物聯(lián)網(wǎng)在塑造智慧城市中的作用

　　隨著人們越來越多地從農(nóng)村遷移到城市，尋求更好的經(jīng)濟機會和更高的生活水平，現(xiàn)代城市面臨著挑戰(zhàn)。到 2050 年，全球約有 68% 的人口將居住在城市環(huán)境中，這將給現(xiàn)有的基礎設施和資源配置帶來巨大壓力。

　　城市正在采用智慧城市計劃來應對這些挑戰(zhàn)，利用物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 作為數(shù)據(jù)驅動決策和優(yōu)化城市運營的基石。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)，到 2028 年，中東和非洲的物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將超過 302 億美元，2023 年至 2028 年的復合年增長率 (CAGR) 強勁達到 10.9%。這一令人印象深刻的增長軌跡凸顯了物聯(lián)網(wǎng)在我們生活中日益重要的作用。

　　為什么人工智能和物聯(lián)網(wǎng)之間的協(xié)同作用至關重要

　　物聯(lián)網(wǎng)的真正力量在于它與數(shù)據(jù)分析和人工智能 (AI) 的無縫集成，其中來自連接設備的數(shù)據(jù)被轉化為可操作的見解。人工智能時代的智慧城市利用人工智能分析大量數(shù)據(jù)流的能力，實現(xiàn)智能決策和高效的資源管理。通過物聯(lián)網(wǎng)設備和網(wǎng)絡收集的原始數(shù)據(jù)是城市智能的基礎。

　　高級分析平臺利用機器學習 (ML) 算法和人工智能從這些數(shù)據(jù)中提取有意義的見解。同時，預測模型可以預測資源需求和潛在的基礎設施故障，異常檢測可以迅速識別和緩解環(huán)境危害和安全威脅。

　　物聯(lián)網(wǎng)和人工智能之間的協(xié)同作用推動城市走向更大的創(chuàng)新、可持續(xù)性和響應能力。隨著這種整合的推進，人工智能驅動的分析將把城市轉變?yōu)樾屎涂沙掷m(xù)性的中心，在釋放物聯(lián)網(wǎng)的全部潛力和將城市塑造成更智能、更具適應性的環(huán)境中發(fā)揮重要作用。

　　從基礎層面來看，強大的智慧城市生態(tài)系統(tǒng)取決于多個關鍵組件的無縫集成：密集部署的無處不在的傳感器網(wǎng)絡基礎設施，包括環(huán)境傳感器、交通流量監(jiān)測器、智能儀表和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，構成了實時數(shù)據(jù)采集的基礎。

　　從不同來源(包括傳統(tǒng)基礎設施系統(tǒng)和公民生成的數(shù)據(jù))獲取和協(xié)調異構數(shù)據(jù)流的能力對于全面的城市分析至關重要?？蓴U展且安全的數(shù)據(jù)存儲解決方案和高性能計算能力對于處理海量數(shù)據(jù)集和生成可操作的見解至關重要。

　　智慧城市的核心技術

　　智慧城市的基礎是多種技術。邊緣計算在更靠近源頭的地方處理數(shù)據(jù)，可最大限度地減少延遲，并為交通管理和應急響應等關鍵應用提供實時決策。通過將計算任務從集中式數(shù)據(jù)中心轉移到邊緣設備，邊緣計算可最大限度地減少傳輸和處理數(shù)據(jù)所需的時間，從而縮短響應時間并提高系統(tǒng)性能。這對于交通管理和應急響應等延遲敏感型應用尤其有益，因為快速決策至關重要。

　　然后，來自邊緣設備的處理后數(shù)據(jù)可以輸入到數(shù)字孿生中：物理基礎設施的虛擬副本，可模擬各種場景并為城市規(guī)劃、資源分配和災難準備方面的決策提供信息。這些甚至可以以 3D 形式可視化，提供對物理環(huán)境的清晰直觀的理解。高級分析工具進一步用于處理和分析來自數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)預測建模、場景分析和優(yōu)化。

　　然后是高級連接解決方案。低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) 已成為城市環(huán)境中大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署的關鍵。常見的例子包括 NB-IoT 和 LoRaWAN。NB-IoT 是一種基于蜂窩的 LPWAN 技術，它利用現(xiàn)有的蜂窩基礎設施來提供增強的覆蓋范圍、安全性和省電功能。它的窄帶調制和與現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡的集成使其成為各種物聯(lián)網(wǎng)應用的理想選擇。

　　LoRaWAN 是另一個著名的 LPWAN 標準，以其遠程通信和低功耗而聞名，非常適合需要廣泛覆蓋的智能城市應用。對于偏遠地區(qū)，低地球軌道 (LEO)、中地球軌道 (MEO) 和地球靜止軌道 (GEO) 等衛(wèi)星連接可提供一系列延遲和覆蓋解決方案，以滿足偏遠地區(qū)的廣泛物聯(lián)網(wǎng)需求。

　　考察真正智慧城市的成功案例

　　近年來，市政當局和房地產(chǎn)開發(fā)商一直處于實施智慧城市物聯(lián)網(wǎng)解決方案的最前沿。例如，巴塞羅那市部署了一個廣泛的傳感器網(wǎng)絡來監(jiān)測交通流量、空氣質量和噪音水平，從而為城市規(guī)劃和資源分配提供實時數(shù)據(jù)驅動的決策。

　　阿拉伯聯(lián)合酋長國的迪拜多種商品中心實施了一個智能區(qū)域平臺，將朱美拉湖塔轉變?yōu)橐粋€智能和可持續(xù)的區(qū)域。該解決方案利用5G網(wǎng)絡覆蓋、智能亭和停車傳感器等先進技術，全天候監(jiān)控，提升社區(qū)體驗。

　　在亞洲，作為可持續(xù)發(fā)展倡議的一部分，新加坡的目標是到2030年實現(xiàn)80%的綠色建筑。其強大的公共安全基礎設施包括超過10萬個閉路電視攝像頭。以大士南焚燒廠為代表的廢物管理措施，最大限度地減少了垃圾填埋場的使用，并為6萬多戶家庭發(fā)電。

　　房地產(chǎn)開發(fā)商正在利用物聯(lián)網(wǎng)來提高其物業(yè)的價值、效率和可持續(xù)性，并通過監(jiān)控從暖通空調系統(tǒng)到電器等各個領域的能源使用情況來優(yōu)化建筑物的能源消耗。占用感測改善了HVAC控制和照明調節(jié)，而預測性維護有助于防止代價高昂的停機時間并延長建筑資產(chǎn)的使用壽命。

　　對于居民來說，支持物聯(lián)網(wǎng)的家庭可以遠程管理照明、溫度、安全和娛樂系統(tǒng)。智能家居設備還與能源管理系統(tǒng)集成，以優(yōu)化消耗和成本。為了確保在當前和未來項目中成功部署，開發(fā)人員必須解決網(wǎng)絡連接、數(shù)據(jù)安全、互操作性、可擴展性和維護等因素。

　　實現(xiàn)智慧城市需要克服的挑戰(zhàn)

　　保護龐大的互聯(lián)設備網(wǎng)絡需要強大的網(wǎng)絡安全協(xié)議和持續(xù)的漏洞評估，以減輕網(wǎng)絡攻擊和數(shù)據(jù)泄露。平衡數(shù)據(jù)驅動的城市管理的好處與公民的隱私問題需要透明的數(shù)據(jù)治理框架和強大的用戶同意機制。確保物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間的無縫集成和數(shù)據(jù)交換需要標準化數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議。

　　智慧城市的變革性影響超越了單純的環(huán)境可持續(xù)性。通過優(yōu)化運營流程、降低成本和提高生活質量，智慧城市為公民和政府實體創(chuàng)造了巨大的價值。隨著城市的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)解決方案將重新定義子孫后代的城市體驗。

　　來源：千家網(wǎng)