智慧城市技术往往具有提高城市生活质量的潜力

IEEE Xplore上最近发表的一篇文章中说，到2050年，世界上70％的人口可能会居住在城市中，“这将导致对现有资源的消耗量空前增长。”虽然城市具有环境优势，例如较小的地理足迹，其影响的生态系统也会较少，但它们仍然存在一些挑战。例如，主要城市的化石燃料使用量“占全球能源使用量的75%”，尽管它们的面积仅占全球陆地面积总量的5%左右。

智慧城市技术往往具有提高城市生活质量的潜力，但人们也越来越希望它们能够使城市更具可持续性。

在我们走得太远之前，究竟是什么构成智慧城市？我们询问了IEEE高级会员、IEEE物联网智慧城市工作组主席Shawn Chandler，他解释说：“智慧城市利用技术和数据来协调城市的物理、机制、社会和技术要素，帮助公众、政府和其他利益相关者来改进城市功能，增强城市资源意识，提升公民福祉。“

交通管理、公共交通系统、水和垃圾管理、公共安全、电力和天然气供应都提出了可靠性方面的挑战（特别是随着系统的老化）。在阅读本文的很多人对这些问题很熟悉。随着城市的发展，对基础设施的需求也在增加，城市运营的重要性也在增加。

正在使用传感器和物联网（IoT）技术对传统的城市基础设施进行改造。这些技术（例如蓝牙和近场通信）在消费者设备中很常见。这产生了24*7小时的实时测量数据，研究人员对这些数据进行分析，并乐观地认为可利用分析结果“改善城市运营，确保公民福祉，并满足城市可持续性的期望”。

让我们来看看城市地区的车辆，并将其作为一个说明性的例子。

在环境和人类健康方面，排放是城市的一个主要问题。Chandler认为，

电动汽车是一个明确的答案，因为它们“在燃料消耗方面明显比以石油为基础的交通工具更高效”，同时它们还“通过将能源生产转移到更高效率的资源（包括可再生能源和集中发电）减少了局部空气污染和整体污染”。

在研究可持续性的研究人员看来，电动公共交通巴士的影响不局限于排放：“电动巴士可以与电力基础设施紧密配合，以最大限度地减少在高峰负荷时间对电池充电的影响。”此外，通过适当的协调，这些车辆在不使用时可以帮助电网调节频率。

由此你可以初步了解这些车辆是如何作为更大的智慧城市基础设施的一部分的。研究人员表示，更为直观的案例是自动驾驶汽车，其高效运行“需要汽车、传感器、执行器、电信、分析与传统交通基础设施的无缝集成”。

这显然不是一项小任务。对Chandler来说，在这些实体之间交换数据“将需要巨大的通信能力，5G和6G通信将能够可靠地提供这样的能力。”IEEE Transimtter（https://transmitter.ieee.org）上有些关于车联网以及5G在物联网中的作用的文章，如果你想了解有关信息，可以找这些文章来读读。

最终，随着这些技术的发展，城市中的汽车数量将会减少。Chandler说，“自动驾驶汽车有可能改变过去100年来在全球范围内被接受和在文化上根深蒂固的'所有权'模式。”对于许多人来说，拥有一辆汽车是他们最大的开支之一，但“它们在90％或更长的时间里都是闲置的。“这种减少对环境的可持续性来说是个好消息。

现在可以免费下载发表在IEEEElectrification Magazine上的这篇论文（12月10日为这篇文章的免费访问截止日）。文章访问地址为：https://ieeexplore.ieee.org/document/8369463。