人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的融合：智慧城市如何改變城市生活

　　人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合正在徹底改變我們在智慧城市中的生活和工作方式，使城市運(yùn)行更加高效、可持續(xù)和宜居。 來自多個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析正在簡化決策和管理任務(wù)，優(yōu)化資源利用并改善公共安全。

　　智慧城市概念使用技術(shù)來改善生活質(zhì)量，包括交通、固體廢物管理、污染減少、可持續(xù)社區(qū)、灌溉、公共安全、交通管理和醫(yī)療保健等。如今，包括新加坡、阿姆斯特丹、巴塞羅那和迪拜等在內(nèi)的城市正在利用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢來改變城市生活。

　　人工智能 (AI) 和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 技術(shù)正在一起使用以發(fā)揮彼此的優(yōu)勢。 傳感器、計(jì)算機(jī)、車輛、智能手機(jī)、建筑物和軟件等各種數(shù)據(jù)生成設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)互連，徹底改變了我們今天的生活方式。

　　人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互作用徹底改變了我們解釋和分析物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在人工智能技術(shù)的幫助下不斷生成的海量數(shù)據(jù)的方式。

　　因此，決策制定、優(yōu)化工業(yè)流程、進(jìn)行預(yù)測和識(shí)別工業(yè)環(huán)境中的異常情況變得比以往任何時(shí)候都容易。 同樣，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在智慧城市應(yīng)用中一起使用，以改善城市基礎(chǔ)設(shè)施和生活質(zhì)量。

　　了解智慧城市

　　下面描述了智慧城市的概念，還提供了智慧城市的各種組成部分和示例。

　　定義智慧城市

　　在深入研究人工智能和物聯(lián)網(wǎng)如何改變智慧城市之前，了解什么是智慧城市及其運(yùn)作方式非常重要。 智慧城市的概念是在本世紀(jì)頭十年“普適計(jì)算”一詞開始流行之后出現(xiàn)的。 普適計(jì)算只是指“無處不在的計(jì)算”。 因此，普適計(jì)算和智慧城市在幾個(gè)方面密切相關(guān)。

　　我們可以將智慧城市定義為戰(zhàn)略性、高效地利用技術(shù)來執(zhí)行日常運(yùn)營并改善居民生活質(zhì)量的城市地區(qū)。 這包括將技術(shù)融入生活的各個(gè)方面，以提供更好的公民服務(wù)，例如交通、固體廢物管理和收集、無污染和可持續(xù)發(fā)展的社區(qū)、灌溉、醫(yī)療保健、公共安全和警務(wù)、交通管理等等。 簡而言之，“智慧城市是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)且技術(shù)支持的可持續(xù)環(huán)境，旨在提高居民的生活水平。”

　　智慧城市的組成部分

　　智慧城市由各種組成部分組成，每個(gè)組成部分對其功能都至關(guān)重要。 這些組件包括：

　　物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：包括各種數(shù)據(jù)收集設(shè)備，例如傳感器、交通、空氣質(zhì)量、能源使用監(jiān)控設(shè)備等。

　　數(shù)據(jù)分析組件：該組件負(fù)責(zé)處理和分析通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)

　　通信網(wǎng)絡(luò)：用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和其他基礎(chǔ)設(shè)施組件之間的數(shù)據(jù)傳輸。

　　大都市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)：對于智慧城市的運(yùn)作至關(guān)重要。 基礎(chǔ)設(shè)施包括建筑物、道路和其他公共區(qū)域，可以通過數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)對其進(jìn)行改造。 另一方面，公共服務(wù)可以是交通、醫(yī)療保健、教育和公共安全，這些都可以通過人工智能和數(shù)據(jù)分析得到改善。

　　智慧城市的例子

　　最近，全球許多城市開始實(shí)施智能技術(shù)以提高市民的生活水平。 其中一些城市包括新加坡、阿姆斯特丹、巴塞羅那和迪拜。 新加坡的智慧城市計(jì)劃利用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，以改善移動(dòng)性和醫(yī)療保健服務(wù)、支持企業(yè)并優(yōu)化交通流量和能源使用。 同樣，阿姆斯特丹，除了上面討論的那些之外，還通過提供智能交通系統(tǒng)和充電站來強(qiáng)調(diào)可持續(xù)的移動(dòng)解決方案。

　　巴塞羅那并不落后于其他人，它也依賴于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)分析方法。 特別是，基于運(yùn)動(dòng)傳感器的智能照明系統(tǒng)、綠地、節(jié)能建筑、智能自行車共享和減少廢物是使巴塞羅那成為智能城市的為數(shù)不多的舉措。 同樣，自動(dòng)化公交車和城市地鐵系統(tǒng)、智能電網(wǎng)、智能節(jié)能建筑、智能醫(yī)療和警務(wù)使迪拜成為快速發(fā)展的智能城市之一。 迪拜區(qū)塊鏈戰(zhàn)略、迪拜未來加速器計(jì)劃和智能迪拜平臺(tái)等舉措對于使迪拜成為頂級生活選擇之一至關(guān)重要。

　　人工智能和物聯(lián)網(wǎng)如何改變城市生活?

　　人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的交匯正在改變智慧城市的生活和工作，其影響日益顯著。 通過結(jié)合這兩種技術(shù)，一個(gè)創(chuàng)新、高效和可持續(xù)發(fā)展的新時(shí)代正在出現(xiàn)，這曾經(jīng)只能是人類的夢想。 多個(gè)設(shè)備同時(shí)對連續(xù)生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，使得決策制定和管理任務(wù)更加容易，無需太多人工參與。 例如，配備物聯(lián)網(wǎng)傳感器的交通信號(hào)燈可以監(jiān)控交通流量，可以使用人工智能算法進(jìn)一步分析交通流量，從而幫助交通信號(hào)燈適應(yīng)城市特定十字路口的交通狀況。

　　同樣，另一個(gè)令人興奮的使用場景是在固體廢物收集和管理領(lǐng)域，配備物聯(lián)網(wǎng)超聲波傳感器的智能垃圾箱可以通知垃圾箱中的垃圾量。 人工智能技術(shù)可以安排取件時(shí)間，減少垃圾收集車輛不必要的行程和對環(huán)境的影響。 同樣，在配備傳感器、HVAC、照明等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能建筑中，數(shù)據(jù)分析技術(shù)在當(dāng)前傳感器讀數(shù)和歷史數(shù)據(jù)的幫助下，可以指導(dǎo)控制模塊優(yōu)化能源使用或預(yù)測任何 設(shè)備的故障。 此外，智能建筑中的 HVAC 系統(tǒng)可以根據(jù)占用情況和外部環(huán)境條件自動(dòng)調(diào)整。

　　將這兩個(gè)不同的技術(shù)領(lǐng)域結(jié)合使用有很多好處。 首先，它們可以提高效率、優(yōu)化資源利用、減少人員參與、節(jié)省時(shí)間和資金等。此外，可持續(xù)性在智慧城市中也至關(guān)重要，可以通過多項(xiàng)環(huán)保舉措加以改善。 在全市范圍內(nèi)安裝的傳感器的幫助下，通過人工智能技術(shù)收集和分析有關(guān)空氣質(zhì)量和用水量的數(shù)據(jù)。 這些數(shù)據(jù)隨后用于向需要引起注意的地區(qū)的當(dāng)局發(fā)出警報(bào)，例如，空氣中的高污染水平或水被浪費(fèi)的地方。

　　人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還有助于通過實(shí)時(shí)監(jiān)控改善公共安全。 人工智能驅(qū)動(dòng)的安全攝像頭用于通過持續(xù)監(jiān)視來檢測可疑行為。 同樣，通過傳感設(shè)備監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施是否存在可能的安全隱患，可以讓有關(guān)當(dāng)局及時(shí)發(fā)出警報(bào)并做出更快的反應(yīng)。 此外，通過讓公民通過各種平臺(tái)訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并使他們能夠提供決策反饋，從而促進(jìn)更廣泛的公民參與，從而產(chǎn)生更公正的結(jié)果。

　　人工智能和物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的挑戰(zhàn)和局限性

　　盡管在智能城市中集成人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有很多好處。 然而，必須解決許多挑戰(zhàn)和限制。

　　設(shè)備異質(zhì)性

　　異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及其通信協(xié)議缺乏標(biāo)準(zhǔn)化往往會(huì)導(dǎo)致兼容性問題，因此需要物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和接口的標(biāo)準(zhǔn)化，以實(shí)現(xiàn)有效的設(shè)備集成和高效的數(shù)據(jù)通信。

　　數(shù)據(jù)泛濫

　　物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要強(qiáng)大的計(jì)算資源和存儲(chǔ)能力，從而提高了對數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的需求。

　　數(shù)據(jù)安全和隱私

　　由于網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)據(jù)安全在智慧城市中至關(guān)重要，因此需要采取強(qiáng)有力的安全措施。 此外，持續(xù)監(jiān)視也可能導(dǎo)致隱私問題。

　　倫理問題

　　解決倫理問題，例如計(jì)算算法引入的偏見，可能會(huì)導(dǎo)致歧視性結(jié)果(例如，對某些群體的不公平待遇)，這對社會(huì)的公平和多樣性來說是不可取的。

　　失業(yè)和經(jīng)濟(jì)不平等

　　在智慧城市中整合人工智能和物聯(lián)網(wǎng)可能會(huì)導(dǎo)致工作流離失所，尤其是對于那些在運(yùn)輸制造或物流等行業(yè)缺乏技術(shù)技能的人來說。 這可能會(huì)進(jìn)一步加劇收入不平等，并導(dǎo)致大量工人得不到足夠的支持。 鑒于對工人可能產(chǎn)生的影響，應(yīng)制定減輕負(fù)面影響的戰(zhàn)略。

　　大量投資

　　最后，需要大量投資來實(shí)現(xiàn)智慧城市計(jì)劃，這在最初管理起來可能具有挑戰(zhàn)性。

　　結(jié)論

　　總之，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的交叉為發(fā)展更智能、更可持續(xù)的城市鋪平了道路。 從優(yōu)化能源消耗和交通到加強(qiáng)公共安全和公民參與，這些技術(shù)正在徹底改變我們在城市環(huán)境中的生活和互動(dòng)方式。 雖然需要解決一些挑戰(zhàn)和局限性，但人工智能和物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的潛在好處是巨大的，應(yīng)該被用來建設(shè)更好的社區(qū)。

　　作者：阿薩德·阿巴斯 | COMSATS 大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授