5、物联网与智慧城市：融合、架构与挑战

物联网与智慧城市：融合、架构与挑战

1. 智慧城市的发展背景与需求

到 2050 年，预计全球近 70%的人口将居住在城市。为了可持续且可行地容纳更多居民，城市需要变得更加智能。智慧城市借助信息和通信技术（ICT），通过物理、社会和商业基础设施进行改造和连接，为社会提供集体服务。这些服务高度依赖技术基础设施，尤其是软件，其基础设施由各种独立系统和物理对象（如传感器、执行器和标签）组成。

以下是智慧城市系统为居民提供的一些解决方案：
1. 交通优化 ：提供更经济、省时且低风险的交通选择，如新加坡的交通系统。
2. 安全保障 ：通过系统互操作提供集体安全感，避免车辆碰撞、车辆与公共建筑碰撞以及车辆与行人碰撞。
3. 资源节约 ：交换和共享数据、信息或能源，防止电力、水或其他自然资源的浪费，例如传感器监测社区能源浪费并提醒用户节约用电。
4. 智能决策 ：使用人工智能算法为居民提供解决方案，如寻找更快或更经济的路线。

2. 物联网：智慧城市的技术支柱

物联网（IoT）是支撑智慧城市的技术骨干。智慧城市由相互连接的物理对象（即“物”）组成，这些“物”包括电子设备、传感器、执行器、微控制器、基于微处理器的设备、嵌入式计算设备和基于射频识别（RFID）的设备。它们可以通过智慧城市网络基础设施传输和接收数据，以收集环境信息、控制其他设备、交换和处理数据或与用户交互。

3. 智能家庭：物联网与智慧城市融合的示例

以智能家庭为例，它是智慧城市