人工智能和物联网技术的结合正在彻底改变我们在智慧城市中的生活和工作方式，使城市运行更加高效、可持续和宜居。 来自多个设备的实时数据分析正在简化决策和管理任务，优化资源利用并改善公共安全。 

智慧城市概念使用技术来改善生活质量，包括交通、固体废物管理、污染减少、可持续社区、灌溉、公共安全、交通管理和医疗保健等。如今，包括新加坡、阿姆斯特丹、巴塞罗那和迪拜等在内的城市正在利用人工智能和物联网技术的优势来改变城市生活。

人工智能与物联网的融合：智慧城市如何改变城市生活

人工智能 (AI) 和物联网 (IoT) 技术正在一起使用以发挥彼此的优势。 传感器、计算机、车辆、智能手机、建筑物和软件等各种数据生成设备通过互联网互连，彻底改变了我们今天的生活方式。

人工智能和物联网技术的相互作用彻底改变了我们解释和分析物联网设备在人工智能技术的帮助下不断生成的海量数据的方式。

因此，决策制定、优化工业流程、进行预测和识别工业环境中的异常情况变得比以往任何时候都容易。 同样，人工智能和物联网技术正在智慧城市应用中一起使用，以改善城市基础设施和生活质量。

了解智慧城市

下面描述了智慧城市的概念，还提供了智慧城市的各种组成部分和示例。

定义智慧城市

在深入研究人工智能和物联网如何改变智慧城市之前，了解什么是智慧城市及其运作方式非常重要。 智慧城市的概念是在本世纪头十年“普适计算”一词开始流行之后出现的。 普适计算只是指“无处不在的计算”。 因此，普适计算和智慧城市在几个方面密切相关。

我们可以将智慧城市定义为战略性、高效地利用技术来执行日常运营并改善居民生活质量的城市地区。 这包括将技术融入生活的各个方面，以提供更好的公民服务，例如交通、固体废物管理和收集、无污染和可持续发展的社区、灌溉、医疗保健、公共安全和警务、交通管理等等。 简而言之，“智慧城市是一个相互关联且技术支持的可持续环境，旨在提高居民的生活水平。”

智慧城市的组成部分

智慧城市由各种组成部分组成，每个组成部分对其功能都至关重要。 这些组件包括：

  •  物联网设备：包括各种数据收集设备，例如传感器、交通、空气质量、能源使用监控设备等。
  •  数据分析组件：该组件负责处理和分析通过物联网设备收集的数据
  •  通信网络：用于物联网设备、数据分析系统和其他基础设施组件之间的数据传输。
  •  大都市基础设施和公共服务：对于智慧城市的运作至关重要。 基础设施包括建筑物、道路和其他公共区域，可以通过数据分析和物联网对其进行改造。 另一方面，公共服务可以是交通、医疗保健、教育和公共安全，这些都可以通过人工智能和数据分析得到改善。

智慧城市的例子

最近，全球许多城市开始实施智能技术以提高市民的生活水平。 其中一些城市包括新加坡、阿姆斯特丹、巴塞罗那和迪拜。 新加坡的智慧城市计划利用物联网数据并进行分析，以改善移动性和医疗保健服务、支持企业并优化交通流量和能源使用。 同样，阿姆斯特丹，除了上面讨论的那些之外，还通过提供智能交通系统和充电站来强调可持续的移动解决方案。

巴塞罗那并不落后于其他人，它也依赖于物联网设备和数据分析方法。 特别是，基于运动传感器的智能照明系统、绿地、节能建筑、智能自行车共享和减少废物是使巴塞罗那成为智能城市的为数不多的举措。 同样，自动化公交车和城市地铁系统、智能电网、智能节能建筑、智能医疗和警务使迪拜成为快速发展的智能城市之一。 迪拜区块链战略、迪拜未来加速器计划和智能迪拜平台等举措对于使迪拜成为顶级生活选择之一至关重要。

人工智能和物联网如何改变城市生活？

人工智能和物联网技术的交汇正在改变智慧城市的生活和工作，其影响日益显着。 通过结合这两种技术，一个创新、高效和可持续发展的新时代正在出现，这曾经只能是人类的梦想。 多个设备同时对连续生成的数据进行实时分析，使得决策制定和管理任务更加容易，无需太多人工参与。 例如，配备物联网传感器的交通信号灯可以监控交通流量，可以使用人工智能算法进一步分析交通流量，从而帮助交通信号灯适应城市特定十字路口的交通状况。

同样，另一个令人兴奋的使用场景是在固体废物收集和管理领域，配备物联网超声波传感器的智能垃圾箱可以通知垃圾箱中的垃圾量。 人工智能技术可以安排取件时间，减少垃圾收集车辆不必要的行程和对环境的影响。 同样，在配备传感器、HVAC、照明等物联网设备的智能建筑中，数据分析技术在当前传感器读数和历史数据的帮助下，可以指导控制模块优化能源使用或预测任何 设备的故障。 此外，智能建筑中的 HVAC 系统可以根据占用情况和外部环境条件自动调整。

将这两个不同的技术领域结合使用有很多好处。 首先，它们可以提高效率、优化资源利用、减少人员参与、节省时间和资金等。此外，可持续性在智慧城市中也至关重要，可以通过多项环保举措加以改善。 在全市范围内安装的传感器的帮助下，通过人工智能技术收集和分析有关空气质量和用水量的数据。 这些数据随后用于向需要引起注意的地区的当局发出警报，例如，空气中的高污染水平或水被浪费的地方。

人工智能和物联网技术还有助于通过实时监控改善公共安全。 人工智能驱动的安全摄像头用于通过持续监视来检测可疑行为。 同样，通过传感设备监控基础设施是否存在可能的安全隐患，可以让有关当局及时发出警报并做出更快的反应。 此外，通过让公民通过各种平台访问实时数据并使他们能够提供决策反馈，从而促进更广泛的公民参与，从而产生更公正的结果。

人工智能和物联网在智慧城市中的挑战和局限性

尽管在智能城市中集成人工智能和物联网技术有很多好处。 然而，必须解决许多挑战和限制。

设备异质性


异构物联网设备及其通信协议缺乏标准化往往会导致兼容性问题，因此需要物联网协议和接口的标准化，以实现有效的设备集成和高效的数据通信。

数据泛滥


物联网设备产生的大量数据需要强大的计算资源和存储能力，从而提高了对数据中心和云计算基础设施的需求。

数据安全和隐私


由于网络攻击和数据泄露的风险，数据安全在智慧城市中至关重要，因此需要采取强有力的安全措施。 此外，持续监视也可能导致隐私问题。

伦理问题


解决伦理问题，例如计算算法引入的偏见，可能会导致歧视性结果（例如，对某些群体的不公平待遇），这对社会的公平和多样性来说是不可取的。

失业和经济不平等


在智慧城市中整合人工智能和物联网可能会导致工作流离失所，尤其是对于那些在运输制造或物流等行业缺乏技术技能的人来说。 这可能会进一步加剧收入不平等，并导致大量工人得不到足够的支持。 鉴于对工人可能产生的影响，应制定减轻负面影响的战略。

大量投资


最后，需要大量投资来实现智慧城市计划，这在最初管理起来可能具有挑战性。

结论

总之，人工智能和物联网的交叉为发展更智能、更可持续的城市铺平了道路。 从优化能源消耗和交通到加强公共安全和公民参与，这些技术正在彻底改变我们在城市环境中的生活和互动方式。 虽然需要解决一些挑战和局限性，但人工智能和物联网在智慧城市中的潜在好处是巨大的，应该被用来建设更好的社区。

作者：阿萨德·阿巴斯 | COMSATS 大学计算机科学助理教授