物联网如何赋能智慧城市

智慧城市可以创造一个基础设施顺畅、效率提升的乌托邦，改善城市生活质量并促进当地经济发展。它的影响是如此巨大，以至于预计到2024年，智慧城市基础设施的收入将超过1000亿美元。

从改善公共交通到解决犯罪问题和提高能源效率，只要说得出，智慧城市都能做到。物联网是智慧城市技术的核心，为许多此类项目提供动力。在本文中，我们将探讨物联网在智慧城市中的作用及其各种应用。

什么是智慧城市？

智慧城市是指利用物联网技术等数字解决方案优化多种基础设施的城市。它们使用联网设备（如灯光、仪表、传感器和其他技术）实时收集和分析数据，并采用无线和云技术。

这些数据用于制定改善公共基础设施、服务、公共交通、公共事业等的决策。公民可以使用智能手机或其他移动设备、联网汽车和智能家居等联网设备积极参与其中的一些技术。

智慧城市应用的一些示例包括：

智能家居公用设施：如水、煤气、能源智能计量，使居民能够控制和降低消耗，并允许公用事业企业平衡供需通过监测环境条件来实现环境福祉。

利用实时监控增强公共安全：传感器和闭路电视摄像机部署在整个城市，并结合它们的数据来预测犯罪现场。

智能交通：与停车计费器通信的联网汽车、引导电动汽车驾驶员到最近空位的充电座、汽车共享、智能汽车等。

街道照明：接收传感器数据的联网交通灯可以调整灯光节奏和时间，以实时响应交通状况并减少交通拥堵。

物联网在智慧城市中扮演什么角色？

智能技术优化城市生活，包括交通、基础设施、公用事业以及市政和公共服务。物联网技术是智慧城市的支柱，它通过跨设备共享信息来实现这些目标，这些信息可用于改善全市的基础设施和功能。

物联网传感器在大多数智慧城市技术中发挥着核心作用，例如：

湿度传感器：用于自动调节加热系统或预测天气。

压力传感器：用于检测水系统的变化。

接近传感器：用于优化停车场或实施交通管理解决方案。

哪些物联网技术最适合智慧城市？

虽然物联网有多种应用，但有些解决方案可以满足特定需求。例如，WiFi和蓝牙在较小规模甚至私人用途上更有效，例如智能家电或健身追踪器和心脏监测器等可穿戴设备。

智慧城市需要专门设计用于满足市政需求的技术，而市政需求的规模通常比最大的企业还要大。满足这些需求意味着技术必须满足特定要求，包括高范围和低能耗。

智慧城市传感器分布在更大的表面区域，通常无法快速访问，因此更换电池等定期维护不切实际。它们还服务于一大群人，增加了设备断电或连接中断可能造成的影响的风险。如果家用设备断电，更换电池很容易，而且只有少数人受到影响。但智慧城市设备可能会影响数百万人的生活。

考虑到这些考虑，以下是一些适合智慧城市使用的物联网技术：

低功耗广域网

LPWAN（低功耗广域网）是专门用于智慧城市的一类技术。LPWAN提供由小型廉价电池供电的长距离通信，电池可持续使用数年。LPWAN专为支持广阔空间的大规模物联网网络而构建，可连接到所有类型的物联网传感器，适用于从环境监测到资源管理等各种应用。

需要注意的是，LPWAN只能以较低的速率发送少量数据，因此不适合时间敏感型应用或需要高带宽的应用。LPWAN的性能因多种因素而异，包括功耗、可扩展性和范围。

为了确保最大程度的可靠性、安全性和互操作性，请为用例选择最佳的LPWAN技术，并在每个项目中保持标准化。例如，NB-IoT和LTE-M是蜂窝LPWAN技术，可以为各种智慧城市应用提供可靠的支持，例如智能计量、闪电或资产跟踪。

蜂窝网络

蜂窝网络是物联网技术中最为广泛认可和应用的形式之一，其速度快、效率高、宽带可靠，并支持多种通信方式。

蜂窝网络也是一项快速发展的技术。其最新版本5G具有高速和超低延迟的优势。5G是蜂窝连接的未来，对于开发自动驾驶汽车和增强现实等技术至关重要。在智慧城市规模上，蜂窝网络（尤其是5G）能够实时传输医疗行业的医疗数据、实时监控录像以支持公共安全以及各种工业自动化应用。

虽然蜂窝网络将在未来物联网连接中发挥核心作用，但管理蜂窝网络可能极具挑战性，并且需要大量电力。

智慧城市的物联网应用

物联网用途广泛。未来的一些应用包括能源资产管理、智能交通、智能废物管理以及空气质量管理等环境和健康计划。所有这些技术都依赖物联网传感器来发挥作用。

网络安全对于物联网智慧城市的重要性

尽管智慧城市具有诸多好处，但新技术往往也会带来新的危险。连接性增强意味着设备可以相互通信，但这也意味着网络犯罪分子只需入侵一台设备即可访问整个网络。此类攻击的后果也将比以往任何时候都更加严重，因为攻击可能会破坏公共基础设施并停止市政运营。这就是为什么智慧城市必须保持警惕并采取必要措施保护每个设备和网络。

智慧城市必须是安全的城市

根据联合国的一项研究，到2050年，全球68%的人口将居住在城市地区。智慧城市技术可以满足不断增长的人口的需求，并应对城市从一开始就面临的挑战。虽然传感器、蜂窝和联网设备对于智慧城市功能至关重要，但它们也可能带来风险。