‧ 論未來城市的物聯網技術

來源：中國經濟網

為了實現能源效率較高的環境友好型城市建設，物聯網技術是不可或缺的。這是因為通過物聯網技術，可以管理城市所產生的海量且多樣的資訊。更重要的是，通過對這些資訊的匯集、整理與分析，可以培育出促進社會進步，與改善居民生活的新型服務。

一、「生態」是未來城市建設的關鍵字

世界城市人口不斷快速增多。根據聯合國的預測，2050年全世界69%的人口，也就是將有63億人將在城市居住。一些新興國家的農村人口將不斷外出務工，走向便於生活與工作的城市地區。城市作為收納人口的容器，未來的開發建設將更多更廣泛。

旺盛的城市開發需求之下，世界各國擁有共同的著眼點，即：將城市建設的關鍵字定位為「生態」。例如，阿拉伯聯合大公國的阿布達比推進了號稱「零排放城市」的「馬斯達爾生態城」建設，旨在打造一個二氧化碳零排放的生態城市。對岸中國也將環境友好城市、生態城作為新城市開發的標準，計劃將600多個大城市中的100個建設成生態城。

Abu Dhabi's Masdar City Reveals Exciting Eco-Development

生態城應運而生的背景之一，是全世界實現低碳社會的共同目標與願景。2010年3月召開的世界城市論壇上，聯合國環境規劃署(UNEP)、聯合國人居署(UN-HABITAT)與世界銀行公佈了二氧化碳排放的測量方法。在人口與工業活動不斷集中的城市地區，溫室氣體減排已經上升到了一個城市重點課題。

同時，為了應對人口快速增加與城市化，確保城市能源、水資源等生命線至關重要。為了既能夠控制溫室氣體排放，又能確保人口增加下的生命線，就必須盡可能提高城市的能源使用效率。具體而言，需要摸索城市功能的最佳規劃、現有基礎設施的升級改造，進而通過解決城市問題提升居民的生活質量。

Masdar,the Worlds First Eco city | Arts.21

二、提升城市效率不可缺少物聯網技術

不管是新興國家、發達國家，為了實現高效率的城市，物聯網技術都將成為不可或缺的要素。世界各地均將物聯網技術，定位為實現城市管理的工具。其中一個例子是美國IBM在馬耳他島開展的示範項目。

馬爾它自然資源匱乏，長期以來其能源需求全部依靠進口，進口石油目前仍是馬爾它用來發電的唯一能源來源。近年來國際市場石油價格持續走高，使馬爾它政府面臨巨大挑戰。2009年2月4日，馬爾它公佈了和IBM達成的協議，雙方同意建立一個「智慧公共系統」，實現該國電網和供水系統的數位化。

Building a smarter energy and water system in Malta

IBM及其合作夥伴，將會把馬爾它2萬個普通電表替換成智慧電表，這樣馬爾它的電廠就能實時監控用電，並制定不同的電價來獎勵節約用電的用戶。這個工程價值高達9100萬美元，其中包括在電網中建立一個傳感器網路。

這種傳感器網路和傳輸電線、各發電站，以及其他的基礎設施，一起提供相關數據，讓電廠能更有效地進行電力分配並檢測到潛在問題。IBM將會提供蒐集分析數據的軟件，幫助電廠發現機會，降低成本，並減少該國碳密集型發電廠的排放量。

該島上的試點實驗中引進了智慧電表與客戶資訊系統，將這些運用於社會基礎設施的有效管理。通過構建水、電的高效管理方式，控制能源消費的同時，可以產生減少基礎設施投資財政負擔的「實際效益」。從馬耳他島的案例能看出，城市中物聯網技術發揮的幾個作用。

其中之一是，能源與資源的合理分配。監控電力、供水等利用情況，優化供給。例如，電力領域，通過智慧電表感知使用情況，電力公司和每棟建築通過最佳控制，來設置太陽能電池或蓄電池供給，整體提升城市的能源效率。

第二是可以直接控制需求。感知基礎設施的複雜情況，控制需求進行引導。其代表案例是汽車導航，與道路收費等機制。為了把握服務利用情況，有必要感知城市活動，為此需構建傳感網路。通過應用傳感網路採集的資訊，能夠以更為動態的方式管理整個公共服務基礎設施，從而實現新型服務，解決城市課題，推出提升生活質量的措施。

三、物聯網技術從三個層面提升城市管理

嵌入式網路設備(Network Embedded Devices)等傳感器佈署於城市各個角落，能夠採集大量的監測數據資訊。由於這些數據具有時間與空間屬性，所以可以將城市現實活動反映到網路虛擬空間上，進而將這些資訊匯集，通過數據分析，能夠挖掘新的價值。

由此，將所有城市中的現實事物在互聯網上聚合的概念就構成了物聯網。概括來說，城市建設中主要採用五項物聯網技術。

1、通過傳感器把握能源消費、交通、生產與消費等各種城市活動資訊；

2、匯總採集的數據；

3、分析匯總的數據；

4、將數據分析結果「可視化」併發送給居民，讓居民的生活更便捷、生活質量更高；

5、基於對數據的分析，優化控制城市的各項活動與基礎設施。

這五項物聯網技術在城市建設與管理中的應用，具體可分為三個層面。即：「網路基礎設施建設」、「資訊加工與增值化」、「培育新服務、新產業」。

首先是「網路基礎設施建設」。不僅要在上下水道、水電燃氣、交通等城市基礎設施中，佈署傳感器，還要實現各個城市公共運營系統間的互聯。按照運營系統的相應需要進行整體的優化控制，有效調整能源供給。

其次是將分布於城市各個角落的傳感器所採集的數據進行「資訊加工與增值化」。使城市的海量數據變為培育新服務的「資訊」。為此，需要從採集到的數據中，進一步篩選、分析、加工，並將數據分析結果可視化，實時提供給居民或反饋給城市公共運營系統。

最後是應用分析後的數據與信息「培育新服務、新產業」。主要面向居民，開發可以提升居民生活質量與便捷性的新服務，讓加工挖掘後的信息不斷產生附加值。其中，遠端診療、偏遠地區醫療、老年人護理等領域，都可以說通過物聯網技術應用，有效提升了居民的生活品質。

四、利用物聯網技術，城市讓環境更美好

「利用物聯網技術，城市讓環境更美好」。從物聯網技術角度看城市建設的話，將與傳統城市建設概念完全不同。

規劃中所需要的不僅僅是新技術、新設計、新解決方案，還需要城市活動中公共運營主體——電力、交通等基礎設施產業，以及各研究機構抿棄行業門檻，緊密協調，既要實現軟硬體的香容，又要實現各種接口的數據格式標準化。從而能夠在城市資訊資源充分共享和整合的基礎上，優化控制並管理和運營城市資源，開創解決資源約束問題的創新途徑。