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隨著全球對提高可持續性、減少溫室氣體排放、廢物和有效利用資源的需求，世界各地的城市正在向智慧城市轉型。智慧城市設計的基本目標是改善城市運營，提高居民的整體生活質量。利用物聯網技術的進步，有效管理城市資產、資源和服務。智慧城市將現代城市生活的各個方面數字化，包括公共事業、市政服務、交通控制和公共交通，以及水和廢物處理系統網絡。

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全球城市人口的快速增長已成為推動智慧城市全面轉型的關鍵驅動因素。據估計，每周有130萬人從農村遷移到城市，而聯合國預計到2050年，世界上68%的人將居住在城市中心。城市人口的增長給城市的基礎設施帶來了沉重的壓力。相反，城市也給環境和我們有限的自然資源帶來了巨大的壓力。

設計以人為本、以環境為中心的解決方案

基于互聯網和通信技術的智能城市基礎技術庫。隨著現場傳感器和連接的增加，以及數據中心運行的算法越來越多，必然會產生更智能、更高效的決策。然而，我們應該仔細看待智慧城市的愿景，避免只關注每個問題的技術方面。智慧城市設計試圖解決非常復雜的人類問題。城市是基礎設施、組織和居民的互聯網。和每一個有機復雜系統一樣，它的主要屬性是它的復雜性，而不是它的細分或子實體。正如20世紀生態先驅所揭示的，這些復雜的系統(蟻群、表土層或美國選民系統)應該作為一個整體來對待，以獲得最佳結果。單獨與部分交互或修改部分很少會導致整個系統的改進。換句話說，在我們的城市沖突中盲目投入更多的技術，最好的情況是問題不會惡化，最壞的結果是缺點大于好處。要記住，城市是一個互聯的實體網絡，一個大規模的社會有機體。

因此，對于智慧城市，采取更具建設性的方法，首先要把整個城市體系視為一個整體。如果不考慮其生態狀況而不考慮解決問題，可能會導致越來越嚴重的問題。例如，城市的目標可能是通過提高電網效率來減少能源消耗，從而減少溫室氣體排放。然而，居民可能不再嚴格限制他們的能源使用，因為他們看到了更便宜的能源賬單，這使得系統恢復到能源平衡點，從而消耗與以前相同或更多的能源。

在這種程度上，智慧城市技術先驅需要強調其解決方案的整體影響和個人層面的相互關系。因此，考慮到城市的廣度和深度，一項可靠、可持續地顛覆城市經營模式的技術。雖然智慧城市的許多理想（抽象的現代設計、飛行無人機和自動駕駛汽車）和共同主題可能成為現實，但這一愿景側重于技術解決方案，排除了人類因素。

Wi-SUN網絡架構

使用 Wi-SUN連接每個節點

對人類和環境價值的強調并沒有削弱當前技術解決方案提供的豐富性，即大數據和物聯網。物聯網網絡顯示了一個寶貴的杠桿點，可成巨大的建設性影響，而城市規劃者剛剛開始挖掘他們的潛力。技術參與者必須成為智慧城市發展的指南，確保城市部署靈活包容的自適應無線平臺。隨著越來越多的公司和組織認識到高效智能城市設計的獨特細微差異，電子產業正在向智能城市應用的無線標準化發展和發展。2011年，一群有遠見的領導人基于IEEE 802.15.4g智能城市網絡的標準可互操作理念已經建立Wi-SUN(網絡中的無線智能)聯盟。Wi-SUN擁有300多家成員公司，利用廣泛使用和長期驗證的行業標準實現開放、可互操作的解決方案生態系統，為未來的智能城市網絡提供了無限的可能性。

Wi-SUN場域網絡(FAN)它是一種高度穩定、低功耗的物聯網無線網絡，它有許多數據速率選項支持大型物聯網網絡。將 Wi-SUN之所以能夠支持現有和新興應用的可擴展性、安全性、互操作性和廣度，是真正的智能城市協議。Wi-SUN還允許使用模式切換技術根據應用需要調整數據速率。到目前為止，大多數智能城市應用程序仍在使用專有網絡，通常是為特定應用程序設計的，安全性和升級靈活性有限。它們通常使用星形架構，其中設備應與基站接收器通信。另一方面，Wi-SUN它是一種自建、自修復的網絡，支持數千個節點，不依賴一個基站，從而提高其可靠性和彈性。Wi-SUN FAN當存在連接問題時，架構可以在數千個節點之間重新路由數據，使設備在最需要的時間（如極端風暴、網絡攻擊、和/或電力使用限制導致輪流停電）獲得完整的網絡連接和整個城市的持續服務支持。與傳統的LPWAN與低功耗廣域網相比，Wi-SUN提供更高的數據速率和更低的延遲(見表)，以及低功耗、安全性和互操作性。

IoT網絡數據速率和延遲

IoT網絡

數據速率

延遲

Wi-SUN FAN

Up to 2.4 Mb/s

0.02-1 second

LoraWAN

300 bits/s to 62.5 kb/s, depending on spreading factor

1-16 seconds

NB-IoT

Up to 140 kb/s uplink, up to 80 kb/s downlink

2-10 seconds

此外，Wi-SUN FAN它在數據速率和能耗方面提供了靈活性，使用戶能夠更廣泛地處理智能城市和其他應用程序。智能城市應用對底層網絡基礎設施要求高、安全性高、連接可靠、故障或條件變化靈活等要求高。Wi-SUN FAN

在從農村到人口密集的城市社區的各種地形環境中，以極少的額外基礎設施提供安全、經濟、高效、靈活的連接。

今天的智能城市發展面向智能測量、智能路燈系統、公共安全、交通監控、噪聲檢測和污染監測，這些都是Wi-SUN應用目標。Wi-SUN也非常適合其他領域，如智能城市傳感器（廢物管理、自動售貨機）和DER(分布式能源)集成到電網中。

保護我市最容易受到攻擊的資產

Wi-SUN 該協議的安全優勢是差異化的另一個因素，為智慧城市的設計創造了巨大的機遇。隨著醫院、政府機構、公共交通、商業組織和電網越來越容易受到網絡攻擊，必須制定零容忍風險的安全標準。城市正在成為互聯網城市網絡的節點，互聯網城市系統的薄弱取決于其最薄弱的環節，這使得網絡安全無法妥協。Wi-SUN它創建了許多內置安全功能，以確保用戶的安全和保障，以確保操作安全Samsung代理最重要的是安全認證，可以追溯到云提供商，這不是大多數協議的標準。Wi-SUN還遵循網絡安全規則，以確保端到端安全、加密、密鑰管理和安全漏洞的可靠運行。Wi-SUN其獨特的功能是當地公鑰基礎設施(PKI)集成、基于證書的相互身份驗證、驗證的數據加密和密鑰交換算法。Wi-SUN FAN基于訪問控制PKI并仿照Wi-Fi安全框架。每個Wi-SUN該設備還具有認證機構在其制造點簽署的唯一證書。

智能城市計劃將人類生活質量和環境影響提高到更高的標準，與城市基礎設施生態系統合作并在其系統中工作的企業可能會獲得最大的回報，因為他們的項目有更高的可持續成功機會。Wi-SUN牢記這一概念，其技術特點使城市規劃師和技術架構師能夠成功地連接城市基礎設施，適應未來的發展，最終為居民和環境資源帶來利益。

未來幾年，我們將繼續看到物聯網的進步將影響世界向智慧城市的過渡。在改造城市基礎設施和公民生活時，如何平衡城市的許多因素仍然非常重要，就像如何平衡如何促進技術、可持續性和提高個人和群體層面的生活質量一樣。