美國智慧城市有什么特點?
智慧城市是如何改變美國人生活的?
智慧城市面臨哪些挑戰(zhàn)?
目前，美國各大城市都在努力通過信息技術的創(chuàng)新提高效率和可持續(xù)性，以此來吸引創(chuàng)業(yè)公司和大公司入駐，實現(xiàn)地區(qū)就業(yè)增長。美國的一些大公司，例如谷歌，微軟，IBM等都在向城市提供服務。
2008年11月，IBM首席執(zhí)行官彭明盛在美國智庫外交關系委員會的一次發(fā)言中拋出了IBM的“智慧星球”計劃，而該計劃中的一個項目叫做“更智慧的城市”。這是“智慧城市”的概念首次被提出。
2015年9月白宮提出智慧城市計劃，提供了一系列的資金扶持。同時，政府大力支持智慧城市與私營公司及高等教育院校之間進行合作和知識共享。
經(jīng)過近幾年的發(fā)展，美國智慧城市發(fā)展狀況整體已較為均衡，正逐步成為集信息技術和社會創(chuàng)新概念下的城市形態(tài)。
美國智慧城市的特點
美國智慧城市主要有三個特點:
①以政府機構主導運作機制，同時通過將頂尖企業(yè)作為智慧城市建設的核心力量，最終形成政府同企業(yè)、科研機構等多方協(xié)同投資建設的模式。
② 更注重以信息基礎設施建設拉動本國經(jīng)濟的提升。
③ 主要應用為公共設施建設類。城市政府主要關注網(wǎng)絡與信息技術研發(fā)，旨在強化城市服務供給、改善交通、應對氣候變化和刺激經(jīng)濟復蘇。
智慧城市之爭
中等城市渴望突破
美國一些主要城市希望通過智慧城市項目來解決部分特殊問題。Axios援引全國城市解決方案中心主任Brooks Rainwater的說法，兩個共同的主題是:實現(xiàn)環(huán)境目標以及改善交通運輸。
例如，當市中心十字路口的傳感器監(jiān)控到有行人需要過馬路，可通過電腦系統(tǒng)指示行人紅綠燈變綠。在高峰時段，向通勤者和公共交通司機發(fā)送實時路況通知。
目前，美國各大城市都在努力通過信息技術的創(chuàng)新提高效率和可持續(xù)性，以此來吸引創(chuàng)業(yè)公司和大公司入駐，實現(xiàn)地區(qū)就業(yè)增長。美國的一些大公司，例如谷歌，微軟，IBM等都在向城市提供服務。
IHS Markit咨詢公司曾聯(lián)合美國市長聯(lián)盟就美國智慧城市發(fā)展狀態(tài)進行深入調(diào)研。根據(jù)其對美國28個州的54個城市在內(nèi)，于2015-2017年之間所做的統(tǒng)計顯示，在335個智慧城市實施項目中，大城市有69 個，中等城市含168個，小城鎮(zhèn)為98個;459個智慧城市規(guī)劃項目中，大城市有103個，中等城市含225個，小城市為131個。
可以看出，中等城市在項目比例上要高于大城市，從側面反映出中等城市希望借助智慧城市的概念突破自身局限。因人口規(guī)模更加合適，有利于城市信息技術的推廣及應用。
2009 年9 月，美國中等型城市迪比克市宣布將建成世界上首個一體化的“智能城市”， 建設智能的水、電和交通運輸。目前， 迪比克市智能水表項目已經(jīng)取得成效，不僅為城市節(jié)省了大量用水，并且因為智能水表自動抄表(AMR)功能，為城市每年節(jié)省144000 美元的人工費用。
除迪比克外，同為中等城市的丹佛也已成為智能城市項目的試驗平臺。松下在丹佛機場的項目負責人喬治卡拉揚尼斯在接受Axios采訪時說，讓城市變得更聰明，更多的是商業(yè)模式的挑戰(zhàn)，而不是技術挑戰(zhàn)。
智慧城市如何改變美國人的生活
防范于未然
城市利用數(shù)據(jù)最創(chuàng)新的方式--預見問題。
預見火災致死的風險。雖然美國全國數(shù)據(jù)有所下降，但僅2015年就有2685名市民死于建筑火災，煙霧報警器在阻止火災死亡中扮演重要角色。非盈利組織美國防火協(xié)會宣布一個煙霧報警器可以減半家庭火災的死亡率。
和很多城市一樣，新奧爾良有一個由消防部負責的煙霧報警器發(fā)放項目。但直到最近發(fā)生了悲劇之后，相關部門才著手確保煙霧報警器進入每家每戶，市民開始主動索要報警器(有一家五口包括三個孩子、媽媽及奶奶在火災中無一幸免)。
借助人口普查和其他數(shù)據(jù), 新奧爾良公布了失蹤煙霧報警器和火災死亡的風險性, 協(xié)助官員高校發(fā)放煙霧探測器。 圖片: 新奧爾良/OPA
負責安全的辦公室主任Oliver Wise安排人口統(tǒng)計局做了兩項調(diào)查，確定沒有安裝煙霧報警器和火災死亡率最高的地區(qū)--兒童和老人較多的住所，并查看未發(fā)生過火災地區(qū)的數(shù)據(jù)。Oliver Wise的辦公室采用先進的機器學習技術，制作出一張地圖，上面標明了火災易發(fā)區(qū)和消防部需重點放置煙霧報警器的地區(qū)。
新奧爾良消防部部長TimMcConnell稱，自2015年初項目實施以來，已安裝近18，000臺煙霧報警器，而之前的項目每年只安裝不到800臺。他還表示，因為項目尚未普及，現(xiàn)在談論其預防火災死亡的成效，為時過早，但目前旳確取得了效果顯著的成績。
項目實施后的幾個月后，消防員接到一個報警電話。消防員到達時，在在草坪上發(fā)現(xiàn)了三個家庭共11人，他們聽到了最近安裝的煙霧報警器發(fā)出的警報。
部長McConnell表示，“對你來說，這只是一個故事，對我們而言，意義重大，這將改變整個城市。”
在芝加哥，餐館衛(wèi)生檢查也使用預測分析。公共衛(wèi)生部指派三十多個質(zhì)檢員，負責檢查全市15,000多個食品餐飲機構，確認他們是否存在違規(guī)現(xiàn)象?，F(xiàn)在亟需更好的辦法，優(yōu)化檢查，在市民生病之前，就檢查可能嚴重違規(guī)的地方，尤其是最易導致食物中毒的地方。
創(chuàng)新科技部門的數(shù)據(jù)組研發(fā)了一種包含11個變量的算法，包括餐廳是否有違規(guī)前科，開業(yè)時間(越長越好)，天氣(天氣越熱越容易違規(guī))，甚至要統(tǒng)計餐廳附近的盜竊情況(盡管分析師無法準確判斷，但至少反映了周圍情況)。
檢查| 為了優(yōu)先檢查餐館，芝加哥研發(fā)了一種算法鎖定最易發(fā)生違規(guī)的餐館。 粉紅色越深，可能性越高。 圖片:芝加哥市
這個算法可以幫助健康部門鑒別易出現(xiàn)問題的機構，并把他們列入重點檢查名單。跟蹤分析發(fā)現(xiàn)，2015年采用這種算法后，質(zhì)檢員檢查嚴重違規(guī)餐廳比之前快了七天。此后，算法的應用將嚴重違規(guī)發(fā)現(xiàn)率提高了15%，因違規(guī)操作導致生病的投訴減少了。
普及傳感器
正如市民蜂擁使用Fitbits公司的產(chǎn)品和其他可穿戴設備監(jiān)控健康一樣，城市也正轉向傳感器，以追蹤重要的信息。利用物聯(lián)網(wǎng)，配有傳感器的水管可以識別泄漏，電表可以記錄用電情況，停車儀表可以自動標記違規(guī)。
作為智慧城市倡議的一部分, 去年三月，密蘇里州堪薩斯城在2.2 英里輕軌沿線上的路燈上, 安裝了配備了電腦的傳感器。該城市利用傳感器視頻收集沿線交通和街道可用停車位的信息。然后，在公共網(wǎng)站上公開數(shù)據(jù), 顯示路面電車的位置, 交通擁擠的地區(qū), 以及可用停車位的位置。它還提供了一整天輕軌沿線每小時的車流量。
傳感器甚至可以計算人流量，以幫助創(chuàng)業(yè)者確定新開的咖啡店或零售店的位置，并幫助政府官員估算人群的數(shù)量，以應對公共騷亂或在2015世界城市游行等事件后指派清場人員。傳感器的探測能力也可以用來調(diào)整LED路燈，周圍沒人就調(diào)暗，有汽車或行人經(jīng)過，就自動變亮?？八_斯城首席創(chuàng)新官Bob Bennett認為，目標是利用數(shù)據(jù) "提高我們的服務效率, 確定我們應該提供哪些服務"。
在某些城市，市民的手里也被放入傳感器。在肯塔基州的路易斯維爾,一個由公共組織、私人組織和慈善組織組成的聯(lián)盟為哮喘患者提供了超過1,000個內(nèi)置傳感器的吸入器，以確定空氣質(zhì)量差、易引發(fā)呼吸疾病的地區(qū)。Propeller Health公司、Madison和醫(yī)療器械公司的微型傳感器內(nèi)置了GPS，可以根據(jù)吸入器的吸氣，收集時間和位置數(shù)據(jù)。
路易斯維爾創(chuàng)新主管Grace Simrall表示，雖然仍在完善數(shù)據(jù)分析，但初期成果顯著。一方面，很大程度上保證了患者健康，因為這讓患者更了解疾病，也為醫(yī)生提供更多信息，制定治療方案。不出所料，這些數(shù)據(jù)不僅能顯示吸入器使用量, 還能反映空氣污染的情況。
此外，傳感器數(shù)據(jù)突出了一條城市東側擁擠的道路，因為這里的吸入器使用量是其他地區(qū)的三倍。為了將其與周圍的居民區(qū)隔離開，政府特地建了綠化帶，將有害顆粒物(加劇呼吸問題)減少了60%。
市民收集數(shù)據(jù)
市民收集數(shù)據(jù)并不是首創(chuàng)--源于911和311系統(tǒng)。市民和管理人員使用的智能手機應用程序可以更快地提供數(shù)據(jù)，功能強大。
在亞拉巴馬州的莫比爾，借助智能手機和 Facebook的Instagram照片共享應用程序，檢查建筑規(guī)范的工作人員能在八天內(nèi)列出1200處違規(guī)建筑。如果依舊按照舊的紙質(zhì)文件排查，根本不可能完成。利用Instagram, 檢查員抓取建筑的照片，并呈現(xiàn)在地圖上，向政府官員說明年久失修、廢棄或存在其他問題的建筑群。
空氣監(jiān)測| 在路易斯維爾，內(nèi)置傳感器的哮喘吸入器可以收集使用時間和地點的數(shù)據(jù)，完善治療，協(xié)助解決空氣污染。
排查只是第一步。在彭博慈善機構的資助下，兩年前莫比爾成立了一個創(chuàng)新團隊。這個團隊綜合參考了數(shù)據(jù)與其他建筑信息(稅務記錄、地標、州外所有權)，制定了“違規(guī)指標”--概述每個城市建筑違規(guī)問題。這有利于確定哪些房地產(chǎn)主需要幫助來維修房產(chǎn)，哪些違反了建設條例。創(chuàng)新團隊的執(zhí)行董事Jeff Carter表示，該市正對違規(guī)建筑進行第二次調(diào)查，評估去年的改進。Instagram是第一步，為邁向第二步打下重要基礎。
莫比爾收集的數(shù)據(jù)也有利于洛杉磯清潔街道。城市衛(wèi)生部門的團隊可以用視頻和智能手機記錄非法傾倒，隨意丟棄笨重物品和其他垃圾問題，利用應用程序上報緊急問題。但更重要的是--洛杉磯這么大的城市可以檢查全長22,000英里的街道和小巷，并根據(jù)清潔程度劃分等級。
這有利于官員和市民明確垃圾重災區(qū)，響應市長Mayor Eric提出的清潔街道計劃。莫比爾的創(chuàng)新團隊將收集的數(shù)據(jù)匯總呈現(xiàn)在一張詳細的地圖上，顯示街道是否被清潔過，清潔程度如何。莫比爾在網(wǎng)上發(fā)布了地圖，方便大家直觀了解街道清潔程度。
洛杉磯首席數(shù)據(jù)官Lilian Coral宣布，計劃實施一整年以來，“不干凈”街道減少了80%。新的數(shù)據(jù)驅(qū)動法不僅有利于確定存在問題的地區(qū)，還減輕了清潔工作的負擔，因為之前主要根據(jù)投訴確定需要清潔的地區(qū)。
同時，波士頓加入了谷歌研發(fā)導航應用程度的Waze，司機可以在上面實時分享交通和路況。
波士頓交通管理中心借助 Waze 的數(shù)據(jù)補充交通攝像頭和傳感器的反饋信息，以便更清楚地了解實時路況。 Waze 用戶一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以及時向中心反映像并排?？炕蛐⌒徒煌ㄊ鹿蔬@樣的問題，有利于相關人員及時采取應對措施。
智慧城市面臨的挑戰(zhàn)
Axios援引西雅圖私人辦公室主任Ginger Ambruster表示，關于誰可以訪問這些信息，存在一定的隱私和安全問題。
目前，信息安全與隱私泄露風險與日俱增。即使是對于信息安全和隱私保護問題重視程度很高的美國，在智慧城市的建設中也存在國家與個人信息泄露的風險。信息安全和隱私保護始終是智慧城市建設必須考慮的重要課題。
此外，投資風險也是需要考慮的因素之一。智慧城市與城市化的結合使得房地產(chǎn)行業(yè)泡沫引向智慧城市，加劇了智慧城市建設的投資風險。
盡管美國智慧城市市場尚處于起步階段，但隨著越來越多的城市開始規(guī)劃和實施相關項目，其發(fā)展勢頭依然十分迅猛。
