直到最近，城市的領(lǐng)導者們還認為智能技術(shù)主要是在幕后提高效率的工具。如今，科技正更直接地融入到居民的生活中。智能手機已成為城市的關(guān)鍵，將有關(guān)運輸、交通、醫(yī)療服務(wù)、安全警報和社區(qū)新聞的即時資訊傳遞給數(shù)百萬人。
經(jīng)過10年的反復(fù)試驗，市政領(lǐng)導們意識到，智能城市戰(zhàn)略應(yīng)該以人為本。“智能”不只是在傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施中安裝數(shù)字接口或精簡城市運營。它還涉及有目的地使用技術(shù)和數(shù)據(jù)，以做出更好的決定并提供更好的生活質(zhì)量。
生活質(zhì)量包括很多方面，從居民呼吸的空氣到他們在走在街上時的安全感。麥肯錫全球研究所的最新報告《智慧城市:更宜居未來的數(shù)字解決方案》(PDF-6MB)分析了數(shù)十個數(shù)字應(yīng)用程序如何解決這些實際的以及民眾最關(guān)心的問題。報告發(fā)現(xiàn)，城市可以利用智能技術(shù)，將一些關(guān)鍵的生活質(zhì)量指標提高10%到30%，這些改善指標包括挽救生命、減少犯罪事件、縮短通勤時間、減少健康負擔以及避免碳排放。
1.建設(shè)智能城市靠什么?
2.智能城市技術(shù)在改善城市生活質(zhì)量方面具有巨大且尚未實現(xiàn)的潛力
3.看看目前在全球50個城市的部署情況可以發(fā)現(xiàn)，即使是最先進的城市也依然有很長的路要走。
4.智能城市改變了基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟性，為建立合作伙伴關(guān)系和私營部門的參與創(chuàng)造了機會
建設(shè)智能城市靠什么?
智能城市利用數(shù)據(jù)和數(shù)字技術(shù)來做出更好的決策，并提高生活質(zhì)量。更全面、更實時的數(shù)據(jù)讓政府能夠觀察事態(tài)的發(fā)展，了解需求模式的變化，并以更快、更低成本的解決方案做出反應(yīng)。
智能城市的建設(shè)主要依靠三個層面的協(xié)同合作(圖1)。第一個是技術(shù)層面，其中包括一個通過高速通訊網(wǎng)絡(luò)將大量智能手機和傳感器連接起來。第二層由特定的應(yīng)用程序組成。將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為警報、洞察和操作需要的合適工具，這需要技術(shù)提供者和應(yīng)用程序開發(fā)人員參與進來。第三層是城市、公司和公眾的使用。許多應(yīng)用程序只有在被廣泛采用并涉及行為改變時才算成功。他們鼓勵人們在非工作時間使用交通工具、改變路線、減少能源和水的使用，并在一天中的不同時間段這樣做，通過預(yù)防性的自我護理減少醫(yī)療系統(tǒng)的壓力。
智能城市技術(shù)在改善城市生活質(zhì)量方面具有巨大且尚未實現(xiàn)的潛力
麥肯錫全球研究所評估了智能城市應(yīng)用程序如何影響不同的生活質(zhì)量維度:安全、時間和便捷、健康、環(huán)境質(zhì)量、社會聯(lián)系和公民參與、工作和生活成本。廣泛研究的結(jié)果反映了這樣一個事實，即應(yīng)用程序在不同城市間的表現(xiàn)不同，這是由于原有基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)和基線起點等因素造成的。
應(yīng)用程序可以幫助城市打擊犯罪，改善其他一些公共安全問題
部署一系列應(yīng)用程序達到的最大效果可能會減少8 - 10%的死亡率(從兇殺、道路交通和火災(zāi)中實現(xiàn))。在一個人口500萬的高犯罪率城市，這意味著每年可以挽救多達300條生命。襲擊、搶劫、入室盜竊和汽車盜竊的案件可以減少30%到40%。最重要的是，可以給居民行動自由和生活和諧帶來巨大好處。
技術(shù)并不能快速解決犯罪問題，但機構(gòu)可以利用數(shù)據(jù)更有效地部署稀缺資源和人員。例如，實時犯罪地圖利用統(tǒng)計分析來突出模式，而預(yù)測警務(wù)則先行一步，預(yù)計犯罪案件的發(fā)生并將其扼殺在“搖籃”中。當事件發(fā)生時，槍擊探測、智能監(jiān)控和家庭安全系統(tǒng)等應(yīng)用程序可以加速執(zhí)法響應(yīng)。但必須以保護公民自由、避免將特定社區(qū)或人口群體定罪的方式部署數(shù)據(jù)驅(qū)動的警務(wù)。數(shù)據(jù)驅(qū)動的警務(wù)必須以保護公民自由并避免將特定社區(qū)或人口群體定為刑事犯罪的方式進行部署。
當生命危在旦夕時，必須要爭分奪秒。這使得在到達緊急情況現(xiàn)場時，對第一反應(yīng)者來說速度至關(guān)重要。智能系統(tǒng)可以優(yōu)化呼叫中心和現(xiàn)場操作，而搶占交通信號為急救車輛提供了一條無障礙通道。這些類型的應(yīng)用程序可以將緊急響應(yīng)時間減少20%到35%。對于一個響應(yīng)時間僅為八分鐘的城市來說，依然可以減少差不多兩分鐘。一個平均響應(yīng)時間為50分鐘的城市，可能會減少17分鐘以上。
智能城市技術(shù)可以使日常通勤速度更快，煩惱更少
世界各地數(shù)以千萬計的城市居民，他們要么在交通堵塞中要么在擁擠的公共汽車和火車上，開始和結(jié)束每一天的工作。改善日常通勤狀況對生活質(zhì)量至關(guān)重要。
到2025年，部署智能移動應(yīng)用程序的城市有可能將通勤時間平均減少15%到20%，有些人甚至可以享受更大削減幅度。每個應(yīng)用程序的潛在關(guān)聯(lián)是非常靈活的，這取決于每個城市的密度、現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施和通勤模式。在一個交通工具十分密集的城市，智能技術(shù)可以讓通勤者每天節(jié)省15分鐘。在一個通勤比較不便的發(fā)展中城市，改善時間可能是每天20到30分鐘。
一般來說，擁有密集且便捷的交通系統(tǒng)的城市可以使乘客從簡化體驗的應(yīng)用程序中受益。使用數(shù)字標識或移動應(yīng)用程序來提供關(guān)于延遲的實時信息，可以使乘客及時調(diào)整他們的路線。在現(xiàn)有的物理基礎(chǔ)設(shè)施上安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以幫助車組人員在故障和延誤發(fā)生之前解決問題。
緩解道路擁堵的應(yīng)用程序在私人駕車出行盛行或公交車為主要交通方式的城市更為有效。在發(fā)展中國家的城市中，大多數(shù)人都是乘公交車出行，交通信號智能同步有可能將平均通勤時間減少5%以上。實時導航可以提醒司機延誤情況并幫助他們選擇最快的路線。智能停車應(yīng)用程序向他們提供直接可用的停車位信息，從而減少了在城市街區(qū)四處尋找車位的時間。
城市可以成為改善健康的催化劑
盡管目前還沒有充分利用一些平臺來解決健康問題，但城市的絕對密度使它們成為關(guān)鍵。我們認識到技術(shù)在醫(yī)療保健中的作用是廣泛的，并且隨著時代的發(fā)展而不斷發(fā)展，因此我們只分析那些為城市提供發(fā)揮空間的數(shù)字應(yīng)用程序。我們量化了它們對傷殘調(diào)整壽命年 (DALYs)的潛在影響，傷殘調(diào)整壽命年是世界衛(wèi)生組織(World Health Organization)用來傳達全球疾病負擔的主要指標，它不僅反映了因過早死亡而喪失的生命數(shù)年，還反映了因殘疾或喪失能力而喪失的生產(chǎn)和健康生命年數(shù)。如果城市將應(yīng)用程序(包括我們分析中提到的)部署到發(fā)揮最充分的效果，我們將看到傷殘調(diào)整壽命年可能會降低8%到15%。
在發(fā)達國家，幫助預(yù)防、治療和監(jiān)測慢性疾病(如糖尿病或心血管疾病)的應(yīng)用程序可能會產(chǎn)生最大的效果。遠程患者監(jiān)測系統(tǒng)有可能將高收入城市的健康負擔降低4%以上。這些系統(tǒng)使用數(shù)字設(shè)備進行生命體征檢測，然后將它們安全地傳輸給另一個地方的醫(yī)生進行評估。這些數(shù)據(jù)可以在需要早期干預(yù)時提醒患者和醫(yī)生，避免出現(xiàn)并發(fā)癥和住院。
城市可以使用數(shù)據(jù)和分析來識別具有較高風險特征的人口群體和更精確的干預(yù)目標。所謂的移動醫(yī)療(mHealth)干預(yù)措施可以發(fā)出有關(guān)疫苗接種、衛(wèi)生設(shè)施、安全性行為和堅持抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療方案的挽救生命的信息。在嬰兒死亡率較高的低收入城市，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)僅關(guān)注孕產(chǎn)婦和兒童健康的干預(yù)措施，可使傷殘調(diào)整壽命年降低5%以上。如果發(fā)展中城市使用傳染性疾病監(jiān)測系統(tǒng)，在快速蔓延的疫情之前搶先一步進行干預(yù)，就有可能再減少5%。通過視頻會議提供臨床咨詢的遠程醫(yī)療，也可以在醫(yī)生短缺的低收入城市挽救生命。
智慧城市可以提供更清潔、更可持續(xù)的環(huán)境
隨著城市化、工業(yè)化和消費的增長，環(huán)境壓力成倍增加。建筑自動化系統(tǒng)、浮動電價和一些移動性應(yīng)用等應(yīng)用程序可以將排放量減少10%到15%。
與先進的具有數(shù)字反饋信息的計量器相結(jié)合的耗水量跟蹤，可以推動人們節(jié)約用水，在住宅用水量較高的城市，耗水量將減少15%。在發(fā)展中國家的許多地區(qū)，最大的水資源浪費是管道泄漏。部署傳感器和分析器可以減少25%的損失。像“誰扔誰付費”這樣的數(shù)字跟蹤應(yīng)用程序可以將人均固體垃圾的數(shù)量減少10%到20%?？偟膩碚f，城市居民每人每天可以節(jié)約25到80公升的水，每年減少30到130公斤的不可回收的固體垃圾。
空氣質(zhì)量傳感器不會自動解決產(chǎn)生污染的原因，但它們可以識別污染源，并為進一步的行動提供依據(jù)。在不到一年的時間里，北京通過密切跟蹤污染源，并相應(yīng)地控制交通和建筑，將致命的空氣污染物減少了大約20%。通過智能手機應(yīng)用程序告知公眾實時空氣質(zhì)量信息，個人可以采取保護措施。根據(jù)目前的污染水平，這可以減少3%到15%的負面健康影響。
智慧城市可以創(chuàng)造一種新型的數(shù)字城市公共空間，增強社會聯(lián)系
社區(qū)很難量化，但麥肯錫全球研究所調(diào)查了城市居民，確定與當?shù)毓賳T溝通的數(shù)字渠道以及促進真實世界互動的數(shù)字平臺(如Meetup和Nextdoor)是否會產(chǎn)生影響。我們的分析表明，使用這些類型的應(yīng)用程序可以使與當?shù)厣鐓^(qū)有互動的居民的比例增加近一倍，并且?guī)缀跏桥c當?shù)卣谢拥娜说娜丁?/p>
建立公共機構(gòu)和地方機構(gòu)之間的雙向溝通渠道可以使城市政府更具響應(yīng)性。許多城市機構(gòu)在社交網(wǎng)絡(luò)上一直很活躍，還有一些機構(gòu)開發(fā)了自己的市民互動應(yīng)用程序。除了傳播信息外，這些渠道還為居民關(guān)注報告、收集數(shù)據(jù)或參與規(guī)劃問題提供了渠道。巴黎已經(jīng)實施了一項參與式預(yù)算，邀請任何人發(fā)表自己對項目的看法，然后通過在線投票來決定哪些項目值得資助。
建設(shè)一座智能的城市并不是一種為就業(yè)創(chuàng)造機會的策略，但是智能的解決方案可以使當?shù)氐膭趧恿κ袌龈行剩⑶夷苌晕⒔档蜕畛杀?/p>
許多地方官員想知道，建設(shè)一座智能的城市是否會帶來高薪的科技工作，還是會加速自動化浪潮。我們的分析發(fā)現(xiàn)對正式就業(yè)有輕微的正面影響。智能技術(shù)將直接減少一些工作(如市政府的行政和現(xiàn)場工作崗位)，同時會創(chuàng)造其他一些工作崗位(如維護、駕駛和臨時安裝工作)。電子職業(yè)中心可以創(chuàng)造更有效的招聘機制，吸引更多失業(yè)和不活躍的人進入職場，從而產(chǎn)生適度的積極影響。數(shù)據(jù)驅(qū)動的正規(guī)教育和在線再培訓項目可以提高一座城市的技能儲備。政府職能的數(shù)字化，如商業(yè)許可、申請和納稅申報等，可以使當?shù)仄髽I(yè)擺脫繁文縟節(jié)的束縛，從而形成更具有創(chuàng)業(yè)精神的商業(yè)環(huán)境。
世界上許多最具活力、最令人向往的城市都存在嚴重的住房短缺，租金和房價大漲。擴大住房供應(yīng)可以降低這些成本。在許多地方，官僚主義阻礙了土地收購、環(huán)境研究、設(shè)計審批和許可。將這些過程數(shù)字化可以消除風險和拖延，鼓勵更多的建設(shè)。此外，大多數(shù)城市都有大量閑置的土地，這些土地可以用來建設(shè)住房。創(chuàng)建開源碼的地籍數(shù)據(jù)庫可以幫助識別開發(fā)地塊。
智能應(yīng)用程序可以在其他領(lǐng)域節(jié)省開支，比如鼓勵更有效地使用基礎(chǔ)設(shè)施和醫(yī)療保健系統(tǒng)。家庭安全系統(tǒng)、個人提醒設(shè)備和穿戴方式等產(chǎn)品都涉及消費者購買，但它們提供許多人愿意支付的價值。移動應(yīng)用程序也提供了新的價值，盡管網(wǎng)約車可能會鼓勵人們比以前更多的使用汽車出行。然而，網(wǎng)約車和其他分享應(yīng)用程序可能會使一些人放棄私家車。麥肯錫全球研究所估計，普通人在出行的年度支出中可以節(jié)省多達3%的開支。
看看目前在全球50座城市的進展情況，即使是最先進的城市也依然有很長的路要走。
麥肯錫全球研究所拍攝了全球50座城市的部署快照，并不是為了夸耀全球最智能的城市，而是為了展示全球智能城市的部署情況。這包括評估每座城市的技術(shù)基礎(chǔ)，當前應(yīng)用程序的推廣和公眾采用情況。
我們對每個城市的技術(shù)基礎(chǔ)的看法都著眼于傳感器和設(shè)備的范圍、通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量以及現(xiàn)有的開放數(shù)據(jù)門戶。其中最先進的是阿姆斯特丹、紐約、首爾、新加坡和斯德哥爾摩，但即使是這些領(lǐng)先者，也只能達到如今構(gòu)成全面技術(shù)基礎(chǔ)的約三分之二?？偟膩碚f，中國、東亞、歐洲和北美的城市都有相對強大的技術(shù)基礎(chǔ)，中東的一些城市也是如此。但在非洲、印度和拉丁美洲則落后于其他國家，尤其是在安裝傳感器層方面，這需要需要投入大量的資本。
我們使用當前智能應(yīng)用程序的檢查表來評估每個城市的進展情況。流動性一直是大多數(shù)城市的首要任務(wù)，但總體上采用的應(yīng)用程序數(shù)量最多的地方——倫敦、洛杉磯、紐約、首爾、深圳和新加坡——已經(jīng)擴展到多個領(lǐng)域。一些城市還沒有采用具有最大潛力的應(yīng)用程序來解決它們的一些優(yōu)先問題。
智能城市改變了基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟性，為建立伙伴關(guān)系和私營部門的參與創(chuàng)造了空間
智能城市技術(shù)幫助城市從他們的資產(chǎn)中獲益良多，無論是他們擁有廣泛的遺留系統(tǒng)還是從零開始建設(shè)。沒有必要投資于實物資產(chǎn)和維護，但智能技術(shù)可以在核心組件升級時添加新功能。
基礎(chǔ)設(shè)施投資一度將城市鎖定在資本密集型和長期性的計劃之中。現(xiàn)在，利用傳統(tǒng)建筑和智能解決方案的合適組合，它們可以更動態(tài)地響應(yīng)需求的變化。如果人口增長在偏遠的地區(qū)飆升，增加新的地鐵或公交線路以及隨之而來的車組擴建可能需要數(shù)年時間。相比之下，私人運營的按需小型公共汽車服務(wù)卻可以快速投入使用。
城市政府不必是各種服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的唯一資助者和經(jīng)營者。雖然我們所審查的大部分申請將由公共部門執(zhí)行，但大部分初始投資可能來自私營部門(表2)。公共融資可能只針對那些必須由政府提供的公共產(chǎn)品。此外，公共部門需要進行的初始投資中有一半以上將產(chǎn)生積極的財政回報，這就為建立伙伴關(guān)系打開了大門。
更多參與者的加入將會產(chǎn)生積極影響，因為它增加了對應(yīng)用可用數(shù)據(jù)的創(chuàng)造力。當私營創(chuàng)新部門有序地涌現(xiàn)時，政府的角色可能包括監(jiān)管、召集關(guān)鍵參與者、提供補貼或改變購買決策。一些城市沒有采取總體規(guī)劃的方法，而是將自己定位為生態(tài)系統(tǒng)，創(chuàng)建聯(lián)盟甚至是物理協(xié)作空間。
一些城市正在借助其內(nèi)在的優(yōu)勢(如財富、密度和現(xiàn)有的高科技產(chǎn)業(yè))開始進行轉(zhuǎn)變。但即便是那些缺乏這些要素的地方，也可以憑借遠見、良好的管理、愿意打破常規(guī)行事方式的意愿，以及滿足居民需求的不懈承諾，讓自己與眾不同。私營部門還有許多發(fā)揮空間，每個人都應(yīng)該被授權(quán)去塑造他們稱之為家的城市的未來。
