智慧城市是城市發展的高級形態,需要經過持續的復合創新發展過程才得以實現。城市設計與科技的結合,不僅僅是解決城市問題,還將有利于城市發展,也將是未來發展趨勢。
根據聯合國的預測,今天全球有54%的人居住在城市,這個比例預計到2050年將達到66%。在未來30年里,城市化與人口的總體增長將再增加25億人口??梢哉f,在未來,城市將會是大部分人生活的主體,所以,如此龐大的城市人口勢必給城市帶來極大的壓力。要跟上擴張的步伐,可持續性是必須的。目前為止,超過190個國家承諾實現可持續增長的既定目標,而智慧城市概念則是成功的關鍵。
在我國,智慧城市一直是一塊香餑餑,根據國家相關部委推進智慧城市建設部署,預計2017年年內我國啟動智慧城市建設和在建智慧城市的城市數量將有望超過500個。
據預測,2017年我國智慧城市市場規模將超過6萬億元,未來五年(2017-2021)年均復合增長率約為32.64%,2021年市場規模將達到18.7萬億元。如此龐大的市場勢必吸引了眾多的眼球,那么,推動智能城市前進的技術是什么呢?
一、普及連接,智能城市的第一個基本要素
智慧城市的第一個組成部分是可靠的、無處不在的無線連接。從最近幾年的趨勢來看,發展的低功率廣域網(LPWAN)技術非常適合智慧城市的應用。盡管許多無線技術比如說,LTE、NB-IoT、LoRa等都在促進智慧城市的連接,但是5G的出現預計將會是推動智慧城市連接的重要技術。
在實現了連接的基礎上,城市里眾多的基礎設施例如路燈、停車場、公交站、商場等等都可以變得高效與智能,以便為市民提供便利的服務。為了實現基礎連接的目的,世界各地的政府都推出了“智慧城市”倡議,如“BroadbandUSA”倡議,為社區開展城市互聯互通提供技術援助。所以說,互聯互通只是實現智慧城市未來的第一步。
二、開放的城市數據
從歷史上看,政府、企業和個人都把自己的數據視作非常私密的東西,與他人分享得越少越好。人們對隱私問題和對安全漏洞的擔憂遠遠超過了共享信息后所帶來的價值。然而,智慧城市發展的一個關鍵因素是,所有的參與者都需要共享信息,以便在應用中得出更為精確的結論。
比如說,多個部門需要通過對應用各個環節上實時信息的分析來實現更好的、可持續的結果。例如,一個大型的城市正在為像奧運會或世界杯決賽這樣的大型賽事做準備,這時候城市需要為數十萬名游客提供交通、食物、住房和供應電力,市政智能交通系統需要與優步和Airbnb平臺共享數據,以使人們能夠順利的到達目的地。
又例如,迪拜正在打造一個大型的數據項目,以便向數字化政府轉型。2015年推出的“迪拜數據倡議”是全球范圍內的城市數據共享倡議。它平衡了行政部門和企業之間利益的問題,政府通過開放和分享自己的城市數據來為市民進行城市指引。政府的目標不是擁有最多的數據,而是從數據中釋放最大的價值,為每個人創造新的機會和更好的體驗。
然而,新的數據共享也將伴隨網絡安全的風險。臭名昭著的Mirai僵尸網絡攻擊事件表明,無安全保障的物聯網設備可以很容易被劫持,受到分布式拒絕服務(DDoS)攻擊。而且,隨著物聯網設備的數量和類型繼續激增,風險只會增加。這對個人、企業和政府來說是一個巨大的挑戰,他們必須管理一個難以置信的復雜的新興安全生態系統。
三、安全可信的身份驗證
聰明的城市只有在我們能信任他們的時候才能發揮作用。來自不同來源的公開數據需要共享,但只有經過授權和批準的平臺和個人才能共享。強大的身份驗證和可信的ID管理解決方案是生態系統各級需要的第三個基本要素,以確保智能城市是安全的城市。
如前文所說,智慧城市是十分復雜的,它可以通過強大的身份驗證和ID管理解決方案來減輕運營負擔。對政府、企業、公民、軟件提供商、設備制造商、能源供應商來說,他們所經營的網絡對于安全開放的數據跨越智能城市生態系統都發揮了作用,網絡鏈中的每一個環節都必須對這一套核心安全目標負責,其中包括四個部分:
1.可用性:
確保及時、可靠地訪問和使用信息是智慧城市的重要組成部分。沒有可操作的、實時的、可靠的數據訪問,智能城市是無法實現的,如何收集、提取和共享數據非常重要,安全解決方案必須避免對可用性的負面影響來支持這些目標。
2.誠信:
智慧城市依賴可靠和準確的數據。為了防止欺詐和其他更有害的攻擊,必須采取措施確保數據準確無誤,不受操縱。
3.機密性:
智能城市將產生大量的數據,必須收集、存儲和分析。其中一些數據將包括有關公民自身的敏感細節。必須采取措施防止未經授權的泄露敏感信息。
4.問責制:
問責制的理念是,系統的使用者應該對他們的行為負責。這意味著與敏感系統的用戶交互應該被記錄,并與特定的用戶關聯。這些日志應該很難偽造,并且具有強大的完整性保護。
為了實現安全核心目標,需要將強大的身份驗證和ID管理解決方案集成到生態系統中,以確保數據僅與授權方共享,同時保護后臺系統不受入侵和黑客攻擊。值得慶幸的是,由于日益增長的數字安全問題,包括美國IoT網絡安全改進法案在內的立法,正在通過建立連接設備的最低安全要求來應對威脅和潛在的市場失靈。
在IoT和智慧城市的時代,數據是新的石油,為了讓智慧城市繁榮發展,我們需要建立可持續的商業模式,促進所有生態系統參與者的成功。
四、可持續性的商業模式
可持續性是智慧城市項目的一個重要目標??沙掷m性的概念源自于在完美和諧中工作的生物系統——每個生態系統的成員都是為了自己的利益而工作。如果不加以控制,任何濫用權力的成員都會影響整個生態系統。
為了讓城市成為可持續的生態系統,需要將機制編織到其結構中,以確保所有的生態系統成員都能茁壯成長,包括OEM、開發人員、集成商、政府和其他機構。每個成員的知識產權需要得到重視和鼓勵,并允許每個貢獻者從他們在智能城市生態系統的貢獻中提取價值,從而創造一個雙贏的局面。
隨著訂閱經濟的增長,企業和個人可以用它來平衡商業模式,并在幾個月甚至幾年的時間里分攤巨額的一次性費用。支持連接的數據交換為最終用戶和供應商提供了更高的透明度和業務智能,有了安全、開放的數據,一個新的共享經濟就成為可能。
隨著城市地區不斷擴大和發展,智慧城市技術正在不斷擴展,以提高可持續性,更好地為人類服務。通過利用無處不在的連通性、開放數據、終端安全與軟件貨幣化解決方案,城市、企業和居民可以將不斷變化的需求進行實時交換,以優化產品和服務,為生態系統中的所有合作伙伴提供更大的改善體驗。