智慧城市建設(shè)規(guī)劃前，應(yīng)該首先考慮哪些問題？
發(fā)布日期：2020/3/30 瀏覽量：3581
【CPS中安網(wǎng) cps.com.cn】智慧城市利用技術(shù)改善市民的生活，改善交通管理和其他城市服務(wù)，優(yōu)化電力和水供應(yīng)，以及總體向更高效和可持續(xù)的環(huán)境過渡。智慧城市通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器、大數(shù)據(jù)分析、智能移動(dòng)服務(wù)等網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)這些好處，并改善城市運(yùn)營(yíng)。以下是關(guān)鍵的智慧城市挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。
01、傳感器基礎(chǔ)設(shè)施的部署費(fèi)用負(fù)擔(dān)面臨的挑戰(zhàn)
智慧城市利用傳感器收集信息，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)分析信息，提高生活質(zhì)量。這些數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)交通信息、空氣質(zhì)量、城市健康數(shù)據(jù)等。而傳感器基礎(chǔ)設(shè)施是一項(xiàng)沉重的投資和主要負(fù)擔(dān)。例如，城市必須考慮如何供電（電線、太陽(yáng)能或電池）以及由哪個(gè)城市部門和預(yù)算負(fù)責(zé)安裝和維護(hù)。很多城市已經(jīng)把很大一部分預(yù)算花在了地下電纜、隧道和互聯(lián)網(wǎng)連接等傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施上。用于傳感器等新基礎(chǔ)設(shè)施的資金是有限的，項(xiàng)目可能需要數(shù)年時(shí)間才能部署。更重要的是，安裝傳感器本身并不是目的，它是一項(xiàng)長(zhǎng)期投資，需要時(shí)間來影響城市居民的生活。
如何克服：
智慧城市的規(guī)劃者應(yīng)該從一開始就考慮基礎(chǔ)設(shè)施所帶來的挑戰(zhàn)。規(guī)劃智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施，并從智慧城市組織和政府項(xiàng)目中籌集專項(xiàng)資金可能是一個(gè)良好的開端。
此外，在許多情況下，城市開始使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施收集數(shù)據(jù)，如公共汽車票務(wù)系統(tǒng)、現(xiàn)有閉路電視和原有的交通監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)于資金或資源有限的城市，這是一種可行的替代方案。
02、強(qiáng)大的互聯(lián)互通需求挑戰(zhàn)
面臨的挑戰(zhàn)：
智慧城市需要為居民和游客提供強(qiáng)大的互聯(lián)互通資源，以支持經(jīng)濟(jì)發(fā)展和互聯(lián)城市服務(wù)。然而，即便是在西方的大城市，實(shí)現(xiàn)良好的互聯(lián)互通也絕非易事。其中包括三個(gè)要素：
①運(yùn)營(yíng)商需要為城市不同區(qū)域提供足夠的覆蓋和容量。
②場(chǎng)地所有者和企業(yè)需要主機(jī)連接設(shè)備或運(yùn)行自有設(shè)備。
③市政府需要與運(yùn)營(yíng)商和私營(yíng)企業(yè)合作，以確保覆蓋整個(gè)城市。
在密集的城市環(huán)境中，射頻信號(hào)常常受到建筑物和某些建筑材料的阻礙。環(huán)保建筑的某些特定要求有時(shí)會(huì)與射頻覆蓋需求相沖突。城市需要節(jié)能、可擴(kuò)展并有效的解決方案，支持移動(dòng)用戶的需求，以及物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接性要求。
如何克服：
智能數(shù)字分布式天線系統(tǒng)(idDAS)提供了一種技術(shù)途徑。這種方法是一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持智慧城市中的多個(gè)連接需求。數(shù)字DAS具有性價(jià)比高和節(jié)能高效的特點(diǎn)，幾乎可以在任何城市環(huán)境中提供良好的覆蓋率。DAS還能夠支持5G技術(shù)，為城市下一代移動(dòng)連接做好準(zhǔn)備。
03、智慧城市中云計(jì)算安全問題
面臨的挑戰(zhàn)：
智慧城市必須依靠云計(jì)算技術(shù)來承載數(shù)據(jù)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)，與利益相關(guān)者共享數(shù)據(jù)，為居民提供廣泛的訪問。與此同時(shí)，城市服務(wù)管理著大量高度敏感的數(shù)據(jù)，其中很多都涉及隱私和法規(guī)問題，不適合存儲(chǔ)在公有云上。大多數(shù)城市采用混合云策略，有些系統(tǒng)托管在本地或私有云架構(gòu)中，有些則托管在公有云上。但這也帶來了運(yùn)營(yíng)和安全方面的挑戰(zhàn)，考慮到城市可用的IT資源有限，這些挑戰(zhàn)很難應(yīng)對(duì)。
如何克服：
2019年，美國(guó)“智慧城市和社區(qū)挑戰(zhàn)”組織發(fā)布了一份藍(lán)圖，可以幫助智慧城市和社區(qū)采用安全的云架構(gòu)，基于混合云概念保護(hù)個(gè)人身份信息(PII)并支持保密性。該藍(lán)圖可以幫助智慧城市采用協(xié)調(diào)云服務(wù)機(jī)制，包括用于災(zāi)難時(shí)的恢復(fù)和云備份。它是基于美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)的網(wǎng)絡(luò)安全框架，并包含幫助城市限制數(shù)據(jù)保密性、完整性和可用性風(fēng)險(xiǎn)的步驟。遵循該藍(lán)圖可以幫助城市采用更實(shí)用、安全的云架構(gòu)。該建議包括針對(duì)數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的三級(jí)分類方案，幫助構(gòu)建混合云或多云體系結(jié)構(gòu)。這三個(gè)層次是：紅色，表示PII等高度敏感的數(shù)據(jù)；黃色，表示可以更廣泛共享的數(shù)據(jù)；綠色，表示可以公開共享的低敏感性數(shù)據(jù)。
基于數(shù)據(jù)分類，智慧城市負(fù)責(zé)人可以根據(jù)法律和監(jiān)管要求、安全政策、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和收集實(shí)踐等指標(biāo)，來保護(hù)隱私和安全。
04、高效的數(shù)據(jù)處理和分析
面臨的挑戰(zhàn)：
智慧城市需要有效收集和分析日益增長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)有多種格式，從日志數(shù)據(jù)到環(huán)境傳感器讀數(shù)，再到監(jiān)控視頻記錄等。智慧城市只有在處理其數(shù)據(jù)并持續(xù)不斷地從數(shù)據(jù)中提取見解(通常是實(shí)時(shí)的)的情況下才有效。這需要強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施，可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并以自動(dòng)化的方式執(zhí)行所需的分析。因此，最大的挑戰(zhàn)之一是確定數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)。例如，在數(shù)萬小時(shí)的攝像數(shù)據(jù)中，智慧城市如何才能實(shí)時(shí)決定哪些分析和見解至關(guān)重要？或者哪一部分傳感器數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生可操作的見解來改善城市服務(wù)等？如果沒有自動(dòng)的數(shù)據(jù)優(yōu)先排序機(jī)制，就沒法實(shí)施有意義的分析并且合理使用和操作數(shù)據(jù)。
如何克服：
智慧城市須建設(shè)基于機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行優(yōu)先排序，并將重點(diǎn)放在重要的數(shù)據(jù)上，從而讓城市官員注意到相關(guān)的見解和分析。例如，人工智能系統(tǒng)可以識(shí)別城市一天中某些特殊時(shí)段的空氣質(zhì)量，通過深入研究這些數(shù)據(jù)來確定污染源，城市可以采取行動(dòng)來改善空氣質(zhì)量。
總結(jié)：創(chuàng)建智慧城市的目的是通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型提高效率，集中服務(wù)和運(yùn)營(yíng)。然而，這些努力做到卻很不容易。適當(dāng)?shù)囊?guī)劃可以幫助城市避免不必要的開銷和延誤。好的智慧城市規(guī)劃不僅要使用新技術(shù)，還要利用現(xiàn)有的資源，應(yīng)該在引入新技術(shù)時(shí)考慮到遺留操作的可連接性。在確保數(shù)據(jù)和用戶隱私保護(hù)的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)該是時(shí)刻都需要關(guān)注的問題。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，在規(guī)劃智慧城市時(shí)應(yīng)該考慮到靈活性，預(yù)測(cè)和考慮到智慧城市未來的發(fā)展。