• 在巴塞羅那，覆蓋全市的傳感器網絡收集數據，用於改善交通流量、公共安全和廢物收集等。
• 阿姆斯特丹的智慧城市平台擁有一個運動激活的LED燈網絡，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量。
• 德國科隆-尼普斯區使用傳感器來監控停車位可用性和交通擁堵情況。

智慧城市設備如何相互通信？

智慧城市中的設備需要能夠相互通信。其需要共享數據，這樣整個系統才能正常運行。其的通信方式是通過物聯網設備和傳感器內置的協議。智慧城市設備通常使用各種協議相互通信。

短程協議包括以下內容：

• 藍牙低功耗(BLE)：藍牙通常用於連接耳機和手機。藍牙還可用於將傳感器相互連接或連接到中央控制系統等。
• Zigbee和Z-Wave：專爲低功耗設備而設計，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。

遠程協議包括以下內容：

• LoRa：專爲低功耗設備設計。在智慧城市中，LoRa可用於連接彼此相距較遠的傳感器或連接中央控制系統。
• NB-IoT：一種專爲低功耗設備設計的蜂窩協議。在智慧城市中，NB-IoT可用於將傳感器連接到互聯網或中央控制系統等。
• 5G：第五代蜂窩技術。提供更高的上傳和下載速度，將智能設備連接到互聯網或中央控制系統。
• 以太網：以太網是一種有线協議，通常用於將設備連接到互聯網。在智慧城市中，以太網可用於將傳感器連接到中央控制系統。
• WiFi：一種常用於將設備連接到互聯網的無线協議。
• Sig-mesh：一種無线協議，用於將電池供電的設備相互連接或連接到中央控制系統。

智慧城市響應可持續發展的號召

聯合國報告稱，到2050年，全球66%的人口將居住在城市。這種城市化趨勢將使食物、水和能源等城市資源緊張，並影響交通。智慧城市技術可以更有效地管理城市基礎設施。盡管許多城市已經應用了智能設備和傳感器，但這只是塑造未來的开始。還需要愿景，以及投資的意愿。

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