智慧城市：技術如何提供更好的生活品質
隨著城市變得越來越智慧，它們變得越來越宜居，反應更靈敏 —— 今天，我們只看到技術最終在城市環境中，可以做什麼的預覽。
直到最近，城市主管人還認為智慧技術，主要是在幕後提高效率的工具。現在，技術正被更直接地注入居民的生活。智慧手機已成為通往城市的關鍵，將有關交通、交通、健康服務、安全警報和社群新聞的即時資訊，交給數百萬人。
今天，城市正在超越試點階段，使用資料和數位技術來提供與居民，更相關和更有意義的結果。
經過十年的反覆試驗，市政主管人正在意識到智慧城市策略始於人，而不是技術。「智慧」不僅僅是在傳統基礎設施中，安裝數位介面，或簡化城市營運。這也是有目的地使用技術和資料，來做出更好的決策，並提供更好的生活品質。
生活品質有很多維度，從居民呼吸空氣，到他們在街上行走的安全感。麥肯錫全球研究所（MGI）的最新報告《智慧城市：更宜居的未來的數位解決方案》（PDF-6MB）分析了數十個數位應用，如何解決這些實際和非常人性化的問題。它發現，城市可以使用智慧技術，將一些關鍵的生活品質指標，提高 10% 至 30% —— 這些數字轉化為拯救生命、減少犯罪事件、縮短通勤時間、減少健康負擔，和避免碳排放。
- 是什麼讓一個城市變得聰明？
- 智慧城市技術在改善城市生活品質方面具有巨大的未實現潛力
- 看看目前在全球 50 個城市的佈署情況，即使是最先進的城市，也還有很長的路要走
- 智慧城市改變了基礎設施的經濟，併為夥伴關係和民用領域的參與，創造了空間
1. 是什麼讓一個城市變得聰明？
智慧城市將資料和數位科技，用於做出更好的決策，並提高生活品質。更全面、即時的資料，使機構能夠在事件展開時觀看事件，瞭解需求模式的變化，並以更快、更低成本的解決方案做出反應。
將數位解決方案規劃成三層，並讓三層一起工作，使一個聰明的城市嗡嗡作起來（附錄1）。首先第一層是科技基礎，其中包括透過高速通訊網路連線的，足夠數量的智慧手機和感測器。第二層由特定應用組成。將原始資料轉化為警報、洞察力和操作需要正確的工具，這就是科技提供商和應用 app 開發人員參與的地方。第三層是城市、公司和公眾的使用。許多應用只有在被廣泛採用，並設法改變行為時才會成功。他們鼓勵人們在非營業時間使用公共交通，改變路線，減少能源和水的使用，並在一天的不同時間使用，並透過預防性自我護理，減少醫療保健系統的壓力。
2. 智慧城市技術在改善城市生活品質方面具有巨大的未實現潛力
MGI 評估了智慧城市應用，如何影響各種生活品質維度：安全、時間和便利、健康、環境品質、社會聯絡和公民參與、就業和生活成本（見互動）。 廣泛的結果反映了一個事實，即應用在各城市的執行方式不同，這取決於遺留基礎設施系統和基線起點等因素。
各種應用可以幫助城市打擊犯罪，改善公共安全的其他方面
佈署一系列應用達到最大效果，可能會將死亡人數（殺人、道路交通和火災）減少 8% 至 10%。在一個人口為 500 萬的高犯罪率城市，這意味著每年挽救多達 300 條生命。襲擊、搶劫、入門盜竊和汽車盜竊事件，可以減少 30% 至 40%。除了這些指標外，還有給居民行動自由和安心等，不可估量的好處。
科技不是犯罪的快速解決方案，但機構可以使用資料，更有效地佈署稀缺資源和人員。例如，即時犯罪對映利用統計分析來突出模式，而預測性警務更進一步，預測犯罪將在事件發生之前停止。當事件發生時，槍擊檢測、智慧監控和家庭安全系統等應用，可以加快執法響應。但資料驅動的警務必須以保護公民自由的方式佈署，並避免將特定社群或人口群體定為刑事犯罪。
當生命受到威脅時，一分ㄧ秒鐘都很重要，這使得急救人員到達緊急情況現場的速度極為重要。智慧系統可以最佳化呼叫中心和現場操作，而交通訊號搶佔，為應急車輛提供了一條清晰的駕駛路徑。這些類型的應用，可以將應急響應時間縮短 20% 至 35%。 一個響應時間已經很低的城市，只有八分鐘，可以剃掉近兩分鐘。一個平均反應時間為 50 分鐘的城市，可能能夠將反應時間修剪超過 17 分鐘。
智慧城市技術可以使日常通勤更快、更少沮喪
全世界城市的數千萬人開始和結束每個工作日，交通堵塞或堆積在擁擠的公共汽車和火車上。改善日常通勤對生活品質非常重要。到 2025 年，佈署智慧行動應用 app 的城市，有可能平均減少 15% 至 20% 的通勤時間，有些人享受更大的減少。與每個應用 app 相關的潛力變化很大，這取決於每個城市的密度、現有的交通基礎設施和通勤模式。在一個交通繁茂的城市，智慧科技可以為普通通勤者節省近 15 分鐘的費用。在一個通勤更加艱苦的發展中城市，每天可能會有 20 到 30 分鐘的改善。
一般來說，擁有廣泛、使用良好的交通系統的城市，受益於簡化駕駛體驗的應用 app。使用數位看板或行動應用 app，提供有關延誤的即時資訊，使駕駛人能夠隨時調整路線。在現有實體基礎設施上，安裝物聯網感測器，可以幫助機組人員，在問題變成故障和延遲之前解決問題。
在駕駛盛行或公共汽車是主要交通方式的城市，解決道路堵塞的應用更有效。在大多數人乘坐公共汽車旅行的發展中城市，交通訊號的智慧同步有可能將平均通勤減少 5% 以上。即時導航提醒司機延誤，並幫助他們選擇最快的路線。智慧停車應用 app，將它們直接指向可用地點，從而消除了在城市街區周圍無結果的時間。
城市可以成為改善健康的催化劑
城市的純粹密度，使它們變得極為重要，儘管目前在解決健康問題方面，沒有得到充分利用的平台。認識到科技在醫療保健中的作用，是廣泛和日益演變的，我們只分析為城市提供發揮作用空間的數位應用。我們量化了它們對殘障調整生命年（DALYs）的潛在影響，DALY 是世界衛生組織用於傳達全球疾病負擔的主要指標，不僅反映了因早逝而喪失的生命年限，還反映了因殘障或喪失行為能力，而喪失的生產性和健康生命。如果城市將我們分析中包含的應用 app 充分佈署到效果，我們看到了將 DALY 減少 8% 至 15% 的潛力。
幫助預防、治療和監測糖尿病或心血管疾病等，慢性疾病的應用，可能會對已開發國家產生最大的影響。遠端患者監測系統，有可能將高收入城市的健康負擔減少 4% 以上。這些系統使用數位裝置獲取重要讀數，然後將其安全地傳輸給另一個地點的醫生進行評估。當需要早期干預時，這些資料可以提醒患者和醫生，從而阻止併發症和住院治療。
城市可以使用資料和分析，來辨識風險狀況較高的人口群體，並更準確地針對干預措施。所謂的 mHealth 干預措施，可以傳遞有關疫苗接種、衛生、安全性行為，和堅持抗逆轉錄病毒治療方案的資訊。在嬰兒死亡率高的低收入城市，僅以孕產婦和兒童健康為重點的資料干預措施，可以將 DALY 減少 5% 以上。如果發展中城市使用傳染病監測系統，來領先快速蔓延的流行病，則有可能再減少 5%。遠端醫療透過視訊會議提供臨床諮詢，在醫生短缺的低收入城市，也可以挽救生命。
智慧城市可以提供更清潔、更永續的環境
隨著城市化、工業化和消費的成長，環境壓力成倍增加。建築自動化系統、動態電力訂價和一些行動應用等 app，可以結合起來減少 10% 至 15% 的排放量。
在住宅用水量高的城市，水消耗追蹤，將高階計量與數位回饋資訊相結合，可以推動人們進行保護，並將消費減少 15%。在發展的中國家的許多地方，最大的水廢棄物來源是管道洩漏。佈署感測器和分析，可以將這些損失減少高達 25%。投擲即收費數字追蹤等應用 app，可以將人均固體廢棄物量減少 10% 至 20%。總體而言，城市每天可以節省每人 25 至 80 升水，並將未回收的固體廢棄物，每年減少 30 至 130 公斤。
空氣品質感測器不會自動解決汙染原因，但它們可以辨識來源，並為進一步行動提供依據。中國北京透過密切追蹤汙染源，並相應地監管交通和建築，在不到一年的時間裡，將致命空氣傳播汙染物減少了約 20%。透過智慧手機應用 app，與公眾共享即時空氣品質資訊，使個人能夠採取保護措施。這可以將對健康的負面影響減少 3% 至 15%，具體取決於當前的汙染水準。
智慧城市可以創造一種新型的數位城市公地，並增強社會聯絡
社群很難量化，但 MGI 調查了城市居民，以確定與當地官員溝通的數位管道，以及促進現實世界互動的數位平台（如 Meetup 和 Nextdoor）是否可以產生影響。我們的分析顯示，使用這些類型的應用 app，可以使感覺與當地社群有聯絡的居民比例增加近一倍，並使感覺與地方政府有聯絡的比例增加近三倍。
建立公共和地方機構之間的雙向溝通管道，可以使市政府做出更大的反應。許多城市機構在社交網路上保持積極存在，其他機構也開發了自己的互動式公民應用 app。除了傳播資訊外，這些管道還為居民報告擔憂、收集資料或權衡規劃問題創造了工具。巴黎實施了參與性預算，邀請任何人釋出專案想法，然後舉行線上投票，以決定哪些專案值得資助。
成為智慧城市不是創造就業機會的策略，但智慧解決方案可以提高當地勞動力市場的效率，並略微降低生活成本
許多地方官員想知道，成為一個智慧城市，是否會導致高薪科技工作的注入，還是會加速自動化浪潮。我們的分析發現，對正規就業的淨影響略微積極。智慧技術將直接消除一些工作（如市政府的行政和現場工作），同時創造其他工作（如維護、駕駛角色和臨時安裝工作）。電子職業中心可以透過建立更有效的機制，來僱用和吸引更多失業和不活躍的人，加入勞動力隊伍，可以產生適度的積極影響。資料驅動的正規教育，和線上再培訓計劃，可以增強城市的技能庫。將商業許可、許可和納稅等政府職能數位化，可以使當地企業擺脫繁文縟節，為更具創業的商業環境做出貢獻。
世界上許多最具活力和最理想的城市，都有嚴重的住房短缺，推高了租金和房價。擴大住房供應可以降低這些成本。在許多地方，官僚主義阻礙了土地收購、環境研究、設計審批和許可。將這些流程數位化可以消除風險和延誤，鼓勵更多的建設。此外，大多數城市都有數量驚人的閒置土地，可能適合填充住房。建立開源地籍資料庫，可以幫助辨識用於開發的土地地塊。
智慧應用 app 在其他領域節省了費用，例如鼓勵更有效地使用公用事業和醫療保健系統。家庭安全系統、個人警報裝置，和生活方式可穿戴裝置等產品涉及消費者購買，但它們提供了許多人願意支付的價值。行動應用 app 也提供了新的價值，儘管電子網球可能會鼓勵人們比以前更多的騎行。然而，電子網和其他共享應用 app，使一些人有可能放棄私家車所有權。MGI 估計，普通人可以在當前年度支出中節省多多大的 3%。
3. 看看目前在全球 50 個城市的佈署情況，即使是最先進的城市，也還有很長的路要走
MGI 拍攝了在全球 50 個城市佈署的快照，不是為了為世界上最聰明的城市加冕，而是為了展示全球正在進行的全面活動。這包括評估每個城市的技術基礎、當前的應用 app 推廣和公開採用。
我們對每個城市技術基礎的看法，是感測器和裝置的程度、通訊網路的品質，以及開放資料入口網站的存在。其中最先進的是阿姆斯特丹、紐約、首爾、新加坡和斯德哥爾摩 —— 但即使是這些領先者，也只有三分之二的走向，當今完全全面的技術基礎。總歸來說，中國、東亞、歐洲和北美的城市擁有相對強大的技術基礎，中東的選區城市也是如此。但非洲、印度和拉丁美洲的那些人落後了，特別是在安裝感測器層方面，感測器層是最資本密集型的元素。
我們使用當前智慧應用 app 的清單，來衡量每個城市的實施進展。行動性一直是大多數城市的首要任務，但那些總體上實施申請數量最多的地方 —— 倫敦、洛杉磯、紐約、首爾、深圳和新加坡 —— 已經擴充套件到多個領域。一些城市尚未實施最有可能解決一些優先問題的應用 app 。
MGI 在所有城市進行了線上調查，以衡量居民對環境中已經起作用的技術的感受。我們發現，亞洲城市在意識、使用和滿意度方面表現最強，而歐洲城市則落後。積極的採用和意識，似乎與年輕人口有關，年輕人不僅接受更數位化的做事方式，而且期待它。
4. 智慧城市改變了基礎設施的經濟，並為夥伴關係和民用領域參與創造了空間
智慧城市技術幫助城市從資產中獲得更多，無論它們擁有廣泛的遺留系統，還是從頭開始建設。投資實物資產和維護的必要性是無法回過的，但隨著核心元件的升級，智慧科技可以增加新功能。
基礎設施投資，曾經將城市鎖定在資本密集型和極其長期的計劃中。現在，使用傳統建築和智慧解決方案的正確組合，他們可以更動態地響應需求的變化。如果遙遠社群的人口成長激增，那麼在伴隨車隊擴張的情況下，增加一條新的捷運或公車線路，可能需要數年時間。相比之下，私人營運的按需小巴服務，可以更快地啟動和執行。
智慧城市：更宜居未來的數位解決方案
市政府不必是各種服務，和基礎設施系統的唯一資助者和營運業者。雖然實施我們審查的大多數申請將屬於公共部門，但大部分初始投資，可能來自私人行為者（附錄2）。公共融資只能保留給政府必須提供的公共產品。此外，公共部門需要進行的初始投資的一半以上，將產生正的財務回報，這為夥伴關係打開了大門。
在組合中新增更多演員是一個積極的，因為它增加了採用率，並將更多的創造力應用於可用資料。當民用領域的創新有機地湧現時，政府的作用可能涉及監管、召集關鍵行為者、提供補貼或改變採購決策。一些城市沒有採取總體規劃方法，而是將自己定位為生態系統，建立財團甚至實體合作空間。
一些城市正在以財富、密度和現有高科技行業等，固有優勢開始轉型。但即使是缺乏這些成分的地方，也可以以遠見、良好的管理、打破傳統做事方式的意願，以及滿足居民需求的不懈承諾而脫穎而出。有許多空白的畫布供民用領域使用，而不是為了利潤，還有技術人員需要填寫 —— 最重要的是，個人應該被授權，塑造他們稱之為家的城市的未來。
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