智慧城市的智能设备：概述

智能设备是智慧城市的必要组成部分。它们允许高效和有效地收集、传输和管理数据。智能设备可以包括从传感器到相机再到蓝牙信标的任何东西。它们允许任务自动化和可用于改善城市功能的数据收集。它们还允许城市将物联网（物联网）技术整合到其结构中。

什么是智能设备？

智能设备是连接互联网的小型机器，通常使用某种形式的无线网络使它们移动。它们可以用于各种各样的事情，但它们通常属于以下类别之一：土壤湿度计和空气质量监测器等环境传感器；监控摄像头;或监控用户健康、位置或其他因素的个人设备。智能设备收集的数据往往需要在收集后以某种方式传输。如果设备对于电池供电而言太大，则可以选择有线传输。如果没有，那么有许多类型的无线网络可以以极低的功率和高速长距离传输数据。最常见的智能设备类型是环境传感器，但许多城市也使用安全摄像头。

除了设备本身，城市还可以使用物联网技术，通过互联网提供来自这些设备的信息。这实现了用户和传感器之间的远程连接，以及基于软件的管理系统，无需人工输入即可监控系统中的所有传感器。为了使这些系统正常工作，它们可能需要额外的技术，如定位服务或能够长距离传输数据的大型网络。大规模网络基础设施对于从大量设备收集数据并将其传送到中央数据库非常重要，任何有互联网连接的人都可以访问该数据库。管理这种系统很棘手，需要大量的计划和投资来创建。

什么是智慧城市？

智慧城市是利用技术提高其功能效率的城市。这几乎可以包括从交通管理系统到净水厂的任何东西，但不同类型的智慧城市之间有许多共同点：远程访问、自动化、数据分析和可视化工具，以及使用物联网设备和大规模网络设备一体化。由于这些技术可能很昂贵，因此它们通常需要时间才能传播到整个城市。关键是这种技术所承诺的改进功能最终会超过初始成本，只要它随着时间的推移不断提供好处。为了使这些技术有效地工作，它们需要由中央系统管理。这种类型的系统通常被称为城市管理平台。

物联网 (IoT) 是使用各种技术将一种或多种智能设备集成到我们通常认为的“智能”设备中的总称。这些可以包括环境传感器、安全摄像头、蓝牙信标和其他支持无线的机器，它们从一个或多个来源收集数据，然后通过无线或有线网络进行传输。关键是以这样的方式连接这些设备，以便它们可以与其他物联网设备和系统共享信息，而不会牺牲它们的个人功能。例如：启用物联网的红绿灯将在其结构中内置自己的传感器，以检测何时可以安全更改，但如果该红绿灯也集成到具有互联网的更大系统中，则其状态可以向其他物联网设备发送警报比如智能手机。

智慧城市的最佳课程

什么是智慧城市管理平台？

智慧城市管理平台 (SCMP) 是一个基于 Web 的软件门户，它汇总和分析来自所有智慧城市组件的数据，以提供有用的信息。这意味着设计和创造新技术，以便它们能够沟通和合作，并且需要在这些不同元素之间进行强有力的中央协调，以保持它们的高效和安全。如果正确实施，SCMP 可以提供实时分析、优化工具、可视化工具、警报系统、调度功能、工作流自动化、与其他系统共享数据等。

位置服务如何改善智慧城市？

定位服务可用于跟踪任何能够无线或通过有线网络传输其地理坐标的智能城市设备的精确位置。这是物联网设备越来越普遍的功能，因此决定如何使用它是您在设计系统之前需要弄清楚的第一件事。这种信息有许多不同的帮助方式：使导航更容易，提供实时警报，使用环境传感器作为犯罪威慑，跟踪公园和湖泊等没有直接财务影响的地区的用水量浪费资源（例如水池和喷泉）等。定位服务的关键在于它需要快速和准确，这意味着与其他系统的大量协调。

智慧城市的关键因素之一是整合

本文中的“集成”一词是指将数据从一个系统发送到另一个系统，或从一组设备发送到另一组设备的过程。可用的不同类型的物联网设备都具有不同的功能和用例，但只要它们能够无线或通过有线网络交换数据，那么您就可以将它们与您的 SCMP 连接起来，而不会有太多麻烦。在定位服务的情况下，只有需要实时地理坐标的智慧城市系统部分需要与定位服务 API 集成，因此它不会成为整个系统的瓶颈。大多数与 Internet 兼容的智能城市设备已经配置了通过网络发送数据所需的基本连接，因此您无需处理任何复杂的端口转发或其他高级网络任务。

如何保护南华早报？

全面的 SCMP 将包括许多功能，这些功能可以帮助保护您的系统，同时仍允许进行有用的信息交换。许多物联网设备都在 IPv4 或 IPv6 网络上联网，这很难防范未经授权的用户，因为它们的 IP 地址可以随时更改，但这也意味着没有特定的中央位置可以保证整个系统的安全性。平衡。使用这种动态地址分配的最佳方法是使用集中式身份验证服务器（通常基于 LDAP）以及 HTTPS 和 SSH 等安全通信协议，当您考虑到所有不同类型的设备时，这一点就更加重要您的智慧城市系统可能包括。

什么是无线传感器网络？

无线传感器网络 (WSN) 可用于环境监测等应用，其中需要从几个不同的地方或情况收集大量数据，然后通过不需要任何直接连接到互联网的小型物联网传感器无线发送。例如：检测环境温度、气体泄漏、湿度水平、空气质量等的传感器。这些类型的设备通常是电池供电的，这意味着它们最适合安装在偏远地区，因为每隔几个月就给它们供电一次是不可行的，并且它们可以与 SCMP 集成而无需太多如果传感器中的软件允许在 CSV 格式之类的地方进行简单的数据导出，则会遇到困难。

如何搭建智慧城市管理平台？

设计智能城市管理平台最重要的部分之一是，一旦所有不同的系统启动并运行，您希望如何对其进行监控和维护。大多数需要执行的任务（如更新系统软件）应该自动发生，但即使一切顺利，也需要至少一个人的主要职责是确保整个 SCMP 的任何部分都没有出错. 这种信息安全有很多选择，所以最好对什么最适合特定情况进行研究：用户权限、远程访问等。

与现有系统的集成是另一个重要的关键因素

即使您的智慧城市中还没有运行任何类型的信息系统，由于许多 IoT 应用程序的范围有限，将 SCMP 与现有设备和其他专用设备集成应该相对容易。例如：智能路灯应该与大多数其他自动化照明系统兼容，因此只要有一个允许导出/导入地理坐标的接口，那么您就不需要任何定制工程或编程来使它们协同工作。就像您的 SCMP 不需要每次有人安装新的智慧城市基础设施时都从头开始构建（因为 MQTT 等通用数据协议可以连接不同的系统），每个单独的物联网设备都可以集成到您现有的一个或多个软件系统中取决于它收集的内容。

基于物联网的智慧城市应用中的硬件兼容性

这是基于物联网的智慧城市应用程序的主要好处之一——一旦您拥有合适的硬件系统，理论上它应该可以持续多年，然后才需要升级或更换，同时仍与整个 SCMP 中的任何新的或升级的组件兼容. 这通常可以在开发的早期阶段节省资金，同时如果您以后想通过添加新设备来扩展网络，仍然可以提供灵活性。例如：手机几乎都是基于通用通信协议的，这意味着无论你使用的是苹果的iOS软件还是谷歌的安卓操作系统，硬件都可以正常工作。当然，情况并非总是如此，因为在拥有大量标准化设备和能够定制您的智慧城市系统以满足您的所有独特需求之间存在重大权衡，但让所有东西协同工作通常更便宜盒子外面。

越来越多关于网络和平的智慧城市安全

不言而喻，安全性是任何智慧城市计划中最重要的因素之一——随着来自城市不同部分的更多数据可以在线获得，这也意味着来自网络外部的黑客有更多潜在的访问点. 可能影响较小规模网络的相同类型的 IoT 漏洞也存在于较大规模上，因为它们通常基于相似的技术，但这并不意味着 SCMP 的每个方面都需要绝对密封。这只是意味着您需要在项目的各个阶段仔细考虑安全措施，然后在发现新漏洞或风险因素发生变化时返回并升级各个部分。

目前大多数智慧城市系统都依赖于未加密的数据协议，例如 MQTT，这使得黑客更容易通过使用特制的信息包来获取用户密码，这些信息包可以诱使物联网设备泄露有关其配置或正在传输的数据类型的敏感细节. 虽然这最有可能发生在中间人攻击期间，黑客在将特定设备的信号转发回其预期目的地之前拦截了它的信号，但他们没有必要物理渗透到您的网络来获取这个种信息。他们可以简单地监控不同物理通道上的流量，然后在他们设法获得有关如何实施它们的足够网络详细信息后，使用该数据来猜测（或暴力破解）密码或加密密钥。

SCMP 通常使用经度和纬度等地理坐标作为识别城市内特定位置（例如家庭、企业、地标）的一种方式，但也有某些类型的攻击可以针对这些设备使用，具体取决于它们所使用的技术。初始配置。这意味着，如果他们的目标位于某些点之间，或者如果他们的信号传输源自特定区域的最小或最大边界之外，则具有一些技术知识的攻击者理论上可以访问或破坏您的系统。在这种情况下，如果物联网设备的软件不是基于允许您快速修补漏洞的开源模型，那么定期更新您的物联网设备可能尤其重要。

为智慧城市带来大量好处

任何智慧城市项目的最大好处之一是它可以提供一个方便的平台，展示如何实时分析、过滤和解释不同类型的数据。这意味着城市可以使用这些系统通过移动应用程序、门户网站和其他通信渠道获取有关经济趋势或人口结构变化的有用信息，而不必依赖日益过时和昂贵的人口普查调查等传统方法。在大多数情况下，SCMP 从街道层面的低级 ICT 网络收集数据，但他们也有能力与有关其周围环境的各种其他类型的信息进行交互 – 包括如何使用城市服务，人们在哪里行走或在给定时间开车，甚至在特定区域进出什么类型的货物。

与其他已存在数十年的物联网网络不同，智慧城市需要能够持续监控城市环境的变化，作为日常运营的一部分。这意味着您需要准备好随着新技术在其生命周期内不断更新而不断更新您的《南华早报》。在某些情况下，这意味着每两年更新一次软件，而如果您现有的物联网设备不能足够快地适应干扰或欺骗等新型攻击，则可能还需要更换硬件。虽然这种灵活性在智慧城市项目的早期阶段可能看起来很昂贵，但它有可能降低与安全漏洞和基础设施停机时间相关的总体成本。

标准化是网络和平智慧城市的关键

SCMP 可能是您负责保护的最复杂的物联网网络之一，但它们与其他类型的市政系统的核心也有很多共同点——包括它们如何使用传感器收集、处理和共享数据用于在不同设备之间来回传输信息的无线通信协议。出于这个原因，在项目的每个阶段都尽可能地遵循行业标准非常重要，这样类似的漏洞就不会被同一供应或分销中的其他方引入您的系统（或更糟的是，引入然后利用）链。

与许多类型的 SCMP 类似，交通管理和数据可视化等智能城市系统可用于各种商业和工业用途 – 取决于您在安装到公共场所之前需要获得的许可证类型。例如：如果您计划通过依赖未经许可的频率的蓝牙传感器识别城市环境中的交通模式，那么这些设备的设计必须考虑到安全性，以便在其信号路径上没有任何未经授权的接入点，这一点尤为重要。允许任何人干扰免费使用的无线网络可能会使您的城市面临不必要的法律风险，同时还会造成可能被恶意方利用的漏洞。

就像您需要确保您的 SCMP 使用开源模型一样，在将新型设备实施到公共空间时，从系统范围的角度考虑安全性也很重要 – 包括正在被存储的任何数据在不同的 ICT 网络之间共享或存储在云存储中。由于物联网设备往往依赖第三方库和框架，而这些第三方库和框架可能并不总是随给定城市的最新软件更新而更新，因此您需要确保这些依赖关系是从头开始构建或在用于智慧城市之前进行全面测试的项目。

虽然大多数城市几十年来一直依赖有线网络，但由于成本更低、安装更容易，它们正在迅速转向无线技术：像智能交通系统这样的现代 SCMP 每天可能会发送和接收数百万个数据包，这就是为什么此类系统的设计从一开始就考虑到安全性非常重要。

在保护依赖无线技术的 SCMP 时，您应该了解三个主要组成部分：干扰、干扰和欺骗。您可以将干扰视为由两个或多个源在同一硬件上争夺通话时间而导致的不需要的信号噪声或数据丢失，而干扰是任何有意尝试通过蛮力阻止另一个设备接收信号（用噪声）或阻止该其他设备使用的频率范围。欺骗是身份盗窃的一种形式，当恶意方试图从另一个伪装成可信来源的设备发送数据包时，就会发生这种情况。所有这三种类型的攻击都可能导致敏感信息被暴露或被操纵，并且 – 根据您的 SCMP 使用的频段 – 负责系统维护的人员可能不会注意到这些类型的安全漏洞。

虽然可以通过适当的协议管理来减轻某些类型的干扰（特别是如果它们是由太阳耀斑等自然因素引起的），但您应该开始考虑将干扰和欺骗作为物联网安全标准仍在赶上行业需求的两个主要领域. 所有无线系统的一个共同主题是，它们需要获得许可才能在其允许频段内的特定频率上运行，这意味着可以通过查看相邻频率是否存在过多噪声来检测干扰攻击。欺骗攻击的检测要复杂一些，因为它们需要研究人员确定任何给定的数据包是否来自授权来源——如果欺骗尝试成功，这几乎是不可能的。

随着市政当局继续投资于为公众使用而设计的 SCMP，在硬件设计和系统集成过程中牢记此类攻击非常重要：虽然像思科这样的公司多年来一直在其物联网平台中构建射频安全工具（参见他们如何应对干扰和欺骗等威胁），其他人没有明确将无线网络保护列为他们的核心关注点——尽管发生了几起涉及对本地 ICT 基础设施的物理攻击的事件。与任何其他类型的敏感网络一样，SCMP 依赖有线和无线方法的组合进行数据传输，这意味着系统管理员需要确保他们的标准考虑到给定频段内所有类型的可检测干扰。

虽然此类攻击的主要来源仍归咎于寻找个人信息或兴趣点数据的黑客，但如果其他攻击者没有安全构建，则没有理由无法攻击不同类型的关键基础设施从头开始考虑。考虑到过去十年来市政当局在公共 WiFi 上投入的资金数量，通过从内到外考虑无线网络保护，确保您的 SCMP 免受攻击非常重要。

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