云帆VR数字孪生研发中心：安全、可持续的智慧城市和物联网

智慧城市不仅仅是未来的概念或梦想。

得益于极具创新性的物联网 (IoT) 解决方案，许多解决方案已经活跃起来并迅速扩展。

市政府正在利用蜂窝和低功耗广域 (LPWAN) 无线技术来连接和改善居民和游客等基础设施、效率、便利性和生活质量。作为虚拟现实行业第一批创业者，云帆VR数字孪生研发中心的专家们从不同角度分析三维技术特点以及其对于未来发挥的作用和未来的发展走向。

什么是智慧城市？

智慧城市是一个框架，主要由信息和通信技术 (ICT) 组成，用于开发、部署和促进可持续发展实践，以应对日益严峻的城市化挑战。

这个 ICT 框架的很大一部分是连接对象和机器的智能网络（也称为数字城市）使用无线技术和云传输数据。

基于云的 IoT 应用程序实时接收、分析和管理数据，以帮助市政当局、企业和公民做出更好的决策，从而提高生活质量。

市民使用智能手机和移动设备以及互联汽车和家庭以各种方式参与智慧城市生态系统 。将设备和数据与城市的物理基础设施和服务配对可以降低成本并提高可持续性。

在物联网的帮助下，社区可以改善能源分配、简化垃圾收集、减少交通拥堵并改善空气质量。

智慧城市是大规模物联网用例的例子。

例如，

● 互联交通灯从传感器和汽车接收数据，调整灯光节奏和时间以响应实时交通，减少道路拥堵。

● 互联汽车可以与停车计时器和电动汽车 (EV) 充电站进行通信，并将驾驶员引导至最近的可用地点。

● 智能垃圾桶会自动将数据发送给废物管理公司，并根据需要与预先计划的时间表安排收集时间。

● 市民的智能手机将成为他们的移动驾驶执照和带有数字凭证的身份证，从而加快并简化对城市和地方政府服务的访问。

这些智慧城市技术共同优化了基础设施、移动性、公共服务和公用事业。

为什么我们需要智慧城市？

城市化是一个永无止境的现象。

今天，全球 54% 的人居住在城市，预计到2050 年这一比例将达到 66%。

随着总体人口的增长，城市化将在未来三十年内为城市新增 25 亿人口。

环境、社会和经济的可持续性是跟上这种对城市资源造成负担的快速扩张的必要条件。

2015 年 9 月，193 个国家在联合国就可持续发展目标 (SDG) 议程达成一致。

但我们都知道集中决策和行动需要时间，而时间在流逝。

好消息？

公民和地方当局肯定会更敏捷地启动快速举措，而智慧城市技术对于成功和实现这些目标至关重要的

物联网技术如何让城市变得更智能、更美好？

安全的无线连接和物联网技术正在将城市生活的传统元素（如路灯）转变为具有扩展功能的下一代智能照明平台。

范围包括整合太阳能并连接到连接到其他生态系统资产的基于云的中央控制系统。

这些解决方案的光芒远远超出了简单的照明需求。

● 例如，高功率嵌入式 LED 会提醒通勤者注意交通问题，提供恶劣天气警告，并在发生火灾时发出警告。

● 路灯还可以检测免费停车位和 EV 充电桩，并通过移动应用提醒司机在哪里可以找到空位。在某些地方甚至可以从灯柱本身充电！

令人兴奋的东西！

但它们是如何组合在一起的呢？

是什么让智慧城市取得成功

除了人、住宅、商业和传统的城市基础设施外，繁荣的智慧城市还需要四个基本要素：

● 无处不在的无线连接

● 开放数据

● 您可以信赖的安全性

● 灵活的货币化方案

让我们分解一下。

适用于智慧城市的最佳无线技术是什么？

任何智慧城市应用的第一个构建块是可靠、普遍的无线连接。

虽然没有放之四海而皆准的方法，但不断发展的低功耗广域网 ( LPWAN ) 技术因其成本效益和普遍性而非常适合大多数智慧城市应用。

这些技术包括 LTE Cat M、NB-IoT、LoRa、蓝牙和其他一些都有助于互联城市结构的技术。

5G 技术的出现 有望成为推动智慧城市技术成为主流并加速新部署的分水岭事件。

但只有几个元素......

打开数据仓库

从历史上看，政府、企业和个人都将自己的数据放在口袋里，尽可能少地与他人共享。

今天，开放数据正在重新定义数字城市。

隐私问题和对安全漏洞的恐惧远远超过了共享信息的感知价值（请参阅：波特兰和隐私）。

然而，可持续智慧城市的一个关键推动因素是复杂生态系统中的所有参与者 共享信息并将其与实时分析的上下文数据相结合。

这就是实时做出明智决策的方式。

多个部门必须合作，通过分析特定部门信息和运营技术 (OT) 系统之间共享的实时上下文信息，实现更好、可持续的结果。

结论？

数据管理（以及对这些信息的访问）代表了数字城市的支柱。

和我们在一起。这就是我们的意思。

智慧城市的例子

● 纽约市交通局的Midtown in Motion 是一个拥堵管理系统，已将 Midtown 大道上的出行时间缩短了 10%。

● 纽约市长办公室首席技术官发起的 NYCx Challenges 倡议邀请企业家、技术专家和技术专业人士参加公开竞赛，并提出大胆的想法来解决污染、收入不平等和交通等真正的城市需求（网站已关闭）。

● LinkNYC提供免费的超高速免费 Wi-Fi、电话、设备充电以及用于访问城市服务、地图和方向的平板电脑。这是一个独特的通信网络，取代了布朗克斯、布鲁克林、曼哈顿、皇后区和史泰登岛的公用电话。

● Cyber NYC是该市主导网络安全的战略投资。它旨在培养纽约市的 网络安全劳动力，帮助公司 推动创新 并建立网络和社区空间。

● MyNYCHA移动应用程序和门户网站允许公共住房居民在线管理服务。它涉及纽约市 300 多个公共开发项目。MyNYCHA于 2015 年推出，是一项免费服务，将维修过程交到居民手中。居民可以在线提交、安排和管理工作票。他们还可以订阅开发中断的警报、查看检查预约并支付租金。

● 在纽约市骑自行车：阅读2019 年7 月在城市骑自行车的计划。

● 纽约市的自动水表：自动抄表系统由连接到各个水表的小型设备组成。他们将每日读数发送到计算机化的计费系统。

● My DEP Account 让纽约人可以在家中跟踪消费情况。 该系统消除了水表读取器访问场所的需要。它使环境保护部能够更密切地监测全市的用水量，并更有效地管理城市的供水系统。

● 纽约的数据报告 - Open Data for All - 提供由各地方机构发布的免费公共数据。该工具为人们开放数据以改变他们的社区——包括教育工作者、学生、艺术家、建筑商、小企业主、倡导者、记者、社区委员会成员。这也意味着为 300,000 名使纽约市更安全、更清洁和更公平的工人开放数据。

● 有关纽约市物联网战略和物联网进展报告的更多信息（2021 年 12 月 20 日。）

阿姆斯特丹智慧城市

阿姆斯特丹是一个连接良好的智慧城市的光辉典范，它从开放数据保险库中获益。智慧城市计划始于 2009 年，包括 170 多个项目。

它还与开发商等利益相关方共享交通和运输数据，开发商随后创建连接到城市交通系统的地图应用程序。

现在，在城市中航行对所有人来说都是轻而易举的事。

还有更多。

这座城市建造了称为“机器人船”的自主运送船，以确保物品及时移动。

它还支持一个漂浮的房屋村庄，以可持续、节能的替代方案解决城市过度拥挤的问题。电力在社区内产生，家庭直接从河流中取水并在水箱中过滤。

如果没有共享数据，这一切都是不可能的。

https://data.amsterdam.nl/所有人都可以在线获得城市数据。

哥本哈根智慧城市

哥本哈根被誉为世界上最智慧的城市之一，汇集了全球的专业知识。

该市正在利用开放数据与麻省理工学院(MIT) 合作开发创新的智能自行车系统。

嵌入的传感器可为骑手和管理员提供实时信息，共享数据以监控和管理空气质量和交通拥堵。

更多：

● 创建适合哥本哈根及其市民的数据驱动解决方案的技术

● 莫斯科变得越来越聪明

● 新加坡被评为世界上最聪明的城市。在新加坡的街道和家中，智慧城市是什么样子的？

● 在印度，博帕尔在联合住房和城市事务部发布的新排名中排名第一（印度时报，2021 年 2 月 7 日）。

● 台拉登智慧城市（印度）：发现主要的旗舰泛城市解决方案

● Dholera 智慧城市：印度最早的智慧城市之一

虽然数据共享必不可少，但打开保险库也会扩大网络攻击面。

那么，我们如何在利益相关者之间共享数据的同时对大众保密呢？

智慧城市能否得到保障和信任？

在数字城市中，互联摄像头、智能道路系统和公共安全监控系统可以提供额外的保护层和紧急支持，在需要时为市民提供帮助。

● 但是如何保护智慧城市本身免受漏洞影响呢？

● 我们如何抵御黑客攻击、网络攻击和数据窃取？

● 在多个参与者共享信息的城市中，我们如何相信参与者是他们所说的人？

● 我们怎么知道他们报告的数据是真实准确的？

答案在于物理数据保险库以及强大的身份验证和 ID 管理解决方案。

智慧城市只有在我们信任它们的情况下才能发挥作用。

智慧城市解决方案的四大核心安全目标

所有生态系统合作伙伴——政府、企业、软件供应商、设备制造商、能源供应商和网络服务供应商——都必须尽自己的一份力量，整合符合四个核心安全目标的解决方案：

● 可用性：如果没有可操作、实时和可靠的数据访问，智慧城市就无法蓬勃发展。如何收集、提取和共享信息至关重要，安全解决方案必须避免对可用性产生不利影响。

● 完整性：智慧城市依赖于可靠和准确的数据。必须采取措施确保数据准确且不受篡改。

● 保密性：收集、存储和分析的一些数据将包括有关消费者自身的敏感细节。必须采取措施防止未经授权泄露敏感信息。

● 问责制：系统的用户必须对他们的行为负责。他们与敏感系统的交互应该被记录下来并与特定用户相关联。这些日志应该难以伪造并具有可靠的完整性保护。

必须将强大的身份验证和 ID 管理解决方案集成到生态系统中，以确保数据仅与授权方共享，以实现这些安全核心目标。

该解决方案还保护后端系统免受入侵和黑客攻击。

值得庆幸的是，由于日益增长的数字安全问题，正在引入立法来应对威胁和潜在的市场失灵。

与 2020 年 12 月 4 日签署的美国物联网网络安全改进法案或英国物联网安全法（2021 年 6 月尚未通过）一样，立法将有助于建立连接设备的最低安全要求。

云帆VR数字孪生研发中心，成立于2016年8月，致力于3D可视化数字科技探索，3D互联网、AR&VR互联网的市场应用。吸引、集聚、整合全球相关资源和优势力量，推进以数字科技为核心的全面创新，以人类愿景为驱动力，开展应用科学和创新性技术研究。

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2：三维云应用：5G云计算、轻量化云计算、多媒体云传输、GPU云渲染集群。

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