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智慧城市建設(shè)必不可少的五大關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)布時(shí)間：2020-5-31 13:53:19

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智慧城市建設(shè)必不可少的五大關(guān)鍵技術(shù)

人們想到智慧城市技術(shù)時(shí)，最容易想到的詞是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和傳感器(sensors)。而且這種聯(lián)系并非沒(méi)有依據(jù)，因?yàn)榈侥壳盀橹梗腔鄢鞘械淖畲笸苿?dòng)者將是這些相互連接的傳感器組成的錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)收集來(lái)自市民、基礎(chǔ)設(shè)施以及幾乎所有其他方面的各種數(shù)據(jù)。

然而，盡管先進(jìn)的傳感器技術(shù)將在增強(qiáng)智慧城市的能力中發(fā)揮關(guān)鍵作用，但智慧城市還需要依靠傳感器以外的更多技術(shù)。這些數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)共同發(fā)揮作用，以優(yōu)化資源利用，為公民提供便利，并為政府提供更大的可見(jiàn)性和控制力。
以下是將構(gòu)成智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施核心的各種技術(shù)：

智慧城市技術(shù)
一、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)
上圖列表中的所有其他技術(shù)都是智慧城市運(yùn)營(yíng)中的一部分，盡管形式不一。但是，與物聯(lián)網(wǎng)相比，與智慧城市的概念聯(lián)系不多。那是因?yàn)橹腔鄢鞘校约芭c此相關(guān)的智慧治理，都依賴于大量微小實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集、分析和處理，而這只有借助IoT傳感器才能實(shí)現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器和攝像頭可以不斷以各種形式實(shí)時(shí)收集詳細(xì)信息。可以使用不同類型的IoT傳感器實(shí)時(shí)收集諸如火車站的人流、道路上的交通狀況、水源中的污染水平以及住宅區(qū)中的能耗等數(shù)據(jù)等等。通過(guò)使用這些數(shù)據(jù)，政府機(jī)構(gòu)可以做出與不同資源和資產(chǎn)分配有關(guān)的快速?zèng)Q策。
例如，根據(jù)火車站的客流量和售票信息，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)可以重新安排火車路線，以滿足不斷變化的需求。同樣，健康、安全和環(huán)境機(jī)構(gòu)可以監(jiān)控水體的污染水平，并通知負(fù)責(zé)人員采取補(bǔ)救措施。在某些情況下，物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器可以在緊急情況下自動(dòng)啟動(dòng)響應(yīng)措施，例如停止向家庭住戶供應(yīng)受污染的水。
因此，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和傳感器將本質(zhì)上構(gòu)成智能城市的神經(jīng)系統(tǒng)，將關(guān)鍵信息傳遞給控制實(shí)體，并將響應(yīng)命令中繼到適當(dāng)?shù)亩它c(diǎn)。
二、大數(shù)據(jù)分析(Big Data)

智慧城市各個(gè)方面的應(yīng)用將主要由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。所有決策，諸如從公共政策這樣的長(zhǎng)期戰(zhàn)略決策，到評(píng)估每個(gè)公民的福利價(jià)值之類的短期決策，都將通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析來(lái)做出。
借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器和其他先進(jìn)的數(shù)據(jù)收集方法，隨著生成的數(shù)據(jù)量、速度和種類的增加，對(duì)大容量分析工具的需求將比以往任何時(shí)候都要大。大數(shù)據(jù)分析工具已被政府用于廣泛的應(yīng)用，從預(yù)測(cè)城市特定區(qū)域的犯罪可能性到預(yù)防諸如販運(yùn)兒童和虐待兒童等犯罪等等。隨著物聯(lián)網(wǎng)能夠從大量新資源中收集數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)分析將在包括教育、醫(yī)療保健和運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵領(lǐng)域的所有領(lǐng)域中使用。
實(shí)際上，大數(shù)據(jù)分析已經(jīng)是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不可分割的一部分，并且將來(lái)可能會(huì)歸入物聯(lián)網(wǎng)。大數(shù)據(jù)可以使政府通過(guò)發(fā)現(xiàn)反映城市趨勢(shì)的模式來(lái)理解其擁有的數(shù)據(jù)。
例如，大數(shù)據(jù)分析可以幫助教育部門發(fā)現(xiàn)諸如入學(xué)率低之類的趨勢(shì)，從而防止出現(xiàn)此類結(jié)果。大數(shù)據(jù)還可以用于查找導(dǎo)致此類問(wèn)題的原因并計(jì)劃補(bǔ)救措施。因此，大數(shù)據(jù)將成為智慧城市政府的關(guān)鍵決策支持。
三、人工智能（AI）

基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)功能的將是人工智能。人工智能可以通過(guò)自動(dòng)化智能決策來(lái)支持智慧城市的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃。
實(shí)際上，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)起響應(yīng)性行動(dòng)的能力將在很大程度上由某種或其他形式的人工智能驅(qū)動(dòng)。在智慧城市中，人工智能最明顯的應(yīng)用領(lǐng)域是自動(dòng)化執(zhí)行大量與數(shù)據(jù)密集型相關(guān)任務(wù)，例如以聊天機(jī)器人的形式提供基本的公民服務(wù)。例如，基于AI的聊天機(jī)器人可用于處理簡(jiǎn)單的請(qǐng)求，例如：

提供新的水、電和氣連接
更改財(cái)產(chǎn)所有權(quán)詳細(xì)信息
以及更改政府記錄上的地址和其他注冊(cè)詳細(xì)信息

然而，人工智能的真正價(jià)值可以通過(guò)利用深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等先進(jìn)的AI應(yīng)用，以應(yīng)對(duì)智慧城市運(yùn)營(yíng)中面臨的問(wèn)題。例如，交通管理人員可以使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)來(lái)分析交通畫面，以識(shí)別駕駛員非法停車的情況。計(jì)算機(jī)視覺(jué)還可以用來(lái)查找和舉報(bào)與犯罪行為有關(guān)的車輛，以幫助執(zhí)法部門追蹤罪犯。
深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)還可以用于根據(jù)智慧城市中的新興需求自動(dòng)優(yōu)化資源。在強(qiáng)化學(xué)習(xí)的幫助下，政府可以提高其運(yùn)營(yíng)效率，因?yàn)檫@些AI系統(tǒng)可以憑經(jīng)驗(yàn)變得更好。
四、5G

智慧城市建立在其不同部門的實(shí)時(shí)通信和共享信息能力之上，以確保運(yùn)營(yíng)中的完全同步。通過(guò)實(shí)現(xiàn)這種同步，政府可以確保其公民及時(shí)獲得關(guān)鍵服務(wù)，例如醫(yī)療保健、緊急響應(yīng)和運(yùn)輸。從而，不僅可以確保公民城市生活的便利，而且還可以改善他們的安全和整體福祉。
例如，在發(fā)生爆炸或火災(zāi)之類的緊急情況時(shí)，消防部門、城市救護(hù)車服務(wù)和交通控制部門之間的實(shí)時(shí)通信可以確保這些實(shí)體之間實(shí)現(xiàn)完美的實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)，從而將人員傷亡降至最低。
為了實(shí)現(xiàn)不同政府實(shí)體之間的這種無(wú)縫通信，擁有一個(gè)能夠以低延遲和高可靠性處理大量通信的通信網(wǎng)絡(luò)非常重要。盡管實(shí)時(shí)共享大量數(shù)據(jù)，但通過(guò)使用5G通信技術(shù)，政府可以確保所有政府機(jī)構(gòu)都能無(wú)縫協(xié)作。
五、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）

為公民提供及時(shí)的服務(wù)意味著確保為政府人員提供有效執(zhí)行任務(wù)所需的信息。例如，必須向政府衛(wèi)生中心的醫(yī)生提供有關(guān)所治療患者的信息。或者，應(yīng)該給負(fù)責(zé)修復(fù)受損鐵路線的工人更新軌道的布局，并準(zhǔn)確確定受損零件的位置。
通過(guò)使用AR頭戴式設(shè)備，此類信息可以在工人需要時(shí)立即實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給他們。這樣可以最大程度地減少工人查找必要信息所需的精力和時(shí)間。從而使得他們可以立即采取行動(dòng)。交通管理人員還可以使用AR通過(guò)智能眼鏡或智能手機(jī)應(yīng)用程序獲取有關(guān)違章停車和被盜車輛的實(shí)時(shí)信息，提供城市交通運(yùn)營(yíng)管理的效率。
總而言之，以上這些智慧城市技術(shù)中的每一種都是相互依賴。因此，我們應(yīng)制定綜合戰(zhàn)略，以便將這些技術(shù)相互結(jié)合起來(lái)，同時(shí)考慮到它們各自帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。

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