/MorandFachot 中國電器工業(yè)協(xié)會標準化與技術評價中心 孟子舒（譯） 張亮（校）/

智慧城市需要對基礎設施采取整體方案
——實現(xiàn)城市可持續(xù)化的需求將推動采用一系列智能解決方案

/MorandFachot 中國電器工業(yè)協(xié)會標準化與技術評價中心 孟子舒（譯） 張亮（校）/

巨型城市—紐約—將成為保持可持續(xù)性的智慧城市（照片：NASA）

隨著全球不可阻擋的大規(guī)模城鎮(zhèn)化趨勢，城市需要在多層面實現(xiàn)可持續(xù)性。解決途徑為在所有層面設計智能解決方案，以應對多方挑戰(zhàn)，發(fā)展智慧城市。

不可阻擋的趨勢

根據最新UN報告，2014年，54%的世界人口居住在城市，隨著另外25億人口移居至城市，到2050年此數據有望增至66%。此外，2014年，全球范圍內現(xiàn)有28個1000萬以上居民的巨型城市，預計至2030年將出現(xiàn)41個巨型城市。

多數城市及建筑服務直接或間接地依靠電工電子技術，并逐漸依托IT系統(tǒng)。颶風桑迪2012年登陸美國東北部，數百萬人意識到中央電力對生活的重要性。中央電力供應切斷后，水供應被切斷、污水泛濫、火勢失控、所有形式的信息和交通均被中斷。

需要實現(xiàn)可持續(xù)性

城市必須實現(xiàn)經濟、社會、環(huán)境的可持續(xù)性，并在未來成為“智慧城市”，從而得以繁榮發(fā)展，避免出現(xiàn)重大問題。IEC白皮書《協(xié)調可持續(xù)智慧城市基礎設施》指出，這只能通過融合基礎設施及服務提升城市效率。

改進智慧城市整體效率的技術解決方案已存在于許多領域，如建筑、交通、工業(yè)和服務。包括能量管理（發(fā)電和配電）、照明、供熱和制冷、設備、信息網絡和移動解決方案。數百個IEC國際標準將實現(xiàn)能源、建筑和家庭、照明、移動和其他智能解決方案的智慧融合。IEC智能電網標準路線圖中編制了許多使城市更加智能的國際標準。

物聯(lián)網（IoT）是用來連接可以生成、傳輸和共享數據、嵌入傳感器或移動設備的對象或設備的網絡，在智慧城市發(fā)揮核心作用。

智慧能源

智慧能源需要優(yōu)化電力供應系統(tǒng)。這包括新可再生能源、輸配電網絡的構建以及聯(lián)結用戶裝置的融合。

IEC技術委員會（TC）8：供電系統(tǒng)因素與其他IEC TC合作，協(xié)調、合作并編寫此領域的國際標準和其他可交付文件。IEC分技術委員會（SC）8A針對大容量可再生能源并網制定國際標準?？稍偕茉磭H標準則由IEC TC82（太陽能光伏（PV）能源系統(tǒng)）、IEC TC88（風力機組）（IEC61400系列）制定。

IEC TC57（電力系統(tǒng)管理和相關信息交換）制定的國際標準對智慧能源同樣重要。其包括變電站的通信網絡和系統(tǒng)、以及電力自動化（IEC 61850系列）、電力企業(yè)應用集成（IEC 61968系列）、電力系統(tǒng)管理和相關信息交換（IEC 62351 系列）以及能量管理系統(tǒng)應用程序接口（IEC 61970系統(tǒng)）。

適當的能源管理需要準確的計量。多功能、通信“智能”表計對比能源輸出/輸入、需求和電能質量進行測量，并對負載、本地發(fā)電、客戶信息、客戶和合同和其他建設智能電網和智慧城市時的必要附加功能價值的管理。IEC TC13（電能測量與控制）聯(lián)合其他IEC TC如TC 8和TC 57為此制定了國際標準。

更智能的建筑

建筑占全球能源需求的40%，并且很快將達到60%。

智慧城市需要更智能、能效更高的建筑。建筑中的自動扶梯、電梯、門禁系統(tǒng)、供暖通風與空氣調節(jié)或設備均使用電力。

自動化使建筑更智能。因商用建筑的翻新和現(xiàn)代化頻率更高，因此其自動化程度比居住建筑更先進。建筑自動化包括安裝可編程的恒溫器、計時器和傳感器，從而按要求控制熱量開關、通風、燈光、電梯及其他設備如安保系統(tǒng)。IEC SC 47E（分立的半導體設備）為多種傳感器用零部件制定國際標準。

報警系統(tǒng)和電子安保系統(tǒng)使建筑更加智能，包括門禁控制、報警傳輸、火災探測報警、入侵報警系統(tǒng)、社會報警及關聯(lián)遠程接收和/或監(jiān)測中心的系統(tǒng)。IEC TC 79負責制定報警及電子安保系統(tǒng)的國際標準。

ISO/IEC第1聯(lián)合技術委員會（JTC）/第25分技術委員會（SC）/第1工作組（WG）（信息技術設備互連——家庭電子系統(tǒng)）為能量管理系統(tǒng)及家居自動化/家居電子網絡標準鋪路，使消費者能夠控制其用能并對其設備進行更深度的編程。

世界上一部分國家著力建設零能源建筑：使用過程中產生與消耗等量能量的建筑。除節(jié)能開發(fā)技術和絕緣，還可以通過結合存儲系統(tǒng)的PV或地熱等可再生能源、熱泵、插電式電動汽車（EV）實現(xiàn)。

智能照明

智能照明適用于建筑，也能在公共場所或街道、廣場和停車場等戶外場所安裝。

占地方政府電力賬單40%的街道照明設備可實現(xiàn)長期節(jié)能、得到良好的投資回報?；贚ED的照明解決方案替代高強度氣體放電燈，引入定制和智能解決方案，特別是結合能夠遠程開/關和多層次調節(jié)亮度的控制節(jié)點和多種傳感器。基于LED的照明燈能效也極高。IEC TC 34（燈具和相關設備）為包括LED燈在內的燈具和相關設備制定國際標準。

智能移動

隨著更多人不得不長途跋涉上下班，城市面臨著日漸惡化的交通問題。更廣泛的引入智能移動系統(tǒng)和EV為這個難題提供了解決方案。

智能移動系統(tǒng)可能包括行駛在專用導軌的無人駕駛電動車，就像在一些機場或靠近阿布扎比的馬斯達城、阿聯(lián)酋（UAE）和交通樞紐的情景一般。

優(yōu)化信號運行以提升交通流量的自適應交通控制系統(tǒng)已在一些城市區(qū)域投入，將與安裝在汽車中的自適應巡航控制系統(tǒng)協(xié)同在智能移動領域發(fā)揮更加重要的作用。

私人及公共交通用電動汽車均需要減少排放有害氣體。也可以將私人及公共交通與智能基礎設施相結合，通過插電式電動汽車與電網進行通信，向其提供電力，或根據電網需求控制充電量。

IEC TC 69（電動道路車輛與工業(yè)卡車）為電動汽車傳導和感應充電制定國際標準。

電池對于智能移動和電力能源存儲同樣重要。IEC TC 21（蓄電池）為蓄電池制定國際標準。

廢水和廢棄物管理

更多人移居城市，用水需求與廢水、固體廢棄物管理需求隨之與日俱增。

淡水供應極大依賴電力系統(tǒng)，從取水、輸送到水管道網絡到確認水安全可食用的凈水裝置。供水系統(tǒng)將逐漸連接至IT網絡，并支持遠程操作。

廢水處理同樣高度自動化，并依賴水泵旋轉電機等電力設備使澄清池和曝氣池工作。

固體廢棄物管理依賴傳送帶等電氣系統(tǒng)和機械，就像淡水供應和廢水處理需要旋轉電機設備一樣。IEC TC 2為此進程中所用的旋轉電機制定國際標準。

網絡安全

智慧城市（和智能建筑）值得特別留意的重要因素之一是其多重系統(tǒng)需要防范對抗網絡攻擊。

由于大部分構成智慧城市環(huán)境的系統(tǒng)基于IT、互聯(lián)互通，這些系統(tǒng)可能成為網絡攻擊以致中斷或徹底關閉特定系統(tǒng)的目標。

兩個特別成立的機構表明了IEC對網絡安全重要性的重視。

IEC標準化管理局已經成立針對信息安全和數據隱私顧問委員會（ACSEC）以應對“涉及多個IEC特定技術委員會的信息安全和數據隱私顧問事務”及其他任務。

IEC合格評估委員會（CAB）已經成立第17工作組（WG），IECEE已成立政策和策略（PSC）WG，兩者都針對網絡安全。

根據全球專業(yè)服務網絡Deloitte近期報告，“隨著潛在破壞范圍從攻擊個人隱私擴展到公共系統(tǒng)的整體癱瘓，一個易遭受攻擊的單個設備可能將整個生態(tài)系統(tǒng)暴露在攻擊范圍”內。

涉及許多TC

更多針對所有智能電網和智慧城市建筑模塊的國際標準正由多個IEC 技術委員會及其分技術委員會制定，以促進定制化解決方案發(fā)展。

除去這些，考慮到未來智慧城市的重要性，SMB已經設立智慧城市的第1系統(tǒng)評估組（SEG）。評估組目前正與不同組織合作制定參考架構和標準化路線圖，并探究IEC內外的聯(lián)系。這包括ISO/IEC JTC1、ISO、ITU-T（國際電信聯(lián)盟電信標準化部門）及其他組織。

SEG 1中有180多名活躍專家，其下設8個工作組（研究關于城市服務持續(xù)性、城鎮(zhèn)規(guī)劃和模擬系統(tǒng)、城市設施管理、用例、智慧城市評估、智慧城市標準制定）及3個任務組。SEG 1今年年末將轉為系統(tǒng)委員會（SyC）。

除這些工作，IEC市場戰(zhàn)略局（MSB）召集領導國際公司的首席技術官員負責智慧城市白皮書《協(xié)調可持續(xù)智慧城市基礎設施》的編寫。

多個IEC TC、IEC SEG 1和其他組織的工作均推動智慧城市發(fā)展。

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