在未来,就连繁荣的城市也都会标上“智能”标签,让人们的需求得以在最短的时间内获得解决,充分体现出其高科技的一面。
2011年,全球人口已突破70亿,预计2015年时将超过93亿。尽管全球城市面积仅占2%,但各地人口仍不断涌向城市,让城市人口比例达到了70%以上,使用著全球70%的能源,排碳量更是达到全球80%,使得城市变得“不堪重负”,同时更是危害著我们的居住环境。
这促使全世界的城市管理层都开始意识到,盲目使用资源将不再可行,必须重新扩建城市基础设施,让它成为智慧城市。
完成讯息连接
那何为智能城市?智慧城市(Smart City)是由IBM公司提出的一个概念。智慧城市的定义五花八门,但其主要目的就是要运用最新的讯息和通讯科技,将城市的居民、交通、运输、资源和公共服务等系统整合一起,让城市能以更智能、感知化以及互联化的方式运行。
智慧城市通过各种智能感知、讯息处理和网络传输手段,让城市更适宜居,对环境更友好。
“每座城市都有著它代表该国家的特征,而他们更是一直不断的创新及改进。全世界的城市更是人们发展的平台以及带动经济的渠道,因此,下一波改变我们生活、工作、娱乐和交流方式的浪潮将会在城市中兴起。”施耐德电机(Schneider Electric)马来西亚区域总裁彼得(Peter Cave)如此说道。他说,每座城市都必须依据自己国内的具体需求、挑战与资源来定制智慧城市的发展目标。一旦确定明确的目标,官员们就应从改进现有的系统如供电、供水、交通等等的系统开始。
通过综合运用连网硬体、软件以及仪表有助于系统和网络间的集成和协作。这不仅能够优化整体的运作,同时更是能强化并连接多个系统,提供大量经智能软件分析的讯息。通过数据分析,城市就可获得讯息进而提高公共服务的质量和效率。
“要打造智能城市不能单靠一人之力,政府部门、居民以及企业都必须同心协力打造一个属于大家的智能城市。”彼得强调,“没有一家公司或机构是可以独立完成智能城市的建设。”
第一步 设定目标和发展设计
智能城市的发展应该从设定目标开始,该目标主要著重于城市的长期发展,即城市5到10年后的效率、可持续性以及竞争力。施耐德电机建议,要打造智慧城市的第一步就是要先创建一个分布计划,以创造长期价值。
过去,大部分城市都是执行多个孤立项目,因为每个机构都有各自的计划和项目,但他们却因此而忽略了整体管理项目的可能性。需知道,执行孤立项目就只能改进某个城市系统的规划,后果却是错失了整体改进城市基础设备的机会。
要打造一座智能城市并非是一人或机构可以独立完成,因为它需要城中各方力量(包括政府、私人机构、人民以及大学学府)的参与、意见和建议。例如,马斯达尔城(MasdarCity)就为自己设下一个极为远大的目标,这是在阿拉伯联合酋长国阿布达比(Abu Dhabi within the United Arab Emirates)开展的智慧城市项目。
该城市的目标是要创建一个可持续发展并具商业利益的城市,在提供居民高生活质量的同时也将影响城市环境的指数降至最低。此发展全赖于公共机构和私人企业的合作,最终将完全使用太阳能和可再生能源,实现零碳排放、零垃圾的生态环境。马斯达尔城预计将于2025到2030年间竣工,届时将成为一个可容纳7万人的国际化都市。
第二步 运用正确的技术
当制定智慧城市发展计划时,必须充分了解城市整体的机构,并作出更明智的决策并且运用正确的技术方案。
如果城市面临水资源短缺或断水问题,部署数据采集与监控(SCADA)系统来管理水流量,能够将用于管理供水系统的能耗降低30%,将耗水情况减少20%,并将断水可能性缩减20%。
以在中国北京最近开展的一个项目为例,该项目在4个水库置放了节能技术,实现了高达52%的能耗降幅,使得该项目在不到18个月内即收回成本,且其节省的长期成本可用于其它智慧城市项目。
另外,大多数城市面临最大的问题之一就是交通拥挤的问题,因此当前的解决方案就是要提高车辆流动性,使道路更顺畅,减少拥堵和繁忙路段的交通流量,并提高电动汽车使用率,以便能减少污染。
第三步 开展整合
随著城市在运用技术管理基础设施方面越来越先进,借助讯息集成来创建智慧城市更是将成为主要管道。此流程关键的第一步就是在整个城市基础设施中安装传感器,以便可以采集数据进而再通过通信网络,有线或无线传输。随后,实时系统就能利用这些数据,自动管理城市基础设施,从而大幅改进性能,并降低成本。
政府通过测量城市基础设施系统的性能并确定该问题区域,进而提出相对的解决方案:
● 透过传感器,城市能够实时采集能源、供水、交通运输和楼宇系统测量数据。
● 低成本通讯和新通讯协议将能大幅度简化并降低了收集传感器所采集数据的成本。互联线、蓝牙、机器对机器(M2M)网络的发展,以及无线和有线通信技术的不断改进,使城市能够以经济的方式,从分布广泛的传感器网络采集数据。
● 实时管理系统能够自动控制基础设施系统,优化性能,从而提高基础设施效率。
● 可将高级分析功能所采集的大量原始数据转变为可操作的
第四步 寻求创新
随著金融市场崩溃、收入流极不稳定,当前很多城市都面临著现金短缺问题。然而,高额前期投资并非建设智慧城市的必要条件。现在,智慧城市建设者正在运用全新融资和业务模式,从而在资金有限的情况下,也能实现高效基础设施的部署。
最有效的战略之一就是使用节能绩效合同(ESPC),据知,很多国家已经将这项目中的成本节约投资作为智慧城市项目的资金。ESPC借鉴了私营企业在支付能源费用方面的财务灵活性,通过项目实施后节省的能源资金,来支付政府机关和私营企业商业建筑的升级费用。
第五步 推动合作
正如马来西亚区域总裁彼得(Peter Cave)所说,智慧城市的实现并非一人或一个机构的能力就能独立完成。每个智慧城市计划都需要与全球技术供应商以及当地机构合作,以便可以发展最快、收益最大的智慧城市。
这就意味著,城市各部门间需要共享讯息并打破原来的孤立管理模式;让具备世界一流能力的全球领先企业,以及对当地有著深入了解的供应商和相关机构,携手合作打造属于大家的智慧城市。跨部门/公司的合作将为智慧城市项目带来创新理念与思想。
用科技方法应对人口密集问题
各大城市正面临著前所未有的严峻挑战,鉴于人口的增长将加剧环境污染、资源短缺、犯罪、交通堵塞、废气排放等问题。城市必须采取预先应对措施,通过提高智能性,来保持城市的完整性、吸引力和竞争力。
设定智慧城市目标,并通过科技技术以及系统来有效实现这目标,这对城市的持续发展,宜居和高效率至关重要。
许多城市已经开始行动以及部署,美国研究机构Pike Research公司的分析师预计,到2020年底,智慧城市基础设施的年开支将达到160亿美元(480亿令吉)。
现在城市人口正在迅速增长,对于城市基础设施的压力日趋沉重,减少城市对于环境影响的需求也日益紧迫。因此,我们应该把握机会,立刻行动,建设智慧城市,营造美好未来。