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让城市变得“智能”必须修炼的十大内功

核心提示:智慧城市建设是一个庞大工程,除了部署一些传感器和安防设备,还需要一个整体的编排框架和深入的前瞻及规划。在此背景下,本文列出智慧城市建设所需的十大关键要素,也就是让城市变得更智慧之前要做的十件事。

“智慧城市”概念最早在2008年被IBM提出。词如其义,旨在利用一些新技术让城市系统、运作、服务都变得完善及智能。

中国作为“城市病”的高发地,近年来由于人口、工业、交通等过度集中造成种种弊病。城市标准、技术、机制的不协调,让城市的整体性和系统性大打折扣,基于此,建设智慧城市迫在眉睫。

当然,中国的城市管理者也意识到了这个问题。雷锋网了解到,短短几年,中国就有超过400个城市提出建设智慧城市,总体投资超2万亿。问题出现了,巨额投资的背后,我们看到的城市好像并没有那么“智能”,大部分预算都被用于织天网、装监控。

智慧城市建设是一个庞大工程,除了部署一些传感器和安防设备,还需要一个整体的编排框架和深入的前瞻及规划。在此背景下,本文列出智慧城市建设所需的十大关键要素,也就是让城市变得更智慧之前要做的十件事。

API和第三方开发

随着分布式缓存和计算而来的问题是如何为第三方建立开发平台。

智慧城市技术供应商与市政部门合作,考虑到安全性就需要为资源、数据、API提供经过深思熟虑的结构,这样才能够创建新的智能、新的应用和新的体验。

创新是不能被某个公司垄断的。即便是乔布斯也预见不了在iPhone平台上兴起的各种应用,如今苹果非常依靠第三方的如Instagram、Lyft或Airbnb等应用 - 而这些应用在第一代iPhone发布的时候根本不敢想象。

当然,我们也不能就照猫画虎地建立一个智慧城市版的“app store”,让开发者自由地发布软件。我们要把注意力放在如何找到一种先进的审核机制,以便安全、敏捷地确定哪些应用是可以在真实环境中开放应用的。

分布式计算

在智慧城市中,我们需要快速处理海量数据,由于网络发展太快,这将不允许城市管理者将所有内容重新发送到“云”中集中处理。

因此,我们必须建立具有本地处理资源的高价值节点,作为分布式网络中的分层参与者进行无缝运行。另外,市政基础设施还必须融合成一个完善的分布式处理架构,一个可扩展的生活系统,连接丰富的数据。

智慧城市需要在每个关键位置和节点部署计算能力,以支持动态流量管理,实时决策。

“即时”存储与缓存

智慧城市还需要我们在通信基础设施的“边缘”部署存储系统。作为分层存储和缓存网络的一部分,我们每分钟积累的大量数据将需要与本地存储配对,以避免出现不必要的网络堵塞。

据雷锋网(公众号:雷锋网)了解,每辆自动驾驶汽车每天都可以产生4TB的数据,城市路口的监控摄像头也会产生海量的数据。把这些数据全部传到某个中心机房存起来不仅不切实际而且相当浪费资源。

所以,应当把本地存储和本地处理结合起来,这样可以动态地从这些数据中抓取有效信息,然后这些有效的信息就可以传送到云存储中去。

对传输下一代的内容来说,缓存同样非常重要。AR&VR无法容忍内容传输的延迟,这种拟真内容的媒体资源必须即时可用,这样才能将这些功能在整个城市中都能够得到可靠地使用。

简而言之,智慧城市必须将存储容量扩展到个人架构,而且必须具备嵌入到整个城市的高度分布和动态的存储阵列中的能力。

高速、低延迟网络

高速、低延迟的无线通信网络是智慧城市建设的首要要求,这也是为什么5G网络的出现会得到如此多关注的原因。

据了解,相对于4G技术,5G将以一种全新的网络架构,提供峰值10Gbps以上的带宽,用户体验速率可稳定在1Gbps—2Gbps。

5G的出现会让城市的运行变得更加有效率。高通CEO斯蒂夫-莫伦科夫(SteveMollenkopf)表示该技术将在2019年全面商用。

另外,智能城市架构还必须支持功率受限设备的低功耗无线接入(LPWA)。例如,对于每天漂浮在报告城市水位的设备来说,节能通信协议至关重要。

先进的“防灾"能源

智慧城市解决方案还需要可持续、安全、且可防灾的能源网络。没有这些,就不能授予城市“聪明”的绰号。

考虑到这个因素,没有一个IT工程师在没有UPS(不间断电源)和备用电源的情况下建立一个数据中心。如果通信和情报系统只有在电力出现时才能使用,那么在灾难和特殊事件发生后需要服务时,我们就会显得束手无策。

安全隐私

城市管理者必须从一开始就应该将“安全”整合到智能城市平台,而不是将重点放在事后的反思。

不安全的解决方案是不可以被接受的。近年来,全球各地都出现了包括视频监控系统“开后门“、家庭看护摄像头被侵入等现象,相关企业应该提出更安全、高效的产品和解决方案,访问协议和通信需要高级的安全架构来防范恶意代理。覆盖和强制升级路径也必须嵌入架构中,以防止和减轻网络攻击的影响。

安防不仅仅是保护政务系统和各个场所,它也必须用来保护公民的隐私,智能解决方案的前提必须是”尊重“公民。

传感器与数据

数据捕获长期以来一直是智慧城市工作的重点,聪明的城市正在不断增加新的数据捕获功能。

天气、风向和强度、路面温度和条件,空气质量、辐射、污染物、脚踏车辆、车辆交通、野生动物、土壤水分、噪声污染、光照水平、花粉、水质、水位、振动、污水流量,阀门压力等等,这些都是智慧城市设备必须收集的数据。

值得注意的是,数据本身并没有让城市变得聪明的能力。Smart需要一个相应的分层架构来处理这些数据并得出相应结论而采取行动。

硬件维护及可升级性

即使再聪明的人或组织在第一次部署复杂系统时都不能做到百分百完善。

而智慧城市基础设施在日后需要维护和升级,但在实际操作过程中,不可能允许“施工方”破坏城市架构进行规划和改进。

因此需要在智慧城市建设前期考虑到后期的维护和升级,因此必须建立一个完善且规范的服务器架构,当然,这需要当局者具备强大的技术前瞻性,

用户界面

对于消费类设备,我们正在从有线(PC)到无线(智能手机)到环境(如亚马逊的Alexa)接口的转变。

同样,真正的智慧城市也将会把公共空间变成一个个接口。智慧城市的策略要基于通过声音和增强现实与环境互动进行定义。它背后的意义是,未来的智慧城市应当是一个无缝的互动性环境,而且值得注意的是,“空间就是互动界面”的想法对建筑设计师和城市规划者来说都有深远的寓意。

优化设计

从各个城市公共基础设施的设计来看,大多走的都是实用路线,其实在这个基础上也可以设计的更加唯美、生动,让城市变得更富吸引力。

就像在没有出现智能手机时,我们根本想象不到产品设计的重要性,除了实用性以外,大众的审美也在进一步提高。对于城市而言也是一样,如果每个城市都能改变设计思路,也许智慧城市的潜力将会变得更大。

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