智慧城市的邊緣運算
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為什麼智慧城市需要邊緣計算？
（圖片來源：Shutterstock.com）
根據聯合國關於城市化的最新報告，到 2050 年，世界 68% 的人口將遷入城市地區，而 1950 年只有 30%。不用說，我們城市的基礎設施正面臨越來越大的壓力，而此時城市需要更好地保護自然資源。雖然許多公眾對話，都集中在減少我們對資源的需求上，但等式還有另一面 —— 發現以更有效的方式滿足需求的方法。
關於作者
馬丁·珀西瓦爾，紅帽的解決方案架構師。
隨著物聯網（IoT）、人工智慧（AI）和機器學習（ML）等新技術的崛起，許多城市正在致力於這些強大的工具，來應對一些最緊迫的社會和生態挑戰。這產生了「智慧城市」的想法，即城市利用即時資料和分析，來向其公民提供更高效率和有效的服務。
智慧城市的總體目標，包括為公民最佳化服務、提高效率和節約成本。考慮到這一點，智慧城市倡議可以涵蓋一系列功能，包括交通管理、停車位管理、改進的能源網、永續和可再生能源的數位系統、災害管理，或最佳化街道照明。然而，為了利用物聯網、人工智慧、ML和 5G並提供智慧城市，我們也需要邊緣運算。
使智慧城市具有優勢
邊緣運算是指，在資料生成地附近處理運算和儲存的想法。這樣做的優點是，資料不需要從遙遠的資料中心來回傳輸，從而減少延遲，從而使軟體能夠更快、更有效地工作，而不會因傳輸延遲而導致服務中斷的風險。
在智慧城市中，資料可以在路邊感測器或閘道器中的網路邊緣進行處理，只需將彙總的臨時結果，傳送到更遠的資料中心進行中央處理。
邊緣運算也提高了網路彈性，因為資料不需要走得太遠就能處理，從而降低了中斷的風險。將此付諸實踐，邊緣運算使 5G 和物聯網系統等技術，能夠更有效地運作，智慧城市得以成形。
新技術和優勢
隨著智慧城市網路採用邊緣運算，允許資料在本地和雲環境中集中化，邊緣可以以速度、安全性和靈活性支援大量系統。例如，智慧醫院的物聯網通風系統可能會不斷重新調整，以保持最佳空氣品質。利用邊緣運算與 ML 相結合，這種通風系統可以對現場不斷變化的空氣條件和品質，做出短時間內反應。
建設智慧城市時，另一個邊緣合作伙伴是 5G。5G 對於非常複雜的案例非常重要，例如人口密集的城市地區的高階交通管理，因為它的高頻寬和低延遲允許網路中的裝置，快速通訊和協調關鍵決策。
然而，為了確保此類網路能夠安全高效地佈署，將 5G 功能與邊緣運算合作 非常重要。在這種 5G 原生網路中產生的資料數量，意味著本地儲存和運算 非常重要，因為遙遠的資料中心以及大量資料量，會對公共安全非常重要的時間流程，造成不可接受的延遲。
實現具有優勢的智慧城市
隨著執行智慧城市所需的資料數量和種類的增加，基於邊緣運算的基礎設施將解決智慧城市將面臨的一些最根本的挑戰。
物聯網、人工智慧和 5G 的發展，正在成為智慧城市願景的核心。在營運層面，我們必須利用邊緣運算來實現這些技術將提供的服務。將此付諸行動，智慧城市可以依靠邊緣來支援許多相關技術，如 5G 和物聯網網路，來完成各種任務。
在前所未有的增長和日益嚴峻的環境挑戰中，全球城市面臨著尋找新的和改進的方法，來使我們的城市中心更有效率和永續的壓力。智慧城市透過允許我們，根據即時需求分配資源，是這一舉措的重要組成部分。
城市可以利用這些技術，來支援不斷成長的城市人口的需求，並最佳化服務的使用。他們還可以使用分析來更好地節約新鮮空氣、能源、水等資源，並管理照明、供暖、通風和冷氣機等關鍵系統。這反過來將有助於提供更具成本效益、更永續的城市服務，並能夠提高公民的生活品質。
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