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從智能交通到智能能源：智慧城市在7個方面的應用實踐
發布時間：2018-11-23 分類：趨勢研究
目前，智慧城市已經成為全球眾多城市未來規劃和設計的方向，并致力于通過各種新技術的應用來改善城市居民的工作與生活。
但什么樣的技術應用能夠推動智慧城市的建設？如何讓新技術在智慧城市中的應用效率最大化？這是所有城市規劃者都在思考的問題。
從最近幾年全球各地智慧城市建設的應用案例可以發現，各種新技術從城市基礎設施和生活設施入手，覆蓋智能停車、智能路燈、智能交通、智能能源、智能醫療、智能建筑和智能環境等七個常見領域，從各方面逐步讓智慧城市變為現實。
1.智能停車提升交通效率
交通擁堵是現代各大城市都面臨的頭號難題，并且，隨著汽車在城市街道上不斷尋找停車位，會加大二氧化碳和其他尾氣的排放，進而影響城市空氣質量。
智能停車技術有望改變這一狀況。該技術通過智能手機的GPS數據和嵌入在停車位地面的傳感器，可向附近的車主提供實時的停車地圖和車位信息，從而讓停車過程更加高效、環保。
美國洛杉磯已經推出了智能停車技術，并在全市6300多個停車場安裝無線傳感器。司機通過移動APP、網站、撥打511，可以獲得附近可用停車位的實時信息和根據需求實時變動的收費標準。該市還安裝了十多個電子信息標志，幫助司機更好地找到停車位。
2.智能路燈使城市更安全
路燈是一個城市重要的基礎設施。通過物聯網技術，則可以讓路燈成為智慧城市的重要組成部分。通過路燈傳感器，可以收集、分析城市街道的實時信息，為管理人員提供城市運作的實時數據，使城市管理更加安全高效。
智能路燈可以提高城市街道的安全性，并為政府節省大量的電費。使用節能的LED燈泡替換舊路燈，并通過無線連接，當路人靠近時，會激活燈泡的運動傳感器為路人提供照明，當路人離開時，自動熄滅。并在需要更換燈泡時，通過傳感器向管理人員發送提醒。
例如，美國洛杉磯80%以上的街道都配備了LED燈泡和4G LTE無線連接燈泡。這些智能路燈每年可以節省63%的能源費用，并通過聯網的電線桿來改善居民區服務。
美國芝加哥在容易發生暴力事件的南部和西部城區安裝了76000多個智能LED路燈，一年內將路燈費用減少了一半。據管理部門預計，10年內，智能路燈的使用將節省約1億美元資金。
3.智能交通提升交通安全
智能交通系統包括自動駕駛汽車和智能交通信號在內的所有設施。通過傳感器分析和系統間的通信，智能交通系統的目標是“緩解擁堵，改善交通管理，最大限度地減少對環境的影響，并有利于商業用戶和公眾運輸。”
美國俄亥俄州的哥倫布市是智慧城市和智能交通建設的典范。兩年前，在美國智慧城市挑戰賽中，哥倫布市獲得了4000萬美元的獎金。該城市不僅專注于自動駕駛汽車，還支持多模式出行計劃APP，以幫助居民在城市內及其周邊地區使用不同的出行方案。
此外，全球很多城市正在使用傳感器連接交通信號燈和監控攝像頭，以提高行人安全。例如，美國波士頓與Verizon公司合作推出了Smart Streets項目，在馬薩諸塞大道和Beacon街交叉路口測試數據采集技術，通過攝像頭、LED路燈、傳感器收集并分析各種交通數據，從而調整道路設計和信號燈時間，以提升行人的安全性。
4.智能能源改變城市環境
據非營利組織Smart Energy Consumer Collaborative分析，通過智能電網增強現代化電網“是實現智慧城市不可或缺的第一步。”使用屋頂太陽能等可再生能源有助于實現“可持續發展的改變”，有助于改善環境，保障公眾健康。
智能電網還“允許更好地整合電動汽車等新技術，這反過來又為城市地區創造了一系列可能性。”未來，城市將實現零排放運輸，并在緊急情況下，充當電力儲能設備的電動汽車可以為城市提供應急用電。
智能電網還允許居民訪問他們的能源數據，并使公共事業部門能夠提供新的定價計劃，從而提高能源效率。
5.居民醫療的智能化管理
通過物聯網，智慧城市可以實現連接一切的可能性，人、建筑、交通、環境都將納入整個數據網絡中，從而改善城市服務。同時，這種連接性反過來也可以幫助改善居民的健康。
美國田納西州查塔努加市的EPB公司在光纖網絡基礎設施方面投入了大量資金，為居民提供網速達1G/秒的網絡連接，一方面為居民提供超高速寬帶服務，另一方面也推動了諸如遠程醫療之類的新服務的部署。
該市正在探索向EPB寬帶用戶提供遠程醫療服務計劃，目前公司寬帶用戶已經超過10萬戶，遠程醫療服務將使這些居民受益。
智慧城市還可以通過其他方式加強公共衛生服務。2017年，谷歌母公司Alphabet的智慧城市部門Sidewalk實驗室分拆出了Cityblock Health公共衛生部門，旨在為低收入人群提供醫療保健服務。
該部門通過一款名為Commons的健康App，將城市醫療和病患連接起來，收集并分析用戶的醫療數據，使用AI技術分析病患的風險程度，通過半自動化或自動化的方式進行適時干預，從而降低整個城市的醫療成本。
6.智能建筑推動環境保護
據Navigant Research稱，全球約30%的溫室氣體排放和主要城市70%的能源消耗歸因于建筑物。
智能建筑將在解決上述問題，并實現智慧城市目標方面發揮關鍵作用。
智能建筑中的傳感器可以檢測房間內是否有人，以便在不使用房間時自動調節溫度和照明，從而節省資金并保護環境。
智能建筑收集的數據和分析結果可能會改變基礎設施的管理方式，從而減少能耗，有助于改善公共健康和安全。
西門子公司認為先進的建筑要擁有類似大腦的中樞神經系統，用以平衡和協調各方面的利益，如能耗最小化、居住舒適度和電網穩定性等。西門子的樓宇自動化系統Desigo CC將所有建筑系統集成到一個可以直觀操作的單一平臺中，可以更好地管理防火、供暖、通風、照明和視頻監控等功能。
7.智慧城市需要智能環境
隨著城市中智能“綠色”建筑的增加，城市需要考慮如何使用新技術更廣泛地改善環境。
咨詢公司德勤表示，對于一個名副其實的智慧城市，“利用技術促進可持續增長至關重要。”
“這意味著利用技術最大限度地有效利用寶貴資源，并鼓勵所有參與者做出合理選擇，”德勤認為“這不僅包括城市擁有的建筑，還包括企業、大學、醫院和非營利組織以及個人。這可能意味著利用傳感器技術、行為經濟學和游戲化不僅可以改變物理基礎設施，還可以改善積極的資源決策。”
這適用于從傳感器到檢測漏水，及時收集垃圾和能源分配的方方面面，也適用于城市的建設方式。
例如，Sidewalk實驗室在加拿大多倫多的智慧城市建設計劃中，將更多的木制結構建筑作為重要新計劃的重要組成部分。該計劃認為木制結構建造成本更低，更容易進行修改和調整，更適合可持續的城市環境。
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