智慧城市可以創造一個基礎設施順暢、效率提升的烏托邦，改善城市生活質量并促進當地經濟發展。它的影響是如此巨大，以至于預計到2024年，智慧城市基礎設施的收入將超過1000億美元。

從改善公共交通到解決犯罪問題和提高能源效率，只要說得出，智慧城市都能做到。物聯網是智慧城市技術的核心，為許多此類項目提供動力。在本文中，我們將探討物聯網在智慧城市中的作用及其各種應用。

什么是智慧城市？

智慧城市是指利用物聯網技術等數字解決方案優化多種基礎設施的城市。它們使用聯網設備（如燈光、儀表、傳感器和其他技術）實時收集和分析數據，并采用無線和云技術。

這些數據用于制定改善公共基礎設施、服務、公共交通、公共事業等的決策。公民可以使用智能手機或其他移動設備、聯網汽車和智能家居等聯網設備積極參與其中的一些技術。

智慧城市應用的一些示例包括：

智能家居公用設施：如水、煤氣、能源智能計量，使居民能夠控制和降低消耗，并允許公用事業企業平衡供需通過監測環境條件來實現環境福祉。

利用實時監控增強公共安全：傳感器和閉路電視攝像機部署在整個城市，并結合它們的數據來預測犯罪現場。

智能交通：與停車計費器通信的聯網汽車、引導電動汽車駕駛員到最近空位的充電座、汽車共享、智能汽車等。

街道照明：接收傳感器數據的聯網交通燈可以調整燈光節奏和時間，以實時響應交通狀況并減少交通擁堵。

物聯網在智慧城市中扮演什么角色？

智能技術優化城市生活，包括交通、基礎設施、公用事業以及市政和公共服務。物聯網技術是智慧城市的支柱，它通過跨設備共享信息來實現這些目標，這些信息可用于改善全市的基礎設施和功能。

物聯網傳感器在大多數智慧城市技術中發揮著核心作用，例如：

濕度傳感器：用于自動調節加熱系統或預測天氣。

壓力傳感器：用于檢測水系統的變化。

接近傳感器：用于優化停車場或實施交通管理解決方案。

哪些物聯網技術最適合智慧城市？

雖然物聯網有多種應用，但有些解決方案可以滿足特定需求。例如，WiFi和藍牙在較小規模甚至私人用途上更有效，例如智能家電或健身追蹤器和心臟監測器等可穿戴設備。

智慧城市需要專門設計用于滿足市政需求的技術，而市政需求的規模通常比最大的企業還要大。滿足這些需求意味著技術必須滿足特定要求，包括高范圍和低能耗。

智慧城市傳感器分布在更大的表面區域，通常無法快速訪問，因此更換電池等定期維護不切實際。它們還服務于一大群人，增加了設備斷電或連接中斷可能造成的影響的風險。如果家用設備斷電，更換電池很容易，而且只有少數人受到影響。但智慧城市設備可能會影響數百萬人的生活。

考慮到這些考慮，以下是一些適合智慧城市使用的物聯網技術：

低功耗廣域網

LPWAN（低功耗廣域網）是專門用于智慧城市的一類技術。LPWAN提供由小型廉價電池供電的長距離通信，電池可持續使用數年。LPWAN專為支持廣闊空間的大規模物聯網網絡而構建，可連接到所有類型的物聯網傳感器，適用于從環境監測到資源管理等各種應用。

需要注意的是，LPWAN只能以較低的速率發送少量數據，因此不適合時間敏感型應用或需要高帶寬的應用。LPWAN的性能因多種因素而異，包括功耗、可擴展性和范圍。

為了確保最大程度的可靠性、安全性和互操作性，請為用例選擇最佳的LPWAN技術，并在每個項目中保持標準化。例如，NB-IoT和LTE-M是蜂窩LPWAN技術，可以為各種智慧城市應用提供可靠的支持，例如智能計量、閃電或資產跟蹤。

蜂窩網絡

蜂窩網絡是物聯網技術中最為廣泛認可和應用的形式之一，其速度快、效率高、寬帶可靠，并支持多種通信方式。

蜂窩網絡也是一項快速發展的技術。其最新版本5G具有高速和超低延遲的優勢。5G是蜂窩連接的未來，對于開發自動駕駛汽車和增強現實等技術至關重要。在智慧城市規模上，蜂窩網絡（尤其是5G）能夠實時傳輸醫療行業的醫療數據、實時監控錄像以支持公共安全以及各種工業自動化應用。

雖然蜂窩網絡將在未來物聯網連接中發揮核心作用，但管理蜂窩網絡可能極具挑戰性，并且需要大量電力。

智慧城市的物聯網應用

物聯網用途廣泛。未來的一些應用包括能源資產管理、智能交通、智能廢物管理以及空氣質量管理等環境和健康計劃。所有這些技術都依賴物聯網傳感器來發揮作用。

網絡安全對于物聯網智慧城市的重要性

盡管智慧城市具有諸多好處，但新技術往往也會帶來新的危險。連接性增強意味著設備可以相互通信，但這也意味著網絡犯罪分子只需入侵一臺設備即可訪問整個網絡。此類攻擊的后果也將比以往任何時候都更加嚴重，因為攻擊可能會破壞公共基礎設施并停止市政運營。這就是為什么智慧城市必須保持警惕并采取必要措施保護每個設備和網絡。

智慧城市必須是安全的城市

根據聯合國的一項研究，到2050年，全球68%的人口將居住在城市地區。智慧城市技術可以滿足不斷增長的人口的需求，并應對城市從一開始就面臨的挑戰。雖然傳感器、蜂窩和聯網設備對于智慧城市功能至關重要，但它們也可能帶來風險。