隨著居住在城市人口的比例不斷的增加，預(yù)計(jì)2050年前，全球?qū)?huì)有三分之二人口居住在城市裡。這對(duì)社會(huì)功能的影響肯定會(huì)很深遠(yuǎn)。隨著全球城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，居民也將面臨新的巨大壓力。因此，需要採(cǎi)用先進(jìn)的技術(shù)，以確保居民生活條件不會(huì)受到太大的影響。以下文章，我們將看看如何在簡(jiǎn)易型應(yīng)用進(jìn)行實(shí)作，協(xié)助實(shí)現(xiàn)後產(chǎn)生顯著差異。
近年來，我們看到「智慧城市」這個(gè)名詞的出現(xiàn)，很多爭(zhēng)論和討論也圍繞著這個(gè)議題。雖然涵蓋不同技術(shù)和各式各樣的基本概念，但是它們都以改善現(xiàn)代大都市居民生活品質(zhì)為首要目標(biāo)。範(fàn)圍包括改善空氣污染、減少交通堵塞、提高公共交通效率、妥善的利用停車設(shè)施、打擊犯罪、有效地廢物處理、防止流行性疾病傳播以及加速對(duì)緊急事務(wù)的反應(yīng)，更完善地分配可使用的水和能源。
新加坡是目前在眾多城市擁抱智慧城市理念，排名首位。當(dāng)?shù)卣枚喾N數(shù)位科技，已經(jīng)實(shí)行多種方案。在4年期間，花費(fèi)20億新加坡幣政府資金在當(dāng)?shù)亟⒕咔罢暗膶０浮膹V泛部署光纖主幹開始，然後附加無線連接網(wǎng)路。接下來開始安裝智能監(jiān)控?cái)z影機(jī)，以便監(jiān)控反社會(huì)行為和犯罪活動(dòng)情況，並將運(yùn)動(dòng)感測(cè)器置於年長(zhǎng)者家中，以便了解他們的行動(dòng)狀況，如果出現(xiàn)任何問題可立即通知他人。
公共運(yùn)輸現(xiàn)在也裝有精密追?功能，使提供服務(wù)可以跟通勤量結(jié)合，更加符合需求，道路收費(fèi)和停車費(fèi)可以自動(dòng)支付（市民不需要隨身攜帶現(xiàn)金），也可利用交通監(jiān)控來緩解道路擁塞的問題。利用最新虛擬實(shí)境的創(chuàng)新技術(shù)，城市規(guī)劃人員可提前了解新建案的開發(fā)對(duì)周遭環(huán)境的影響（例如 : 氣流、移動(dòng)通訊覆蓋範(fàn)圍干擾、對(duì)其他建築物或植物光線阻擋情形、對(duì)水源 / 污水系統(tǒng)所需增加額外的應(yīng)變 … 等等）。
雖然必須認(rèn)同，目前推動(dòng)智慧家庭大部份都仰賴當(dāng)?shù)卣⒄畽C(jī)構(gòu)、公用事業(yè)和運(yùn)輸供應(yīng)商大規(guī)模的投資，但也有其他方式可在家庭、辦公室和其他地方去推行。當(dāng)這些全部結(jié)合一起，就可能產(chǎn)生顯著的效果。如此一來，城市居民與技術(shù)支持之間的直接互動(dòng)將會(huì)處?kù)蹲罴褷顩r（此時(shí)，要如何操作互動(dòng)就顯得不那麼重要，一些抽象層次都可以）。因此，人機(jī)介面（HMI）元件在這些較簡(jiǎn)易型的應(yīng)用，顯然足以滿足需求。
智慧城市生活的觀點(diǎn)是為居住房屋與公寓，提供高度自動(dòng)化。這意味著，只在必要時(shí)才會(huì)使用照明和暖氣，從而解決能源浪費(fèi)的問題。另外，隨著人口密度的不斷上升，注定會(huì)帶來越來越多的問題，也為我們提供更可靠的安全性。同樣的，工作場(chǎng)所也需要能夠提供安全和節(jié)能的環(huán)境。
預(yù)計(jì)未來30年全球人口總數(shù)將超越95億，糧食生產(chǎn)注定將成為另一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。因此，智慧城市每個(gè)人都必須在周遭建置商業(yè)溫室，溫室裡可利用人造光源種植農(nóng)作物，以滿足市民的需求。在這種商業(yè)溫室方案中，通訊網(wǎng)路可建立在CAN或乙太網(wǎng)路協(xié)議作為傳輸重要數(shù)據(jù)用途（譬如空氣溫度、土壤溫度、土壤鹼度、光線強(qiáng)度與濕度水平等）。透過分佈於整個(gè)溫室的各項(xiàng)感測(cè)器設(shè)備就可獲得這些數(shù)據(jù)，然後將資料整合。接下來，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析後，採(cǎi)取適當(dāng)?shù)拇胧?- 例如 : 如果獲知溫度過高，則啟動(dòng)馬達(dá)並打開通風(fēng)口，或改變光的頻率 / 強(qiáng)度以增加農(nóng)作物產(chǎn)量。這全仰賴可用的正確網(wǎng)路連接，並透過有效與直接的人機(jī)介面技術(shù)完成。
如何因應(yīng)人口老化問題，將會(huì)是歐洲智慧城市面臨的挑戰(zhàn)之一，採(cǎi)用更多的自動(dòng)化是頗具價(jià)值。可讓老年人留在自己家中，不需要監(jiān)控式護(hù)理—個(gè)人就可透過平板電腦或語音控制來控制照明 / 暖氣 / 多媒體功能，無需起床（造成壓力或增加摔倒的可能性）。
此外，這種設(shè)施也可用於護(hù)理站或醫(yī)院，使護(hù)理人員 / 醫(yī)務(wù)人員可以查詢顯示設(shè)備，獲得輪班過程中的所有任何變化。藉由記錄所有發(fā)生的事件，管理員也可以根據(jù)回應(yīng)時(shí)間，以及評(píng)估患者 / 居民的行為和人員配置模式，以便實(shí)施操作改進(jìn)。
不僅如此，還可以應(yīng)用於超市和百貨公司，幫助提升整體購(gòu)物體驗(yàn)。感測(cè)器可以檢測(cè)商店走道上購(gòu)物者，並啟動(dòng)顯示系統(tǒng)，然後顯示系統(tǒng)播放短暫醒目廣告在數(shù)位看板，可獲取購(gòu)物者對(duì)此區(qū)域產(chǎn)品的關(guān)注。而附近人機(jī)介面在鄰近的相關(guān)商品，也可提供不可或缺的訊息，這些訊息可以啟發(fā)顧客的想像，進(jìn)而鼓勵(lì)他們購(gòu)買商品。
所以，這些人機(jī)介面背後的通訊硬體性質(zhì)應(yīng)當(dāng)如何呢？有線設(shè)施有其優(yōu)勢(shì)，因具有良好的電力性能與強(qiáng)大的數(shù)據(jù)完整性。使用乙太網(wǎng)路供電（PoE），只需使用一組電纜就可提供數(shù)據(jù)傳輸與電源，整個(gè)過程省去過多資金與空間。有線傳輸方式，也意味著可減少維修的機(jī)率（也無需更換電池）。
無線當(dāng)然有其吸引人之處。非常適用於翻新 / 改造案，當(dāng)電纜運(yùn)行很煩瑣且成本昂貴（儘管有線設(shè)施應(yīng)用到新建築物，可如期望般問題較少）。假設(shè)無線是必須的需求（即使系統(tǒng)要添加更多節(jié)點(diǎn)，可相對(duì)簡(jiǎn)單），那就需要無線策略有助於網(wǎng)路擴(kuò)展。靈活性是至關(guān)重要，因此，單獨(dú)使用有線或者無線遠(yuǎn)非理想。智慧技術(shù)將需要兩者兼具。可說這是機(jī)會(huì)，同時(shí)也是障礙。
負(fù)責(zé)裝設(shè)的工程師們希望能使用絕佳的通訊技術(shù)（依賴各種標(biāo)準(zhǔn)，如範(fàn)圍、抗干擾能力、SNR、功耗與成本效益等）。在許多情況下，許多子系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)同步控制，可同時(shí)使用無線與有線協(xié)議，達(dá)成最大使用效益。令人驚訝的是，直到目前還是不容易實(shí)現(xiàn)的。
透過PanL技術(shù)應(yīng)用，Bridgetek（恰好總部也位於新加坡）開發(fā)整合的智慧自動(dòng)化方式，透過所提供的完整性人機(jī)介面平臺(tái)，可讓系統(tǒng)進(jìn)行無障礙互動(dòng)（如上所述），可容易應(yīng)用於各種不同特殊需求。對(duì)使用者而言，具有高度直觀的操作方式，觸控功能的人機(jī)介面控制所有的子系統(tǒng)，而不是獨(dú)立去控制與處理每個(gè)裝置（所有獨(dú)立控制裝置，通常都會(huì)其有特定佈局方式，並且缺乏一致整體性）。
其核心裝置是PanL Hub，支援多種不同的無線和有線連接選項(xiàng)—包含RS485、Wi-Fi（802.11 b / g / n）、Z-Wave、Zigbee、低功耗藍(lán)牙（BLE）和乙太網(wǎng)路（包括PoE）以及專屬通訊協(xié)議，如此可與各種硬體連接。關(guān)於家庭或大樓自動(dòng)化方面，用戶可以透過操作連接到PanL Hub的PanL70人機(jī)介面設(shè)備，可對(duì)照明或暖氣進(jìn)行調(diào)整。使用者也可用來查看門外訪客狀況，然後電磁鎖可根據(jù)要求解開門鎖。透過家中的PanL RELAY控制器（也可連接到PanL Hub），就可以打開 / 關(guān)閉交流或直流的裝置。這意味風(fēng)扇可以被打開或啟動(dòng)馬達(dá)來開 / 關(guān)窗簾等。
在溫室環(huán)境下使用PanL，可根據(jù)前述討論的各種參數(shù)建立與關(guān)鍵數(shù)據(jù)整合。從感測(cè)器獲取數(shù)據(jù)，透過中央監(jiān)控系統(tǒng)（連接到PanL Hub）或透過位於溫室內(nèi)許多小型的PanL35人機(jī)介面設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查。換句話說，這些檢測(cè)可透過手持設(shè)備，很簡(jiǎn)單連接到系統(tǒng)就可操作（應(yīng)用程式與使用固定位置的人機(jī)介面設(shè)備，均使用相同的介面與操作感）。透過以上任意方式，都可視需求調(diào)整燈光，或由感測(cè)器數(shù)據(jù)得知需更多水的地區(qū)，進(jìn)行開啟噴水器。
回到前述的零售案例，若是對(duì)PanL 人機(jī)介面的初始廣告撥放內(nèi)容感到興趣，購(gòu)物者可使用觸控顯示螢?zāi)唬弥钚庐a(chǎn)品的更多細(xì)節(jié)。也可以查看售價(jià)，可吸引常駐觀看更詳細(xì)的宣傳廣告，也可查看其他搭配購(gòu)買商品建議。此功能可讓購(gòu)買者體驗(yàn)線上購(gòu)物，並增加此實(shí)體產(chǎn)品的附加優(yōu)勢(shì)。所有，這些都顯示出零售商店發(fā)覺現(xiàn)今競(jìng)爭(zhēng)壓力日益加劇，需要這些新技術(shù)，提高顧客在商店中的消費(fèi)潛力。
以上內(nèi)容，只是一些預(yù)見的應(yīng)用場(chǎng)景，未來無線和有線的資料整合，可將所有資料內(nèi)容顯示於人機(jī)介面，可為真實(shí)世界所需的應(yīng)用目的，可帶來許多好處。現(xiàn)狀的核心技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)未來智慧城市，而我們正處?kù)断嚓P(guān)不同技術(shù)的整合階段。
（本文作者Gordon Lunn、Pin Tsailin任職於Bridgetek公司）
