當前,全球範圍內城市化進程不斷推進。隨著互聯網和資訊化的發展,在雲平台、大數據和物聯網等技術的支持下,率先在美國「智慧星球」概念下誕生的「智慧城市」,逐漸成為當今世界各國城市建設的發展趨勢和選擇。
一、國際案例
自21世紀初期,美國、英國、德國、荷蘭、日本、新加坡、韓國等,先一步開展了智慧城市的實踐,誕生了許多經典案例。
1.迪比克
1.迪比克
Dubuque Uses Cloud Computing and Sensors to Build |
美國第一個智慧城市,也是世界第一個智慧城市,它的特點是重視智慧化建設。為了保持迪比克市宜居的優勢,並且在商業上有更大發展,市政府與IBM合作,計劃利用物聯網技術,將城市的所有資源數位化,並連接起來,含水、電、油、氣、交通、公共服務等,進而透過監測、分析和整合各種數據智慧化地響應市民的需求,並降低城市的能耗和成本。
該市率先完成了水電資源的數據建設,給全市住戶和商鋪安裝數控水電計量器,不僅記錄資源使用量,還利用低流量感測器技術預防資源洩漏。儀器記錄的數據會即時反映在綜合監測平台上,以便進行分析、整合和公開展示。
該市率先完成了水電資源的數據建設,給全市住戶和商鋪安裝數控水電計量器,不僅記錄資源使用量,還利用低流量感測器技術預防資源洩漏。儀器記錄的數據會即時反映在綜合監測平台上,以便進行分析、整合和公開展示。
2. 紐約
NFPA Journal - In Pursuit of Smart, November December 2014 |
透過數據挖掘,有效預防了火災。據統計,紐約大約有100萬棟建築物,平均每年約有3000棟會發生嚴重的火災。紐約消防部門將可能導致房屋起火的因素,細分為60個,諸如是否是貧窮、低收入家庭的住房,房屋建築年代是否久遠,建築物是否有電梯等。
除去危害性較小的小型獨棟別墅或聯排別墅,分析人員透過特定算法,對城市中33萬棟需要檢驗的建築物,單獨進行打分,計算火災危險指數,劃分出重點監測和檢查對象。
目前數據監測項目擴大到2400餘項,諸如學校、圖書館等人口密集度高的場所也涵蓋了。儘管公眾對數據分析,和防範措施的有效性之間的關係,心存疑慮,但是火災數量確實下降了。
除去危害性較小的小型獨棟別墅或聯排別墅,分析人員透過特定算法,對城市中33萬棟需要檢驗的建築物,單獨進行打分,計算火災危險指數,劃分出重點監測和檢查對象。
目前數據監測項目擴大到2400餘項,諸如學校、圖書館等人口密集度高的場所也涵蓋了。儘管公眾對數據分析,和防範措施的有效性之間的關係,心存疑慮,但是火災數量確實下降了。
3. 芝加哥
Smart Everything: Even Lamp Posts Are Now Connected |
透過「路燈桿裝上感測器」,進行城市數據挖掘。在人們的生活裡,無處不在的感測器,被應用在了芝加哥市的街邊燈柱上。透過「燈柱感測器」,可以收集城市路面資訊,檢測環境數據,如空氣品質、光照強度、噪音水平、溫度、風速。
芝加哥城市資訊技術委員會提供的資料顯示,「燈柱感測器」不會侵犯個人隱私,它只偵測信號,不記錄行動設備的MAC和藍牙地址。
在今後幾年「燈柱感測器」將分批安裝,全面佔領芝加哥市的大小街區,每台感測器設備初次採購和安裝調試成本,在215~425美元之間,運行後的年平均用電成本約為15美元。該項目得到了思科、英特爾、高通、斑馬技術(Zebra Technologies)、摩托羅拉,以及施耐德等公司的技術和資金支持。
芝加哥城市資訊技術委員會提供的資料顯示,「燈柱感測器」不會侵犯個人隱私,它只偵測信號,不記錄行動設備的MAC和藍牙地址。
在今後幾年「燈柱感測器」將分批安裝,全面佔領芝加哥市的大小街區,每台感測器設備初次採購和安裝調試成本,在215~425美元之間,運行後的年平均用電成本約為15美元。該項目得到了思科、英特爾、高通、斑馬技術(Zebra Technologies)、摩托羅拉,以及施耐德等公司的技術和資金支持。
4. 西雅圖
Microsoft Build to move to Seattle next year as Microsoft announces ... |
利用數據節省電力能源。該市與微軟和埃森哲(Accenture)合作了一個試驗項目,以減少該地區的能源使用。該項目收集並分析,從市區建築物管理系統中,得來的眾多數據集,透過預測分析,找出哪裡可以減少能源使用,或者根本不需要使用能源。項目的目標,是將該地區的電力消耗減少25%。
5. 倫敦
Vehicle-to-grid feasibility project for London - Smart Cities World |
利用數據管理交通。在2012年奧運會期間,負責運行倫敦公共交通網路的公共機構「倫敦運輸(Transport for London)」,在使用者增加25%的情況下,使用收集自閉路電視攝影機、地鐵票卡、行動電話和社交網路的即時資訊,確保火車和公共接駁路線只有限地中斷,從而保證交通順暢。
6. 格洛斯特
Smarthouse Magazines |
也是充分利用了感測器,建立了「智慧屋」試點。感測器安裝在房子周圍,傳回的資訊,使中央電腦能夠控制各種家庭設備。智慧屋裝有以電腦終端為核心的監測、通訊網路,使用紅外線和感應式坐墊,可以自動監測老年人在屋內的走動。
屋中配有醫療設備,可以為老年人測心率和血壓等,並將測量結果,自動傳輸給相關醫生。
屋中配有醫療設備,可以為老年人測心率和血壓等,並將測量結果,自動傳輸給相關醫生。
7.阿姆斯特丹
是世界上最早開始智慧城市建設的城市之一,同時是歐洲智慧城市建設的典範。作為荷蘭最大的城市,阿姆斯特丹共有40多萬戶家庭,二氧化碳排放量佔全國的三分之一。
為了改善環境問題,該市啓動了West Orange和Geuzenveld兩個項目,透過節能智慧化技術,降低二氧化碳排放量和能量消耗。還實施了Energy Dock項目,在阿姆斯特丹港口的73個靠岸電站中,配備了154個電源接入口,便於游船與貨船充電,利用清潔能源發電,取代原先污染較大的燃油發動機。
為了節省能源,啓動了智慧大廈項目,在未給大廈的辦公和住宿功能,帶來負面影響的前提下,將能源消耗減小到最低程度,同時在大樓能源使用的具體數據分析的基礎上,使電力系統更有效地運行。
為建設可持續公共空間,啓動了氣候街道(The Climate Street)項目,舒解烏特勒支大街的堵塞。
為了改善環境問題,該市啓動了West Orange和Geuzenveld兩個項目,透過節能智慧化技術,降低二氧化碳排放量和能量消耗。還實施了Energy Dock項目,在阿姆斯特丹港口的73個靠岸電站中,配備了154個電源接入口,便於游船與貨船充電,利用清潔能源發電,取代原先污染較大的燃油發動機。
為了節省能源,啓動了智慧大廈項目,在未給大廈的辦公和住宿功能,帶來負面影響的前提下,將能源消耗減小到最低程度,同時在大樓能源使用的具體數據分析的基礎上,使電力系統更有效地運行。
為建設可持續公共空間,啓動了氣候街道(The Climate Street)項目,舒解烏特勒支大街的堵塞。
8.斯德哥爾摩
How the smart city develops - City of Stockholm |
在治理交通擁堵方面,取得了卓越的成績。瑞典國家公路管理局,和斯德哥爾摩市政廳,透過智慧交通的建設,既舒解了城市交通堵塞,又減少了空氣污染問題。現在智慧交通系統,已經成為斯德哥爾摩的代表標籤。
該市在通往市中心的道路上,設置了18個路邊監視器,利用RFID 辨識、雷射掃描和自動拍照等技術,實現了對一切車輛的自動辨識。
借助這些設備,該市在週一至週五6時30分至18時30分之間,對進出市中心的車輛收取塞車稅,從而使交通堵塞水準降低了25%,同時溫室氣體排放量減少了40%。
該市在通往市中心的道路上,設置了18個路邊監視器,利用RFID 辨識、雷射掃描和自動拍照等技術,實現了對一切車輛的自動辨識。
借助這些設備,該市在週一至週五6時30分至18時30分之間,對進出市中心的車輛收取塞車稅,從而使交通堵塞水準降低了25%,同時溫室氣體排放量減少了40%。
9.哥本哈根
These RFID Tags Allow Danish Cyclists To Turn Traffic Lights Green ... |
素有「自行車之城」稱號,在綠色交通方面成績斐然。為促使市民使用二氧化碳排放量最少的軌道交通,該市透過統籌規劃,力保市民在家門口1公里之內,就能使用到軌道交通。
對1公里路內的交通,推廣使用一種智慧型自行車。這種自行車的車輪,裝有可以儲存能量的電池,並在車把手上安裝了RFID 辨識(稱之RFIT)或是全球定位系統(GPS),可匯聚成「自行車流」,透過信號系統保障出行暢通。
與此同時,市政府大力完善沿途配套設施建設,如建立服務站點、提供簡便修理工具等,為自行車出行提供便利。據稱 2015年,哥本哈根市民往返城郊,選擇自行車出行的人數比例,已達到50%。
對1公里路內的交通,推廣使用一種智慧型自行車。這種自行車的車輪,裝有可以儲存能量的電池,並在車把手上安裝了RFID 辨識(稱之RFIT)或是全球定位系統(GPS),可匯聚成「自行車流」,透過信號系統保障出行暢通。
與此同時,市政府大力完善沿途配套設施建設,如建立服務站點、提供簡便修理工具等,為自行車出行提供便利。據稱 2015年,哥本哈根市民往返城郊,選擇自行車出行的人數比例,已達到50%。
10. 里昂
Aimsun Live for real-time traffic management | Aimsun |
該市與IBM的研究人員聯手,建立了一個可以幫助減少道路交通堵塞的系統,使用即時交通路況報告,來檢測和預測交通堵塞。如果營運業者看到,可能會發生交通堵塞,就可以相應地調整交通信號,以保持平穩的車流。
該系統在緊急情況下尤其有用,比如在救護車前往醫院的途中。隨著時間的推移,系統中的算法,將從最成功的建議中「學習」,並將這些知識應用到將來的預測當中。
該系統在緊急情況下尤其有用,比如在救護車前往醫院的途中。隨著時間的推移,系統中的算法,將從最成功的建議中「學習」,並將這些知識應用到將來的預測當中。
11. 巴塞隆納
Smart City Barcelona -Smart Cities- Digitizing India, Moneycontrol |
大力採用感測器,使城市管理更便捷。在該市高新技術中心的試驗區內,一個紅綠燈上的小黑盒子,可以給附近盲人手中的接收器發送信號,並引發接收器震動,提醒他已經到達了路口;地上小突起形狀的東西,就是停車感測器,司機只需下載一種專門應用程序,就能夠根據感測器發來的資訊,獲知空車位資訊;
巴塞羅那宏偉的聖家族大教堂,也建立了完善的停車感測器系統,以引導大客車停放;試驗區草地上鋪滿了感測器——濕度感測器,它能感知地面的溫度,以確定何時應該給草地澆水;鋪設在垃圾箱上的感測器,能夠檢測到垃圾箱是否已裝滿,垃圾箱上還裝有氣味感測器,如果垃圾箱的氣味超出正常標準,感測器就會自動發出警報,進行提醒。
巴塞羅那宏偉的聖家族大教堂,也建立了完善的停車感測器系統,以引導大客車停放;試驗區草地上鋪滿了感測器——濕度感測器,它能感知地面的溫度,以確定何時應該給草地澆水;鋪設在垃圾箱上的感測器,能夠檢測到垃圾箱是否已裝滿,垃圾箱上還裝有氣味感測器,如果垃圾箱的氣味超出正常標準,感測器就會自動發出警報,進行提醒。
12.桑坦德
作為歐洲數據最密集的城市,在歐盟委員會800萬歐元的資助下,歐洲的大學和電信商,聯合在市區安裝了,各種類型共計大約1.8萬個,固定和移動感測器。
感測器除了用於監測空氣污染、噪音和其他環境條件,還會在垃圾箱需要清空或路燈燒壞、關掉時有所指示。埋在路面下的感測器,可檢測露天停車位,將資訊轉發至安裝有數位顯示看板的主要路口,幫助引導司機尋找最近的停車位。
另外,居民可以使用智慧手機,利用由位於全市旅遊景點、商店、公車站等處的2600個光學和無線標籤,組成的「增強現實」系統,方便地在線獲得,關於這些地點的各類相關資訊。
感測器除了用於監測空氣污染、噪音和其他環境條件,還會在垃圾箱需要清空或路燈燒壞、關掉時有所指示。埋在路面下的感測器,可檢測露天停車位,將資訊轉發至安裝有數位顯示看板的主要路口,幫助引導司機尋找最近的停車位。
另外,居民可以使用智慧手機,利用由位於全市旅遊景點、商店、公車站等處的2600個光學和無線標籤,組成的「增強現實」系統,方便地在線獲得,關於這些地點的各類相關資訊。
13.新加坡
Singapore: The World's First Smart Nation – Wireless Broadband Alliance |
新加坡於2006年推出《智慧國2015計劃》,政府門戶網站公開了50多個政府部門的5000多個數據集。新加坡建立起一個「以市民為中心」,市民、企業、政府合作的電子政府體系,讓市民和企業,能隨時隨地參與到各項政府機構事務中。
在交通領域,新加坡推出了電子道路收費系統(Electric Road Pricing)等多個智慧交通系統。在醫療領域,開發了綜合醫療資訊平台。
在教育領域,透過利用資訊通信技術,大大提升了學生對學習的關注度。在文化領域,國家圖書館部署了一套靈活,而性能超強的大數據架構,透過雲端計算的模式,處理從策略、試做到實際業務的不同分析需求,提供高性價比的解決方案。
在交通領域,新加坡推出了電子道路收費系統(Electric Road Pricing)等多個智慧交通系統。在醫療領域,開發了綜合醫療資訊平台。
在教育領域,透過利用資訊通信技術,大大提升了學生對學習的關注度。在文化領域,國家圖書館部署了一套靈活,而性能超強的大數據架構,透過雲端計算的模式,處理從策略、試做到實際業務的不同分析需求,提供高性價比的解決方案。