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來(lái)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、更可持續和更便利的城市生活。智慧城市還有望解決緊迫的社會(huì )問(wèn)題，包括城市人口不斷增加、能源消耗過(guò)大、道路安全等等。智慧城市的目標是提高效率、安全性和可持續性，以實(shí)現經(jīng)濟、社會(huì )和環(huán)境的可持續性。 智慧城市首先在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )利用方面進(jìn)行了嘗試，如利用智能電網(wǎng)來(lái)提高能源效率，利用傳感和監測技術(shù)實(shí)現智能交通管理和污染監測，利用增強的計算和數據存儲以及數字 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(gè)收集和共享數據的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )。這個(gè)網(wǎng)絡(luò )不僅必須不間斷地工作，同時(shí)還必須滿(mǎn)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(jìn)行工作。 因此，半導體技術(shù)是智慧城市必備物聯(lián)網(wǎng)設備的關(guān)鍵技術(shù)。 半導體技術(shù)可用于智能對象內部的芯片和硬件組件，尤其是智能傳感器和監測技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)設備中的處理器（如 MCU 微控制器）必須嵌入軟件，才能讓設備感知數據、處理數據并與網(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(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)系統的過(guò)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 和藍牙）的設備。 智慧城市的基礎設施 · 智能電網(wǎng) 智能電網(wǎng)是一個(gè)完全互聯(lián)的電力系統，以高能效水平運行，為智慧城市的整個(gè)基礎設施提供電力。智能計量技術(shù)可以通過(guò)監控和調節電力供應來(lái)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備，可記錄電力、水和天然氣的使用數據。雙向通信系統使服務(wù)提供商和供應商能夠收集能源消耗信息，并監測客戶(hù)的能源模式。 · 電動(dòng)汽車(chē) (EV) 充電站和智能停車(chē) EV 充電站利用電網(wǎng)的電力為電動(dòng)汽車(chē)充電。雖然電動(dòng)汽車(chē)配備了交流電/直流電 (AC/DC) 轉換器用于家用充電，但插入式充電站可以直接提供直流電 (DC)，實(shí)現快速充電。 · 分布式能源系統 (DES) 以往能源是從發(fā)電廠(chǎng)流向消費者，智能電網(wǎng)已使這種集中式模式轉變?yōu)榉植际侥Ｊ�，即可再生能源分布式發(fā)電，消費者能直接參與其中。家用和公共太陽(yáng)能板、風(fēng)力渦輪機、生物質(zhì)能發(fā)電機，以及水力、地熱和混合電源，還有電動(dòng)汽車(chē)充電器和智能家居，都有助于通過(guò)發(fā)電或儲存電力來(lái)為電網(wǎng)供電。 · 智能監測和傳感器 智慧城市依靠使用智能技術(shù)對從環(huán)境中收集的數據進(jìn)行詳細分析，并根據這些數據采取行動(dòng)。數據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(cháng)電池使用壽命，并且可以利用熱、雷達、激光雷達、鄰近性、化學(xué)檢測和陽(yáng)光。 · 交通和污染管理 在交通管理中，傳感器使用毫米波 (mmW) 雷達來(lái)收集數據，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，將實(shí)時(shí)數據反饋給交通系統。這開(kāi)啟了一系列應用，例如事故預防、交通管理，以及將車(chē)輛改道至交通流量較少的區域。 · 智能攝像機 視頻監控也是系統的一部分，用于維護目的以及整體控制和安全性。全天候監控仍然是討論最多的問(wèn)題之一，因為其中涉及到數據安全和隱私等重要的道德問(wèn)題。 · 邊緣計算和網(wǎng)關(guān) 半導體傳感器和監測技術(shù)收集的大量數據需要存儲和處理。網(wǎng)關(guān)會(huì )存儲、詳細分析和選擇收集的數據，并將敏感數據發(fā)回系統以采取糾正措施。根據一個(gè)本地分布節點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )模型，系統會(huì )對數據進(jìn)行處理，此過(guò)程稱(chēng)為“邊緣計算”。通過(guò)在收集來(lái)源附近詳細分析數據，網(wǎng)絡(luò )能夠實(shí)時(shí)處理大量共享的數據。 · 數字 ID 和其他技術(shù) 數字 ID 將成為智慧城市系統不可或缺的一部分。公民將能夠直接連接到政府服務(wù)，并使用他們的數字 ID 與網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行互動(dòng)，即訪(fǎng)問(wèn)公共交通、進(jìn)行交易、預約停車(chē)位或規劃路線(xiàn)，以及確認自己的身份。 總結 隨著(zhù)實(shí)現自主、智能和互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)不斷完善，未來(lái)城市的設計雛形也開(kāi)始變得更明確。由于物聯(lián)網(wǎng)系統逐漸融入未來(lái)和改造城市規劃，因此全世界公民和物聯(lián)網(wǎng)系統的互動(dòng)將越來(lái)越頻繁。未來(lái)城市的前景是更少浪費、更節能、更便利和更安全。然而，在這些技術(shù)的路線(xiàn)圖以及文化和社會(huì )采納方面，仍然存在挑戰。 |
