智慧城市本意是利用高度智能化的應用來改變人們的日常生活，讓生活能夠從繁瑣的流程中簡化出來，改善交通管理和其他城市服務，優化電力和水供應，以及總體向更高效和可持續的環境過渡。智慧城市通過物聯網傳感器、大數據分析、智能移動服務等網絡來實現這些好處，并改善城市運營。以下是關鍵的智慧城市挑戰以及可能的解決方案。
01、傳感器基(ji)礎(chu)設施的部(bu)署費用負擔面臨(lin)的挑戰
智慧城(cheng)市(shi)(shi)(shi)利用傳(chuan)感(gan)器(qi)收集信息(xi)，利用大數據(ju)(ju)和(he)人工智能(neng)技(ji)術分析(xi)信息(xi)，提高生活(huo)質(zhi)量(liang)。這些數據(ju)(ju)包括實時交通信息(xi)、空氣質(zhi)量(liang)、城(cheng)市(shi)(shi)(shi)健康(kang)數據(ju)(ju)等(deng)。而傳(chuan)感(gan)器(qi)基(ji)(ji)(ji)礎設(she)施(shi)是(shi)一項(xiang)沉重的(de)投(tou)資和(he)主要負擔。例(li)如，城(cheng)市(shi)(shi)(shi)必須考慮如何供電(電線、太陽能(neng)或電池)以及(ji)由哪個城(cheng)市(shi)(shi)(shi)部(bu)門和(he)預算負責安裝(zhuang)和(he)維護(hu)。很多(duo)城(cheng)市(shi)(shi)(shi)已經把很大一部(bu)分預算花在了(le)地下電纜、隧道和(he)互聯網連接等(deng)傳(chuan)統(tong)基(ji)(ji)(ji)礎設(she)施(shi)上。用于(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)新基(ji)(ji)(ji)礎設(she)施(shi)的(de)資金是(shi)有限的(de)，項(xiang)目可能(neng)需(xu)要數年時間才能(neng)部(bu)署。更重要的(de)是(shi)，安裝(zhuang)傳(chuan)感(gan)器(qi)本身并不是(shi)目的(de)，它是(shi)一項(xiang)長期(qi)投(tou)資，需(xu)要時間來影響城(cheng)市(shi)(shi)(shi)居民的(de)生活(huo)。
如何克服：
智(zhi)(zhi)慧城市的規劃(hua)者應該從(cong)一(yi)開(kai)始(shi)就考慮(lv)基礎設(she)施(shi)所帶來(lai)的挑戰。規劃(hua)智(zhi)(zhi)慧城市基礎設(she)施(shi)，并從(cong)智(zhi)(zhi)慧城市組織和政府項目中籌集專項資金可能是(shi)一(yi)個良(liang)好的開(kai)端。
此外，在許多情況下，城(cheng)市開始使用現(xian)有的(de)基礎設施收集數據，如公共汽(qi)車票務系統、現(xian)有閉路電(dian)視和原有的(de)交通監控系統。對(dui)于資金或資源有限的(de)城(cheng)市，這是一(yi)種(zhong)可行的(de)替代方案。
02、強大的互聯互通(tong)需求挑戰
面臨的挑戰：
智慧城(cheng)市(shi)(shi)需要為居民和(he)游(you)客(ke)提(ti)供強大的互(hu)聯(lian)互(hu)通資(zi)源，以(yi)支持經濟發展和(he)互(hu)聯(lian)城(cheng)市(shi)(shi)服務。然而，即便(bian)是在西方的大城(cheng)市(shi)(shi)，實現良(liang)好的互(hu)聯(lian)互(hu)通也絕非易(yi)事。其中包括三個要素：
①運營(ying)商(shang)需(xu)要為城(cheng)市不同區域提(ti)供足(zu)夠的覆蓋和容(rong)量。
②場地所有者和企(qi)業需要主機連接設備或運(yun)行(xing)自有設備。
③市政府需要與運營商和(he)私營企業(ye)合作，以確保覆蓋整個(ge)城(cheng)市。
在密集(ji)的(de)城市環境中(zhong)，射頻信(xin)號常常受到建筑(zhu)物(wu)和某(mou)些建筑(zhu)材料(liao)的(de)阻礙。環保建筑(zhu)的(de)某(mou)些特定(ding)要(yao)求有時會(hui)與射頻覆蓋需(xu)求相沖突。城市需(xu)要(yao)節能、可擴展并有效的(de)解決方案，支持移動(dong)用戶的(de)需(xu)求，以及物(wu)聯網和機(ji)器對機(ji)器(M2M)數據(ju)傳輸的(de)連接性(xing)要(yao)求。
如何克服：
智(zhi)能(neng)數(shu)字分布式天線系(xi)統(tong)(idDAS)提(ti)供了一(yi)種技術(shu)途徑。這(zhe)種方法是一(yi)種網絡拓撲結構，支持智(zhi)慧(hui)城市中的多個(ge)連(lian)接需求(qiu)。數(shu)字DAS具有(you)性價比(bi)高(gao)和節能(neng)高(gao)效的特點，幾乎可以(yi)在任何城市環境(jing)中提(ti)供良好(hao)(hao)的覆蓋率。DAS還能(neng)夠支持5G技術(shu)，為城市下一(yi)代(dai)移動(dong)連(lian)接做(zuo)好(hao)(hao)準備。
03、智慧(hui)城市(shi)中(zhong)云計算(suan)安全問題
面臨的挑戰：
智慧城市(shi)(shi)必須依靠云計算技術來(lai)承載(zai)數(shu)據和(he)運營(ying)服務，與(yu)利(li)益相關者共享數(shu)據，為居民(min)提供廣(guang)泛(fan)的訪(fang)問。與(yu)此同時(shi)，城市(shi)(shi)服務管(guan)理著大(da)量(liang)高度敏感(gan)的數(shu)據，其(qi)中很多都涉及隱私和(he)法規問題，不適合(he)存儲在(zai)公(gong)有(you)云上(shang)。大(da)多數(shu)城市(shi)(shi)采用(yong)混合(he)云策略，有(you)些系統(tong)托(tuo)管(guan)在(zai)本(ben)地或私有(you)云架構中，有(you)些則托(tuo)管(guan)在(zai)公(gong)有(you)云上(shang)。但這也帶(dai)來(lai)了運營(ying)和(he)安(an)全方(fang)面的挑(tiao)戰(zhan)，考(kao)慮到城市(shi)(shi)可用(yong)的IT資源有(you)限，這些挑(tiao)戰(zhan)很難應對。
如何克服：
年，美國“智慧城(cheng)市和社(she)區挑戰(zhan)”組(zu)織發布了一份藍(lan)(lan)圖，可(ke)(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)智慧城(cheng)市和社(she)區采用安(an)全的(de)(de)云(yun)(yun)(yun)架(jia)構，基于混(hun)(hun)合(he)云(yun)(yun)(yun)概念保(bao)護個人身份信息(PII)并支持保(bao)密性。該藍(lan)(lan)圖可(ke)(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)智慧城(cheng)市采用協調云(yun)(yun)(yun)服務機制，包(bao)括用于災難時的(de)(de)恢復和云(yun)(yun)(yun)備(bei)份。它(ta)是(shi)基于美國國家(jia)標準與技術(shu)研究院(NIST)的(de)(de)網(wang)絡安(an)全框(kuang)架(jia)，并包(bao)含幫(bang)助(zhu)城(cheng)市限(xian)制數(shu)據(ju)保(bao)密性、完(wan)整性和可(ke)(ke)用性風險的(de)(de)步驟。遵循該藍(lan)(lan)圖可(ke)(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)城(cheng)市采用更(geng)實用、安(an)全的(de)(de)云(yun)(yun)(yun)架(jia)構。該建議包(bao)括針(zhen)對數(shu)據(ju)風險的(de)(de)三(san)級分類方案，幫(bang)助(zhu)構建混(hun)(hun)合(he)云(yun)(yun)(yun)或多云(yun)(yun)(yun)體系結構。這三(san)個層次是(shi)：紅色(se)，表示PII等高(gao)度敏感(gan)的(de)(de)數(shu)據(ju);黃色(se)，表示可(ke)(ke)以(yi)更(geng)廣(guang)泛共(gong)享的(de)(de)數(shu)據(ju);綠(lv)色(se)，表示可(ke)(ke)以(yi)公開共(gong)享的(de)(de)低敏感(gan)性數(shu)據(ju)。
基于(yu)數據(ju)分類，智(zhi)慧(hui)城市負責人(ren)可以根據(ju)法律和監管要求(qiu)、安全(quan)政策、數據(ju)存(cun)儲和收(shou)集實踐等指標，來保(bao)護隱私和安全(quan)。
04、高效的數據處理(li)和分析
面臨的挑戰：
智(zhi)慧(hui)(hui)城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市需要有(you)(you)(you)效收集和(he)分(fen)析日益增長的(de)(de)物聯網數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)有(you)(you)(you)多種(zhong)格式，從日志數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)到環境傳感(gan)器讀數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)，再(zai)到監(jian)控視頻記(ji)錄(lu)等(deng)。智(zhi)慧(hui)(hui)城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市只有(you)(you)(you)在處理(li)其數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)并(bing)(bing)持(chi)續(xu)不斷地從數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)中提取見解(jie)(通常是實時(shi)的(de)(de))的(de)(de)情況下才有(you)(you)(you)效。這需要強(qiang)大(da)的(de)(de)基(ji)礎設施(shi)，可(ke)(ke)以存(cun)儲(chu)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)并(bing)(bing)以自(zi)動(dong)化(hua)的(de)(de)方式執行所(suo)需的(de)(de)分(fen)析。因此，最大(da)的(de)(de)挑戰之一是確定(ding)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)優先(xian)級。例如，在數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)萬小時(shi)的(de)(de)攝像數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)中，智(zhi)慧(hui)(hui)城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市如何才能實時(shi)決定(ding)哪些分(fen)析和(he)見解(jie)至關重要?或者哪一部分(fen)傳感(gan)器數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)可(ke)(ke)以產生可(ke)(ke)操(cao)作的(de)(de)見解(jie)來改善城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市服務等(deng)?如果沒有(you)(you)(you)自(zi)動(dong)的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)優先(xian)排序機(ji)制，就沒法實施(shi)有(you)(you)(you)意義的(de)(de)分(fen)析并(bing)(bing)且合理(li)使(shi)用和(he)操(cao)作數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)。
如何克服：
智慧城(cheng)市須建設基于機器學(xue)習和(he)人(ren)工智能的(de)基礎設施，能夠自動對數據(ju)流進行(xing)優先排序，并將重點放在重要(yao)的(de)數據(ju)上，從而讓(rang)城(cheng)市官(guan)員(yuan)注意到(dao)相關(guan)的(de)見解和(he)分析。例如，人(ren)工智能系(xi)統可(ke)(ke)以(yi)識別城(cheng)市一天(tian)中(zhong)某些特(te)殊(shu)時段的(de)空氣質量，通過深入(ru)研究這些數據(ju)來確定污染(ran)源，城(cheng)市可(ke)(ke)以(yi)采取行(xing)動來改善空氣質量。
創建(jian)智慧城市(shi)的目的是通過數字(zi)化轉型提高效率，集中服務和(he)運營。然而，這些(xie)努(nu)力(li)做(zuo)到卻很不(bu)容易。適當的規(gui)(gui)劃可以(yi)幫助城市(shi)避免(mian)不(bu)必(bi)要的開銷和(he)延誤。好的智慧城市(shi)規(gui)(gui)劃不(bu)僅要使用新技術，還要利用現有的資(zi)源，應(ying)該在引入新技術時(shi)(shi)(shi)考(kao)慮(lv)(lv)到遺(yi)留操(cao)作的可連接性。在確保(bao)數據和(he)用戶隱私保(bao)護的同時(shi)(shi)(shi)，網絡安全應(ying)該是時(shi)(shi)(shi)刻都需(xu)要關注的問(wen)題。隨(sui)著技術的不(bu)斷發展和(he)成熟，在規(gui)(gui)劃智慧城市(shi)時(shi)(shi)(shi)應(ying)該考(kao)慮(lv)(lv)到靈活性，預測(ce)和(he)考(kao)慮(lv)(lv)到智慧城市(shi)未來的發展。
