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在過(guò)去的十年中，許多城市推出了龐大(且成本高昂)的“智慧城市”計(jì)劃。在這種轉(zhuǎn)變的早期，重點(diǎn)是數(shù)據(jù)的收集和集中。然而，近年來(lái)出現(xiàn)了一種新模式——“在邊緣”執(zhí)行的去中心化數(shù)據(jù)處理。隨著邊緣計(jì)算變得越來(lái)越普遍，為各地城市政府和行業(yè)工作的數(shù)據(jù)工程師越來(lái)越擅長(zhǎng)為現(xiàn)有系統(tǒng)配備物聯(lián)網(wǎng)和邊緣處理功能，以及使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)提取可操作的見解。

然而，在智慧城市中利用邊緣計(jì)算的力量時(shí)，仍然存在另一個(gè)挑戰(zhàn)：在設(shè)計(jì)階段將邊緣能力構(gòu)建到城市系統(tǒng)中。這樣做需要城市規(guī)劃者了解去中心化邊緣計(jì)算的工作方式。

在本文中，我們將探討邊緣計(jì)算對(duì)于在智慧城市工作的城市規(guī)劃者的潛在優(yōu)勢(shì)，他們?cè)趯?shí)現(xiàn)這些優(yōu)勢(shì)時(shí)將面臨的一些挑戰(zhàn)，然后展望智慧城市的未來(lái)。

智慧城市邊緣計(jì)算

人們很容易就能找到邊緣計(jì)算正在徹底改變城市運(yùn)作方式的例子。事實(shí)上，智慧城市計(jì)劃是邊緣計(jì)算市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力之一，預(yù)計(jì)到 2024 年該市場(chǎng)將增長(zhǎng)到 90 億美元。

迄今為止，智慧城市中最突出和最常見的邊緣計(jì)算部署是交通管理。這應(yīng)該不足為奇：現(xiàn)代車輛收集大量數(shù)據(jù)，并使用邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施自行處理其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)。某些城市甚至走得更遠(yuǎn)，正在尋求應(yīng)用邊緣處理來(lái)管理供水系統(tǒng)，甚至醫(yī)療保健系統(tǒng)。

不過(guò)，所有這些應(yīng)用的共同點(diǎn)是，它們都在現(xiàn)有遺留系統(tǒng)之上構(gòu)建數(shù)據(jù)收集和邊緣處理功能。因此，許多城市不得不進(jìn)行廣泛且昂貴的設(shè)施改造過(guò)程，以利用這些新技術(shù)。

挑戰(zhàn)

當(dāng)然，如果邊緣處理從一開始就內(nèi)置到市政系統(tǒng)中，這些應(yīng)用可以變得更容易。換句話說(shuō)，如果城市規(guī)劃者的工作方式是在早期階段將智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建到他們的設(shè)計(jì)中。不幸的是，目前，這種情況仍然存在一些障礙。

與整個(gè)智慧城市的概念一樣，其中一個(gè)挑戰(zhàn)是隱私問(wèn)題。多年來(lái)，隱私問(wèn)題一直困擾著智慧城市的想法，并非沒(méi)有原因：一些城市似乎決心在其所有系統(tǒng)中構(gòu)建數(shù)據(jù)收集功能，英國(guó)警方已被發(fā)現(xiàn)未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)此類數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)收集功能構(gòu)建到每個(gè)城市系統(tǒng)中只會(huì)加劇這些擔(dān)憂，即使 AI 可用于提高邊緣安全性。

其次，是敏捷性的問(wèn)題。城市規(guī)劃者習(xí)慣于在與網(wǎng)絡(luò)工程師工作的時(shí)間尺度完全不同的時(shí)間尺度上工作：新的道路系統(tǒng)可能設(shè)計(jì)為持續(xù)數(shù)十年，而物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的壽命將以年為單位。因此，城市規(guī)劃者不僅需要在他們的設(shè)計(jì)中構(gòu)建邊緣能力，而且還需要使其具有足夠的適應(yīng)性，以便他們能夠在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)提供價(jià)值。

讓平凡變得有趣

綜上所述，如果邊緣計(jì)算能力可以融入我們城市的結(jié)構(gòu)，這可能會(huì)徹底改變我們與它們互動(dòng)的方式。

我們以自動(dòng)駕駛汽車為例。目前，智慧城市工程師在很大程度上僅限于使用車輛本身收集的數(shù)據(jù)，因此對(duì)這些車輛與其他市政系統(tǒng)交互的方式了解有限。真正智慧城市的承諾是將這些數(shù)據(jù)與在整個(gè)城市服務(wù)范圍內(nèi)收集的信息進(jìn)行對(duì)話。例如，在發(fā)生嚴(yán)重車禍時(shí)，監(jiān)控關(guān)鍵路口的邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)可以處理車輛數(shù)據(jù)，向當(dāng)?shù)胤?wù)發(fā)出事故警報(bào)，并自動(dòng)重新規(guī)劃交通路線。

然而，要實(shí)現(xiàn)這種“智能”水平，需要改變城市規(guī)劃者的思維方式。目前，城市工程師傾向于專注于大型、昂貴、華麗的項(xiàng)目，而忘記了與城市實(shí)際運(yùn)作相關(guān)的平凡細(xì)節(jié)：在這一類別中可以找到垃圾收集、供水網(wǎng)絡(luò)和污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng).

未來(lái)

盡管存在所有這些困難，但有跡象表明智慧城市城市規(guī)劃的承諾正在實(shí)現(xiàn)。例如，在 2017 年 3 月，Sidewalk Toronto 項(xiàng)目不僅旨在將邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建到城市結(jié)構(gòu)中，而且還提供了可以隨著城市的發(fā)展而調(diào)整和改變同一系統(tǒng)的能力。盡管該項(xiàng)目受到與許多智慧城市計(jì)劃相同的隱私問(wèn)題的困擾，但因其將城市發(fā)展過(guò)程與智慧城市部署相結(jié)合的方式而受到稱贊。

像這樣的項(xiàng)目向我們表明，城市規(guī)劃不需要與智慧城市計(jì)劃分開，而是可以成為其中不可或缺的一部分。他們還指出，看待城市規(guī)劃的傳統(tǒng)方式——作為緩解現(xiàn)代城市產(chǎn)生的問(wèn)題的一種方式——可能有點(diǎn)過(guò)時(shí)了。最后，它們提供了一個(gè)很好的例子，說(shuō)明各種工程師如何在未來(lái)更加有效地實(shí)施邊緣模型。