隨著上半年世界移動(dòng)通信大會(huì)和物聯(lián)網(wǎng)世界大會(huì)的召開，5G、智能移動(dòng)、通用物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等成為大家討論的熱點(diǎn)，似乎我們一下子就來(lái)到了未來(lái)，對(duì)各種新技術(shù)是如此的興奮。
不幸的是，在創(chuàng)新的道路上，有太多的人并沒有計(jì)劃。
智慧城市需要一個(gè)詳細(xì)的規(guī)劃架構(gòu)，智慧城市建設(shè)需要的不僅僅是傳感器和設(shè)備的部署與連接。漸進(jìn)主義不會(huì)服務(wù)于城市，遠(yuǎn)見和規(guī)劃則是建設(shè)智慧城市所必需的。
以下是建設(shè)智慧城市所需的10個(gè)關(guān)鍵要素和相關(guān)舉措。
1.無(wú)處不在的連接
對(duì)一座城市而言，無(wú)冗余、高速、低延遲的通訊網(wǎng)絡(luò)是智慧城市的基礎(chǔ)，這就是為什么5G網(wǎng)絡(luò)會(huì)受到如此多的關(guān)注和令人興奮的原因。
為了最大限度地提高5G網(wǎng)絡(luò)的效率，部署策略需要使5G更接近于“行動(dòng)”，而不是當(dāng)前大量的4G駐留。例如，為了滿足自動(dòng)駕駛車輛的決策，5G網(wǎng)需要遍布整個(gè)道路，必須與路邊的攝像頭和傳感器相連，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換和處理，不能有一絲一毫的延遲，才能滿足行進(jìn)中車輛的需求。
智慧城市的架構(gòu)也必須包括那些采用低功耗無(wú)線接入(LPWA)并且電量有限的設(shè)備。例如，對(duì)于漂浮在井中，每天報(bào)告水位，采用電池供電的設(shè)備。此時(shí)，高效節(jié)能通信協(xié)議是最重要的。
2.彈性、先進(jìn)能源
智慧城市解決方案需要可持續(xù)、安全、動(dòng)態(tài)和彈性的先進(jìn)能源網(wǎng)絡(luò)。如果沒有彈性、先進(jìn)能源，這座城市就不能稱為“智慧”。
考慮到這些，沒有一個(gè)IT工程師能在沒有UPS(不間斷電源)和備用電源的情況下建立一個(gè)數(shù)據(jù)中心。為什么我們要規(guī)劃高價(jià)值的城市基礎(chǔ)設(shè)施呢?如果通信和智能系統(tǒng)只有在電網(wǎng)正常運(yùn)作時(shí)才可用，那么在面臨災(zāi)難和極端事件時(shí)，我們的城市將會(huì)崩潰，此時(shí)，能源才是最需要的服務(wù)。
3.安全和隱私
我們必須從一開始就把安全因素整合到智慧城市平臺(tái)中，而不是事后考慮。不安全的解決方案是不能接受的。訪問(wèn)協(xié)議和通信需要高級(jí)的安全架構(gòu)來(lái)防范惡意攻擊。覆蓋和強(qiáng)制性的升級(jí)路徑也必須嵌入結(jié)構(gòu)中，以防止和減少網(wǎng)絡(luò)攻擊的影響。
安全不僅僅是保護(hù)系統(tǒng)和場(chǎng)所，更要保護(hù)城市設(shè)備附近的公民隱私。智能解決方案必須尊重公民。
4.傳感器和測(cè)量
數(shù)據(jù)采集一直是智慧城市工作的重點(diǎn)。智慧的城市將對(duì)所有可能的東西進(jìn)行測(cè)量，并不斷增加新的數(shù)據(jù)采集能力。天氣、風(fēng)向和強(qiáng)度、路面溫度與環(huán)境、空氣質(zhì)量、輻射、污染物、行人、車輛、野生動(dòng)物、土壤濕度、噪聲污染、光照水平、花粉、水質(zhì)、水位、振動(dòng)、傾斜、污水流量、閥門壓力和攝像頭等，都是智慧城市設(shè)備要收集的特定類型的數(shù)據(jù)。
但是，光靠數(shù)據(jù)是不夠的。要讓城市變得更聰明，就需要一個(gè)相應(yīng)的分層架構(gòu)來(lái)處理這些數(shù)據(jù)，并對(duì)得出的結(jié)論采取行動(dòng)。
5.路邊計(jì)算
在未來(lái)的城市中，我們將面臨處理大量數(shù)據(jù)和快速?zèng)Q策的需求，由于事情變化太快，這就要求不能將所有內(nèi)容都傳送回云端進(jìn)行集中處理。俗話說(shuō)的好:“將在外，君命有所不受”。試想一下，自動(dòng)駕駛和無(wú)人機(jī)在面對(duì)突發(fā)情況時(shí)的需求。
市政系統(tǒng)不能作為連接到智能核心的節(jié)點(diǎn)來(lái)部署，我們必須建立具有本地處理資源的高價(jià)值節(jié)點(diǎn)，作為分布式網(wǎng)絡(luò)中的分層參與者無(wú)縫運(yùn)行。我們的市政基礎(chǔ)設(shè)施也必須融合到一個(gè)令人難以置信的分布式處理結(jié)構(gòu):一個(gè)擴(kuò)展的“生活”系統(tǒng)，連接豐富的數(shù)據(jù)。
智慧城市需要在關(guān)鍵位置和節(jié)點(diǎn)部署計(jì)算能力:路邊數(shù)據(jù)中心，以支持動(dòng)態(tài)交通管理、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及其它所需的高效網(wǎng)絡(luò)、低延遲和實(shí)時(shí)決策。
6.道路邊的存儲(chǔ)與緩存
存儲(chǔ)與計(jì)算齊頭并進(jìn)。想要變得更智慧，城市還需要在通信基礎(chǔ)設(shè)施的邊緣部署存儲(chǔ)，作為分層存儲(chǔ)和緩存網(wǎng)絡(luò)的一部分。我們每分鐘積累的大量數(shù)據(jù)將需要與本地存儲(chǔ)相匹配，以避免不必要的、嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)堵塞。
例如，每輛自動(dòng)駕駛車輛將生成大約4TB的日常數(shù)據(jù)。除了車輛之外，從一個(gè)城市到云端的成千上萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)的眾多攝像頭的高清視頻，全部放在中央處理中心處理，也是不切實(shí)際和非常浪費(fèi)的。相反，本地存儲(chǔ)可以與本地處理相結(jié)合，以動(dòng)態(tài)地提取信息，并識(shí)別數(shù)據(jù)，以保留或繼續(xù)傳輸?shù)皆贫恕?/div>
緩存對(duì)于下一代內(nèi)容的傳輸也很重要。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)無(wú)法接受設(shè)備內(nèi)容數(shù)據(jù)傳輸延遲。必須立即提供沉浸式內(nèi)容的媒體，以使整個(gè)城市可靠地提供這些功能。
簡(jiǎn)而言之，智慧城市必須開發(fā)將存儲(chǔ)容量擴(kuò)展到人行道的架構(gòu)。它們必須發(fā)展成為能夠嵌入到整個(gè)城市，具有高度分布式和動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)陣列。
7.硬件維護(hù)和可升級(jí)性
即使是最聰明的人也無(wú)法在最開始就將復(fù)雜系統(tǒng)中的所有方面設(shè)置得盡善盡美。因此，智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施需要維護(hù)和升級(jí)。我們根本不需要挖開混凝土，或通過(guò)漫長(zhǎng)的規(guī)劃過(guò)程來(lái)改善城市基礎(chǔ)設(shè)施。技術(shù)發(fā)展的太快。
智慧城市需要規(guī)范街頭的“服務(wù)器機(jī)架”。
城市部署的基礎(chǔ)設(shè)施還需要預(yù)期維護(hù)、管理升級(jí)和未來(lái)擴(kuò)展。
8.API和第三方開發(fā)
分布式緩存和計(jì)算是第三方開發(fā)平臺(tái)必須考慮的問(wèn)題。智慧城市技術(shù)供應(yīng)商與市政領(lǐng)導(dǎo)層合作，并牢記安全性，必須確保如何周道地考慮資源、數(shù)據(jù)和API的訪問(wèn)，以創(chuàng)建新的智能、應(yīng)用程序和用戶體驗(yàn)。
沒有任何一家公司能夠壟斷創(chuàng)新。即使史蒂夫·喬布斯也無(wú)法預(yù)見到iPhone平臺(tái)出現(xiàn)的應(yīng)用程序的多樣性。蘋果依靠第三方和廣泛的開發(fā)人才來(lái)創(chuàng)建諸如Instagram、Lyft和Airbnb應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序在iPhone的發(fā)布日是無(wú)法想像的。
當(dāng)然，我們不能簡(jiǎn)單地創(chuàng)建一個(gè)智慧城市“應(yīng)用商店”，允許開發(fā)者自行發(fā)布。 我們必須把注意力集中在一個(gè)高級(jí)的審批程序上，以安全、快速地確定哪些程序發(fā)布到我們街道的“生產(chǎn)”環(huán)境。
9.用戶界面
對(duì)于消費(fèi)類設(shè)備，從有線(PC)到無(wú)線(智能手機(jī))，再到環(huán)境(亞馬遜Alexa)，我們的接口正在發(fā)生變化。同樣，真正的智慧城市將把公共空間變成接口。
智慧城市將通過(guò)語(yǔ)音和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)來(lái)定義圍繞“環(huán)境”交互的策略。這是關(guān)于智慧城市未來(lái)的無(wú)縫互動(dòng)空間。值得注意的是，“空間成為界面”的想法對(duì)建筑師和城市規(guī)劃者具有深刻的影響。
10.更好的設(shè)計(jì)
從歷史來(lái)看，市政和公共事業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)都從實(shí)用主義的角度出發(fā)，往往缺乏吸引力。我們可以而且必須做得更好，使支持我們?nèi)粘Ｉ畹墓不A(chǔ)設(shè)施變得更漂亮、更激動(dòng)人心、更吸引人。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)點(diǎn)燃靈感和想象力的火花之前，智能手機(jī)并沒有在使用或性能上發(fā)生突破性的變革。同樣，我們不會(huì)意識(shí)到智慧城市的全部潛力，直到設(shè)計(jì)改變態(tài)度、采納和加速。
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