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)，來解決各種城市問題。一些先進應用正在展示其減少交通、能源消耗、污染、增強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)來解決各種城市問題。一些先進應用正在展示其減少交通、能源消耗、污染、增強安全性和提高公民參與方面的潛力。多個政府也在智慧城市中采用智能治理，以期更有效地實施善治原則。鑒于這種無與倫比的潛力，各國政府正在部署現(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一些問題，如侵犯隱私、能源功耗和數(shù)據(jù)安全性差。這些問題可能會對公共福利產(chǎn)生巨大影響，并對公民對該政策的信任產(chǎn)生負面影響。政府和智慧城市規(guī)劃者必須制定有效的方法，來解決與智慧城市相關(guān)的一系列問題。

智慧城市面臨著包括以下挑戰(zhàn)：

公共教育和參與

政府在智慧城市項目上花費數(shù)十億美元來部署復雜的基礎(chǔ)設(shè)施，派遣關(guān)鍵人員與多人溝通和協(xié)作，以制定有效的實施策略。政府的目標是借助現(xiàn)代技術(shù)改造城市，但是，當公民自己不知道這些變化時，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)，向司機發(fā)送實時交通信息，并向他們建議順暢的替代路線。然而，不懂技術(shù)的司機將無法使用這樣的先進系統(tǒng)。

對于任何一個智慧城市的發(fā)展來說，公民意識和參與都是必要的，不了解政策的變化及其對公民生活的影響是一個主要障礙。即使在發(fā)達國家，公民對智慧城市的認識也比較低。

在人口綜合文化程度較低的發(fā)展中國家中，情況可能更糟。在這些國家，相當大比例的人口不懂技術(shù)，因此，市民還沒有準備好全面采用現(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)展智慧城市的一個主要問題。在全球范圍內(nèi)，政府在智能設(shè)備、網(wǎng)絡設(shè)備、雇傭熟練專業(yè)人員、升級和購買新系統(tǒng)和資源上花費了數(shù)千億美元。到2021年，智慧城市的全球支出可能會增加到1350億美元。

對于發(fā)展中國家來說，為這些項目花費數(shù)十億美元可能是相當昂貴，因此，發(fā)展中國家可能不得不依賴私人和外國投資。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)絡要求，并根據(jù)項目范圍，決定需要多少傳感器以及這些傳感器的連接方式。此外，每個傳感器都需要高速網(wǎng)絡連接，以便進行一致的數(shù)據(jù)交換。

智慧城市可持續(xù)發(fā)展的另一個重要方面是維護，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，開發(fā)人員必須定期發(fā)布無線軟件更新，以消除隱患并修復安全漏洞。在啟動智慧城市項目之前，政府必須考慮所有這些技術(shù)細節(jié)及其支出。

能源消耗

根據(jù)一項研究顯示，到2020年，將安裝超過1萬億個物聯(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)備和其他應用制造至少1萬億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。

此外，不斷監(jiān)測能源水平和更換一萬億塊物聯(lián)網(wǎng)傳感器電池，將是一項艱巨的任務。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線電源設(shè)備，一些科技公司正在開發(fā)一種無線電源解決方案?？梢酝ㄟ^無線電波傳輸能量來為多個設(shè)備充電或供電。這種電力解決方案對于物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)和智慧城市來說可能是革命性的。

同時，無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，一個為煙霧探測器供電的無線電源插座，當煙霧探測器識別出煙霧并發(fā)出警報時。無線電源插座將識別出警報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。從以上特征來看，部署無線電力設(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)控和安全等眾多應用。由于積極地數(shù)據(jù)收集，一些民權(quán)活動家和研究人員擔心侵犯隱私。

根據(jù)他們的說法，持續(xù)的攝像頭監(jiān)控將建立一個天網(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，后果可能會非常嚴重。

數(shù)據(jù)安全是與智慧城市數(shù)據(jù)收集相關(guān)的另一個主要問題，其中大型數(shù)據(jù)中心容易受到各種網(wǎng)絡攻擊。網(wǎng)絡犯罪分子不斷設(shè)計新的惡意軟件和網(wǎng)絡攻擊，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的網(wǎng)絡攻。例如，在得克薩斯州的德爾里奧市，一次勒索軟件攻擊關(guān)閉了市政廳的多臺服務器，所有的政府運作都只能用筆和紙來處理，而且無法訪問歷史記錄。這種網(wǎng)絡威脅對任何智慧城市都可能是災難性的，并對公民數(shù)據(jù)構(gòu)成重大威脅。

數(shù)據(jù)偏見

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)和實時數(shù)據(jù)的結(jié)合，這些數(shù)據(jù)可能包含導致不準確結(jié)果的人類偏見。

使用這些數(shù)據(jù)的系統(tǒng)可能無意中歧視特定的宗教、種族或性別，例如，一所大學的學生評估系統(tǒng)包含對特定種族有偏見的數(shù)據(jù)，然后，該系統(tǒng)將使該種族學生的審批過程復雜化，即使他們達到了要求的標準。這種無意中的偏見，如果置之不理，可能會給一些人帶來可怕的后果。

數(shù)據(jù)偏見的案例提出了一個巨大的責任問題。如果有人因為數(shù)據(jù)偏見而成為被歧視的受害者，那么誰該對這種行為負責呢？在這些事件中受害者能做什么？像這樣的問題需要智慧城市規(guī)劃者在將現(xiàn)代技術(shù)用于各種應用之前給予高度關(guān)注。

此外，即使在識別了無意的數(shù)據(jù)偏見之后，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、無偏見的數(shù)據(jù)重新開始似乎是唯一的選擇，但是，刷新整個數(shù)據(jù)將非常昂貴和耗時的。因此，在為智慧城市應用程序選擇數(shù)據(jù)源時應該小心謹慎。

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)不會抵消其帶來的好處。為此，各國政府應與立法者溝通，為智慧城市制定更好的法規(guī)。此外，聘請經(jīng)驗豐富的專業(yè)人士是智慧城市可持續(xù)發(fā)展的必要條件。