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來源：Digi-Key 作者：Wevolver.com 什么是智慧城市？ 智慧城市是由互連并與云端相連的智能對象組成，這些智能對象作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分協(xié)同工作，打造更高效、更可持續(xù)和更便利的城市生活。智慧城市還有望解決緊迫的社會問題，包括城市人口不斷增加、能源消耗過大、道路安全等等。智慧城市的目標(biāo)是提高效率、安全性和可持續(xù)性，以實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的可持續(xù)性。 智慧城市首先在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)利用方面進行了嘗試，如利用智能電網(wǎng)來提高能源效率，利用傳感和監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)智能交通管理和污染監(jiān)測，利用增強的計算和數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)字 ID 改善服務(wù)的獲取。 這背后的技術(shù)是什么？ 智慧城市的核心是一個收集和共享數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)不僅必須不間斷地工作，同時還必須滿足對連接性、帶寬和處理能力的高要求，而且能夠以非常低的功耗進行工作。 因此，半導(dǎo)體技術(shù)是智慧城市必備物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。 半導(dǎo)體技術(shù)可用于智能對象內(nèi)部的芯片和硬件組件，尤其是智能傳感器和監(jiān)測技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的處理器（如 MCU 微控制器）必須嵌入軟件，才能讓設(shè)備感知數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)并與網(wǎng)絡(luò)通信。由于網(wǎng)絡(luò)大多與互聯(lián)網(wǎng)相連，因此在開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的過程中，很大一部分工作是打造具有高性能連接選項（例如 5G、LTE、WiFi 和藍(lán)牙）的設(shè)備。 智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施 · 智能電網(wǎng) 智能電網(wǎng)是一個完全互聯(lián)的電力系統(tǒng)，以高能效水平運行，為智慧城市的整個基礎(chǔ)設(shè)施提供電力。智能計量技術(shù)可以通過監(jiān)控和調(diào)節(jié)電力供應(yīng)來提高電網(wǎng)的可靠性。 · 智能儀表 智能儀表是一種智能電子設(shè)備，可記錄電力、水和天然氣的使用數(shù)據(jù)。雙向通信系統(tǒng)使服務(wù)提供商和供應(yīng)商能夠收集能源消耗信息，并監(jiān)測客戶的能源模式。 · 電動汽車 (EV) 充電站和智能停車 EV 充電站利用電網(wǎng)的電力為電動汽車充電。雖然電動汽車配備了交流電/直流電 (AC/DC) 轉(zhuǎn)換器用于家用充電，但插入式充電站可以直接提供直流電 (DC)，實現(xiàn)快速充電。 · 分布式能源系統(tǒng) (DES) 以往能源是從發(fā)電廠流向消費者，智能電網(wǎng)已使這種集中式模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际侥Ｊ剑纯稍偕茉捶植际桨l(fā)電，消費者能直接參與其中。家用和公共太陽能板、風(fēng)力渦輪機、生物質(zhì)能發(fā)電機，以及水力、地?zé)岷突旌想娫矗�有電動汽車充電器和智能家居，都有助于通過發(fā)電或儲存電力來為電網(wǎng)供電。 · 智能監(jiān)測和傳感器 智慧城市依靠使用智能技術(shù)對從環(huán)境中收集的數(shù)據(jù)進行詳細(xì)分析，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)采取行動。數(shù)據(jù)的收集利用了傳感技術(shù)和智能攝像機。傳感器技術(shù)需要在非常低的功耗下工作，以延長電池使用壽命，并且可以利用熱、雷達(dá)、激光雷達(dá)、鄰近性、化學(xué)檢測和陽光。 · 交通和污染管理 在交通管理中，傳感器使用毫米波 (mmW) 雷達(dá)來收集數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)進行無線通信，將實時數(shù)據(jù)反饋給交通系統(tǒng)。這開啟了一系列應(yīng)用，例如事故預(yù)防、交通管理，以及將車輛改道至交通流量較少的區(qū)域。 · 智能攝像機 視頻監(jiān)控也是系統(tǒng)的一部分，用于維護目的以及整體控制和安全性。全天候監(jiān)控仍然是討論最多的問題之一，因為其中涉及到數(shù)據(jù)安全和隱私等重要的道德問題。 · 邊緣計算和網(wǎng)關(guān) 半導(dǎo)體傳感器和監(jiān)測技術(shù)收集的大量數(shù)據(jù)需要存儲和處理。網(wǎng)關(guān)會存儲、詳細(xì)分析和選擇收集的數(shù)據(jù)，并將敏感數(shù)據(jù)發(fā)回系統(tǒng)以采取糾正措施。根據(jù)一個本地分布節(jié)點網(wǎng)絡(luò)模型，系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進行處理，此過程稱為“邊緣計算”。通過在收集來源附近詳細(xì)分析數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r處理大量共享的數(shù)據(jù)。 · 數(shù)字 ID 和其他技術(shù) 數(shù)字 ID 將成為智慧城市系統(tǒng)不可或缺的一部分。公民將能夠直接連接到政府服務(wù)，并使用他們的數(shù)字 ID 與網(wǎng)絡(luò)進行互動，即訪問公共交通、進行交易、預(yù)約停車位或規(guī)劃路線，以及確認(rèn)自己的身份。 總結(jié) 隨著實現(xiàn)自主、智能和互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)不斷完善，未來城市的設(shè)計雛形也開始變得更明確。由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)逐漸融入未來和改造城市規(guī)劃，因此全世界公民和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的互動將越來越頻繁。未來城市的前景是更少浪費、更節(jié)能、更便利和更安全。然而，在這些技術(shù)的路線圖以及文化和社會采納方面，仍然存在挑戰(zhàn)。 |
