未来城市

定义智慧城市背后的智慧

历史上最大的城市扩张浪潮正在进行中。

随着城市人口的增长，城市景观也必须在物理和技术上不断发展。 超过一半的世界人口 根据联合国经济和社会事务部的数据，目前约有 40 亿人居住在城市定居点；而且这一数字预计还会增加。

联合国预测，到2030年，城市居民将占世界人口的近60%，即超过50亿人；到2050年，这一数字将膨胀到70%，即近68亿人。

如此迅速的人口涌入引发了一个问题：在短短十年多的时间里，世界城市地区需要做些什么才能支持近 10 亿新增人口？如今的城市中心已经开始出现压力裂缝，如果我们的城市不发展，这些裂缝预计会继续蔓延。从长远来看，需要进行物理变革，而现在则需要进行技术变革。

卡洛·拉蒂，麻省理工学院院长 感知城市实验室 卡洛·拉蒂设计公司 (Carlo Ratti Associati) 的创始合伙人表示，他认为数据是设计更好城市的关键因素。它提供了洞察力，让城市规划者能够更好地了解空间的使用方式。

评估城市生活的实际成本

虽然“城市居住”没有统一的定义，但根据联合国对世界城市化前景的研究，城市生活往往与更高的识字率和教育水平、更好的医疗保健、更多的社会服务机会以及更多的文化和政治参与机会有关。但同一项研究指出，城市也因污染程度更高、交通拥堵、环境恶化以及不可持续的生产和消费模式而闻名。

美国科学促进会的《人口与环境地图集》显示，城市居民消耗了地球上大约 75% 的自然资源。如果目前的用水模式继续下去，世界卫生组织预测，到 2025 年，全球一半的人口将生活在缺水地区，联合国估计，到 2050 年，至少有 25% 的人将无法获得清洁的饮用水。城市扩张可能会加剧水资源问题，并暴露出其他 11 个压力点，例如粮食供应紧张、能源资源枯竭、经济格局迅速变化导致的就业有限、住房短缺加剧以及交通系统负担过重。

一些城市规划师在不同程度上认为，这些问题可以通过利用更智能的基础设施、设计和规划技术来解决，从而创造出他们所说的活生生的有机体，而不是像我们现在这样由死气沉沉的建筑物和脱节的系统组成的庞大的混凝土丛林。他们认为，需要智慧城市来帮助解决一系列问题，包括能源生产、废物管理、供水和交通。

寻求智慧城市的定义

这些都不是绝对的，因为智慧城市才刚刚开始发展。“这有点像让一个人在溪流中画一幅水彩画，”建筑师兼联合创始人米切尔·约阿希姆 (Mitchell Joachim) 说。 Terreform ONE是一家位于纽约布鲁克林的非营利性建筑研究和咨询团体，专注于社会生态设计。

智慧城市的定义仍然非常广泛，以至于像伊斯坦布尔这样的古老城市都可以被视为智慧城市。“它经历了数千年的战争、宗教和不同类型的规划形态，”约阿希姆说。“而且它 是 仍然功能强大。”

Joachim 对智慧城市的个人定义是将社会规划与移动技术相结合，确保几乎所有事物（设备、物体、实体）都可以连接到 物联网。这种城市规划和管理方法满足了快速发展的大城市居民的需求。它承认城市与其所处的生态系统之间的共生关系。

事实上，面向未来的城市设计理念的共同主线 是 技术。智慧城市应拥有完全集成的基础设施，包括先进的通信网络、自动化交通系统、供水服务和电网，所有这些都相互连接、统一。

基本技术基础设施

智慧城市的核心是基础通信系统，包括“开放的互联网、支持物联网发展的宽带无线通信、服务于公共利益并提高弹性和应急响应服务的安全分布式系统、信息访问和用于分析的数据”，IEEE 高级会员、IEEE 智慧城市联盟主任 Shawn Chandler 表示。 导航咨询公司.

实施这样的系统比听起来要难，因为这类努力可能会受到传统基础设施的阻碍。但阿姆斯特丹及其独特的社区拥有的物联网无线系统却并非如此。 物联网这是一项由荷兰企业家领导的 2015 年推出的市政项目 维恩克·吉泽曼众包了一系列网关设备，这些设备使用低功耗、长距离、低带宽的射频协议，用信号覆盖整个城市。该信号允许路灯和垃圾桶等带有传感器的物体在没有 Wi-Fi 或蜂窝服务的情况下连接。Things Network 开发的十台设备在短短六周内就为连接问题提供了一个相对简单的解决方案。

免费、开放且由社区拥有的物联网让软件开发人员能够利用与其相连的任何事物（无论是船只还是建筑物）的数据。新应用程序可以帮助废物管理和配电等操作变得更加高效和环保。

韩国松岛国际商务区 仁川是一座规划城市，位于首尔西部的仁川经济自由区。该城市于 2001 年开始规划，四年后开始建设，其设计从一开始就致力于促进可持续的城市生活。 传感器监测状况 并通过相应调整信号来调节城市中的汽车交通。地下气动垃圾处理系统直接从各个家庭中清除垃圾，并将其送往自动分类和处理垃圾的中心。最终，这些垃圾可以用作可再生能源。

在新型智能城市中，必须大幅提升计算能力，以便处理来自所有传感器和城市系统的大量数据。例如，在松岛的一座塔楼中，有一个数据管理中心，用于监控来自整个城市的实时信息流。

移动出行的未来

未来城市面临的一些最大问题与汽车有关。例如， 交通运输部门占全国能源消费总量的29%据美国环境保护署称。麻省理工学院的研究人员告诉我们，到 2050 年，全球电力和交通运输产生的排放量预计将占所有二氧化碳排放量的近 52%。

虽然能源消耗和污染是紧迫问题，但交通拥堵也是一个至关重要的问题。根据交通运输部的数据，仅在美国，平均每个通勤者每年在交通高峰时段被困 42 个小时。 德克萨斯农工大学交通研究所的城市交通报告该大学附属研究机构预测，这一数字还将继续上升，到2020年将增至47小时。

Joachim 预计，未来手动驾驶甚至可能成为非法行为。他设想将制定法律来建立移动配置，并将交通流量与智能网格连接并进行优化。

为了缓解交通拥堵，一些城市甚至取消了高速公路。这似乎违反直觉，但减少道路系统的容量实际上可以提高其效率，因为可以鼓励司机更高效地行驶。首尔的清溪川建设耗资 $9 亿美元，需要拆除高架清溪高速公路，取而代之的是近 7 英里的水道、植被和公共空间。据参与该项目的一位城市规划师称，自 2005 年开通以来，这条河流不仅成为城市中深受喜爱的一部分，吸引了更多的鸟类、鱼类和其他野生动物来到城市中心，而且还使市中心的温度下降了几度。

与此同时，许多汽车制造商和企业家都押注 自主技术 解决大部分汽车运输问题。我们的合作伙伴， 萨瓦里是一家位于硅谷的汽车技术公司，正在开发用于联网和自动驾驶汽车的软件。这项技术被称为 V2X，即车对万物通信，允许汽车通过智能手机与其他汽车、交通信号灯和行人交换数据。该技术可以帮助驾驶员和自动驾驶汽车共享数据，以避免碰撞并保持交通畅通，同时通过减少道路上空转的汽车数量来节约能源。Savari 首席执行官 Ravi Puvvala 表示，V2X 的前景是让交通堵塞、碰撞和汽车排放造成的污染成为过去。

尽管普瓦拉认为自动驾驶汽车技术是朝着正确方向迈出的重要一步，但他承认，自动驾驶汽车技术并不是万能药。他说，解决方案必须是多模式的，这就是为什么你会看到汽车公司投资自行车共享。

改善城市之间的交通对于智慧城市概念也很重要。但这需要对基础设施进行大量投资，而建设这些基础设施所需的时间可能比仅仅改善现有的系统更长。设想中最雄心勃勃的进步之一是 伊隆·马斯克的超级高铁：一种使用真空管道列车的超高速旅行方式。它将把城市置于中心位置。但约阿希姆已经意识到了其中的一个后果。

马斯克在推特上鼓励开发连接纽约、费城、巴尔的摩和华盛顿特区的超级高铁系统。 从大苹果城到首都只需 29 分钟他说。如果马斯克的概念成为现实，超级高铁将创造一系列新的生活可能性。例如，居住在纽约的人可以在华盛顿特区全职工作

我们何时会看到智慧城市出现？

智慧城市的创新可能是革命性的、值得追求的，但让整个城市变得智慧并不是一项短期任务。

约阿希姆指出，看看混合动力汽车花了多长时间才成为现实。他说，我们至少要等 40 到 50 年，城市的基础架构才会发生重大转变，而未来城市的新版本则要等 100 到 150 年才会出现。但技术对城市的影响将很快显现出来。

Joachim 预测：“在未来五到七年的时间里，手机技术将会发生快速变化。”这意味着很多 更快的接口和宽带接入 因为其背后的基础设施不需要进行大规模的转变。这项技术甚至可以在 15 到 20 年后改变出行方式，正好赶上下一次进化，即文明 2.0。