智慧城市的背后隱藏著哪些挑戰(zhàn)

智慧城市正在利用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代技術(shù)，來(lái)解決各種城市問(wèn)題。一些先進(jìn)應(yīng)用正在展示其減少交通、能源消耗、污染、增強(qiáng)安全性和提高公民參與方面的潛力。但是其光鮮的背后也面臨著一些挑戰(zhàn)。

智慧城市正在利用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代技術(shù)來(lái)解決各種城市問(wèn)題。一些先進(jìn)應(yīng)用正在展示其減少交通、能源消耗、污染、增強(qiáng)安全性和提高公民參與方面的潛力。多個(gè)政府也在智慧城市中采用智能治理，以期更有效地實(shí)施善治原則。鑒于這種無(wú)與倫比的潛力，各國(guó)政府正在部署現(xiàn)代技術(shù)，并制定建立智慧城市的新政策。

除了多種好處之外，智慧城市還可能帶來(lái)一些問(wèn)題，如侵犯隱私、能源功耗和數(shù)據(jù)安全性差。這些問(wèn)題可能會(huì)對(duì)公共福利產(chǎn)生巨大影響，并對(duì)公民對(duì)該政策的信任產(chǎn)生負(fù)面影響。政府和智慧城市規(guī)劃者必須制定有效的方法，來(lái)解決與智慧城市相關(guān)的一系列問(wèn)題。

智慧城市面臨著包括以下挑戰(zhàn)：

公共教育和參與

政府在智慧城市項(xiàng)目上花費(fèi)數(shù)十億美元來(lái)部署復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施，派遣關(guān)鍵人員與多人溝通和協(xié)作，以制定有效的實(shí)施策略。政府的目標(biāo)是借助現(xiàn)代技術(shù)改造城市，但是，當(dāng)公民自己不知道這些變化時(shí)，所有這些努力和資金都將付諸東流。

例如，智慧城市可以安裝交通監(jiān)控系統(tǒng)，向司機(jī)發(fā)送實(shí)時(shí)交通信息，并向他們建議順暢的替代路線。然而，不懂技術(shù)的司機(jī)將無(wú)法使用這樣的先進(jìn)系統(tǒng)。

對(duì)于任何一個(gè)智慧城市的發(fā)展來(lái)說(shuō)，公民意識(shí)和參與都是必要的，不了解政策的變化及其對(duì)公民生活的影響是一個(gè)主要障礙。即使在發(fā)達(dá)國(guó)家，公民對(duì)智慧城市的認(rèn)識(shí)也比較低。

在人口綜合文化程度較低的發(fā)展中國(guó)家中，情況可能更糟。在這些國(guó)家，相當(dāng)大比例的人口不懂技術(shù)，因此，市民還沒(méi)有準(zhǔn)備好全面采用現(xiàn)代技術(shù)和智慧城市發(fā)展的新政策。

基礎(chǔ)設(shè)施

資金是發(fā)展智慧城市的一個(gè)主要問(wèn)題。在全球范圍內(nèi)，政府在智能設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、雇傭熟練專業(yè)人員、升級(jí)和購(gòu)買新系統(tǒng)和資源上花費(fèi)了數(shù)千億美元。到2021年，智慧城市的全球支出可能會(huì)增加到1350億美元。

對(duì)于發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，為這些項(xiàng)目花費(fèi)數(shù)十億美元可能是相當(dāng)昂貴，因此，發(fā)展中國(guó)家可能不得不依賴私人和外國(guó)投資。政府必須考慮物聯(lián)網(wǎng)傳感器的覆蓋范圍和容量及其網(wǎng)絡(luò)要求，并根據(jù)項(xiàng)目范圍，決定需要多少傳感器以及這些傳感器的連接方式。此外，每個(gè)傳感器都需要高速網(wǎng)絡(luò)連接，以便進(jìn)行一致的數(shù)據(jù)交換。

智慧城市可持續(xù)發(fā)展的另一個(gè)重要方面是維護(hù)，必須經(jīng)常審核智慧城市所需的硬件和軟件，以保持其性能。此外，開(kāi)發(fā)人員必須定期發(fā)布無(wú)線軟件更新，以消除隱患并修復(fù)安全漏洞。在啟動(dòng)智慧城市項(xiàng)目之前，政府必須考慮所有這些技術(shù)細(xì)節(jié)及其支出。

能源消耗

根據(jù)一項(xiàng)研究顯示，到2020年，將安裝超過(guò)1萬(wàn)億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器。目前，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)傳感器都依靠電池工作，因此，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的積極采用，電池的產(chǎn)量也必須增加。但是，專門為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和其他應(yīng)用制造至少1萬(wàn)億塊電池幾乎是不可能的，即使是在大規(guī)模生產(chǎn)電池之后，能源消耗也將以驚人的速度增長(zhǎng)。

此外，不斷監(jiān)測(cè)能源水平和更換一萬(wàn)億塊物聯(lián)網(wǎng)傳感器電池，將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。另一種選擇是使用電力或化石燃料為我們所有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電，然而，這種方法會(huì)成倍增加能源消耗和污染。因此，使用可再生能源將是更加可行的選擇。

另一種選擇可能是真正的無(wú)線電源設(shè)備，一些科技公司正在開(kāi)發(fā)一種無(wú)線電源解決方案。可以通過(guò)無(wú)線電波傳輸能量來(lái)為多個(gè)設(shè)備充電或供電。這種電力解決方案對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)和智慧城市來(lái)說(shuō)可能是革命性的。

同時(shí)，無(wú)線電源也有可能收集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胂到y(tǒng)。例如，一個(gè)為煙霧探測(cè)器供電的無(wú)線電源插座，當(dāng)煙霧探測(cè)器識(shí)別出煙霧并發(fā)出警報(bào)時(shí)。無(wú)線電源插座將識(shí)別出警報(bào)所需的額外電能攝入，并通知中央系統(tǒng)，然后，中央系統(tǒng)將向用戶發(fā)送警報(bào)。從以上特征來(lái)看，部署無(wú)線電力設(shè)備將是最合乎邏輯的一步。不幸的是，這些設(shè)備仍處于早期開(kāi)發(fā)階段。

隱私和安全

智慧城市利用攝像頭和傳感器不斷收集大量數(shù)據(jù)，用于交通監(jiān)控和安全等眾多應(yīng)用。由于積極地?cái)?shù)據(jù)收集，一些民權(quán)活動(dòng)家和研究人員擔(dān)心侵犯隱私。

根據(jù)他們的說(shuō)法，持續(xù)的攝像頭監(jiān)控將建立一個(gè)天網(wǎng)式的監(jiān)控狀態(tài)。此外，持續(xù)的數(shù)據(jù)收集有助于政府當(dāng)局了解公民生活的方方面面。但如果這些數(shù)據(jù)落入壞人之手，后果可能會(huì)非常嚴(yán)重。

數(shù)據(jù)安全是與智慧城市數(shù)據(jù)收集相關(guān)的另一個(gè)主要問(wèn)題，其中大型數(shù)據(jù)中心容易受到各種網(wǎng)絡(luò)攻擊。網(wǎng)絡(luò)犯罪分子不斷設(shè)計(jì)新的惡意軟件和網(wǎng)絡(luò)攻擊，以非法獲取公民數(shù)據(jù)。

攻擊者總是試圖制造更隱蔽和更危險(xiǎn)的網(wǎng)絡(luò)攻。例如，在得克薩斯州的德?tīng)柪飱W市，一次勒索軟件攻擊關(guān)閉了市政廳的多臺(tái)服務(wù)器，所有的政府運(yùn)作都只能用筆和紙來(lái)處理，而且無(wú)法訪問(wèn)歷史記錄。這種網(wǎng)絡(luò)威脅對(duì)任何智慧城市都可能是災(zāi)難性的，并對(duì)公民數(shù)據(jù)構(gòu)成重大威脅。

數(shù)據(jù)偏見(jiàn)

在收集了大量數(shù)據(jù)之后，政府將利用大數(shù)據(jù)分析生成信息分析，以深入了解智慧城市的不同方面。用于分析的數(shù)據(jù)，是歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的結(jié)合，這些數(shù)據(jù)可能包含導(dǎo)致不準(zhǔn)確結(jié)果的人類偏見(jiàn)。

使用這些數(shù)據(jù)的系統(tǒng)可能無(wú)意中歧視特定的宗教、種族或性別，例如，一所大學(xué)的學(xué)生評(píng)估系統(tǒng)包含對(duì)特定種族有偏見(jiàn)的數(shù)據(jù)，然后，該系統(tǒng)將使該種族學(xué)生的審批過(guò)程復(fù)雜化，即使他們達(dá)到了要求的標(biāo)準(zhǔn)。這種無(wú)意中的偏見(jiàn)，如果置之不理，可能會(huì)給一些人帶來(lái)可怕的后果。

數(shù)據(jù)偏見(jiàn)的案例提出了一個(gè)巨大的責(zé)任問(wèn)題。如果有人因?yàn)閿?shù)據(jù)偏見(jiàn)而成為被歧視的受害者，那么誰(shuí)該對(duì)這種行為負(fù)責(zé)呢？在這些事件中受害者能做什么？像這樣的問(wèn)題需要智慧城市規(guī)劃者在將現(xiàn)代技術(shù)用于各種應(yīng)用之前給予高度關(guān)注。

此外，即使在識(shí)別了無(wú)意的數(shù)據(jù)偏見(jiàn)之后，在大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有缺陷的數(shù)據(jù)也可能是“大海撈針”。在這種情況下，刪除所有收集到的數(shù)據(jù)并以精確、無(wú)偏見(jiàn)的數(shù)據(jù)重新開(kāi)始似乎是唯一的選擇，但是，刷新整個(gè)數(shù)據(jù)將非常昂貴和耗時(shí)的。因此，在為智慧城市應(yīng)用程序選擇數(shù)據(jù)源時(shí)應(yīng)該小心謹(jǐn)慎。

政府、技術(shù)專家和城市規(guī)劃者必須確保智慧城市的挑戰(zhàn)不會(huì)抵消其帶來(lái)的好處。為此，各國(guó)政府應(yīng)與立法者溝通，為智慧城市制定更好的法規(guī)。此外，聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人士是智慧城市可持續(xù)發(fā)展的必要條件。