身處北京，空氣重污染紅色預警、中小學停課和單雙號限行成了這個年末比圣誕新年雙節(jié)更熱門的話題。雖然不能簡單將霧霾歸咎于汽車尾氣和工業(yè)排放，但是我們清潔能源需求已經(jīng)前所未有的迫切。放眼全球，各國都正以節(jié)能減排為長期環(huán)保項目，應對氣候變化，提高人們的生活品質(zhì)。
據(jù)預測，到2030年，全世界總?cè)丝趯⒊^80億，城市人口占比超過60%，而65歲以上的人口提高近一倍。面臨日益提高的城市人口密度和不斷變化的人口數(shù)量與構(gòu)成的同時，我們的資源管理也面臨日益嚴峻的挑戰(zhàn)，包括石油天然氣儲備有限、大城市水資源緊張和污水處理帶來的種種難題。
氣候、人口和能源的嚴峻壓力使得打造智慧城市成為必然。12月20日至21日，中央城市工作會議在北京舉行，利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等技術(shù)更好地建設(shè)和管理城市的智慧城市2.0時代起航。十二五期間，我國已經(jīng)有85%以上的城市正在進行智慧城市的建設(shè)，很多智慧城市元素的應用也已經(jīng)比較普遍。
作為半導體廠商，意法半導體（ST）也有打造智慧城市的宏偉藍圖。近日，ST大中華與南亞區(qū)高管最強陣容和21ic編輯分享了智慧城市的趨勢、技術(shù)和應用。
圖：ST大中華與南亞區(qū)副總裁Giuseppe Izzo等多位高管
ST大中華與南亞區(qū)副總裁Giuseppe Izzo表示，感測和實時控制所有的重要城市基礎(chǔ)設(shè)施是構(gòu)成智慧城市的基礎(chǔ)。而在智慧城市概念實現(xiàn)事半功倍的效果中，城市居民和他們的智能用品起著關(guān)鍵作用。Izzo向21ic介紹了ST世界各地的用戶在智慧城市建設(shè)中的創(chuàng)新方案，讓小編耳目一新。
據(jù)Izzo介紹，一些歐洲城市已經(jīng)部署了下圖所示的智能路燈桿。以法國巴黎為例，巴黎已經(jīng)部署了五六千個智能路燈桿，路燈桿由傳感、通信、數(shù)據(jù)處理及電源管理模塊構(gòu)成。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)基本的遠程開關(guān)控制、調(diào)光控制，從而節(jié)省電能，還可以實現(xiàn)燈故障監(jiān)視，通過采用智能傳感器節(jié)點升級城市基礎(chǔ)設(shè)施，提供交通監(jiān)測、氣象預報、治安崗亭等新型服務。
圖：ST智能路燈桿方案
從白熾燈到LED燈，再到太陽能供電，其實大家一直關(guān)注對路燈的降耗和控制。但是人們對于日常生活密不可分另一個重要公共設(shè)施——垃圾桶，就沒那么熱情了。其實，垃圾桶也能更智能！
Izzo介紹了ST與美國某公司的合作項目，意大利等很多國家已經(jīng)投入使用的智能垃圾桶。目前很多國家的垃圾處理都是通過垃圾桶，人們把垃圾統(tǒng)一丟棄到垃圾桶，然后再由垃圾車隊來收集。這種模式下，我們常會看到垃圾桶滿溢出來，垃圾桶周邊都是垃圾。而聯(lián)網(wǎng)的智能垃圾桶只有在桶滿時才主動聯(lián)系垃圾車來收垃圾，既避免垃圾桶溢出和亂放垃圾的問題，又能有的放矢，提高清潔車隊的管理效率。
圖：ST智能垃圾桶方案
談到智慧城市，不能不談最基本的單元——智能家居。而家居要智能，能源使用首先要實現(xiàn)智能化。能源使用有高峰也有低谷，智能電表讓發(fā)電企業(yè)按需發(fā)電，讓用電戶更好地控制用電量。例如，夜里用電付費就會少一些。有了智能電表，就能為消費者提供實時用電信息，為供電公司提供實時的用電量、電力品質(zhì)和停電信息，以及更靈活的電價機制和出賬方式。Izzo表示，相比其他智能產(chǎn)品，電網(wǎng)和電表的智能化由來已久，ST更是與主要智能電網(wǎng)企業(yè)合作超過20年，其PLC模塊和電表系統(tǒng)芯片裝機量達到6000萬。在中國部署的智能電表和智能儀表有很多都使用了ST的解決方案。
圖：ST智能電表方案
此外，智慧城市里智能工廠也是不可或缺的。無論是“工業(yè)4.0”還是“智能制造2025”，目標都是生產(chǎn)效率更高，生產(chǎn)方式更環(huán)保，更靈活地滿足市場需求，定制化程度更高，數(shù)據(jù)采集利用率更高，同時，工人的工作體驗更好、更安全。
在智慧城市的愿景里，智能泊車可不僅僅是準確停車入位那么簡單，而要擴展到協(xié)助駕駛員快速找到停車位，既能降低油耗、減少排放，又能緩解交通擁堵并實現(xiàn)高效的停車場管理。ST的解決方案包括公路上埋入的車輛檢測傳感器和汽車是安裝的雷達和攝像頭駐車系統(tǒng)。
圖：ST智能泊車方案
ST大中華及南亞區(qū)汽車產(chǎn)品部戰(zhàn)略市場經(jīng)理Marc Guedj表示，半導體技術(shù)正在讓汽車變得更安全、更環(huán)保，聯(lián)網(wǎng)更順暢。移動網(wǎng)絡(luò)WAN遠程接入技術(shù)將系統(tǒng)廠商的應用軟件連接到互聯(lián)網(wǎng)云端服務器，提供免費的優(yōu)質(zhì)服務，包括無線電廣播；車載信息娛樂系統(tǒng)與手機等移動設(shè)備協(xié)同交互，內(nèi)容互動；汽車安全系統(tǒng)監(jiān)視不斷提高主動和被動安全系統(tǒng)的性能；多衛(wèi)星系統(tǒng)定位解決方案用先進駕駛輔助系統(tǒng)，更好地滿足安全需求；發(fā)動機控制單元和車身控制模塊提高了汽車的可靠性和使用壽命……針對龐大而復雜的汽車電子系統(tǒng)，ST提高了從視覺處理器到多衛(wèi)星系統(tǒng)導航定位接收器的全線解決方案。近日，ST還被市場研究機構(gòu)IHS評選為全球車載通信及導航系統(tǒng)傳感器的領(lǐng)導廠商，同時也是全球增長最快的車用傳感器供應商。
智慧城市里最小的單元是什么？非可穿戴產(chǎn)品莫屬了。最熱門的可穿戴產(chǎn)品又是什么呢？恐怕要數(shù)智能手環(huán)和手表了。據(jù)ST中國區(qū)微控制器產(chǎn)品市場部經(jīng)理于引介紹，每個穿戴式設(shè)備硬件基本是相似的，需要傳感器和主控芯片，以及無線連接模塊。準確的數(shù)據(jù)要依靠一些算法，包括心率的檢測、姿態(tài)、動作的檢測等。即使實現(xiàn)簡單的計步功能，如果要實現(xiàn)很好的用戶體驗，也需要在軟件算法和硬件結(jié)合中做很好的優(yōu)化。ST不僅提供了不同特點的MCU產(chǎn)品系列，還搭建平臺與很多第三方合作伙伴來提供更準確、更專業(yè)的算法。如果是最簡單的計步功能，就有很長時間是待機狀態(tài)，重點是最低的功耗，可以用STM32L0系列。如果多一些功能，類似運動手表，則可以用Cortex M4內(nèi)核的超低功耗工藝STM32L4系列。智能手表如果有更多的圖像顯示或短信接收功能，STM32L4系列則是首選。
不僅是MCU產(chǎn)品，ST在MEMS市場也非常領(lǐng)先，被譽為唯一有能力提供智能設(shè)備所需全部傳感器和微執(zhí)行器的半導體廠商，其MEMS器件出貨量已超過100億顆。
Izzo表示，ST將融合在MCU和MEMS等硬件方面的優(yōu)勢和強大的生態(tài)系統(tǒng)，持續(xù)發(fā)力智能環(huán)境、智能駕駛和智能產(chǎn)品，致力于不斷推出改進人們生活方式的創(chuàng)新產(chǎn)品，打造智慧城市。
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