隨著居住在城市人口的比例不斷的增加，預計2050年前，全球將會有三分之二人口居住在城市裡。這對社會功能的影響肯定會很深遠。隨著全球城市規模不斷擴大，居民也將面臨新的巨大壓力。因此，需要採用先進的技術，以確保居民生活條件不會受到太大的影響。以下文章，我們將看看如何在簡易型應用進行實作，協助實現後產生顯著差異。

近年來，我們看到「智慧城市」這個名詞的出現，很多爭論和討論也圍繞著這個議題。雖然涵蓋不同技術和各式各樣的基本概念，但是它們都以改善現代大都市居民生活品質為首要目標。範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緊急事務的反應，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。當地政府利用多種數位科技，已經實行多種方案。在4年期間，花費20億新加坡幣政府資金在當地建立具前瞻的專案。從廣泛部署光纖主幹開始，然後附加無線連接網路。接下來開始安裝智能監控攝影機，以便監控反社會行為和犯罪活動情況，並將運動感測器置於年長者家中，以便了解他們的行動狀況，如果出現任何問題可立即通知他人。

公共運輸現在也裝有精密追?功能，使提供服務可以跟通勤量結合，更加符合需求，道路收費和停車費可以自動支付（市民不需要隨身攜帶現金），也可利用交通監控來緩解道路擁塞的問題。利用最新虛擬實境的創新技術，城市規劃人員可提前了解新建案的開發對周遭環境的影響（例如 : 氣流、移動通訊覆蓋範圍干擾、對其他建築物或植物光線阻擋情形、對水源 / 污水系統所需增加額外的應變 … 等等）。

雖然必須認同，目前推動智慧家庭大部份都仰賴當地政府、政府機構、公用事業和運輸供應商大規模的投資，但也有其他方式可在家庭、辦公室和其他地方去推行。當這些全部結合一起，就可能產生顯著的效果。如此一來，城市居民與技術支持之間的直接互動將會處於最佳狀況（此時，要如何操作互動就顯得不那麼重要，一些抽象層次都可以）。因此，人機介面（HMI）元件在這些較簡易型的應用，顯然足以滿足需求。

智慧城市生活的觀點是為居住房屋與公寓，提供高度自動化。這意味著，只在必要時才會使用照明和暖氣，從而解決能源浪費的問題。另外，隨著人口密度的不斷上升，注定會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，工作場所也需要能夠提供安全和節能的環境。

預計未來30年全球人口總數將超越95億，糧食生產注定將成為另一項重大挑戰。因此，智慧城市每個人都必須在周遭建置商業溫室，溫室裡可利用人造光源種植農作物，以滿足市民的需求。在這種商業溫室方案中，通訊網路可建立在CAN或乙太網路協議作為傳輸重要數據用途（譬如空氣溫度、土壤溫度、土壤鹼度、光線強度與濕度水平等）。透過分佈於整個溫室的各項感測器設備就可獲得這些數據，然後將資料整合。接下來，可對數據進行分析後，採取適當的措施 - 例如 : 如果獲知溫度過高，則啟動馬達並打開通風口，或改變光的頻率 / 強度以增加農作物產量。這全仰賴可用的正確網路連接，並透過有效與直接的人機介面技術完成。

如何因應人口老化問題，將會是歐洲智慧城市面臨的挑戰之一，採用更多的自動化是頗具價值。可讓老年人留在自己家中，不需要監控式護理—個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，這種設施也可用於護理站或醫院，使護理人員 / 醫務人員可以查詢顯示設備，獲得輪班過程中的所有任何變化。藉由記錄所有發生的事件，管理員也可以根據回應時間，以及評估患者 / 居民的行為和人員配置模式，以便實施操作改進。

不僅如此，還可以應用於超市和百貨公司，幫助提升整體購物體驗。感測器可以檢測商店走道上購物者，並啟動顯示系統，然後顯示系統播放短暫醒目廣告在數位看板，可獲取購物者對此區域產品的關注。而附近人機介面在鄰近的相關商品，也可提供不可或缺的訊息，這些訊息可以啟發顧客的想像，進而鼓勵他們購買商品。

所以，這些人機介面背後的通訊硬體性質應當如何呢？有線設施有其優勢，因具有良好的電力性能與強大的數據完整性。使用乙太網路供電（PoE），只需使用一組電纜就可提供數據傳輸與電源，整個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率（也無需更換電池）。

無線當然有其吸引人之處。非常適用於翻新 / 改造案，當電纜運行很煩瑣且成本昂貴（儘管有線設施應用到新建築物，可如期望般問題較少）。假設無線是必須的需求（即使系統要添加更多節點，可相對簡單），那就需要無線策略有助於網路擴展。靈活性是至關重要，因此，單獨使用有線或者無線遠非理想。智慧技術將需要兩者兼具。可說這是機會，同時也是障礙。

負責裝設的工程師們希望能使用絕佳的通訊技術（依賴各種標準，如範圍、抗干擾能力、SNR、功耗與成本效益等）。在許多情況下，許多子系統需要實現同步控制，可同時使用無線與有線協議，達成最大使用效益。令人驚訝的是，直到目前還是不容易實現的。

透過PanL技術應用，Bridgetek（恰好總部也位於新加坡）開發整合的智慧自動化方式，透過所提供的完整性人機介面平台，可讓系統進行無障礙互動（如上所述），可容易應用於各種不同特殊需求。對使用者而言，具有高度直觀的操作方式，觸控功能的人機介面控制所有的子系統，而不是獨立去控制與處理每個裝置（所有獨立控制裝置，通常都會其有特定佈局方式，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—包含RS485、Wi-Fi（802.11 b / g / n）、Z-Wave、Zigbee、低功耗藍牙（BLE）和乙太網路（包括PoE）以及專屬通訊協議，如此可與各種硬體連接。關於家庭或大樓自動化方面，用戶可以透過操作連接到PanL Hub的PanL70人機介面設備，可對照明或暖氣進行調整。使用者也可用來查看門外訪客狀況，然後電磁鎖可根據要求解開門鎖。透過家中的PanL RELAY控制器（也可連接到PanL Hub），就可以打開 / 關閉交流或直流的裝置。這意味風扇可以被打開或啟動馬達來開 / 關窗簾等。

圖1 : Bridgtek PanL Hub

在溫室環境下使用PanL，可根據前述討論的各種參數建立與關鍵數據整合。從感測器獲取數據，透過中央監控系統（連接到PanL Hub）或透過位於溫室內許多小型的PanL35人機介面設備進行詳細檢查。換句話說，這些檢測可透過手持設備，很簡單連接到系統就可操作（應用程式與使用固定位置的人機介面設備，均使用相同的介面與操作感）。透過以上任意方式，都可視需求調整燈光，或由感測器數據得知需更多水的地區，進行開啟噴水器。

回到前述的零售案例，若是對PanL 人機介面的初始廣告撥放內容感到興趣，購物者可使用觸控顯示螢幕，得知最新產品的更多細節。也可以查看售價，可吸引常駐觀看更詳細的宣傳廣告，也可查看其他搭配購買商品建議。此功能可讓購買者體驗線上購物，並增加此實體產品的附加優勢。所有，這些都顯示出零售商店發覺現今競爭壓力日益加劇，需要這些新技術，提高顧客在商店中的消費潛力。

圖2 : PanL70 HMI設備

以上內容，只是一些預見的應用場景，未來無線和有線的資料整合，可將所有資料內容顯示於人機介面，可為真實世界所需的應用目的，可帶來許多好處。現狀的核心技術是為了實現未來智慧城市，而我們正處於相關不同技術的整合階段。

（本文作者Gordon Lunn、Pin Tsailin任職於Bridgetek公司）