11.1  智慧城市的技術(shù)瓶頸

智慧城市引起了各級政府的高度重視，智慧化的應用在各城市里層出不窮，涉及能源、交通、金融、農(nóng)業(yè)、制造、家居等各行各業(yè)，實際應用的種類已達數(shù)百種之多。

然而，在智慧城市廣受關(guān)注的同時，我們又應該看到，目前的智慧城市應用雖然種類繁多，但是其應用的領(lǐng)域和規(guī)模都存在一定的局限性，呈現(xiàn)典型的初級階段特征。

1．局限在一些簡單的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽脠鼍?/p>

目前的智慧城市應用大多是一些處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮唵螆鼍埃缭诃h(huán)境監(jiān)控行業(yè)中節(jié)點自動采集各種環(huán)境參數(shù)，上傳到遠程平臺。這種模式的應用，一方面節(jié)點不進行大量的智能判斷，僅簡單上傳數(shù)據(jù)；另一方面，一種類型的節(jié)點（如溫度采集節(jié)點）與其他類型節(jié)點（如電表讀數(shù)節(jié)點）之間不進行直接的數(shù)據(jù)交互。

簡單數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸模式雖然有一定的應用領(lǐng)域，但是無法處理更多的復雜需求。現(xiàn)實世界中，還有很多復雜的情況，需要不同類型節(jié)點協(xié)同進行智能計算的應用領(lǐng)域，例如英國生命信托基金會曾經(jīng)描述了一種未來的全智能化老年公寓，在公寓的地板、家電等各個地方均植入電子芯片裝置，如果老人走出房屋或摔倒，地面安全傳感器會立即通知醫(yī)護人員或親屬；冰箱里的牛奶翻倒撒出，或是鍋在爐灶上無人看管，冰箱和廚房的傳感器也會發(fā)出警報；自動化“藥劑師”會提醒老人準時吃藥；娛樂傳感器則在老人進門時自動播放主人喜愛的音樂，并適時調(diào)節(jié)暖氣和燈光等。這樣的需求場景就需要各節(jié)點具備協(xié)同智能計算處理的能力，現(xiàn)有的技術(shù)還無法滿足這樣的需求，即使可以實現(xiàn)，代價也非常高昂，難以商用。

2．局限在一些對數(shù)據(jù)的安全性、實時性和可靠性要求不高的應用領(lǐng)域

現(xiàn)有的很多智慧城市典型應用是進行一些普通的數(shù)據(jù)采集和傳輸，或做一些普通級別的控制操作，如電表讀數(shù)的采集，家用電器的控制等，這類普通的應用對于數(shù)據(jù)的安全性、實時性和可靠性的要求均不高，萬一出現(xiàn)數(shù)據(jù)被盜用、篡改等情況，不會引起非常嚴重的后果，一般情況下，也就是造成測量數(shù)據(jù)錯誤，或者設備非法控制操作等問題。

而有一些領(lǐng)域一旦數(shù)據(jù)錯誤、丟失、延時，將會造成不可挽回的損失，例如醫(yī)療手術(shù)控制、火車等交通工具的控制、大型機械設備運轉(zhuǎn)控制等，由于技術(shù)的限制，這樣的領(lǐng)域目前物聯(lián)網(wǎng)應用尚難觸及。

3．局限在一些對設備沒有特定要求的應用環(huán)境

目前智慧城市典型應用中，設備一般在較為適宜的環(huán)境下工作?，F(xiàn)實需求中，會有相當一部分的應用要求設備工作在相對惡劣的環(huán)境下，如航標的監(jiān)控設備要求在水面上工作、車載設備要求在高溫和高振動環(huán)境下工作等，有些特殊行業(yè)的設備可能面臨極端高溫和低溫、瞬間溫度劇變、腐蝕性等極端惡劣的工作環(huán)境，目前的傳感器技術(shù)尚難以滿足這些要求。

此外，現(xiàn)有大部分的應用對設備大小往往沒有特殊要求，常見的設備，一般像一張名片大小，已經(jīng)能適應目前絕大部分的應用場景。但今后隨著智慧城市應用的發(fā)展，很多場景會要求物聯(lián)網(wǎng)設備尺寸越來越小，這就對設備提出了較高的技術(shù)要求。

4．局限在一些節(jié)點數(shù)量不大的應用規(guī)模

目前的智慧城市應用雖然已經(jīng)有一定規(guī)模，然而最多也不過數(shù)千個節(jié)點共同工作，還遠沒有達到數(shù)萬、數(shù)十萬、數(shù)百萬海量節(jié)點規(guī)模。隨著節(jié)點規(guī)模的增加，節(jié)點、網(wǎng)絡的接入能力和數(shù)據(jù)處理能力要求將呈指數(shù)級增加，對節(jié)點組網(wǎng)速度、節(jié)點管理、協(xié)議高效性、數(shù)據(jù)并發(fā)等技術(shù)提出了全新的要求。

以上分析的智慧城市應用存在的局限性，很大程度上是由于技術(shù)上的瓶頸引起的。解決技術(shù)瓶頸，才能打破局限，擴展需求，將使智慧城市具有更加廣闊的發(fā)展空間。目前主要存在四方面技術(shù)瓶頸。