智慧城市的概念已成為城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。其是城市規(guī)劃戰(zhàn)略的匯編，具有許多深遠(yuǎn)的效益，包括資源的高效分配、政策實(shí)施的速度、無(wú)縫溝通以及一系列環(huán)境效益。

如今，智慧城市正在全球各個(gè)角落蓬勃發(fā)展，新加坡、哥本哈根、阿姆斯特丹和奧斯陸是這一新趨勢(shì)無(wú)可爭(zhēng)議的領(lǐng)跑者。以下是在現(xiàn)代智慧城市發(fā)展中得到廣泛應(yīng)用的4項(xiàng)主要智慧城市技術(shù)。

1、智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的新應(yīng)用使智慧城市在全球范圍內(nèi)實(shí)踐。這項(xiàng)現(xiàn)代技術(shù)使城市具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制和管理城市設(shè)施和設(shè)備的能力，并從定量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流中創(chuàng)造新的見(jiàn)解和可操作的信息。物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市的整體發(fā)展中具有潛在的意義，特別是在增強(qiáng)城市互聯(lián)互通方面。這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括智能傳感器、執(zhí)行器、監(jiān)測(cè)設(shè)備和AI項(xiàng)目，通過(guò)這些設(shè)備，城市可以顯著提高城市的可達(dá)性和流動(dòng)性，促進(jìn)社會(huì)包容性，提高能源效率，并最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

智慧城市物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)典型例子是奧斯陸路燈上的智能傳感器。奧斯陸智能街道照明項(xiàng)目是一個(gè)全市范圍的項(xiàng)目，旨在提高街道照明系統(tǒng)的效率。奧斯陸將城市的街道照明整合成一個(gè)可遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)的單一網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以使用基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序進(jìn)行照明水平管理和監(jiān)控。E-Street系統(tǒng)可以根據(jù)每年的時(shí)間和特定情況下的需求調(diào)整光線(xiàn)強(qiáng)度，進(jìn)一步優(yōu)化城市的能源使用。奧斯陸的20000盞智能路燈為節(jié)能貢獻(xiàn)了近70%。

隨著智能手機(jī)和移動(dòng)設(shè)備的廣泛使用，更加鼓勵(lì)市民參與城市生態(tài)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐步進(jìn)步和擴(kuò)展，公民和政府之間必然會(huì)以前所未有的方式聯(lián)系起來(lái)。

然而，挑戰(zhàn)和爭(zhēng)議伴隨著巨大的利益和機(jī)遇，使公共空間和個(gè)人隱私之間的爭(zhēng)論成為焦點(diǎn)。在智能城市中，激進(jìn)的公共數(shù)據(jù)收集可能會(huì)對(duì)公民的隱私構(gòu)成威脅，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)增加，同時(shí)也帶來(lái)高昂的成本和數(shù)據(jù)歧視。據(jù)估計(jì)，在未來(lái)的20年里，城市將在基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)上總共投資約41萬(wàn)億美元。未來(lái)的城市規(guī)劃者和決策者將別無(wú)選擇，只能向公眾保證，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的這些陰暗面不會(huì)影響城市的道德和正常運(yùn)作。

2、智慧能源

城市可持續(xù)性是智慧城市的重要組成部分。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須投資于高效和環(huán)保的能源管理。

近幾十年來(lái)，隨著城市群的快速增長(zhǎng)，對(duì)能源供應(yīng)的需求也直線(xiàn)上升。有時(shí)高到超出了當(dāng)?shù)刭Y源的可用性。能解決日益增長(zhǎng)的能源需求的長(zhǎng)期解決方案是所謂的智能能源鏈，其完全依賴(lài)太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源。該系統(tǒng)允許通過(guò)智能數(shù)字系統(tǒng)將分散的清潔和可持續(xù)能源傳輸?shù)匠鞘械貐^(qū)的每個(gè)角落。

哥本哈根市的EnergyLabNordhavn項(xiàng)目是智能能源最具代表性和遠(yuǎn)見(jiàn)的例證之一。為了在2050年達(dá)到碳中和，該市已開(kāi)始建設(shè)一個(gè)龐大的智能能源網(wǎng)絡(luò)。該倡議旨在解決提高能源網(wǎng)絡(luò)靈活性的問(wèn)題，因?yàn)樵摼W(wǎng)絡(luò)越來(lái)越依賴(lài)間歇性能源。其通過(guò)測(cè)試大型電池和電動(dòng)汽車(chē)來(lái)降低電網(wǎng)的峰值負(fù)荷，并在85套住宅單元中部署智能供暖，以減輕供暖電路的負(fù)擔(dān)，同時(shí)提高室內(nèi)舒適度。到目前為止，市區(qū)已有超過(guò)7,000戶(hù)家庭受益于這一舉措。

盡管智能能源的概念聽(tīng)起來(lái)很有前景，但要將其付諸實(shí)踐，仍有一些不可避免的運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)。測(cè)量能源的智能電表的準(zhǔn)確性很難在任何時(shí)候都得到保證，在大多數(shù)情況下，這種誤判可能會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期的能源浪費(fèi)，并違背可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。此外，將智能能源系統(tǒng)整合到更大的城市運(yùn)行機(jī)制中總是需要技術(shù)和資金，這使得大多數(shù)發(fā)展中城市在不久的將來(lái)可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

3、智能出行與交通

流動(dòng)性是城市的心跳。智能城市交通和交通網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為許多智慧城市倡議的重點(diǎn)。多模式聯(lián)運(yùn)、智能停車(chē)和智能交通燈等城市領(lǐng)域通常包含在這個(gè)概念中。這種方法基于對(duì)日常生活中使用的交通基礎(chǔ)設(shè)施的重新思考，不僅包括傳統(tǒng)的汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)和公共交通，還包括全新的創(chuàng)新交通形式，如按需拼車(chē)服務(wù)(Uber和Lyft)和汽車(chē)共享計(jì)劃。城市的可達(dá)性和宜居性可以通過(guò)這些考慮進(jìn)一步建立。

新加坡在智能出行的試驗(yàn)中處于無(wú)可爭(zhēng)辯的領(lǐng)先地位。該市的智能交通2030年是一項(xiàng)為期15年的總體規(guī)劃，規(guī)劃了該國(guó)如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)(ITS）。這是一個(gè)復(fù)雜的交通網(wǎng)絡(luò)，包括高速公路監(jiān)測(cè)和咨詢(xún)系統(tǒng)、綠色道路判定系統(tǒng)、路口電子眼、交通掃描、停車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)，電子道路收費(fèi)和智能公交車(chē)站。該計(jì)劃的任務(wù)是利用最新的ITS項(xiàng)目和交通技術(shù)突破，以可持續(xù)的方式優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)，并改善新加坡的通勤旅行體驗(yàn)。

然而，對(duì)于大多數(shù)發(fā)展中城市來(lái)說(shuō)，很多人認(rèn)為新加坡的案例并沒(méi)有太多的借鑒意義。首先，許多社區(qū)缺乏調(diào)動(dòng)所需的大量資金來(lái)支持基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的能力。其次，城市交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目難以規(guī)劃和實(shí)施，尤其是在人口密集的地區(qū)，征地和安置問(wèn)題可能極其復(fù)雜。

4、智能建筑

智能建筑的蓬勃發(fā)展對(duì)智慧城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展至關(guān)重要。智能建筑是指使用基于數(shù)字的自動(dòng)程序來(lái)生成建筑系統(tǒng)的建筑，包括照明、處理設(shè)備、管道、門(mén)禁系統(tǒng)、數(shù)字標(biāo)牌、尋路系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。簡(jiǎn)而言之，其是一個(gè)充滿(mǎn)活力、會(huì)呼吸的有機(jī)體的建筑。這種現(xiàn)代建筑的一個(gè)顯著特征是基氣候適應(yīng)能力，在氣候問(wèn)題日益惡化的背景下具有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)。科技進(jìn)步的建筑可以輕松減少資源使用和提高能源效率，簡(jiǎn)化維護(hù)，降低運(yùn)營(yíng)成本，并為居住者提供更清潔的環(huán)境。

智能建筑的一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性例子是阿姆斯特丹的TheEdge。據(jù)彭博社報(bào)道，Edge是世界上最智能、最環(huán)保的建筑，其可持續(xù)性得分最高:98.4%。建筑內(nèi)部安裝了28000多個(gè)傳感器，通過(guò)手機(jī)應(yīng)用程序連接每個(gè)人。最前衛(wèi)的功能是，智能建筑可以記住每位員工的時(shí)間表，為他們提供去哪里的指示，以確保他們?cè)谡_的時(shí)間出現(xiàn)在正確的地方。

盡管具有革命性，但智能建筑的未來(lái)仍面臨著許多困難。架構(gòu)專(zhuān)家提出了五個(gè)主要問(wèn)題:收購(gòu)成本和投資障礙、網(wǎng)絡(luò)安全不信任、適當(dāng)?shù)囊?guī)劃和充分的維護(hù)、集成不足和文化響應(yīng)能力。雖然智能建筑以人為本，但數(shù)字連接和個(gè)人隱私之間的界限似乎很模糊。