随着城市人口不断变化的需求和现代世界的挑战带来新的挑战和可能性，城市的性质正在经历一场深刻的变革。
物联网和人工智能等创新技术对于智慧城市概念的设计和开发变得越来越重要，连接各个层面和元素。本文将概述这些技术在这一新领域中的关键作用。
什么是智慧城市?
智慧城市被定义为一个人口中心，其采用一系列数字技术来丰富居民的生活。这与城市应该是什么的传统理论截然不同。智慧城市已被多个政府和行业思想领袖广泛吹捧为未来的城市。
根据联合国的数据，到2050年，世界上大约70%的人口将居住在城市地区，在环境、经济和社会影响方面给城市规划者带来巨大压力。这将需要新的思维方式来确保居民的持续舒适感和城市的可持续性。
监测空气质量、建筑系统、能源和交通等关键问题需要实时分析大量数据，而这在目前传统的城市规划中是不可能的。以连接性为核心的智慧城市的理念改变了这一现状，并提高了居民的生活质量。
智慧城市提供了多种解决方案，例如减少浪费和污染、连接和保护企业和居民、改善公共交通、微流动性、减少道路拥堵、管理资源、简化治理，以及通过收集和分析开放数据提供见解。
通过利用技术，可以全面了解所有城市服务、运营和基础设施。对多个实时数据点的分析有助于城市官员针对任何潜在问题制定计划并改善结果，从而提升居民、企业和游客的体验。
物联网和连接在智慧城市中的作用
如前所述，连接性是智慧城市成功的关键。能够监控城市的每项服务和各个方面、分析实时数据、在中央枢纽收集多个数据点，并使用这些数据预测结果和实施变革的能力，为城市规划者和官员提供了增强的决策能力。
智慧城市利用物联网、人工智能、云计算和区块链等创新技术，为现代城市规划者面临的环境、社会和经济问题提供综合解决方案。到目前为止，这些技术已经以有限的方式使用，使某些方面“智能”。
照明、仪表、公用事业和交通控制系统已经看到了智能技术的一些集成。目前，全球各地的城市都在优先考虑大规模连接，以改善这些城市元素和许多其他元素，并为引入完全“智能”的人口中心铺平道路。
物联网通过连接设备和基础设施来改进海量数据收集、分析和解决方案部署，无论是公用事业、交通、个人通信设备、传感器、相机，甚至可穿戴设备。
物联网技术优化运行的核心是协议，其有助于通过数据中心或云在各级不同设备和组件之间传输数据。协议栈层次包括物理和感知层、网络层、数据处理层和应用层。
当前的挑战
在智慧城市和整体智慧城市概念中部署连接性存在一些挑战。例如，到目前为止，物联网部署的成本在很大程度上让城市规划者望而却步，这限制了物联网在城市中的使用。
智慧城市规划是一种微妙的平衡行为，需要政府、私营部门、公共组织和平民的合作。预算方面的考虑并不总是允许实施可以改善居民生活质量的技术，以及智慧城市带来的所有好处。
也不是所有的数据都是平等的。为了真正有效，智慧城市系统必须能够优先处理最有用或最关键的数据，以改进关键任务服务的实时交付。自动化是关键，因为没有它，连接性在很大程度上是无用的。这需要对新技术和创新技术进行大量投资。
必须设计智能基础架构，以应对必要的扩展、有效处理数据，并支持准确的分析工具。通过这样做，交通管理系统、智能电网和空气质量监测系统等基础设施可以快速、负责任地做出反应。
面部识别是在智慧城市中占有一席之地的综合、高度连接的新兴技术的一个例子。大量视频片段和特定标记必须由自动化系统存储、处理和执行，这带来了技术挑战和可能的道德问题。
也许与智慧城市相关的最关键挑战之一是数据安全。由于存储和处理的数据量巨大，因此必须实施强大的系统来保护私人用户数据和实用程序，免受恶意行为者、黑客攻击和数据窃取。
未来
为了实现智慧城市的概念，利益相关者必须在城市规划和日常使用的各个层面应对几个复杂而动态的挑战。随着世界城市人口继续呈指数增长，社会经济和环境问题变得越来越明显。
智慧城市未来的核心是连接性，虽然物联网、人工智能和其他创新技术通过连接人与城市并提供实时解决方案，为未来的城市规划者带来诸多好处，但必须认识到大规模部署这些技术的潜在缺点。
随着首尔、纽约和伦敦等城市的引领，智慧城市正在成为现实，工业4.0技术成为未来城市生活的重要组成部分，为居民和游客提供更高的生活质量，并改善商业机会。
