我们的全球人口正在爆炸式增长，而最新的估计将达到这个数字 10 billion by 2050. 近20亿人口的增长将对我们现有的资源提出更大的需求, including energy. 我们大多数人也渴望提高我们的生活质量, 这通常是通过寻找将技术融入我们日常生活的新方法来实现的. However, 随着人们对气候变化的日益关注, 这些技术的使用需要更加高效和可持续. 那么我们如何开始在改善生活的同时减少城市的碳足迹呢?
答案可能在于我们如何为未来建设更智能的城市.
什么是智慧城市?
智慧城市是由数据驱动的大型定居点, 使用多种传感器, 分析和自动化流程，以简化传统的人工服务. 这意味着社会和整体生活质量的提高, 因为花在平凡和重复任务上的时间和精力越来越少.
布里斯托尔就是一个以这种方式创新以达到其目标的城市的例子 reducing CO2 emissions by 40% 通过智能计量等一系列举措.
像哥本哈根这样的欧洲城市正在通过一个名为哥本哈根解决方案实验室的智慧城市孵化器进行的研究和开发来突破界限. 孵化器目前的重点是空气质量和沿路人口流动.
Further afield, 迪拜和新加坡等城市也在安装基础设施，并部署革命性的系统, 例如可以支付罚款或举报事件的自治警察局.
是什么技术推动了智慧城市?
许多创新的主要要求是快速, 可靠的互联网连接传输数据从传感器. 所需的互联网得到了最近在全球范围内引入和采用5G的支持. 5G网络具有更低的延迟和更高的带宽, 这意味着它们提供了更快的连接，这无疑将成为智能城市背后基础设施的支柱.
Most commonly, 智能城市的功能是由消费级电子产品——尤其是传感器——支撑的, 与Alexa扬声器和飞利浦Hue灯泡等大多数物联网(IoT)设备使用的技术相同. 近年来，随着人们对智能家居产品以及树莓派(Raspberry Pi)和Arduino等制造商的产品的兴趣激增，这些电子产品的受欢迎程度呈爆炸式增长.
智能城市将产生更多的实时数据，这些数据可以转发到其他系统. 它还可以与现有的数据集(如天气或事件日历)一起输入大数据分析，以从合并的信息中收集进一步的见解. For example, on a rainy day, 分析可以确定是否需要增加公共交通的容量.
智慧城市有哪些特点是环保的?
随着技术的进步，越来越多的手工流程变成了自动化. 这些进步在所有行业都可见——从自动驾驶汽车和自动驾驶系统到制造业中使用的机器人. Similarly, 随着技术的进步, 越来越多的数据正在产生，然后可以输入到分析服务中.
Energy
最常见的例子是采用智能电表来监控和预测使用情况. 这些智能电表的好处是，它们提高了计费系统的准确性，并赋予了一个更精简的, 量身定制的支持服务. Over time, 这些智能电表将使供应商能够在任何给定的时间预测所需的容量. 以这种方式预测容量将为通过基于证据的能源储存要求更容易地过渡到清洁能源铺平道路.
预计2020年主办COP26，格拉斯哥开始安装 智能街道照明 在城市的各个地方. 这些装置使用运动和噪音检测来在触发时打开灯. 在人流量最低的时候关掉这些灯可以节省电力, 降低对电网的依赖，同时不损害安全保障.
Transport
交通是另一个关键领域，一些城市已经做出了明智的、环保的改变.
其中一个例子是安装了3000个传感器来创建 卡迪夫的智能停车位. 接近传感器安装在停车位下方的地面上，检测该特定停车位是否被车辆占用. 这些空间的状态会实时更新，包括当地的街道标志和一个更新的应用程序，以通知驾驶者空间的状态. 附带的应用程序还允许用户提前预订空间. 通知公众停车位很少或根本没有，鼓励通勤者选择更环保的交通方式，如公共汽车或火车.
共享单车是另一个在许多方面改善社会的例子，比如通过加强锻炼来改善健康, 减少污染，纾缓交通挤塞. 欧洲各个城市都在增加中心, 威尔士政府最近宣布在阿伯里斯特威斯增加枢纽, Barry, Rhyl and Swansea.
Waste management
利兹市议会提出的一项努力是使用 智能废物回收箱. 这些垃圾箱使用传感器来监测它们的容量，而太阳能电池板为内部的压缩器供电，以提高有限空间的利用率. 可以使用一个应用程序来监控垃圾箱的容量，该应用程序还可以在需要清空垃圾箱时发送通知. 这一功能使理事会能够调整其垃圾和回收收集. 能够适应收集可以减少道路上收集车辆的数量, 从而减少排放，改善拥堵状况.
Redcar & 克利夫兰市议会提出了一个类似的计划，包括在家庭垃圾桶上添加RFID标签，以测量内容物的重量和收集的频率. 智库社会市场基金会(Social Market Foundation)的理论认为，这样的计划可以鼓励回收，让地方议会根据家庭的回收量提供减税. 这对英国各地的地方议会尤为重要, 因为英国的最高回收率是64.2017年为5%，但最低的只有14%.1%.
公共部门面临的障碍是什么?
智慧城市的发展有几个主要问题. Firstly, 由于紧缩措施和智慧城市基础设施不是必要支出的看法，预算限制是一个主要问题.
其次，监管和官僚作风阻碍了这些新技术的应用. 制定一项建议所花费的时间, 等待请求的资金，然后最终实施解决方案，这意味着可能需要几个月甚至几年的时间才能将变化落实到位，组织最终看到他们的努力带来的红利.
Finally, 有效处理新工作负载所需的网络功能直到最近才开始推出. 5G网络于2019年底首次推出, 然而，初步估计，大部分覆盖要到2025年左右.
尽管存在这些障碍, 越来越多的公共部门正在采用智慧城市技术并进行创新，以改善市民的生活. 随着基础设施的可用性和成功案例研究数量的增加, 面临的障碍正在消退——由于产品生命周期的成熟阶段，这反过来降低了采用的总体成本. 随着应对气候变化的努力取得进展, 将我们的城市升级为数字强国将变得更加突出——但很明显，变革的种子已经播下.
