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“智慧城市”概念最早在2008年被IBM提出。詞如其義，旨在利用一些新技術(shù)讓城市系統(tǒng)、運(yùn)作、服務(wù)都變得完善及智能。

中國(guó)作為“城市病”的高發(fā)地，近年來(lái)由于人口、工業(yè)、交通等過(guò)度集中造成種種弊病。城市標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、機(jī)制的不協(xié)調(diào)，讓城市的整體性和系統(tǒng)性大打折扣，基于此，建設(shè)智慧城市迫在眉睫。

當(dāng)然，中國(guó)的城市管理者也意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題。據(jù)了解，短短幾年，中國(guó)就有超過(guò)400個(gè)城市提出建設(shè)智慧城市，總體投資超2萬(wàn)億。問(wèn)題出現(xiàn)了，巨額投資的背后，我們看到的城市好像并沒(méi)有那么“智能”，大部分預(yù)算都被用于織天網(wǎng)、裝監(jiān)控。

智慧城市建設(shè)是一個(gè)龐大工程，除了部署一些傳感器和安防設(shè)備，還需要一個(gè)整體的編排框架和深入的前瞻及規(guī)劃。在此背景下，本文列出智慧城市建設(shè)所需的十大關(guān)鍵要素，也就是讓城市變得更智慧之前要做的十件事。

API和第三方開(kāi)發(fā)

隨著分布式緩存和計(jì)算而來(lái)的問(wèn)題是如何為第三方建立開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

智慧城市技術(shù)供應(yīng)商與市政部門(mén)合作，考慮到安全性就需要為資源、數(shù)據(jù)、API提供經(jīng)過(guò)深思熟慮的結(jié)構(gòu)，這樣才能夠創(chuàng)建新的智能、新的應(yīng)用和新的體驗(yàn)。

創(chuàng)新是不能被某個(gè)公司壟斷的。即便是喬布斯也預(yù)見(jiàn)不了在iPhone平臺(tái)上興起的各種應(yīng)用，如今蘋(píng)果非常依靠第三方的如Instagram、Lyft或Airbnb等應(yīng)用 - 而這些應(yīng)用在第一代iPhone發(fā)布的時(shí)候根本不敢想象。

當(dāng)然，我們也不能就照貓畫(huà)虎地建立一個(gè)智慧城市版的“app store”，讓開(kāi)發(fā)者自由地發(fā)布軟件。我們要把注意力放在如何找到一種先進(jìn)的審核機(jī)制，以便安全、敏捷地確定哪些應(yīng)用是可以在真實(shí)環(huán)境中開(kāi)放應(yīng)用的。

分布式計(jì)算

在智慧城市中，我們需要快速處理海量數(shù)據(jù)，由于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展太快，這將不允許城市管理者將所有內(nèi)容重新發(fā)送到“云”中集中處理。

因此，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)中的分層參與者進(jìn)行無(wú)縫運(yùn)行。另外，市政基礎(chǔ)設(shè)施還必須融合成一個(gè)完善的分布式處理架構(gòu)，一個(gè)可擴(kuò)展的生活系統(tǒng)，連接豐富的數(shù)據(jù)。

智慧城市需要在每個(gè)關(guān)鍵位置和節(jié)點(diǎn)部署計(jì)算能力，以支持動(dòng)態(tài)流量管理，實(shí)時(shí)決策。

“即時(shí)”存儲(chǔ)與緩存

智慧城市還需要我們?cè)谕ㄐ呕A(chǔ)設(shè)施的“邊緣”部署存儲(chǔ)系統(tǒng)。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)配對(duì)，以避免出現(xiàn)不必要的網(wǎng)絡(luò)堵塞。

據(jù)了解，每輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)每天都可以產(chǎn)生4TB的數(shù)據(jù)，城市路口的監(jiān)控?cái)z像頭也會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。把這些數(shù)據(jù)全部傳到某個(gè)中心機(jī)房存起來(lái)不僅不切實(shí)際而且相當(dāng)浪費(fèi)資源。

所以，應(yīng)當(dāng)把本地存儲(chǔ)和本地處理結(jié)合起來(lái)，這樣可以動(dòng)態(tài)地從這些數(shù)據(jù)中抓取有效信息，然后這些有效的信息就可以傳送到云存儲(chǔ)中去。

對(duì)傳輸下一代的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，緩存同樣非常重要。AR&VR無(wú)法容忍內(nèi)容傳輸?shù)难舆t，這種擬真內(nèi)容的媒體資源必須即時(shí)可用，這樣才能將這些功能在整個(gè)城市中都能夠得到可靠地使用。

簡(jiǎn)而言之，智慧城市必須將存儲(chǔ)容量擴(kuò)展到個(gè)人架構(gòu)，而且必須具備嵌入到整個(gè)城市的高度分布和動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)陣列中的能力。

高速、低延遲網(wǎng)絡(luò)

高速、低延遲的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)是智慧城市建設(shè)的首要要求，這也是為什么5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)會(huì)得到如此多關(guān)注的原因。

據(jù)了解，相對(duì)于4G技術(shù)，5G將以一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供峰值10Gbps以上的帶寬，用戶(hù)體驗(yàn)速率可穩(wěn)定在1Gbps—2Gbps。

5G的出現(xiàn)會(huì)讓城市的運(yùn)行變得更加有效率。高通CEO斯蒂夫-莫倫科夫(SteveMollenkopf)表示該技術(shù)將在2019年全面商用。

另外，智能城市架構(gòu)還必須支持功率受限設(shè)備的低功耗無(wú)線(xiàn)接入(LPWA)。例如，對(duì)于每天漂浮在報(bào)告城市水位的設(shè)備來(lái)說(shuō)，節(jié)能通信協(xié)議至關(guān)重要。

先進(jìn)的“防災(zāi)"能源

智慧城市解決方案還需要可持續(xù)、安全、且可防災(zāi)的能源網(wǎng)絡(luò)。沒(méi)有這些，就不能授予城市“聰明”的綽號(hào)。

考慮到這個(gè)因素，沒(méi)有一個(gè)IT工程師在沒(méi)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。如果通信和情報(bào)系統(tǒng)只有在電力出現(xiàn)時(shí)才能使用，那么在災(zāi)難和特殊事件發(fā)生后需要服務(wù)時(shí)，我們就會(huì)顯得束手無(wú)策。

安全隱私

城市管理者必須從一開(kāi)始就應(yīng)該將“安全”整合到智能城市平臺(tái)，而不是將重點(diǎn)放在事后的反思。

不安全的解決方案是不可以被接受的。近年來(lái)，全球各地都出現(xiàn)了包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)“開(kāi)后門(mén)“、家庭看護(hù)攝像頭被侵入等現(xiàn)象，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該提出更安全、高效的產(chǎn)品和解決方案，訪問(wèn)協(xié)議和通信需要高級(jí)的安全架構(gòu)來(lái)防范惡意代理。覆蓋和強(qiáng)制升級(jí)路徑也必須嵌入架構(gòu)中，以防止和減輕網(wǎng)絡(luò)攻擊的影響。

安防不僅僅是保護(hù)政務(wù)系統(tǒng)和各個(gè)場(chǎng)所，它也必須用來(lái)保護(hù)公民的隱私，智能解決方案的前提必須是”尊重“公民。

傳感器與數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)捕獲長(zhǎng)期以來(lái)一直是智慧城市工作的重點(diǎn)，聰明的城市正在不斷增加新的數(shù)據(jù)捕獲功能。

天氣、風(fēng)向和強(qiáng)度、路面溫度和條件，空氣質(zhì)量、輻射、污染物、腳踏車(chē)輛、車(chē)輛交通、野生動(dòng)物、土壤水分、噪聲污染、光照水平、花粉、水質(zhì)、水位、振動(dòng)、污水流量，閥門(mén)壓力等等，這些都是智慧城市設(shè)備必須收集的數(shù)據(jù)。

值得注意的是，數(shù)據(jù)本身并沒(méi)有讓城市變得聰明的能力。Smart需要一個(gè)相應(yīng)的分層架構(gòu)來(lái)處理這些數(shù)據(jù)并得出相應(yīng)結(jié)論而采取行動(dòng)。

硬件維護(hù)及可升級(jí)性

即使再聰明的人或組織在第一次部署復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)都不能做到百分百完善。

而智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施在日后需要維護(hù)和升級(jí)，但在實(shí)際操作過(guò)程中，不可能允許“施工方”破壞城市架構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃和改進(jìn)。

因此需要在智慧城市建設(shè)前期考慮到后期的維護(hù)和升級(jí)，因此必須建立一個(gè)完善且規(guī)范的服務(wù)器架構(gòu)，當(dāng)然，這需要當(dāng)局者具備強(qiáng)大的技術(shù)前瞻性，

用戶(hù)界面

對(duì)于消費(fèi)類(lèi)設(shè)備，我們正在從有線(xiàn)(PC)到無(wú)線(xiàn)(智能手機(jī))到環(huán)境(如亞馬遜的Alexa)接口的轉(zhuǎn)變。

同樣，真正的智慧城市也將會(huì)把公共空間變成一個(gè)個(gè)接口。智慧城市的策略要基于通過(guò)聲音和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與環(huán)境互動(dòng)進(jìn)行定義。它背后的意義是，未來(lái)的智慧城市應(yīng)當(dāng)是一個(gè)無(wú)縫的互動(dòng)性環(huán)境，而且值得注意的是，“空間就是互動(dòng)界面”的想法對(duì)建筑設(shè)計(jì)師和城市規(guī)劃者來(lái)說(shuō)都有深遠(yuǎn)的寓意。

優(yōu)化設(shè)計(jì)

從各個(gè)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)來(lái)看，大多走的都是實(shí)用路線(xiàn)，其實(shí)在這個(gè)基礎(chǔ)上也可以設(shè)計(jì)的更加唯美、生動(dòng)，讓城市變得更富吸引力。

就像在沒(méi)有出現(xiàn)智能手機(jī)時(shí)，我們根本想象不到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性，除了實(shí)用性以外，大眾的審美也在進(jìn)一步提高。對(duì)于城市而言也是一樣，如果每個(gè)城市都能改變?cè)O(shè)計(jì)思路，也許智慧城市的潛力將會(huì)變得更大。