【CPS中安網(wǎng) cps.com.cn】智慧城市利用技術改善市民的生活，改善交通管理和其他城市服務，優(yōu)化電力和水供應，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、智能移動服務等網(wǎng)絡來實現(xiàn)這些好處，并改善城市運營。以下是關鍵的智慧城市挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

01、傳感器基礎設施的部署費用負擔面臨的挑戰(zhàn)

智慧城市利用傳感器收集信息，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術分析信息，提高生活質(zhì)量。這些數(shù)據(jù)包括實時交通信息、空氣質(zhì)量、城市健康數(shù)據(jù)等。而傳感器基礎設施是一項沉重的投資和主要負擔。例如，城市必須考慮如何供電（電線、太陽能或電池）以及由哪個城市部門和預算負責安裝和維護。很多城市已經(jīng)把很大一部分預算花在了地下電纜、隧道和互聯(lián)網(wǎng)連接等傳統(tǒng)基礎設施上。用于傳感器等新基礎設施的資金是有限的，項目可能需要數(shù)年時間才能部署。更重要的是，安裝傳感器本身并不是目的，它是一項長期投資，需要時間來影響城市居民的生活。

如何克服：

智慧城市的規(guī)劃者應該從一開始就考慮基礎設施所帶來的挑戰(zhàn)。規(guī)劃智慧城市基礎設施，并從智慧城市組織和政府項目中籌集專項資金可能是一個良好的開端。

此外，在許多情況下，城市開始使用現(xiàn)有的基礎設施收集數(shù)據(jù)，如公共汽車票務系統(tǒng)、現(xiàn)有閉路電視和原有的交通監(jiān)控系統(tǒng)。對于資金或資源有限的城市，這是一種可行的替代方案。

02、強大的互聯(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大的互聯(lián)互通資源，以支持經(jīng)濟發(fā)展和互聯(lián)城市服務。然而，即便是在西方的大城市，實現(xiàn)良好的互聯(lián)互通也絕非易事。其中包括三個要素：

①運營商需要為城市不同區(qū)域提供足夠的覆蓋和容量。

②場地所有者和企業(yè)需要主機連接設備或運行自有設備。

③市政府需要與運營商和私營企業(yè)合作，以確保覆蓋整個城市。

在密集的城市環(huán)境中，射頻信號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會與射頻覆蓋需求相沖突。城市需要節(jié)能、可擴展并有效的解決方案，支持移動用戶的需求，以及物聯(lián)網(wǎng)和機器對機器(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)提供了一種技術途徑。這種方法是一種網(wǎng)絡拓撲結構，支持智慧城市中的多個連接需求。數(shù)字DAS具有性價比高和節(jié)能高效的特點，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，為城市下一代移動連接做好準備。

03、智慧城市中云計算安全問題

面臨的挑戰(zhàn)：

智慧城市必須依靠云計算技術來承載數(shù)據(jù)和運營服務，與利益相關者共享數(shù)據(jù)，為居民提供廣泛的訪問。與此同時，城市服務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中，有些則托管在公有云上。但這也帶來了運營和安全方面的挑戰(zhàn)，考慮到城市可用的IT資源有限，這些挑戰(zhàn)很難應對。

如何克服：

2019年，美國“智慧城市和社區(qū)挑戰(zhàn)”組織發(fā)布了一份藍圖，可以幫助智慧城市和社區(qū)采用安全的云架構，基于混合云概念保護個人身份信息(PII)并支持保密性。該藍圖可以幫助智慧城市采用協(xié)調(diào)云服務機制，包括用于災難時的恢復和云備份。它是基于美國國家標準與技術研究院(NIST)的網(wǎng)絡安全框架，并包含幫助城市限制數(shù)據(jù)保密性、完整性和可用性風險的步驟。遵循該藍圖可以幫助城市采用更實用、安全的云架構。該建議包括針對數(shù)據(jù)風險的三級分類方案，幫助構建混合云或多云體系結構。這三個層次是：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，智慧城市負責人可以根據(jù)法律和監(jiān)管要求、安全政策、數(shù)據(jù)存儲和收集實踐等指標，來保護隱私和安全。

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(通常是實時的)的情況下才有效。這需要強大的基礎設施，可以存儲數(shù)據(jù)并以自動化的方式執(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。例如，在數(shù)萬小時的攝像數(shù)據(jù)中，智慧城市如何才能實時決定哪些分析和見解至關重要？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等？如果沒有自動的數(shù)據(jù)優(yōu)先排序機制，就沒法實施有意義的分析并且合理使用和操作數(shù)據(jù)。

如何克服：

智慧城市須建設基于機器學習和人工智能的基礎設施，能夠自動對數(shù)據(jù)流進行優(yōu)先排序，并將重點放在重要的數(shù)據(jù)上，從而讓城市官員注意到相關的見解和分析。例如，人工智能系統(tǒng)可以識別城市一天中某些特殊時段的空氣質(zhì)量，通過深入研究這些數(shù)據(jù)來確定污染源，城市可以采取行動來改善空氣質(zhì)量。

總結：創(chuàng)建智慧城市的目的是通過數(shù)字化轉型提高效率，集中服務和運營。然而，這些努力做到卻很不容易。適當?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，還要利用現(xiàn)有的資源，應該在引入新技術時考慮到遺留操作的可連接性。在確保數(shù)據(jù)和用戶隱私保護的同時，網(wǎng)絡安全應該是時刻都需要關注的問題。隨著技術的不斷發(fā)展和成熟，在規(guī)劃智慧城市時應該考慮到靈活性，預測和考慮到智慧城市未來的發(fā)展。