隨著人口飛快增長、氣候變遷日益劇烈,大量人口涌入城市,人們對城市基礎設施的需求愈來愈高。但由于許多城市發展已臻成熟,要進行全新的建設如道路并不容易,如何運用資訊科技如云端運算、無線感測器、RFID射頻標簽來建置智慧城市,已經是當今城市建設的重要議題。
云端運算為智慧城市核心技術
自動化技術近幾年來已從制造產業,快速延伸到各種垂直應用領域,如今無論是零售、交通、醫療、餐飲,自動化設備都是企業營運的重要推手,更是智慧城市建構過程中,不可或缺的技術。
無線感測器是智慧城市建構過程中不可或缺的關鍵技術。
尤其在云端運算概念興起后,自動化設備的連網功能,不再僅止于單一訊息的傳遞與控制,而是讓整體系統更具智慧化。以智慧醫療為例,醫院病床只要結合了平臺即服務(PaaS)的云端運算概念,病人就可利用架設于床旁的系統上網、看影片、甚至訂餐。
這套系統同時也整合了醫療表單申請、設施報修、訂餐服務、住院用藥資訊查詢等作業功能,其他系統如掛號、看診等KIOSK與Digital Siganage等系統,這些本來就已存在于城市各個角落的端點設備,只要能走上云端,就可與后端系統環環相扣,成為智慧城市的重要梁柱。
如傳統的Digital Signage,雖然可依販賣產品不同,而有不一樣的播放內容,但過去的作業方式必須仰賴人工方式,更換CD片或隨身碟輸入最新內容,對距離遙遠的設備如高鐵、捷運、公車或連鎖商店等,仍然不夠方便,但這些設備一旦導入云端概念,不但播放內容可由管理后臺統一傳送,突破時間與空間限制,后端系統也可掌握終端所有設備狀況,讓設備維持正常運作,作業系統若需更新,也可即時傳送訊息,讓各現場設備管理者自行選擇時間進行更新。
智慧城市導入云端運算的最大優勢,在系統管理成本的下降。因為以往的自動化設備都是各自為政獨立運作,盡管自動化設備講究穩定,但仍然很難避免故障,尤其是攸關民眾權益的設施如交通號志等,更是不容一點閃失,因此必須配置一定人力監管設備,也造成城市的管理壓力,如果能讓所有設備都有連線功能,而成為云端的一部分,所有設備的運作狀況不但可被完全掌握,同時還可產生更多附加價值。
在云端化之前,現代城市的各領域都已有程度不一的智慧化設備,如POS、KIOSK、Digital Signage等,這些設備已構筑出城市的新世代面貌,云端概念的導入,就像一道活水,串連了散居各處的設備,引導出更多附加價值,讓城市進一步提升,成就智慧愿景。
結合感測技術傳遞重要資訊
在智慧城市的各種應用中,智慧交通系統也是焦點之一。以高速公路為例,透過感測技術,不僅可以用來量測車子經過的速率等數據,據以計算車流量或號志控制的參考,如果出現異常數字(如車禍導致車流量大減)還會自動上報,讓相關單位可以迅速采取對策,對改善高速公路交通品質有相當大的幫助。
無線感測技術還可以提供即時停車位資訊,就連路邊停車位都可以辦得到。如美國舊金山市政府就在全市6,000個停車位安裝了無線感測器,市民還可以用手機查詢何處有停車位,大幅縮短市民尋找車位的時間。
事實上,類似的技術不只是用在智慧交通,如物聯網也可以用于國土安全監測應用。如消防署將會在全臺250個點安裝災害監控系統,在村、里進行資料搜集與環境監控,在災害發生前,將資訊傳送至鄉公所,鄉公所可即刻進行廣播疏散,并同步告知災害中心,災害中心除進行災害監控外,也可將訊息傳給相關單位。
工業云概念儼然成形
想要實現智慧城市的愿景,主要是依賴工業級的電子產品,包括嵌入式計算系統、工業自動化控制裝置、物聯網感測技術等。值得注意的是,智慧城市應用解決方案的價值,并不只是方案本身而已,以IoT關鍵技術與產業的關聯而言,就包括智慧運算(Intelligent)、可靠傳遞(Interconnected)、全面感知(Instrumented) 、海量資料的歸納、分析、回饋控制,以及Wi-Fi、Wimax等網路技術等,甚至可能因此衍生出「工業云(Industrial Cloud)」的發展潛力。