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智慧城市常用的四项主要技术

时间:2022-07-11
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智慧城市的概念已成为城市可持续发展的关键因素。其是城市规划战略的汇编,具有许多深远的效益,包括资源的高效分配、政策实施的速度、无缝沟通以及一系列环境效益。

如今,智慧城市正在全球各个角落蓬勃发展,新加坡、哥本哈根、阿姆斯特丹和奥斯陆是这一新趋势无可争议的领跑者。以下是在现代智慧城市发展中得到广泛应用的4项主要智慧城市技术。

1、智能物联网设备

物联网(IoT)的新应用使智慧城市在全球范围内实践。这项现代技术使城市具备远程监控、控制和管理城市设施和设备的能力,并从定量的实时数据流中创造新的见解和可操作的信息。物联网在智慧城市的整体发展中具有潜在的意义,特别是在增强城市互联互通方面。这些物联网设备包括智能传感器、执行器、监测设备和AI项目,通过这些设备,城市可以显着提高城市的可达性和流动性,促进社会包容性,提高能源效率,并最终实现可持续发展的目标。

智慧城市物联网的一个典型例子是奥斯陆路灯上的智能传感器。奥斯陆智能街道照明项目是一个全市范围的项目,旨在提高街道照明系统的效率。奥斯陆将城市的街道照明整合成一个可远程访问的单一网络,该网络可以使用基于互联网的应用程序进行照明水平管理和监控。E-Street系统可以根据每年的时间和特定情况下的需求调整光线强度,进一步优化城市的能源使用。奥斯陆的20000盏智能路灯为节能贡献了近70%。

随着智能手机和移动设备的广泛使用,更加鼓励市民参与城市生态。随着物联网技术的逐步进步和扩展,公民和政府之间必然会以前所未有的方式联系起来。

然而,挑战和争议伴随着巨大的利益和机遇,使公共空间和个人隐私之间的争论成为焦点。在智能城市中,激进的公共数据收集可能会对公民的隐私构成威胁,导致网络攻击的风险增加,同时也带来高昂的成本和数据歧视。据估计,在未来的20年里,城市将在基础设施升级上总共投资约41万亿美元。未来的城市规划者和决策者将别无选择,只能向公众保证,物联网技术的这些阴暗面不会影响城市的道德和正常运作。

2、智慧能源

城市可持续性是智慧城市的重要组成部分。为了实现这一目标,必须投资于高效和环保的能源管理。

近几十年来,随着城市群的快速增长,对能源供应的需求也直线上升。有时高到超出了当地资源的可用性。能解决日益增长的能源需求的长期解决方案是所谓的智能能源链,其完全依赖太阳能和风能等可再生能源。该系统允许通过智能数字系统将分散的清洁和可持续能源传输到城市地区的每个角落。

哥本哈根市的EnergyLabNordhavn项目是智能能源最具代表性和远见的例证之一。为了在2050年达到碳中和,该市已开始建设一个庞大的智能能源网络。该倡议旨在解决提高能源网络灵活性的问题,因为该网络越来越依赖间歇性能源。其通过测试大型电池和电动汽车来降低电网的峰值负荷,并在85套住宅单元中部署智能供暖,以减轻供暖电路的负担,同时提高室内舒适度。到目前为止,市区已有超过7,000户家庭受益于这一举措。

尽管智能能源的概念听起来很有前景,但要将其付诸实践,仍有一些不可避免的运营挑战。测量能源的智能电表的准确性很难在任何时候都得到保证,在大多数情况下,这种误判可能会导致长期的能源浪费,并违背可持续发展的目标。此外,将智能能源系统整合到更大的城市运行机制中总是需要技术和资金,这使得大多数发展中城市在不久的将来可能无法实现。

3、智能出行与交通

流动性是城市的心跳。智能城市交通和交通网络已经成为许多智慧城市倡议的重点。多模式联运、智能停车和智能交通灯等城市领域通常包含在这个概念中。这种方法基于对日常生活中使用的交通基础设施的重新思考,不仅包括传统的汽车、电动汽车和公共交通,还包括全新的创新交通形式,如按需拼车服务(Uber和Lyft)和汽车共享计划。城市的可达性和宜居性可以通过这些考虑进一步建立。

新加坡在智能出行的试验中处于无可争辩的领先地位。该市的智能交通2030年是一项为期15年的总体规划,规划了该国如何发展智能交通系统(ITS)。这是一个复杂的交通网络,包括高速公路监测和咨询系统、绿色道路判定系统、路口电子眼、交通扫描、停车引导系统,电子道路收费和智能公交车站。该计划的任务是利用最新的ITS项目和交通技术突破,以可持续的方式优化交通网络,并改善新加坡的通勤旅行体验。

然而,对于大多数发展中城市来说,很多人认为新加坡的案例并没有太多的借鉴意义。首先,许多社区缺乏调动所需的大量资金来支持基础设施项目的能力。其次,城市交通基础设施项目难以规划和实施,尤其是在人口密集的地区,征地和安置问题可能极其复杂。

4、智能建筑

智能建筑的蓬勃发展对智慧城市的长远发展至关重要。智能建筑是指使用基于数字的自动程序来生成建筑系统的建筑,包括照明、处理设备、管道、门禁系统、数字标牌、寻路系统和安全系统。简而言之,其是一个充满活力、会呼吸的有机体的建筑。这种现代建筑的一个显著特征是基气候适应能力,在气候问题日益恶化的背景下具有远见卓识。科技进步的建筑可以轻松减少资源使用和提高能源效率,简化维护,降低运营成本,并为居住者提供更清洁的环境。

智能建筑的一个开创性例子是阿姆斯特丹的TheEdge。据彭博社报道,Edge是世界上最智能、最环保的建筑,其可持续性得分最高:98.4%。建筑内部安装了28000多个传感器,通过手机应用程序连接每个人。最前卫的功能是,智能建筑可以记住每位员工的时间表,为他们提供去哪里的指示,以确保他们在正确的时间出现在正确的地方。

尽管具有革命性,但智能建筑的未来仍面临着许多困难。架构专家提出了五个主要问题:收购成本和投资障碍、网络安全不信任、适当的规划和充分的维护、集成不足和文化响应能力。虽然智能建筑以人为本,但数字连接和个人隐私之间的界限似乎很模糊。