物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的組成要素中，廣泛布建在人們生活周圍的傳感器，其所產(chǎn)生的大量信息，已成為人工智能、機器學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。通過這些龐大的數(shù)據(jù)，智慧城市運作才有可能導(dǎo)入并受惠于人工智能、機器學(xué)習(xí)，進而才會有更智能、以人為本、便民的應(yīng)用出現(xiàn)。
“智慧城市”的概念最早源自于IBM提出的“智慧地球”。所謂的“智能”就是通過如人工智能(AI)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、邊緣/云端運算、5G通訊、智能終端等新的資通訊技術(shù)與實體裝置的結(jié)合而產(chǎn)生。曾有市場人士指出，智慧城市的發(fā)展因物聯(lián)網(wǎng)與人工智能的加入，從1.0進展到2.0，但是智慧城市涵蓋眾多應(yīng)用領(lǐng)域，包括交通、能源、建筑、生活與空氣質(zhì)量等，各領(lǐng)域既各自獨立，卻又環(huán)環(huán)相扣，因此，現(xiàn)階段智慧城市的發(fā)展可以說是各應(yīng)用領(lǐng)域在各自努力中，符合物聯(lián)網(wǎng)的市場特性——破碎化。
涵蓋在智慧城市大傘下的各類應(yīng)用，最終仍是要相互串聯(lián)、合作，才能稱之為完整的智慧城市。如何將各領(lǐng)域連成完整的智慧城市的大網(wǎng)，仍有待各企業(yè)及政府機構(gòu)攜手努力。但智慧城市在許多人眼中可是一塊香餑餑，根據(jù)Frost & Sullivan調(diào)查指出，2019年底爆發(fā)，至今仍未平息的新冠肺炎疫情，不僅造成全球企業(yè)、人們的生活發(fā)生重大的變化，更直接成為智慧城市加速發(fā)展的推手，該機構(gòu)也預(yù)計2025年全球智慧城市市場產(chǎn)值將達2兆美元。究竟企業(yè)該以何種技術(shù)或方式進入智慧城市市場，以順利分得如此龐大的市場的一杯美羹?
智慧城市的樣貌?
根據(jù)市場研究機構(gòu)Frost & Sullivan與Deloitte報告指出，智慧城市可劃分為智慧政府、智能交通、智能安防、智慧教育、智慧生活、智慧環(huán)境、智能經(jīng)濟等七大領(lǐng)域。無疑地，智慧城市的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)已密不可分，甚至有企業(yè)認為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)進展，是將城市推向“智慧”的關(guān)鍵要素，而人工智能更是助力城市能加速增添更多智力的“加速器”。
智能城市的樣貌，從許多電影場景里，如《關(guān)鍵報告(Minority Report)》、《攔截記憶碼(Total Recall)》、《明日世界(Tomorrowland)》……，都可以看到充斥著高科技感的立體投影廣告、自動化運作的無人大眾交通工具、先進的醫(yī)療設(shè)備、可預(yù)測是否將發(fā)生事故或劫案的警報系統(tǒng)，以及遍布在周遭的監(jiān)視系統(tǒng)和櫛比鱗次的自動化高樓大廈等等，也許這些超現(xiàn)代化的電影場景還離我們的生活有點距離，但相關(guān)企業(yè)與各國政府正在一步步努力讓仍有點遙遠的愿景成為現(xiàn)實。
從英國智慧城市的發(fā)展來看，英國在中國臺灣辦事處指出，由于英國是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)和商業(yè)化快速發(fā)展的國家，加上擁有頂尖大學(xué)的前瞻研究計劃，以及企業(yè)、政府及學(xué)術(shù)界之間的合作推動，因此英國的智慧城市發(fā)展日趨成熟。目前，在英國人口超過10萬的城市中，有近三分之一的城市已經(jīng)擬定以“智慧”為要求的方向與永續(xù)計劃以開發(fā)智慧城市相關(guān)建設(shè)，英國城市主管機構(gòu)也積極與全球科技公司、智慧城市專家和創(chuàng)新型初創(chuàng)公司合作，積極發(fā)展智慧城市。
舉例來說，與倫敦并列的英國智慧城市指標——布里斯托市(Bristol)已經(jīng)建立了英國最強大的網(wǎng)絡(luò)測試平臺之一，并成立城市運營中心(City Operations Centre)，統(tǒng)整所有布里斯托的市政管理及市民服務(wù)。另外，許多英國智慧城市項目已到驗收成果階段，而更多新的概念正通過實驗計劃執(zhí)行中，如自駕車/巴士/出租車、低碳街區(qū)、云端能源管理平臺(虛擬發(fā)電廠)、再生能源使用占比系統(tǒng) (降低電網(wǎng)依賴度)、智能路燈系統(tǒng)、人流移動監(jiān)控等等。
英國還表示，更便民的用戶接口，是英國智慧城市發(fā)展主要要求，因此以英國的軟實力為出發(fā)點，不僅持續(xù)發(fā)想各種措施與設(shè)備如何更加便民，以進一步向執(zhí)政者提供數(shù)據(jù)為本的決策過程，并通過多方協(xié)作減輕政府財政負擔(dān)。
中國也相當注重智慧城市的發(fā)展，政府推動的智慧城市計劃，是因應(yīng)云端、大數(shù)據(jù)、超寬帶、物聯(lián)網(wǎng)暨數(shù)字網(wǎng)絡(luò)時代而設(shè)計，并進一步加速本地企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型。近年來，中國在智慧城市的發(fā)展開始在各方面展現(xiàn)成果，如大眾運輸工具的捷運及輕軌的建設(shè)、無人駕駛公交車的試營運、公車站牌的公交車抵達時間顯示與查詢系統(tǒng)等等;公共區(qū)域的智能互動導(dǎo)覽界面、博物館/展覽館的虛擬現(xiàn)實(AR)導(dǎo)覽系統(tǒng)的建置……這些智慧城市應(yīng)用目前仍是少數(shù)、零星分布且集中在人口較多的都市區(qū)，要如何更進一步?
大數(shù)據(jù)運用至關(guān)重要
物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的組成要素中，廣泛布建在人們生活周圍的傳感器，其所產(chǎn)生的大量信息，已成為人工智能、機器學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。通過這些龐大的數(shù)據(jù)，智慧城市運作才有可能導(dǎo)入并受惠于人工智能、機器學(xué)習(xí)，進而才會有更智能、以人為本、便民的應(yīng)用出現(xiàn)。
越來越多的城市數(shù)據(jù)因為科技的使用而產(chǎn)生，如何利用這些數(shù)據(jù)是一大課題。物聯(lián)網(wǎng)的盛行使數(shù)據(jù)傳輸更為便利，如何使各種設(shè)備與系統(tǒng)IT之間的數(shù)據(jù)傳輸達到一定安全性則是另一大挑戰(zhàn)。因此中國臺灣在硬實力攻頂?shù)耐瑫r，利用科技使民眾對服務(wù)有感，完善用戶接口，減輕人力與財政負擔(dān)，保障數(shù)據(jù)安全會是下一步軟實力的展現(xiàn)。
Arm臺灣總裁曾志光在TechTaipei《2020嵌入式/物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研討會》主題演講中提到，物聯(lián)網(wǎng)無處不在，但該技術(shù)的實際運用不只是連網(wǎng)帶來的潛力，而是協(xié)助人們的生活能更具便利性，甚至最終可以拯救人類的性命。而這也恰好是智慧城市發(fā)展的宗旨，試想，若是可利用物聯(lián)網(wǎng)+人工智能+傳感器打造出一套具備學(xué)習(xí)能力的設(shè)備，且該設(shè)備可判斷公共場所煙霧是否過量、溫度是否異常上升，并在“真的”不對勁，也就是即將發(fā)生火災(zāi)前，先發(fā)出預(yù)警，相信將可避免前些日子造成6人死亡的錢柜KTV火災(zāi)事故。
圖1：物聯(lián)網(wǎng)無處不在。(圖片來源：Arm)
曾志光還總結(jié)，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用具備幾個要點——專門收集數(shù)據(jù)的傳感器/顯示器、人工智能與其它相關(guān)運算需在邊緣端執(zhí)行、低功耗，以及最重要的、用以讓人工智能判斷設(shè)備該做出何種反應(yīng)或回饋的數(shù)據(jù)。不僅如此，“若是欠缺創(chuàng)新，則稱不上完整的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用?！痹竟鈴娬{(diào)。
值得注意的是，雖然智慧城市的發(fā)展也可視為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一環(huán)，但其涵蓋的領(lǐng)域、技術(shù)與發(fā)展的挑戰(zhàn)，都較其它物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來的廣且難度高。
虛實技術(shù)相互合作 打造“真”智慧城市
要發(fā)展更升級的智慧城市，需要那些技術(shù)?可以先從架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)來看。
傳感器
傳感器無疑是建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最基本的硬件組件，若是沒有傳感器，后續(xù)將無法進到下個階段。在智慧城市應(yīng)中，各式各樣的傳感器可內(nèi)建在路燈、公共導(dǎo)覽機、交通基礎(chǔ)建設(shè)、建筑物出入口、電梯、橋梁等等，作為將現(xiàn)實物理世界與數(shù)字元世界的連接。通過各種傳感器，如此一來，各個智能城市的設(shè)備，即可提供城市生活各方面精確的信息。例如，通過迅速偵測地震，快速發(fā)布給整個城市以提前防備，以及在新冠肺炎疫情尚未完全“解除警報”期間，對于各場所進出人員體溫的有效監(jiān)控與管理……
除此之外，傳感器還擔(dān)負著收集資料的重任。傳感器收集到的信息是人工智能/機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的“養(yǎng)分”，沒有這些龐大的信息作為基礎(chǔ)，人工智能將“腦袋空空”，無法發(fā)揮它的價值。
通信技術(shù)
傳感器收集到的信息，需要通過各種通信技術(shù)傳送到控制中心或是云端進行管理、分析。而智慧城市應(yīng)用涵蓋范圍相當廣泛，需要能傳輸更遠距離且低延遲的通訊技術(shù)，此時，近兩年在全球陸續(xù)開臺的5G移動通訊技術(shù)，即成為最佳選擇。
意法半導(dǎo)體 (STMicroelectronics) NFC/RFID 策略營銷經(jīng)理黃鐙誼表示，5G傳輸速率理論值最高可達1Gbps、信號穿透力強，且可以連接眾多設(shè)備，這都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相當需要的技術(shù)特性。更重要的是，智慧城市許多應(yīng)用需要具備實時反應(yīng)的功能，如交通或是災(zāi)害防護等，而5G技術(shù)的超低延遲特性，也能滿足所需。因此，5G商用服務(wù)陸續(xù)啟動，將能帶動智慧城市發(fā)展更上一層樓。
NXP資深產(chǎn)品經(jīng)理張嘉恒表示，5G核心技術(shù)在接入網(wǎng)，也就是基站與用戶終端的接入網(wǎng)。5G接入網(wǎng)技術(shù)又可分為四大類，屬于分布式布署的無線電單元(Radio Unit，RU)、分布式單元(Distributed Unit，DU)、屬于精簡化部署并結(jié)合RU與DU的一體化(All-in-One)小型基站(Small Cell)，以及固定無線接入(Fixed Wireless Access，F(xiàn)WA)。其中，一體化小型基站將是智慧城市主要的5G技術(shù)應(yīng)用，可廣布在公共空間的內(nèi)部，或是戶外各類園區(qū)、廠區(qū)，再與Wi-Fi技術(shù)互相搭配，將建立起完備的智慧城市通信網(wǎng)絡(luò)。
5G技術(shù)不僅為智慧城市發(fā)展帶來新的希望，也成為帶動qita 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的明日之星。但黃鐙誼提醒，5G技術(shù)基本上相當易于使用，也就是在接入網(wǎng)絡(luò)時，不需要經(jīng)過復(fù)雜的認證動作，然而易于使用的同時，安全性相對會降低的問題也隨之浮上臺面，且容易接入網(wǎng)絡(luò)與安全性之間要取得平衡著實不易。
有鑒于此，通過NFC或RFID技術(shù)可進一步讓5G應(yīng)用提升安全性與使用者經(jīng)驗。黃鐙誼說明，雖然NFC或是RFID傳輸距離相當短，但傳輸距離短也意味著夠安全，換句話說，沒有讓黑客有機可乘的“長”傳輸距離。因此利用NFC標簽，即使手機在待機模式，也能開啟應(yīng)用程序(app)，相較于要掃描QR Code或是以藍牙配對啟動手機，來的容易且安全。另外，現(xiàn)在有許多所謂的數(shù)字鑰匙，利用手機即可開啟車門或是啟動車輛，亦或作為門禁卡使用，若是手機沒電或是在待機狀態(tài)，也僅須通過NFC標簽即可開啟車門或是管制區(qū)大門。即使手機不幸遺失，使用者也僅須通過個人計算機連網(wǎng)將與手機綁定的數(shù)字鑰匙取消，即可避免被拾獲手機的不肖人士“加以利用”。
圖2：NFC/RFID通過過良好的安全性和用戶體驗增強5G應(yīng)用。(圖片來源：意法半導(dǎo)體)
當然，整個智慧城市應(yīng)用是無法單靠5G技術(shù)就能設(shè)置完備的通信網(wǎng)絡(luò)，還需要其它無線技術(shù)的協(xié)同合作。藍牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)亞太區(qū)資深市場協(xié)理李佳蓉表示，隨著藍牙各代技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)已在八大垂直應(yīng)用市場，包括智慧城市、智慧家庭、智慧工業(yè)、智能建筑、設(shè)備連接、車用、影音與娛樂，以及手機、平板等移動設(shè)備和個人計算機，創(chuàng)造出更多嶄新應(yīng)用。
藍牙在智慧城市的應(yīng)用，李佳蓉指出，基于低功耗藍牙(BLE)廣播與信標(Beacon)技術(shù)，可實現(xiàn)室內(nèi)定位、資產(chǎn)追蹤等功能;而通過藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(mesh)，可連接眾多裝置，打造控制系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)或是自動化系統(tǒng)，對于公共區(qū)域的安控設(shè)備配置及管理有相當?shù)膸椭?/FONT>
不僅如此，基于藍牙技術(shù)的地址服務(wù)，也將衍生更多新應(yīng)用，例如地址音頻分享(Location Audio Sharing)。李佳蓉說明，新的藍牙低功耗音頻(LE Audio)標準不僅可以強化個人音頻分享的使用經(jīng)驗，還可以藉以開發(fā)地址音頻分享功能。地址音頻分享功能可以讓用戶可以“聽到”公共區(qū)域的電視或顯示器播放的聲音內(nèi)容，而不再需要擔(dān)心因為播放出聲音吵到其他民眾，每每只能見影不聞聲。另外，在公共演講、廣播的區(qū)域，或是大眾運輸工具內(nèi)的倡導(dǎo)廣播，若是要讓來自不同國家、不同語言的每個人，都能聽懂廣播內(nèi)容，利用地址音頻分享功能，可以在廣播的同時，讓每個人的耳機播放的內(nèi)容已是經(jīng)過同步口譯后的結(jié)果。如此一來，相同的播放內(nèi)容，無須再以不同語言重復(fù)放，民眾也不需要每種語言的廣播都“不得不”聽上一遍。
另外，一向作為分流4G、5G移動通信技術(shù)數(shù)據(jù)流量的Wi-Fi技術(shù)，也是智慧城市不可或缺的通信技術(shù)。NXP無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品部資深市場營銷經(jīng)理陳世和表示，新一代的Wi-Fi 6傳輸速率已達9.6Gbps，已相當接近5G的10Gbps，因此兩者相互搭配將可碰撞出新的應(yīng)用。在智慧城市中，Wi-Fi 6與5G仍將是互補的關(guān)系，亦即“5G主外，Wi-Fi 6主內(nèi) ”。Wi-Fi 6可協(xié)助5G技術(shù)解決大量設(shè)備連網(wǎng)時，數(shù)據(jù)傳輸龐大導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)壅塞的問題;另外，Wi-Fi 6也可作為智慧城市相關(guān)室內(nèi)應(yīng)用的主要傳輸技術(shù)，彌補5G信號在室內(nèi)傳輸能效的不足，而戶外應(yīng)用的通信技術(shù)就由5G專職擔(dān)當。
圖3：Wi-Fi 6技術(shù)特性。(數(shù)據(jù)源：NXP)
張嘉恒補充，5G與Wi-Fi 6的分工還可視數(shù)據(jù)對于延遲的高低程度來分配，若是數(shù)據(jù)傳輸時，強調(diào)超低延遲，就使用5G網(wǎng)絡(luò);若是對低延遲的需求度不高，則可通過Wi-Fi 6技術(shù)傳輸。
面對智慧城市需要多種通信技術(shù)的支持，相關(guān)設(shè)備開發(fā)上也將較為復(fù)雜。Silicon Labs臺灣資深應(yīng)用工程師黃金評表示，不兼容的通信協(xié)議太多，導(dǎo)致市場呈現(xiàn)碎片化發(fā)展;也因為設(shè)備支持的通信協(xié)議或是應(yīng)用系統(tǒng)不同，導(dǎo)致設(shè)備間無法跨系統(tǒng)合作，最終使得應(yīng)用無法隨需求變化而擴充，這是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展遭遇到的重要問題。
相同的問題一樣也會延伸到與物聯(lián)網(wǎng)相當密切的智慧城市，可支持多通信協(xié)議的芯片產(chǎn)品，將可解決此問題。值得注意的是，為讓各通信協(xié)議能夠進一步互連互通，打破彼此間的藩籬，進一步做大市場，Google攜手Zigbee聯(lián)盟、亞馬遜(Amazon)和蘋果(Apple)，在去年公布了新的協(xié)議規(guī)范——Project Connected Home Over IP，簡稱CHIP。這項計劃目標是要打造一套可以整合智慧家庭設(shè)備、移動通信軟件和云端服務(wù)的智慧家庭技術(shù)標準，雖然此標準是鎖定智慧家庭應(yīng)用為主，但跟其它物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相同，市場要成長就必須做到簡單、安全，以及兼容和開放。
且不論CHIP計劃開展的成效是否顯著，通用標準的出現(xiàn)對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之一的智慧城市，相信也將有所幫助。這是由于智慧城市涵蓋的設(shè)備更多也更復(fù)雜，若是設(shè)備間彼此無法溝通、協(xié)作，智慧城市又將如何達到其“便民”的目標呢?
人工智能/邊緣計算處理器
人工智能目前已深入至許多領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市自然也順應(yīng)潮流，導(dǎo)入人工智能技術(shù)，以提升其應(yīng)用的能效。智能城市中，包括安防系統(tǒng)、門禁等，已開始逐漸導(dǎo)入人臉、對象或是影像辨識功能;另外，在新冠肺炎疫情尚未趨緩的同時，減少接觸將可降低感染風(fēng)險，也促使語音識別控制技術(shù)更加受到重視。此時，人工智能即可在其中大顯身手。
NXP邊緣運算事業(yè)部(BL EP)應(yīng)用解決方案產(chǎn)品經(jīng)理黃家琪表示，語音控制和人臉識別將帶來更便利的使用方式。不過，在一些網(wǎng)絡(luò)信號較為受限的區(qū)域，如電梯，語音控制和人臉識別最好能夠具備脫機控制的能力;再者，語音控制與人臉識別必須快速反應(yīng)，不能讓使用者苦苦等待識別結(jié)果，因此語音識別與人臉識別最好能結(jié)合邊緣計算，并減少云端運算的負擔(dān)。
如此一來，人工智能即須進駐邊緣設(shè)備中，NXP MPU客戶技術(shù)支持部門經(jīng)理簡志達進一步說明，將人工智能/機器學(xué)習(xí)放在邊緣端的好處，包括具備可靠和實時性、可保護數(shù)據(jù)與隱私，以及減少因特網(wǎng)架構(gòu)和云端布局成本與帶寬占用。然而，這對邊緣設(shè)備內(nèi)的處理器運算需求也將水漲船高。
由于是終端應(yīng)用所需的處理器，因此不僅運算力得提升，還須兼顧功耗與成本，有些應(yīng)用裝置甚至是須以電池供電，這對終端設(shè)備開發(fā)商來說會是一大難題。所幸相關(guān)微處理器或是微控制器供應(yīng)商——無論是基于Arm Cortex或是RISC-V架構(gòu)——已推出能滿足市場所需的產(chǎn)品，協(xié)助設(shè)備制造商解決問題。簡志達說明，根據(jù)客戶應(yīng)用需求來決定，若是需要較高運算力，基于Arm Cortex系列的多核心處理器，可集成Cortex微控制器內(nèi)核，一來分擔(dān)微處理器的工作，二來簡單的功能由微控制器內(nèi)核處理，可讓微處理器盡量維持在休眠狀態(tài)，即可運算力與低功耗兩者兼得。Andes客制化運算部處長王勝雯表示，通過RISC-V開放式架構(gòu)，微處理器及微控制器的設(shè)計不但可更加精簡、具模塊化特性，還能具備擴展性與設(shè)計彈性，例如可在微控制器或處理器設(shè)計時預(yù)留擴充接口，即為RISC-V架構(gòu)的一大優(yōu)勢。
值得注意的是，有了高運算力與低功耗兼?zhèn)涞奈⒖刂破骱吞幚砥?，在設(shè)備中導(dǎo)入人工運算就可高枕無憂了嗎?前文也提到，人工運算的基礎(chǔ)來自龐大且精確的數(shù)據(jù)，通過不斷地「喂食」數(shù)據(jù)，人工智能才能持續(xù)學(xué)習(xí)并提升其判定精準度。但，數(shù)據(jù)從哪里來?該從何處取?這些問題就可能「打敗」想運用人工智能技術(shù)的有志之士。臺灣大學(xué)電信工程研究所副教授周俊庭提醒，根據(jù)應(yīng)用需求，利用攝影頭和相應(yīng)的算法軟件就能等同需布建在各處、成千上萬的傳感器硬件，而攝影頭哪里有?能否具備實時性?
圖4：將移動通信超級化、善用移動通信，即可收集到源源不斷的數(shù)據(jù)。(圖片來源：OMNiEYES)
周俊庭進一步解答，大眾運輸工具中如滿街跑的公交車、出租車，甚至私家車、或是未來的自動駕駛車，以及在天上飛的無人機，都配置了不止一顆的攝影鏡頭，若是將這些鏡頭通過無線技術(shù)連接成網(wǎng)，智慧城市應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)，即可源源不斷。舉例來說，智慧城市應(yīng)用中需要辨識招牌、車牌、取得實時路況等，都不再需要另外開發(fā)一套系統(tǒng)去收集，通過路上跑的、天上飛的“移動”攝像頭收集到數(shù)據(jù)，再通過應(yīng)用所需的算法，即可打造出所需甚至創(chuàng)新的應(yīng)用。
安全性
只要牽涉到連網(wǎng)的應(yīng)用，就免不了遭遇安全與隱私的問題。智慧城市由于收集、觸及的數(shù)據(jù)范圍更廣，因此尤其需要注重安全性。Arm物聯(lián)網(wǎng)平臺事業(yè)處商務(wù)拓展資深總監(jiān)姜新雨表示，應(yīng)用所需的資料都是由傳感器收集到的小數(shù)據(jù)累積而成，安全性將是確保小數(shù)據(jù)可信度的依據(jù)。2020年開始，各國政府越發(fā)重視物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用的安全性，因此紛紛制定物聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)的政策與規(guī)范，這對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品快速問世帶來了新的挑戰(zhàn)——預(yù)先考慮產(chǎn)品需符合哪些安全規(guī)范、如何將安全功能加到設(shè)備中、產(chǎn)品設(shè)計復(fù)雜度提高，以及對于不了解安全規(guī)范的下游廠商，該怎么協(xié)助其產(chǎn)品能符合安全規(guī)范等。
若要解決上述問題，姜新雨認為，通過認證證明產(chǎn)品符合安全規(guī)范將是最好也最安全的方式。有鑒于此，Arm與合作伙伴、各大實驗室攜手發(fā)布平臺安全架構(gòu)(PSA)框架，以便協(xié)助制造商的物聯(lián)網(wǎng)項目加入令人信任的安全等級，并解決物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備缺乏安全認證和碎片化問題。
另一方面，從芯片設(shè)計的角度來看，如何讓終端產(chǎn)品從主芯片開始就擁有安全性?現(xiàn)階段有兩種做法，一種是在芯片中以軟件的方式加入安全功能，另一種是直接外加一顆安全芯片，而Winbond則提出了外加安全內(nèi)存的做法。該公司安全解決方案營銷處處長陳宏瑋表示，現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中采用Nor Flash存儲固件及程序代碼，但本身Nor Flash并不具備任何安全功能，容易成為黑客攻擊的目標。
然而，要避免Nor Flash成為整個系統(tǒng)的安全漏洞，該怎么做?陳宏瑋指出，在Nor Flash內(nèi)部添加安全功能有其限制，因此有些微控制器廠商采用嵌入式內(nèi)存eNVM解決問題，但eNVM制程已出現(xiàn)瓶頸，也無法追上最先進的處理器SoC 制程;再加上物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備趨勢是采用無內(nèi)存微控制器及SoC，因此外掛一顆已通過安全認證的安全內(nèi)存將是較好的作法。
陳宏瑋并強調(diào)，外加安全內(nèi)存的優(yōu)點包括降低設(shè)備認證費用與時間、簡化SoC對安全功能的負擔(dān)、滿足不同應(yīng)用對安全性要求不同的通用性，以及適用于現(xiàn)有和新設(shè)計，并具有成本效益且易于實施的擴展性。
技術(shù)之外，統(tǒng)一標準亦為關(guān)鍵
有了良好的硬件與軟件技術(shù)，智慧城市還缺少什么?英國在臺辦事處認為是標準與政府的推動。的確，有了明確的標準，廠商們在開發(fā)產(chǎn)品或是智慧城市相關(guān)系統(tǒng)時，不僅有標準可循，更能無須擔(dān)心裝置或系統(tǒng)間不兼容的問題。目前，英國標準協(xié)會(British Standards Institute，BSI)已針對智慧城市發(fā)展和技術(shù)制定了一套標準，為開放式創(chuàng)新提供適當條件，并減少系統(tǒng)整合障礙。
圖5：智慧城市目標是創(chuàng)造更便民的用戶接口與服務(wù)。(圖片來源：英國在臺辦事處)
而臺灣智慧城市產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟轄下的“智慧城市2018工作小組”有鑒于英國標準協(xié)會發(fā)布的PAS 181:2014 (Smart City Framework)是相對縝密、中立，且從城市管理者角色出發(fā)的方法論，降低溝通成本，進而提升落實智慧城市計劃的整體效率，因此決議推薦此框架作為各界推動智慧城市依循的方法論。
另外，中國各個城市也已根據(jù)自身城市特色，提出智慧城市發(fā)展相關(guān)綱要和計劃，以期加速各類智能應(yīng)用可滲透到城市生活的每個角落，為市民提供更好的生活質(zhì)量。
來源：智城市慧生活
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