對於「智慧城市」這個名詞,電子工程師、投資者以及市政府員工大概都各自會有不同的解釋,但現在該是為它定義,以及為智慧城市的目標與影響建立共識的時候了──然後我們就可以開始探索一個智慧城市所需的各種技術。

或許可以用「感測器化(sensorized)的城市」來概略解釋智慧城市,也就是一座在幾乎所有地方──包括在車輛上、民眾身上、建築物與基礎建設上──佈署了數千甚至數百萬顆小型數位感測器的城市。那些感測器會即時收集資料,並將收集到的資料傳輸到中央系統由人或機器進行分析,然後必須要回傳訊號至觸發器,好讓決策轉化為行動;在很多案例中,這種感測、決策到觸發行動的過程,花費時間只有幾毫秒(millisecond)。

智慧城市開發專案致力於將自動化、速度與運算等優勢導入複雜的市政系統,並讓那些系統更具適應力、反應力以及可擴展性。而因為那些系統往往規模龐大與分散,感測器網路在實現智慧城市願景方面也扮演了重要角色;收集關於分散系統的即時資料,並賦予人們根據資料做決策的能力,是智慧城市的核心。

目前在市面上能以相對較低的成本廣泛取得快速精確之感測器,如加速度計、壓力計以及溫度計…等等;此外也有許多能依照需求提供具彈性、低成本之高容量儲存、處理以及運算的服務,如AWS、Azure以及Google Cloud…等等。但在這中間缺乏的元素是低延遲、可靠與安全的通訊網路──包括無線與有線,能即時收集感測器資料並將資料遞送至區域處理中心、進行決策,再將決策結果回傳到各個節點付諸行動。

因此,一個對智慧城市更全面的定義,應該是具備可即時連結感測器與自動化決策/反應工具之先進通訊網路,能傳送決策所需資料給需要的對象。

當所有的功能區塊到位,智慧城市科技能讓第一線緊急救護人員將來自感測器、人體以及儀表板攝影機的即時視訊與資料拼接在一起,改善反應時間並拯救生命;在教育應用上,能讓偏遠地區的理工科系學生透過可遠端即時操作的線上4K畫質顯微鏡觀察微生物,以學習生物學知識,並與遙遠的世界級大學研究人員透過低延遲、超高速連結進行高畫質視訊會議。

在美國有一個名為PAWR (Platforms for Advanced Wireless Research)的專案,是結合了公部門與私人企業、為加速智慧城市基礎建設進展的創新合作計畫,由美國國家科學基金會(National Science Foundation)與一個結合25家以上無線產業重量級廠商的聯盟,共投資1億美元;這個專案將建立城市規模的測試平台,加速無線通訊與連網技術的基礎性研究。

諸如此類的研發專案,是智慧城市議題越來越受到重視的證明之一;智慧城市需要強而有力、快速、具彈性的網路。以美國為例,隨著相關技術可成熟佈署,公-私領域的投資預期也將陸續上線。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Smart Cities Need Smart Partners,by Joe Kochan;本文作者為US Ignite營運長,該機構在美國致力於利用先進連網技術之智慧社區打造新一代應用與服務)