隨著城市化的高度發展，經濟型態集中，導致人口日益向城市集中；隨之帶來的便是犯罪率提升、交通混亂、水資源與空氣汙染等問題；為了解決上述的問題，全球有許多重要國家中的城市首長，皆欲導入智慧城市（Smart City）各項系統；而受惠於物聯網（IoT）概念的興起，生活周遭的事物也日趨智慧化；時至今日，須智慧化的事物不再只局限於個人電子用品，城市中的基礎設施也須開始智慧化，例如監控系統。

節能／偵測範圍廣 晶片商看好雷達應用

大風起於青萍之末，智慧城市的興起帶動了監控系統的需求，也意味著感測器的重要性也將節節上升；舉例來說，為了提升街道的安全性，目前已有國際照明大廠於洛杉磯架設的路燈中搭載麥克風功能，英飛凌資深行銷經理張文貴（圖一）解釋，如此一來，一方面除了可監控背景的噪音聲響，以防環境噪音污染的問題，另一方面則可有效監控街道中的槍聲或是呼救等安全性問題。

圖一 : 英飛凌資深行銷經理張文貴認為，若是於路燈中搭載麥克風功能，一方面除了可監控背景的噪音聲響，以防環境噪音污染的問題，另一方面則可有效監控街道中的槍聲或是呼救等安全性問題。（攝影：邱倢芯）

張文貴認為，上述所提的照明大廠的構思，帶給了晶片商無限的監控應用想像；無論是雷達、MEMS麥克風、壓力、環境，以及光線感測器等，都可應用於城市智慧監控領域中。

張文貴認為，以往雷達最大的競爭產品應屬紅外線（IR）感測器，不過紅外線感測器所能偵測的面積十分有限，也十分容易受到溫度高低的干擾，所以若是在停車場的情境，或是室外監控等城市的應用中，採用雷達較為合適。

目前這一類的雷達應用，張文貴表示，該公司看好24GHz與60GHz工作頻率的發展，雖然目前市面上較常見的產品為5.6 GHz或是5.8GHz，但是因為頻率越低／波長越大，所能提供的辨識率則會越低；若是欲將雷達應用於城市大範圍的場域中，24GHz與60GHz的雷達則較為合適。

另一方面，德州儀器（TI）近期也推出了新一代的毫米波感測器；德州儀器半導體行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪（圖二）表示，該公司的新產品是看好工業4.0市場的發展性所所推出，但是也可進一步地應用於智慧城市的交通監測中使用。

圖二 : 德州儀器半導體行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪表示，若是交通號誌中搭載該公司的產品，可進一步地達到節能效果，因為測速照相機不再需要保持開機狀態，可與雷達之間達到互補。（攝影：邱倢芯）

詹勳琪認為，該公司所推出的新一代感測器因整合度高，在感測精確度方面較市面上既有的產品高出三倍，工作頻率落於76～81GHz之間，可搭載於交通號誌中，一方面可量測交通車輛狀況，進而做出號誌調控，另一方面可偵測車輛流速，以智慧化的方式做出交通執罰。

除此之外，詹勳琪表示，若是交通號誌中搭載該公司的產品，可進一步地達到節能效果，因為測速照相機不再需要保持開機狀態，可與雷達之間達到互補。

除了偵測行進間的物體外，偵測靜止的事物也是相當重要的。舉例來說，當人走進室內，讓燈自動亮起已不成問題；但當人離開後，應該什麼時候要關燈，或者判斷人是否仍在室內，又或者是人離開後是否遺留物品於其中而沒有帶走，多項的可能性總和起來也將帶給監控一大挑戰。

當然上述的情況也可套用於公共場合的情境中。張文貴認為，未來若是想達到更優良的辨識率，不能只採用單一種感測器，需要多種類的感測器相互搭配，才有辦法辨識到真正準確的情況。

圖三 : （Source：eluminocity）

另一方面，除了感測器外，微控制器（MCU）的演算法也是成就智慧城市的一大重點。張文貴舉例，若是在城市中欲達到智慧照明的功效，在裝置偵測到物體的同時，微控制器也須判斷究竟是人走過，又或者只是動物經過；MCU必須加以判定照明光線是否需要變化。

除此之外，影像分析大廠輝達（NVIDIA）也看好城市智慧監控的龐大商機，推出智慧影像分析平台，以打造人工智慧（AI）城市。據了解，此一平台中是於該公司的GPU上運用深度學習技術，以支援包含公共安全、交通管理，以及資源優化等應用，期望讓城市更加安全且更智慧化。

NVIDIA認為，人們目前僅能監看已記錄的影像內容，其中大多數影像都儲存於硬碟供日後調閱檢視。即時影像分析技術早期發展結果遠不如人工監看來得可靠，而智慧影像分析技術克服這方面的挑戰，運用深度學習於攝影機、現場錄影機與伺服器以及雲端環境即時監看影片，並達到理想的精準度及擴充性。

城市的步調快速，隨時都有許多事件正在發生；NVIDIA表示，若是在GPU上運用深度學習功能，發掘情資並即時採取行動，可更加快速地銀街人工智慧城市的到來。

城市智慧監控市場龐大 攜手合作是必然

隨著城市的高度發展，預計到了2050年全球將有近70％的人口居住於都市地區。如此的人口結構改變，將促使都市中基礎建設需要一個更加智慧、安全且節能解決方案。

物聯網的概念興起，也意味著廠商間必須相互合作。為了因應智慧城市的多元監控需求，英飛凌也與德國新創廠商合作，研發出整合了電動車充電站功能的智慧路燈，並期望可藉此推動電動交通、協助節能和實現連網基礎建設方面，此款智慧街燈可成為未來城市的骨幹。

據了解，英飛凌與此一新創廠商合作的智慧路燈中，搭載了停車位偵測感測器，可提供駕駛停車空位的資訊，以成為智慧交通管理系統的基礎。且透過雷達感測器的搭載，路燈也可依據環境狀況加以調整光線，提高舒適度之餘，也可加強用路人的安全性。

除此之外，於此一智慧路燈中，也可內建氣體感測器，用以監測環境空氣品質，再透過雲端連線向城市控制中心呈報，並可讓有慢跑習慣的市民了解市內空氣品質最好的時間。若是於路燈中設置麥克風功能，也可監測市區中音訊，舉例來說，當發生車禍事件時，此一功能可自動通知最鄰近的警察單位前往協助。

由於智慧城市的概念仍屬初期階段，尚有許多應用模式尚未成熟，監控系統的應用模式也仍有許多發展空間；而透過晶片商於多方領域中累積的研發經驗，可進一步地套用於城市智慧監控系統中，希冀可藉由此類經驗加快實現智慧城市的願景。