智慧城市的十大新興技術

“物聯網”一詞始於1999年，始於20世紀90年代互聯網技術的發展。物聯網是一個由物理設備組成的網絡，其與環境、交通、農業、醫學、教育、社會等領域相互作用。據統計，未來30年，城市人口將增長10%以上，到2050年，城市人口將增長70%以上。傳感器、執行器和移動設備等數字設備的使用正在急劇擴大。這些設備優先處理工作，並與其他“物聯網”進行交互。物聯網加速了企業、政府機構、醫藥機構和消費者應用的創建。

智慧城市將在農業、醫療保健、交通管理、閃電、能源領域等各個領域採用這種智能技術。在物聯網應用的幫助下，物聯網將解決發達城市的主要問題，這些城市的基礎設施和設施快速發展，確保了智慧城市的關鍵環節，特別是供水、電力服務、交通燈、照明、醫療保健系統等基本城市系統。

以下是對智能城市的新興技術進行了快速概述。

智慧農業

智慧農業技術已成爲傳統農業和現代農業的有力支撐。這項技術依賴於各種智慧農業設備、創新和應用。智慧農業負責農業現代化，採用有助於評估土壤溼度、有用物質百分比、土壤中除草劑百分比以及分析土壤種植能力的技術。土地面積越大，智能技術在農業領域的應用就越重要。智慧農業利用現代技術的概念來提高產品的產量、數量和質量，幫助農民完成艱巨的任務，並監控農場、設備和作物。智慧農業的基本概念是雲計算、霧計算和邊緣計算。

雲計算是一種計算範式，用於將任何事物提供爲服務，從而使服務虛擬化、匯集、共享，並且可以以最少的管理工作快速配置和發布。雲計算的主要特點是數據採集、遠程存儲、在线農業專家咨詢、天氣預報、土地記錄自動化等。

霧計算是一個高度虛擬化的平台，在終端設備和傳統雲計算數據中心之間提供計算、存儲和網絡服務，通常位於網絡邊緣，但不限於此。簡而言之，霧計算支持處理無人機、傳感器、計算機設備、機器和用戶產生的大量數據。

邊緣計算是指允許在網絡邊緣對代表雲服務的下遊數據和代表物聯網服務的上遊數據執行計算的支持技術。邊緣計算主要應用於害蟲識別、農產品溯源、智能管理等農業應用。

基於雲、霧和邊緣計算的農業適用於動物、農作物、溫室、灌溉、土壤和天氣管理。此外，這項技術有助於監測動物、分析其行爲、控制農藥用量、分析環境條件、分析物流（運輸和商業）、估計作物生長以及監測空氣和水。

智能建築

智能建築具有室內舒適性、能源安全性、舒適性和可持續性等優點。智能建築可以構建用於氣候控制、安全系統、能源監控、數據存儲、供暖系統、通風和照明的設備系統。智能建築的主要解決方案是蜂窩。蜂窩具有靈活性強、一個系統、部署方便等特點。

蜂窩採用完全分布式架構，沒有中心，也不依賴固定拓撲。智能節點僅與鄰居進行通信。智能節點聯網後，所有本地和全局協作任務都在本地網絡中完成，無需遠程中心。一般的分布式應用可以使智能節點爲操作任務生成所需的拓撲。這樣，系統在運行過程中支持即插即用功能，即新的節點可以動態地加入通信網絡。此外，得益於拓撲維護機制，即使由於節點故障導致原有的通信拓撲發生變化，系統也能自動生成新的拓撲，而不會崩潰。這顯著提高了系統的靈活性和穩定性。

智能交通燈系統

智能交通燈系統提高了道路安全，優化了交通擁堵，控制了交通流量，創建了秩序系統，並允許安全過馬路。“智能交通燈控制系統”一詞是指利用傳感器和算法來控制和優化車輛交通。實時交通數據分析，使系統能夠微調交通燈並改善交通流量，從而最大限度地減少擁堵，並最大限度地提高安全性。控制系統可以使用機器學習模型和優化技術，來減少行駛時間或找到各種交通信號參數之間的關系。智能交通燈控制系統通常比傳統交通燈控制系統更先進、更復雜。

智能停車

智能停車系統將有望解決現代城市的停車位分配問題。智慧停車系統是智慧城市概念中的一個重要難題。主要問題是發達地區和人口稠密地區停車位稀缺。該系統包括各種智能停車工具、應用和傳感器。在研究中描述了各種智能停車系統調查。有諸如採用基於雲的平台來提供數據存儲、管理和處理設施的調查。多智能體系統使用智能體網絡在駕駛員和智能停車系統之間進行協調。基於無线射頻識別技術，提出一種基於傳感器和執行器的自動停車場管理系統。

智能家居

智能家居產品呈現出智能家居平台的快速發展。例如，Amazon Alexa，以Alexa智能產品爲核心，提供一個實現智能家居產品連接的平台。另一個例子是Panasonic，其提供了一個控制空調的平台。Google創建了Fuchsia OS，Huawei創建了Harmony OS。智能家居包括對照明、門窗等電器的家庭控制。使用智能家居產品的主要目標是創造更舒適的家居環境，並提供強大的安全系統。

智能廢物管理

智能廢物管理包括有機廢物和可回收廢物的分離、智能垃圾箱、廢物監控和跟蹤、廢物分類機器人、塑料熱解以及區分化石和現代材料。這樣的系統肯定會涉及到人工智能。在廢物物流中使用人工智能，可以減少運輸距離最多36.8%，節省成本最多13.35%，節省時間最多28.22%。人工智能可以識別和分類廢物，准確率從72.8%到99.95%不等。人工智能與化學分析相結合，提高了廢物熱解、碳排放估算和能源轉換。

人工智能在廢物管理方面非常發達。此類技術在奧地利、德國、美國、英國、新加坡、韓國、日本、新西蘭和加拿大等發達國家得到應用。這些國家已經开始實施廢物管理智能技術，以最大限度地提高資源利用率、效率和回收機會。人工智能在固體廢物分類和處理方面尤其值得推薦。智能廢物管理優化物流和運輸，識別和減少非法傾倒，使用智能垃圾箱系統的廢物分類機器人，基於傳感器的廢物監測，廢物產生的預測模型，識別固體廢物中的生物和化石碳，並優化熱解。

區塊鏈與智慧城市

先進技術加速了智慧城市的發展。區塊鏈可以定義爲“一種數字化、去中心化和分布式的分類账，在這種分類账中，交易按時間順序進行記錄和添加，以創建永久的、防篡改的記錄。”

在智慧城市中使用區塊鏈技術將提高透明度，並通過其交易不變性提供信任和問責層。區塊鏈被認爲可以保護敏感數據的通信，並提高智慧城市平台的互操作性。區塊鏈技術將改善道路交通，減少能源消耗、優化安全性，並最大限度地減少污染。這將帶來智能移動、公共交通實時交通、支付服務、智能停車系統和電動自行車跟蹤的好處。在醫療保健系統中，區塊鏈將用於醫療工作的去中心化，並提供對患者醫療記錄的實時訪問。

智能照明

智能照明是智慧城市的衆多創新之一。該系統可以借助低功耗LED，以及智能燈控制器和網絡連接來實現。這項技術還包括未來展望的Li-Fi、光遺傳學和6G。根據節能之外的研究，由於每個智能路燈都需要具備雙向通信能力，因此照明基礎設施將形成一個無處不在的全市通信網絡，到達每個有智能燈具的地方。除了能夠獨立地遠程控制每個燈具，以及遠程監控其功能參數(功耗、燈溫、電氣參數)之外，這個廣泛的網絡還允許收集傳感器收集的數據(空氣污染、車輛交通、水淹等)，這些傳感器可能安裝在路燈上，或者由位於其周圍的物聯網無线設備傳輸。

智能健康

智能健康設備的潛在用途是健康監測（體內和身體上的可穿戴設備可以檢測人體的人體活動，監測心髒活動、血管和大腦工作，分析人體行爲並測量健康狀況）、爲患者提供健康信息支持（通過物聯網應用或體內設備提醒患者按時服藥）、服務改進（物聯網可以幫助連接急救車輛、識別事故嚴重程度並將事故位置發送給急救車輛）、收集信息數據分析（物聯網健康設備將生成大量健康數據，並對其進行分析、挖掘或使用）。

各種智能手表、智能手環、智能應用以及政府機構在醫療保健應用开發中的廣泛發展，必然會竊取患者的隱私，因爲無法保證這些個人數據會被黑客獲取。這一步非常敏感，因此在法律的幫助下改善數據隱私非常重要，並爲那些不想使用電子健康應用的人提出替代方案。

智能電網

智能電網技術是將電力行業帶入可靠性、可用性和效率新時代的手段。但同時，由於其數字化和用電安全方面的薄弱，這是一個滑坡。

智能電網的運行包括使用軟件、硬件和技術，幫助電力企業識別，並立即糾正發電和需求之間的不平衡，以提高服務質量、提高能源可靠性和降低成本。智能電網是通往智慧城市的一個過渡，其將使我們能夠連接所有的通信技術，因爲各種應用可以提供大量信息。電力系統的管理不僅需要人工智能工具的支持，還需要機械工具的支持。使用機械工具將有助於防止網絡攻擊的發生。由於智能電網對通信網絡的傳輸、感知和控制數據提出了很高的要求，以提高其在能源生產、傳輸和交付等方面的效率，因此很容易受到各種類型的網絡攻擊。

相關推薦：

• 什么是智慧城市？技術創新解釋
• 智能停車：城市高效停車管理的關鍵
• 人工智能如何幫助我們實現智慧城市夢想

---

標題：智慧城市的十大新興技術

地址：https://www.utechfun.com/post/325926.html