智慧城市使用信息和通信技术(ICT)来提高运营效率、与公众共享信息并提供更优质的政府服务和公民福利。
智慧城市的主要目标是优化城市功能，促进经济增长，同时通过智能技术和数据分析提高市民的生活质量。价值在于如何使用这项技术，而不仅仅是有多少技术可用。
城市的智慧程度取决于一组特征，包括：
基于技术的基础设施
环保举措
高效且功能强大的公共交通
自信和进取的城市规划
人们能够利用城市资源在城市中生活和工作
智慧城市的成功取决于公共部门和私营部门之间的关系，因为创建和维护数据驱动环境的大部分工作不属于地方政府的职权范围。例如，智能监控摄像头可能需要多家公司的投入和技术。
除了智慧城市使用的技术外，数据分析师还需要评估智慧城市系统提供的信息，以便解决任何问题并找到改进之处。
内容：
定义
技术
特征
历史
它们是如何工作的？
为什么智慧城市很重要
为什么我们需要它们？
它们可持续吗？
挑战
他们安全吗？
例子
结论
智慧城市定义
关于什么使城市“智能”有多种定义，例如，IBM将智能城市定义为“最佳利用当今可用的所有互连信息以更好地了解和控制其运营并优化有限使用的城市”资源。”
然而，简而言之，智慧城市使用信息和通信技术框架来创建、部署和促进发展实践，以应对城市挑战并创建联合的技术支持和可持续的基础设施。
智能城市技术
智能城市使用各种软件、用户界面和通信网络以及物联网(IoT)为公众提供互联解决方案。其中，物联网是最重要的。物联网是一个连接设备的网络，可以通信和交换数据。这可以包括从车辆到家用电器和路边传感器的任何东西。从这些设备收集的数据存储在云端或服务器上，以提高公共和私营部门的效率，并带来经济效益和改善公民的生活。
许多物联网设备使用边缘计算，确保只有最相关和最重要的数据通过通信网络传输。此外，还实施了安全系统来保护、监控和控制来自智慧城市网络的数据传输，并防止未经授权访问城市数据平台的物联网网络。
除了物联网解决方案，智慧城市还使用以下技术：
应用程序编程接口(API)
人工智能(AI)
云计算服务
仪表板
机器学习
机器对机器通信
网状网络
智慧城市特色
将自动化、机器学习和物联网相结合，可以为各种应用采用智慧城市技术。例如，智能停车可以帮助司机找到停车位，还可以进行数字支付。
另一个例子是智能交通管理，以监控交通流量并优化交通信号灯以减少拥堵，而拼车服务也可以由智能城市基础设施管理。
智能城市功能还可以包括节能和环境效率，例如道路空旷时路灯会变暗。这种智能电网技术可以改善从运营到维护和规划再到电力供应的方方面面。
智慧城市计划还可用于应对气候变化和空气污染，以及通过支持互联网的垃圾收集、垃圾箱和车队管理系统进行废物管理和卫生。
除了服务之外，智慧城市还允许提供安全措施，例如监控高犯罪率区域或使用传感器对洪水、山体滑坡、飓风或干旱等事件发出预警。
智能建筑还可以提供实时空间管理或结构健康监测和反馈，以确定何时需要维修。市民还可以访问该系统，将任何问题（例如坑洼）通知官员，同时传感器还可以监控基础设施问题，例如水管泄漏。
此外，智慧城市技术可以提高制造、城市农业、能源使用等方面的效率。
智慧城市可以连接各种服务，为市民提供联合解决方案。
智慧城市的历史
智慧城市的概念早在1960年代和70年代就开始出现，当时美国社区分析局开始使用数据库、航空摄影和聚类分析来收集数据、引导资源和发布报告，以指导服务、减轻灾害和减少贫困。.这导致了第一代智慧城市的创建。
第一代智慧城市由技术提供商提供，以了解技术对日常生活的影响。这导致了第二代智慧城市，它着眼于智能技术和其他创新如何创建联合市政解决方案。第三代智慧城市从技术提供商和城市领导手中夺走了控制权，而是创建了一种让公众参与并实现社会包容和社区参与的模式。
维也纳采用了这种第三代模式，与当地的Wien Energy公司建立了合作伙伴关系，允许市民投资当地的太阳能发电厂，并与公众合作解决性别平等和经济适用房问题。这种采用在世界各地继续进行，包括在温哥华，30,000名市民共同制定了《温哥华最绿色城市2020行动计划》。
智慧城市如何运作
智慧城市遵循四个步骤来改善生活质量，并通过连接的物联网设备和其他技术网络实现经济增长。这些步骤如下：
1.收集——智能传感器收集实时数据
2.分析——对数据进行分析，深入了解城市服务和运营的运作情况
3.沟通——将数据分析的结果传达给决策者
4.行动——采取行动改善运营、管理资产并提高居民的城市生活质量
ICT框架汇集了来自互联资产、对象和机器的实时数据，以改进决策制定。然而，除此之外，市民还可以通过移动设备和联网车辆和建筑物与智慧城市生态系统进行互动。通过将设备与数据和城市基础设施配对，可以降低成本、提高可持续性并简化能源分配和垃圾收集等因素，同时减少交通拥堵并改善空气质量。
为什么智慧城市很重要
世界上54%的人口居住在城市，预计到2050年这一比例将上升到66%，未来三十年城市人口将增加25亿。随着这种预期的人口增长，需要管理资源的环境、社会和经济可持续性。
智慧城市允许公民和地方政府当局共同努力，发起倡议并使用智能技术来管理不断发展的城市环境中的资产和资源。
为什么我们需要它们？
智慧城市应提供一个城市环境，为居民提供高质量的生活，同时促进经济增长。这意味着以更低的基础设施成本向公民提供一套联合服务。
鉴于城市地区未来的人口增长，这将变得越来越重要，城市地区将需要更有效地利用基础设施和资产。智能城市服务和应用程序将实现这些改进，从而提高市民的生活质量。
智慧城市的改进还可以从现有基础设施中提供新的价值，同时创造新的收入来源和运营效率，从而帮助政府和市民等节省资金。
智慧城市是可持续的吗？
可持续性是智慧城市的一个重要方面，因为它们寻求提高城市地区的效率并改善公民福利。城市提供了许多环境优势，例如较小的地理足迹，但它们也有一些负面影响，包括使用化石燃料为其提供动力。然而，智能技术可以帮助减轻这些负面影响，例如通过实施电动交通系统来减少排放。电动汽车还可以在不使用时帮助调节电网频率。
这种可持续的交通选择也应该会减少城市地区的汽车数量，因为预计自动驾驶汽车将减少人口对汽车拥有量的需求。
创建此类可持续解决方案可以带来环境和社会效益。
智慧城市挑战
尽管智慧城市提供了所有好处，但也存在需要克服的挑战。其中包括允许公民广泛参与的政府官员。私营和公共部门也需要与居民保持一致，以便每个人都能为社区做出积极贡献。
智慧城市项目需要透明，并通过开放数据门户或移动应用程序向市民开放。这允许居民参与数据并完成个人任务，如支付账单、寻找有效的交通选择和评估家庭能源消耗。
这一切都需要一个可靠且安全的数据收集和存储系统，以防止黑客攻击或滥用。智慧城市数据也需要匿名化，以防止出现隐私问题。
最大的挑战很可能是连接性，成千上万甚至数百万的物联网设备需要连接并协同工作。随着需求的增加，这将允许加入服务并不断改进。
除了技术之外，智慧城市还需要考虑社会因素，这些社会因素提供了一种对居民具有吸引力并提供地方感的文化结构。这对于那些从头开始创建并需要吸引居民的城市尤为重要。
他们安全吗？
智慧城市为改善市民安全提供了许多好处，例如联网监控系统、智能道路和公共安全监控，但如何保护智慧城市本身呢？
需要确保智慧城市免受网络攻击、黑客攻击和数据窃取，同时确保报告的数据准确无误。
为了管理智慧城市的安全，需要实施物理数据保险库、弹性身份验证管理和ID解决方案等措施。公民需要信任智慧城市的安全，这意味着政府、私营企业、软件开发商、设备制造商、能源供应商和网络服务管理者需要共同努力，提供具有核心安全目标的集成解决方案。这些核心安全目标可以细分如下：
可用性——数据需要通过可靠的访问实时可用，以确保它在监控智慧城市基础设施的各个部分时发挥作用
完整性——数据不仅必须随时可用，而且必须准确。这也意味着防止来自外部的操纵
机密性——敏感数据需要保密并防止未经授权的访问。这可能意味着使用防火墙或数据匿名化
问责制——系统用户需要对他们的行为和与敏感数据系统的交互负责。用户日志应记录谁在访问信息，以确保在出现任何问题时问责制
不同的国家已经制定了立法，例如美国的物联网网络安全改进法案，以帮助确定和建立智能城市中连接设备的最低安全要求。
例子
世界各地的城市都处于智能技术开发和实施的不同阶段。然而，有几个人处于领先地位，引领着创建完全智能城市的道路。这些包括：
西班牙巴塞罗那
美国俄亥俄州哥伦布市
迪拜，阿拉伯联合酋长国
中国香港
美国密苏里州堪萨斯城
伦敦，英国
澳大利亚墨尔本
美国纽约州纽约市
冰岛雷克雅未克
美国加利福尼亚州圣地亚哥
新加坡
日本东京
加拿大多伦多
维也纳，奥地利
新加坡这个城市国家被认为是创建全智能城市竞赛的领跑者之一，物联网摄像头监控公共场所的清洁度、人群密度和注册车辆的移动。新加坡还拥有实时监控能源使用、废物管理和用水的系统。此外，还有自动驾驶车辆测试和监控系统，以确保老年人的健康和福祉。
在其他地方，堪萨斯城推出了智能路灯、互动亭和50多个免费Wi-Fi街区。停车位详细信息、交通流量测量和行人热点也都可以通过城市的数据可视化应用程序提供给居民。
与此同时，圣地亚哥安装了3,200个智能传感器，以优化交通流量和停车，并提高公众安全和环保意识。电动汽车由太阳能充电站和连接的摄像头监控交通问题和犯罪情况提供支持。
迪拜也有交通监控系统，拥有远程医疗和智能医疗解决方案以及智能建筑、公用事业、教育和旅游选择。巴塞罗那还拥有智能交通系统，其公交车站提供免费Wi-Fi和USB充电端口，以及自行车共享计划和包括在线支付选项的智能停车应用程序。还使用还包括湿度和降雨量的传感器测量温度、污染和噪音。
结论
为我们的城市地区创建智能互联系统可为世界各地的公民带来许多好处，不仅可以提高生活质量，还可以确保可持续性和资源的最佳利用。
这些解决方案取决于政府以及私营部门和居民自身的统一方法。然而，有了正确的支持和基础设施，智慧城市可以利用物联网等先进技术来改善居民的生活，并为日益增长的全球城市居民创造联合生活解决方案。
