在全球對提高可持續性、減少溫室氣體排放和廢棄物以及有效利用資源的需求推動下，世界各地的城市正在大踏步的向智慧城市轉型。智慧城市的設計其基本目標是改善城市運營以及提高居民的整體生活質量，是利用物聯網技術的(de)進步來有效(xiao)管(guan)理(li)城(cheng)市(shi)資產、資源和(he)服務(wu)。智慧城(cheng)市(shi)將現代(dai)城(cheng)市(shi)生活的(de)各個(ge)方(fang)面數字化，包括公共(gong)事業、市(shi)政服務(wu)、交(jiao)通控制(zhi)和(he)公共(gong)交(jiao)通，以及水和(he)廢棄(qi)物處(chu)理(li)系統網絡。
全(quan)球(qiu)城(cheng)市(shi)(shi)人口快速增長(chang)(chang)成為(wei)促進(jin)智(zhi)慧城(cheng)市(shi)(shi)全(quan)面轉(zhuan)型(xing)的(de)(de)關(guan)鍵驅動(dong)因(yin)素。據估計，每周有(you)130萬人從(cong)農村(cun)遷(qian)移到城(cheng)市(shi)(shi)地區，而聯合(he)國(guo)預計，到2050年，世界(jie)上(shang)68%的(de)(de)人口將居住在城(cheng)市(shi)(shi)中心。城(cheng)市(shi)(shi)人口的(de)(de)增長(chang)(chang)給城(cheng)市(shi)(shi)的(de)(de)基礎(chu)設施帶來了沉(chen)重壓力(li)，反之城(cheng)市(shi)(shi)也(ye)對環境以及我們有(you)限的(de)(de)自然資(zi)源造成了巨大壓力(li)。
設計以人為本、以環境為中心的解決方案
智(zhi)(zhi)慧城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)技(ji)術(shu)庫是(shi)(shi)基于(yu)互(hu)(hu)(hu)聯(lian)網和(he)通信技(ji)術(shu)。隨著實(shi)地的(de)(de)(de)(de)傳感器和(he)連(lian)接的(de)(de)(de)(de)增(zeng)多(duo)，以及數據(ju)中心(xin)運(yun)行的(de)(de)(de)(de)算(suan)法越來越多(duo)，必然(ran)會產出更智(zhi)(zhi)能、更高(gao)效的(de)(de)(de)(de)決(jue)策。然(ran)而(er)，我(wo)們(men)(men)應該謹慎地看(kan)待智(zhi)(zhi)慧城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市的(de)(de)(de)(de)這種愿景，避免只(zhi)關注每個(ge)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)方面(mian)。智(zhi)(zhi)慧城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市設計試(shi)圖解(jie)決(jue)非常(chang)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)人類(lei)問題(ti)。城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市是(shi)(shi)基礎(chu)設施、組織(zhi)和(he)居民的(de)(de)(de)(de)互(hu)(hu)(hu)聯(lian)網絡(luo)。與(yu)每一個(ge)有(you)機(ji)復雜(za)系統一樣，它(ta)的(de)(de)(de)(de)主要屬性(xing)在(zai)于(yu)其復雜(za)性(xing)，而(er)不(bu)是(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)細(xi)分或子實(shi)體。正(zheng)如二十世紀的(de)(de)(de)(de)生態學先驅者所揭示的(de)(de)(de)(de)那樣，為了獲得最(zui)(zui)佳結果(guo)，應該將這些復雜(za)的(de)(de)(de)(de)系統（想想蟻(yi)群、表(biao)土層或美國選民系統）作為一個(ge)整體來對待。單獨與(yu)部分交互(hu)(hu)(hu)或修改部分很少能引起整個(ge)系統的(de)(de)(de)(de)改進。換句話說，在(zai)我(wo)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市沖突(tu)中盲目地投入(ru)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)，最(zui)(zui)好的(de)(de)(de)(de)情況是(shi)(shi)問題(ti)不(bu)再惡化，最(zui)(zui)壞的(de)(de)(de)(de)結果(guo)是(shi)(shi)弊端(duan)大(da)于(yu)利好。我(wo)們(men)(men)需要記住(zhu)，城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市是(shi)(shi)一個(ge)互(hu)(hu)(hu)聯(lian)互(hu)(hu)(hu)通的(de)(de)(de)(de)實(shi)體網絡(luo)，一個(ge)大(da)規模的(de)(de)(de)(de)社會有(you)機(ji)體。
因此，對(dui)于智(zhi)慧城市(shi)采(cai)取更(geng)(geng)(geng)具(ju)建設性的方法首(shou)先(xian)要將整個城市(shi)系統(tong)視為一個整體，如(ru)(ru)果解(jie)決一個問(wen)題而不考(kao)慮其生態狀況，那么可(ke)能會導致(zhi)更(geng)(geng)(geng)多、更(geng)(geng)(geng)嚴(yan)重(zhong)的問(wen)題。例如(ru)(ru)，一個城市(shi)的目標(biao)可(ke)能是通過提(ti)高電力網絡效率來減少(shao)能源(yuan)(yuan)消耗(hao)，從(cong)而減少(shao)溫室(shi)氣(qi)體排放。然而，居民可(ke)能因為看(kan)到更(geng)(geng)(geng)便宜的能源(yuan)(yuan)賬單，不再(zai)嚴(yan)格限制自(zi)己的能源(yuan)(yuan)使用，這使得(de)系統(tong)回到能源(yuan)(yuan)平衡點，從(cong)而消耗(hao)與(yu)以(yi)前(qian)相(xiang)同或(huo)更(geng)(geng)(geng)多的能源(yuan)(yuan)。
在這個(ge)程度(du)上，智慧城市(shi)技術(shu)(shu)先(xian)驅者們需要強(qiang)調其解決(jue)方案的(de)(de)(de)(de)全局影響(xiang)以及在個(ge)體層面的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互關系。因此(ci)，一(yi)項可靠且可持續地顛覆城市(shi)運營方式的(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)，它必須考慮到城市(shi)的(de)(de)(de)(de)廣度(du)和深度(du)。雖然智慧城市(shi)的(de)(de)(de)(de)許(xu)多理想（抽象的(de)(de)(de)(de)現代設計、飛行(xing)投送無(wu)人(ren)機(ji)和自動(dong)駕駛汽車(che)）和共有的(de)(de)(de)(de)主題可能會成為現實，但這一(yi)愿景側重于(yu)技術(shu)(shu)解決(jue)方案，而將人(ren)的(de)(de)(de)(de)因素(su)排除在外了。
使用 Wi-SUN連接各個節點
Wi-SUN網絡架(jia)構
對人類和(he)環境(jing)價(jia)值的(de)(de)(de)(de)強(qiang)調并(bing)沒有削弱(ruo)當前技術(shu)解(jie)決(jue)方案所(suo)提供的(de)(de)(de)(de)豐富性，這里(li)說的(de)(de)(de)(de)技術(shu)解(jie)決(jue)方案即大數據和(he)物(wu)聯(lian)網(wang)。物(wu)聯(lian)網(wang)網(wang)絡(luo)(luo)顯露了可以引發(fa)(fa)巨大建(jian)設(she)性影(ying)響(xiang)的(de)(de)(de)(de)寶貴杠桿點，而(er)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規(gui)劃者(zhe)才剛剛開始挖掘它們的(de)(de)(de)(de)潛力。技術(shu)參與者(zhe)必須成(cheng)為(wei)智(zhi)慧(hui)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)發(fa)(fa)展的(de)(de)(de)(de)指南(nan)，并(bing)確保(bao)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)部署靈活(huo)且包容的(de)(de)(de)(de)自適應無線(xian)(xian)平臺。隨著越來越多的(de)(de)(de)(de)公司和(he)組(zu)織(zhi)認(ren)識到設(she)計(ji)高效智(zhi)能(neng)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)獨特細(xi)微差別，電子行業正在(zai)朝著智(zhi)能(neng)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)應用的(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)標準(zhun)化發(fa)(fa)展、邁進。2011年，一群有遠見的(de)(de)(de)(de)領導者(zhe)發(fa)(fa)起了基于(yu)IEEE 802.15.4g標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)可互操作(zuo)智(zhi)慧(hui)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)網(wang)絡(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)構想(xiang)，成(cheng)立(li)了Wi-SUN（無線(xian)(xian)智(zhi)能(neng)泛(fan)在(zai)網(wang)絡(luo)(luo)）聯(lian)盟(meng)。Wi-SUN擁有超(chao)過300家(jia)成(cheng)員公司，利(li)用廣泛(fan)采用且久經驗證的(de)(de)(de)(de)行業標準(zhun)來實現開放的(de)(de)(de)(de)、可互操作(zuo)的(de)(de)(de)(de)解(jie)決(jue)方案生態系(xi)統，為(wei)未來的(de)(de)(de)(de)智(zhi)慧(hui)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)網(wang)絡(luo)(luo)提供了無限可能(neng)。
Wi-SUN場域網(wang)絡(luo)(luo)(FAN)是(shi)一(yi)種高(gao)度穩健、低(di)功耗(hao)的(de)(de)(de)(de)物聯網(wang)無線網(wang)狀(zhuang)網(wang)絡(luo)(luo)，它擁(yong)有(you)眾多支持(chi)大規(gui)模物聯網(wang)網(wang)絡(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)數據速率(lv)(lv)選項。將(jiang) Wi-SUN確立為真正的(de)(de)(de)(de)智慧城(cheng)(cheng)市協(xie)議，其原因(yin)在于它可以支持(chi)現有(you)和(he)新興應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)可擴展(zhan)性(xing)(xing)(xing)、安全性(xing)(xing)(xing)、互操作性(xing)(xing)(xing)和(he)廣度。Wi-SUN還允許使用(yong)模式(shi)切換技術去(qu)根(gen)據應(ying)用(yong)需(xu)求來調整數據速率(lv)(lv)。到目前為止，大多數智慧城(cheng)(cheng)市應(ying)用(yong)還一(yi)直在使用(yong)專有(you)網(wang)絡(luo)(luo)，這(zhe)些(xie)專有(you)網(wang)絡(luo)(luo)通常(chang)是(shi)為特定應(ying)用(yong)設(she)計的(de)(de)(de)(de)，安全性(xing)(xing)(xing)和(he)升(sheng)級(ji)靈活性(xing)(xing)(xing)有(you)限。它們(men)通常(chang)還使用(yong)“星型”架構(gou)(gou)，其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)設(she)備要與基站接收(shou)器進行通信。另一(yi)方面，Wi-SUN是(shi)一(yi)種自(zi)構(gou)(gou)建、自(zi)修復的(de)(de)(de)(de)網(wang)狀(zhuang)網(wang)絡(luo)(luo)，支持(chi)數千(qian)個節點，不(bu)依賴于一(yi)個基站，從而提高(gao)了其可靠性(xing)(xing)(xing)和(he)彈性(xing)(xing)(xing)。Wi-SUN FAN架構(gou)(gou)可以在有(you)連接問(wen)題(ti)時不(bu)斷地在這(zhe)數千(qian)個節點之(zhi)間重新路由數據，讓設(she)備在最需(xu)要的(de)(de)(de)(de)時候（例如在極端風暴、網(wang)絡(luo)(luo)攻擊(ji)、和(he)/或電(dian)力使用(yong)限制導致(zhi)輪(lun)流(liu)停(ting)電(dian)）獲(huo)得完整的(de)(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)(luo)連接以及(ji)整個城(cheng)(cheng)市的(de)(de)(de)(de)持(chi)續服務(wu)支持(chi)。與傳統的(de)(de)(de)(de)LPWAN（低(di)功耗(hao)廣域網(wang)）相比，Wi-SUN提供更高(gao)的(de)(de)(de)(de)數據速率(lv)(lv)和(he)更低(di)的(de)(de)(de)(de)延(yan)遲（見表格(ge)），以及(ji)低(di)功耗(hao)、安全性(xing)(xing)(xing)和(he)互操作性(xing)(xing)(xing)。
此外(wai)，Wi-SUN FAN在數據速率和能耗方面提供了(le)靈活性，使用戶能夠更廣泛地(di)處理智慧城(cheng)市(shi)和其他應用。智慧城(cheng)市(shi)應用對底(di)層網絡(luo)基(ji)礎設施提出(chu)了(le)很高的(de)要求(qiu)，需(xu)要高度的(de)安全性、可(ke)靠的(de)連接性、發生故障或(huo)條(tiao)件變化時的(de)彈性等等。Wi-SUN FAN
以極少(shao)的額外(wai)基礎設(she)施，在從農村到人口密(mi)集(ji)的城市社(she)區的各種地形環境中提(ti)供(gong)安全(quan)、經(jing)濟高效且彈(dan)性的連(lian)接。
今天(tian)的智(zhi)慧城市發展(zhan)面向智(zhi)能計量、智(zhi)能路(lu)燈(deng)系(xi)統、公共安全(quan)、交(jiao)通監控、噪音檢測和(he)污染監控，所(suo)有這些都是Wi-SUN的應用目標(biao)。Wi-SUN也非常(chang)適合(he)的其他領域，例如將智(zhi)能城市傳感器（廢棄物(wu)管理(li)、自動售貨機）和(he)DER（分布(bu)式能源）集成(cheng)到電(dian)網中。
保護我們城市最易受攻擊的資產
Wi-SUN 的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)優(you)勢(shi)是(shi)(shi)該(gai)協議實現差(cha)異化的(de)(de)(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)個(ge)因素，為智慧(hui)城市(shi)的(de)(de)(de)(de)設計創造了巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)機會。隨著醫院(yuan)、政府機構(gou)、公共交通、商業組(zu)織和(he)電(dian)網(wang)(wang)越(yue)來越(yue)容易受到(dao)網(wang)(wang)絡(luo)攻(gong)擊，必須制定對風險的(de)(de)(de)(de)零容忍安(an)(an)(an)全(quan)標(biao)準(zhun)。城市(shi)正(zheng)在成為互聯城市(shi)網(wang)(wang)絡(luo)中的(de)(de)(de)(de)節(jie)點，而互聯城市(shi)系統的(de)(de)(de)(de)薄(bo)弱程度(du)取決于(yu)其(qi)最薄(bo)弱的(de)(de)(de)(de)環(huan)節(jie)，這就使在網(wang)(wang)絡(luo)安(an)(an)(an)全(quan)性方面不(bu)能做任何妥(tuo)協。Wi-SUN為其(qi)用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)和(he)保障而創建，具有許多內置(zhi)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)功能以確保操作(zuo)安(an)(an)(an)全(quan)，其(qi)中最重要(yao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)項(xiang)是(shi)(shi)安(an)(an)(an)全(quan)認(ren)證(zheng)，可(ke)一(yi)(yi)直追溯(su)到(dao)云提供商，要(yao)知(zhi)道目前(qian)這并(bing)不(bu)是(shi)(shi)大多數協議的(de)(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)規范。Wi-SUN還(huan)在設計網(wang)(wang)絡(luo)時遵循網(wang)(wang)絡(luo)安(an)(an)(an)全(quan)規則，以確保可(ke)靠運行，包括端到(dao)端安(an)(an)(an)全(quan)、加(jia)密(mi)、密(mi)鑰管(guan)理和(he)安(an)(an)(an)全(quan)漏洞時的(de)(de)(de)(de)網(wang)(wang)絡(luo)隔(ge)離。Wi-SUN的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)獨特功能是(shi)(shi)其(qi)本(ben)地公鑰基(ji)礎設施(PKI)集(ji)成、基(ji)于(yu)證(zheng)書(shu)的(de)(de)(de)(de)相互身份驗證(zheng)以及經過驗證(zheng)的(de)(de)(de)(de)數據加(jia)密(mi)和(he)密(mi)鑰交換算法。Wi-SUN FAN訪問(wen)控制基(ji)于(yu)PKI并(bing)仿照Wi-Fi安(an)(an)(an)全(quan)框架。每(mei)個(ge)Wi-SUN設備還(huan)具有由認(ren)證(zheng)機構(gou)在其(qi)制造點簽署的(de)(de)(de)(de)唯一(yi)(yi)證(zheng)書(shu)。
智(zhi)慧城(cheng)(cheng)市計劃將人類生(sheng)活質量和環境影(ying)響(xiang)提升到更高標準(zhun)，而(er)與城(cheng)(cheng)市基礎設施(shi)生(sheng)態(tai)系統合作并(bing)在(zai)其(qi)(qi)系統內工作的(de)企業可(ke)能會獲得最大的(de)回報(bao)，因為他們的(de)項目有更高的(de)可(ke)持續成功的(de)機會。Wi-SUN在(zai)構(gou)建過程(cheng)中牢記這一(yi)理(li)念(nian)，其(qi)(qi)技術特(te)性使城(cheng)(cheng)市規(gui)劃師和技術架構(gou)師能夠成功連接(jie)城(cheng)(cheng)市的(de)基礎設施(shi)并(bing)適(shi)應未來(lai)發(fa)展，最終(zhong)為居民和環境資源帶來(lai)利益。
在(zai)未來幾年，我們將繼續看到物聯(lian)網的(de)進(jin)步將影(ying)響(xiang)全世界向智慧(hui)城市(shi)去過(guo)渡。在(zai)改造城市(shi)基礎設施和市(shi)民生活(huo)時，如(ru)(ru)何平(ping)衡(heng)(heng)城市(shi)的(de)眾(zhong)多要(yao)素仍(reng)然是非常(chang)重要(yao)的(de)，正如(ru)(ru)在(zai)個人和群體(ti)層面去平(ping)衡(heng)(heng)如(ru)(ru)何推進(jin)技術(shu)、促進(jin)可持續性和提高生活(huo)質(zhi)量。
