1．傳感器技術(shù)瓶頸：如何推出更小、更強(qiáng)、更便宜的傳感器

智慧城市發(fā)展首先要大量布置各種傳感器，使這些傳感器與物品緊密地結(jié)合在一起，成為物品的一部分。因此傳感器不僅要微型化，而且這樣微型化的節(jié)點(diǎn)不但要擁有相當(dāng)?shù)奶幚砟芰?，還需要能耗極低。傳感器的微型化主要涉及材料科學(xué)和微電子領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，要求使用精密的材料及高制程的半導(dǎo)體芯片。目前應(yīng)用國際最前沿的傳感器技術(shù)已經(jīng)可以制造出非常小的傳感器，伯克利大學(xué)做出了像沙粒一樣大小的傳感器，叫智能灰塵。世博會(huì)上，以色列館也展出過一種用于檢驗(yàn)?zāi)c胃道疾病的膠囊照相機(jī)，在一顆感冒藥大小的膠囊里，潛藏著前后兩個(gè)攝像頭和無線網(wǎng)絡(luò)集成裝置，如圖11-1所示。膠囊被吞服后，依靠腸道的蠕動(dòng)向前運(yùn)行，進(jìn)行連續(xù)拍攝。所攝畫面借由網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆\斷電腦終端。膠囊照相機(jī)的電池能供電8小時(shí)，電池耗盡后即停止拍攝，在整個(gè)檢查過程中，約可獲得50000幅圖像資料，在停止工作不久，膠囊即可被排出。

圖11-1  膠囊照相機(jī)

然而，這樣小型高性能的傳感器目前只能用于非常尖端的領(lǐng)域，尚無法大規(guī)模應(yīng)用，因?yàn)檫@樣的傳感器價(jià)格非常高，例如膠囊照相機(jī)，價(jià)格在6000～8000元人民幣，并且只能使用一次。真正理想中的智慧城市，可能需要布置成千上萬，甚至上千萬、上億個(gè)傳感器，只有不斷降低傳感器的價(jià)格，才能夠控制總成本。

2．通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)瓶頸：如何做到既大容量又高性能

智慧城市要利用現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，而現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)初是為人與人通信的目標(biāo)建立的，因此，不但在網(wǎng)絡(luò)容量方面是依照人與人通信的業(yè)務(wù)模型來計(jì)算的，而且在可靠性方面也是參照人的通信行為來估計(jì)的。智慧城市中很多的應(yīng)用都將是無人干預(yù)的自動(dòng)操作，其與人的通信行為有很大的不同。從規(guī)模上來看，可能要面對(duì)上千萬、乃至上億的海量節(jié)點(diǎn)，規(guī)模將遠(yuǎn)超過原有的通信規(guī)模；從對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求來看，人與人的通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求基本相同，而智慧城市不同的應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能有不同的要求，有些應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求低于人與人的通信，而有相當(dāng)一部分的應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求遠(yuǎn)高于人與人的通信要求，因此需要網(wǎng)絡(luò)具備提供高性能服務(wù)的能力。

在目前應(yīng)用規(guī)模不大，并且主要用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸安全性和實(shí)時(shí)性要求不高的情況下，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可滿足智慧城市的通信需求，但如果不根據(jù)智慧城市未來的需求來不斷完善革新現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將無法打破智慧城市的應(yīng)用范圍的局限性，成為阻礙其發(fā)展的瓶頸。

3．平臺(tái)處理技術(shù)的瓶頸：如何做好海量感知信息的處理和管理

如何及時(shí)處理海量感知信息，是智慧城市發(fā)展面臨的另一個(gè)技術(shù)瓶頸，在現(xiàn)在的初級(jí)發(fā)展階段，應(yīng)用和應(yīng)用之間往往呈現(xiàn)煙筒式結(jié)構(gòu)，相互之間沒有信息共享和交互，并且一個(gè)應(yīng)用所涉及的節(jié)點(diǎn)種類單一、節(jié)點(diǎn)數(shù)量不大，這種情況下對(duì)信息的處理是相對(duì)容易的，既沒有大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的種類也不復(fù)雜，涉及的應(yīng)用邏輯也相對(duì)簡(jiǎn)單。這些狀況并不是智慧城市應(yīng)用發(fā)展本身應(yīng)當(dāng)具有的特征，而是現(xiàn)有平臺(tái)處理技術(shù)局限性的體現(xiàn)。隨著智慧城市建設(shè)的深化，需要綜合運(yùn)用云計(jì)算等技術(shù)推進(jìn)平臺(tái)處理技術(shù)不斷發(fā)展，解決海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、歸類、處理、檢索需求才能打破這種局限。

4．安全性技術(shù)瓶頸：如何應(yīng)對(duì)更為復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)安全問題

目前階段，信息的安全問題其實(shí)并未引起足夠的重視，其實(shí)安全問題是智慧城市發(fā)展中要解決的關(guān)鍵問題之一，它將直接決定智慧城市的發(fā)展前景。試想家用電器、各種車輛、發(fā)電設(shè)備、各種建筑甚至醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)品都連在網(wǎng)絡(luò)上的時(shí)候，一旦產(chǎn)生安全問題，其造成的后果將遠(yuǎn)比互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代更為嚴(yán)重。

智慧城市所涉及的安全技術(shù)要比互聯(lián)網(wǎng)安全更為復(fù)雜，不僅需要解決互聯(lián)網(wǎng)上原本就存在的數(shù)據(jù)泄密、非法訪問、網(wǎng)絡(luò)攻擊等問題，而且還要考慮傳感節(jié)點(diǎn)和傳感網(wǎng)絡(luò)自身的安全問題，智慧城市的安全技術(shù)是立體的，涉及感知節(jié)點(diǎn)、通信網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用各層面的安全問題。