關鍵要點:
- 在公共和私營部門之間建立牢固的關係,利用智慧技術,並與公民互動,只是成為智慧城市所需的幾個步驟。
- 智慧城市試圖利用技術,為其公民創造更高效的系統和服務,從而利用這些進步。
- 實施試點計劃有助於建立勢頭,並鼓勵公眾參與和支援智慧城市倡議。
什麼是智慧城市?
從概念上說,智慧城市是一個尋求使用物聯網(物聯網)技術和資料,來改善公民日常生活方式的城市地區。
智慧城市計劃目的在透過有效利用資源、改善流動性、加強醫療保健和教育等公共服務,以及提高安全性來創造更好的生活品質。
通常,智慧城市的主要目標是改善公民的福祉、減少二氧化碳排放和提高能源效率 —— 但除了上下情境關聯的問題、地理和願望外,這些目標可能因每個城市如何定義「智慧」一詞而異。
預計到 2050 年,超過 70% 的世界人口將居住在城市,智慧城市對於確保所有生活、工作或訪問城市的人的健康和安全環境變得越來越重要。
智慧城市是如何運作的?
使用物聯網裝置、感測器、平台、資料共享系統和智慧手機應用App,智慧城市能夠提高其公民的生活品質。
透過智慧手機等用於監控、決策和規劃的普通裝置提供對這些關鍵資料的訪問,智慧城市建立了一個強大的社群和基礎設施網路。
這些物聯網裝置可用於廣泛的應用,如追蹤空氣品質、連線即時交通訊息和街道照明、監測水質、收集廢棄物資料、整合運輸系統等。
然而,任何系統的效用都依賴於資料和系統的互操作性。 這是因為該系統的目的是建立有用的資料和資訊,這些資料和資訊可以透過智慧手機或其他裝置傳播、連線和解釋。
一些系統需要在運輸途中向公眾提供資訊和警告,甚至建議進行動態和即時更改。
城市官員、當局和治理提供商經常使用特定的管理平台,來分析物聯網裝置生成的資料,以便做出明智的決策並改善整個城市的服務。
即使是看似簡單的系統,如如何調整紅綠燈以減少塞車,或如何調節公共建築的溫度,也需要複雜的互動。
這些資料還可用於預測,有多少人將透過某些地區旅行或能源的使用方式,以便能源供應公司能夠計劃,如何最有效和高效率地滿足需求。
要了解更多關於智慧城市的工作原理,以及物聯網在智慧城市中的作用,請閱讀我們的部落格報導。
如何成為一個智慧城市
那麼,一個城市是如何轉變為智慧城市的呢? 顯然,智慧城市基礎設施專案很複雜,由精通公私投資,及其實施和交付的專家團隊管理。
智慧城市在技術上很複雜,涉及高度複雜的技術形式,這已不是什麼秘密,這些技術形式可能會讓投資者、指定人員和管理人員感到困惑,他們擔心壽命、實施成本、維護和自主性。
也就是說,在成為智慧城市的道路上,似乎有七個步驟,如果一個城市想被視為技術進步,並希望有一天能被認為是真正智慧的城市,那麼這些步驟是不容忽視的:
1)領導力、法規、政策、新技術和增長
正如我們之前提到的,每個城市都必須首先定義「智慧」對他們來說意味著什麼。
例如,哥本哈根正在利用物聯網技術到 2025 年實現碳中和,而香港向智慧城市的轉變,目的在改善城市管理和城市對全球商業的吸引力。 顯然,每個城市都有自己的目標、經濟和結構問題、環境和文化,每個城市都將構成其對智慧城市對他們意味著什麼的解釋的一部分。
因此,成為智慧城市的第一步,似乎是瞭解你的城市希望如何使用智慧技術和資料,來實現其願望和願景,這些願望和願景與他們的價值觀相同步,或幫助克服繼承的問題。
實施以「智慧目標」為中心的前瞻性政策和法規,對於每個城市在智慧城市轉型中取得進展非常重要。 在後 GDPR 的世界裡,對城市來說,考慮如何處理資料,以及如何保護公民的隱私尤為重要 —— 但稍後會詳細介紹。
還必須建立具有冒險精神和進步的領導層,以確保智慧舉措的成功範圍、規劃和實施 —— 無論是透過民選官員,還是負責領導專案的非政府組織。
2)永續服務和持續的倡議
一旦領導和既定目標到位,城市必須確保其智慧舉措是永續的。
不幸的是,在兩種基本緊張的情況下,實施的措施已成為智慧城市發展中經常出現的問題。
這兩個緊張關係是,需要滿足儘可能多的利益相關者和使用者,以及需要保持對特定系統和平台供應商的控制和一定程度的不可知論。
許多智慧城市計劃可以經歷漫長的需求捕獲、公眾諮詢和招標過程。 如果成功,這可能會導致客製化的系統開發和整合工作,可能需要 2 到 3 年才能完成。
透過利用現有技術,城市可以開始確保使用更少的資源,例如透過智慧電網和智慧交通系統。 這有助於城市省錢,同時減少碳足跡,並更好地管理其資源。
識別低掛果,例如使用地理位置來減少交通,是快速看到物聯網實施結果的好方法。其他措施,如智慧街道照明和公共 Wi-Fi 網路,也在世界各地實施,以降低成本,同時為公民提供額外服務。
智慧城市變得更加永續的另一種方式,是引入圍繞電動汽車的政策和法規,這些政策和法規通常激勵公民轉換。 這有助於減少空氣汙染,透過使用智慧充電技術,城市可以更好地管理高需求時期的用電量。
當然,建立充電網路需要考慮和思考。 許多收費點需要在一系列情況下佈署 —— 無論是停車場、購物中心、公共道路、沒有越野停車場的住房等。
許多此類措施由地方當局管理,然而,在私人土地和財產上,實施這些措施的商業組織缺乏標準化,這意味著該行業高度分散。
將這些系統與需求和可用性檢查、預訂和支付服務整合可能是隨意的。 這意味著使用者可能需要多個應用程式才能連線此類系統,許多停車服務提供商的情況也是如此。
3)建立互聯網路和資料治理
就像道路是任何城市的基礎一樣,強大的網路是智慧城市的支柱。
可靠的物聯網和人工智慧(AI)電網基礎設施對於為公民提供交通、停車、充電、醫療保健、教育、安全和娛樂等服務非常重要。
要成為一個智慧城市,城市不僅必須建立一個能夠與各種系統,即時收集和共享資料的連線裝置網路,還必須提供機制和介面,以便採取行動。
這意味著在路燈、交通訊號燈和建築物等實體物體上安裝感測器,併為公民提供快速網際網路連線,或透過互動式物聯網裝置,和系統檢視和互動的本地資訊的能力。
城市還應該計劃如何處理資料,以及如何利用資料為公民創造更好的服務,例如透過收集交通資料來改善城市流動性。
然而,出現的一個關鍵問題是,任何辨識使用者、推斷其身份或公然記錄使用者的資訊,都必須遵守規則和治理,以遵守法律並確保公民的福祉。 這些想法對此類計劃的採用和成功以及智慧城市內利用技術的可行性非常重要。
4)強烈關注城市社群
成為智慧城市的下一步,是確定你的智慧社群會是什麼樣子,並確保城市的現有社群參與轉型。
因此,城市必須關注智慧措施,如何使其公民受益,例如它們如何幫助提高可及性、減少犯罪和創造就業機會。
智慧城市倡議還需要考慮,他們將如何與社群互動,以及如何確保弱勢群體,在成為智慧城市的過程中不會被拋在後面。
我們必須記住,並非每個人都有技術素養,可以使用銀行賬戶或有能力提高價格,來支付這些服務。
透過與公民接觸,確定智慧技術如何透過更好的流動性,和更輕鬆的生活方式,來改善他們的生活,城市可以確保他們的倡議,符合其社群的需求和願望。
這也將增加公眾對城市倡議的信任和讚賞,使他們更容易推廣智慧城市的好處。 當然,公眾諮詢是這些過程的核心,並受法律和規劃法的約束。
雖然建立智慧城市意味著吸收爭議,當然還有推動和採納變革,但它們可以為使用者帶來重大好處。 這可能意味著更多地獲得整合和創新的宏觀、元和微運輸網,減少支付計劃和流程的參與,以及更健康、更安全的室內和室外環境。
雖然研究總是有爭議的,但大多數人似乎對進步感和一些真正的好處和便利感到滿意。 一些研究可能有點奇思妙想,甚至表示,多達 98% 的生活在智慧城市的人,對他們可用的設施感到滿意(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266734522100002X,2021年)。
當然,我們等待進一步的研究,研究對個人日常生活的影響,以及他們享受、認為有價值的或不喜歡、焦慮或不信任的好處類型。
5)促進安全和經濟成長
對於智慧城市的管理者來說,確保他們的智慧措施是安全的,對整體經濟有益,這一點很重要。
如前所述,在建立智慧城市時,安全和資料保護必須是優先事項,因為近年來,由於系統的連線方式,包括拒絕服務攻擊在內的網路攻擊變得更加頻繁。
非常重要的是,城市實施加密和身份驗證協議等措施,以保護資料免受惡意行為者的侵害。
主要系統也應該是可配置的,但受到加密和 IP 安全系統(如虛擬專用網路(VPN))的保護,以確保只有經過驗證的使用者和營運商,才能訪問關鍵參數和資料。
從根本上說,智慧城市倡議的實施不僅與效率或環境變化有關,而且在幫助創造經濟成長,和提升地區或城市形象方面也被視為非常重要。
因此,智慧城市還必須確保他們正在制訂措施,透過吸引僱主、僱員、零售商和投資,來幫助改善當地經濟並創造新的就業機會。
這可能涉及將可再生能源整合到智慧城市基礎設施中,或建立新的數位業務,以幫助刺激創新和創業等措施。
6)與公共和私營部門合作
從我們之前的觀點來看,城市必須能夠為其智慧計劃提供資金並蓬勃發展。 出於這個原因,城市必須從私人投資者,或公共贈款那裡獲得資金,但要以可持續的方式這樣做,並作為未來可能需要如何發展城市的大局的一部分。
在公共和私營部門之間建立牢固的夥伴關係,是成為智慧城市的一個組成部分,因為它允許城市利用知名專家的最新技術和技能,以及來自各種利益相關者急需的投資。
例如,如果一個城市的目標,是到 2025 年實現碳中和,那麼它可能會與一家太陽能公司建立合作伙伴關係,以幫助生產和利用可再生能源。 這可能是為了解決某些問題,或者作為最佳實踐的燈塔。
例如,透過預先規劃和投資,電池基礎設施可用於儲存峰值發電期的能量,用於跨時間段或特定事件。
足球場正在利用這項技術在一週內捕獲能量,用於在比賽日為其系統和泛光燈供電。 再加上高容量的 5G 系統,它們為球迷創造了獨特而令人興奮的體驗,以及他們可以大喊的東西。
雖然此類資料系統對使用者和私人土地所有者有好處,但如果在更廣泛的資料市場上可用,它們也可以成為天氣、人群、運輸或空氣品質資訊系統的一部分,使公民能夠充分知情,並能夠計劃和避免擁堵或汙染熱點。
它還允許管理人員就需要改善公共交通的地方、如何簡化行人流量,以及如何更好地管理交通和停車,做出更明智的決定。
公私夥伴關係也為創新提供了機會,因為城市可以利用人工智慧和區塊鏈等領先技術,而這些技術並不總是僅在公共部門獲得。 這也意味著,為一個城市開發的系統,可以以更低的成本為其他城市實施。
7)框架和實施試點專案
實施智慧城市計劃可能意味著從小規模開始,並測試它們的有效性,因為許多系統將需要複雜的資料介面或使用者互動。
這就是測試系統和試點專案的用處,因為它們允許城市在更大規模地啟動專案之前收集資料並調整專案,如果事情出錯,則不可避免地會遭到強烈反對。
透過有效的流程,城市官員可以最大限度地利用學習機會,降低風險,並確定如何充分利用他們的智慧城市計劃。
例如,如果一個城鎮或城市希望實施智慧停車和電動汽車充電系統,那麼他們可以先在一兩個停車場執行一個試點專案,然後將其推廣到整個城市。
這意味著,在設計和實施最終方案之前,不僅可以評估技術,還可以評估複雜的使用者行為。
透過這樣做,官員們可以確保一切按預期工作,同時衡量消費者如何體驗使用者流程的必要變化,而不將時間、精力和金錢浪費在不可行或根本缺陷的服務上。
一旦試點專案成功,城市就可以更大規模地推進其智慧城市計劃,這不可避免地需要更高層次的交叉授粉和整合,以提供更豐富的資料和更互聯的使用者服務。
試點專案還可以透過展示技術,將如何改善其生活,幫助城市與公民建立信任。 它還有助於創造勢頭,並有助於在城市內建立強大、積極的嗡嗡聲,從而鼓勵更多公民參與,並支援智慧城市倡議。
總體而言,試點專案是城市在全面致力於大規模之前,測試其智慧措施的有效性的絕佳方式,這顯然對管理人員及其資助模式非常重要。
世界頂級智慧城市
城市的執行方式可以變得更智慧、更安全、更高效,從而為公民提供更好的生活質量。
但哪些城市已經在轉型了?
以下是一些「目前被認為」的世界頂級智慧城市:
1)巴塞隆納
要點和基礎設施:
- 覆蓋整個城市的免費 WiFi 網路。
- 超過 20,000 個有源感測器用於測量整個城市的空氣品質、噪音和溫度。
- 智慧停車系統有助於控制交通堵塞。
- 目標是到 2025 年使公共交通無排放。
- 實施水和廢棄物管理技術以提高效率。
2)阿姆斯特丹
要點和基礎設施:
- 阿姆斯特丹智慧城市計劃是改善城市運作方式的一系列措施,目的在到 2025 年成為一個零浪費、零碳城市。
- 智慧交通管制員正被用來最佳化交通流動,並減少擁堵。
- 阿姆斯特丹還在投資智慧能源解決方案,如電動汽車充電點和太陽能電池板。
- 資料驅動的城市入口網站,供公民訪問有關其城市的資訊。
- 提高安全性和降低能源成本的智慧照明系統。
- 影像分析用於追蹤一次在公共區域有多少人。
3)新加坡
要點和基礎設施:
- 新加坡的「智慧民族」倡議目的在改善人民和企業與日常服務的互動方式。
- 該市有一系列專案來幫助使其更智慧,例如利用資料分析來減少交通擁堵,以及在路燈上實施智慧感測器來監測空氣品質。
- 透過使用即時資料分析進行智慧水資源管理。
- 該市還希望透過智慧計量技術,來降低電力成本,讓客戶即時追蹤他們使用的能源量。
- 新加坡還對智慧醫療保健技術,進行了大量投資,如基於人工智慧的系統,和用於診斷和治療的機器人技術。
- 目的在建立一個由 42,000 多座生態住宅組成的無車輛智慧城市。
商機探索 —— 橋樑巡檢必須用上哪些技術和設備?
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