智慧城市的數(shù)字化革命不再僅僅只是幻想。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，智慧城市概念逐漸落地。如今的智慧城市不再是空有華麗外表的軀殼，它已經(jīng)逐走向人們的日常生活，賦能我們生活中的方方面面。
千百年來，從柏拉圖到莫爾，人類始終希望建成烏托邦。從某個(gè)角度來說，智慧城市將成為最接近人類對(duì)于美好生活幻想的存在。絕不僅僅體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)與探頭的覆蓋上，智慧城市是城市管理者利用最先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)城市有機(jī)體的持續(xù)升級(jí)，以溫暖的科技賦能生活的方方面面，讓未來更幸福。
從概念到落地，離不開技術(shù)的支撐。智慧城市的服務(wù)體系架構(gòu)隨著信息化技術(shù)的成熟而不斷完善，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。打造智慧城市離不開哪些關(guān)鍵技術(shù)？具體來說，包括信息與通訊、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、地理空間技術(shù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)。
1、信息與通訊技術(shù)
建立雙向的溝通渠道對(duì)于城市智能化十分重要，而信息通信技術(shù)相當(dāng)于一座民眾與政府之間的橋梁，達(dá)到綜合民眾訴求建設(shè)智慧城市的目的。通過信息與通訊技術(shù)建立網(wǎng)上資源庫，創(chuàng)建一種集體智慧，進(jìn)行分析和深度學(xué)習(xí)，部署優(yōu)化資源。
2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)好比血管脈絡(luò)遍布著整座城市，使智慧城市得以相互連接，進(jìn)一步交流，更適合管理大都市人口資源。當(dāng)然，智慧城市所有智能解決方案都基于互聯(lián)網(wǎng)，有了互聯(lián)網(wǎng)才能聯(lián)系起來并且足夠智能地決策自身的行動(dòng)。
隨著5G時(shí)代的來臨，大容量、低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，人類將進(jìn)入萬物互聯(lián)時(shí)代，智慧城市建設(shè)也將不如一個(gè)嶄新階段。
3、傳感器技術(shù)
隱藏在城市景觀中的傳感器無處不在，它是智能控制系統(tǒng)的重要組成部分。對(duì)于控制系統(tǒng)而言，為了對(duì)其環(huán)境進(jìn)行了解通常會(huì)配備一系列的傳感器，來采集所需要的數(shù)據(jù)，再相應(yīng)調(diào)整其操作。傳感器類似于一個(gè)將物理性質(zhì)的參數(shù)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，該電子信號(hào)可以由人類來解釋，也可以被傳送到一個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)中，光、壓力、溫度、空氣濕度、降雨量和各種其他參數(shù)都構(gòu)成傳統(tǒng)傳感器的信號(hào)。
4、地理空間技術(shù)
無論建立怎樣的智慧城市都必須保證準(zhǔn)確，而為了正確的建立就需要正確的方案，這項(xiàng)方案必須是可持續(xù)的，這就需要精確簡(jiǎn)潔的細(xì)節(jié)性數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐。而地理空間技術(shù)恰好提供這些底層基礎(chǔ)，以及最終方案的決策支撐。這項(xiàng)技術(shù)提供的定位服務(wù)能精確找準(zhǔn)需求，使其能獲得更好的解決方案。地理空間技術(shù)為收集數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)的觀測(cè)提供了一個(gè)必要的框架，以促進(jìn)基于軟件的有關(guān)智能基礎(chǔ)設(shè)施的解決方案實(shí)現(xiàn)。
5、人工智能技術(shù)
智慧城市是一場(chǎng)數(shù)字化革命，在這個(gè)過程中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，大量數(shù)據(jù)的生成體現(xiàn)了人工智能的作用，即賦予這些數(shù)據(jù)意義。AI技術(shù)，即人工智能，其目的是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。
目前，AI技術(shù)已經(jīng)滲透到智慧城市眾多領(lǐng)域，在安防、醫(yī)療健康、個(gè)人助理、金融等領(lǐng)域有著諸多應(yīng)用，開始涉足到智慧城市的眾多細(xì)分領(lǐng)域，更好地管理電力網(wǎng)、智能交通和醫(yī)療設(shè)施等中。
6、區(qū)塊鏈技術(shù)
區(qū)塊鏈的應(yīng)用是智慧城市中產(chǎn)生的新概念。區(qū)塊鏈技術(shù)可以獲取數(shù)據(jù)流。它與智慧城市的融合可以更好地連接所有城市服務(wù)，同時(shí)提高安全性和透明度。在某些方面，區(qū)塊鏈將通過智能合約影響城市，包括協(xié)助記賬，處理事務(wù)和控制設(shè)施管理。智能合同是一種自我執(zhí)行合同，其條款由買方和賣方直接寫入代碼。它允許在不同的對(duì)象之間進(jìn)行可信的交易和協(xié)議，而不需要第三方的調(diào)解，使整個(gè)過程更安全、便宜、迅速。區(qū)塊鏈還可以用于智能電網(wǎng)，以促進(jìn)實(shí)現(xiàn)能源共享這一目前正在流行的概念。
高效、深入的數(shù)字化應(yīng)用
數(shù)字化大大提升了智慧城市的連接性，數(shù)字化工具讓社會(huì)活動(dòng)的各個(gè)層面都變得更高效。
智慧城市的終極目標(biāo)是，通過優(yōu)化城市功能，提升個(gè)人在城市中生活的質(zhì)量。在這個(gè)目標(biāo)之下，通過收集和開發(fā)城市居住者在使用城市基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，形成城市大數(shù)據(jù)，在挖掘和分析之后將結(jié)果反饋到城市管理的各個(gè)領(lǐng)域，也將是智慧城市的有效支撐。
在城市生活上，廣泛在車輛上安裝的GPS定位系統(tǒng)是智能地圖的數(shù)據(jù)來源，反映在用戶的終端上，可以提供道路實(shí)時(shí)擁堵狀況的參考；家用安全系統(tǒng)能檢測(cè)室內(nèi)濕度、溫度、天然氣濃度，以及攝像頭記錄到的異常信息，并通過手機(jī)終端提醒戶主；一座城市的醫(yī)生能通過高度發(fā)達(dá)的信息系統(tǒng)和智能技術(shù)操控另一座城市手術(shù)臺(tái)上的機(jī)械手臂完成手術(shù)……
在工業(yè)上，數(shù)字化工具和物聯(lián)網(wǎng)正在成為數(shù)字工廠的基石。數(shù)字工廠中每一臺(tái)設(shè)備都是數(shù)據(jù)接收器，通過數(shù)據(jù)收集并加以分析，可有效優(yōu)化生產(chǎn)流程；而將VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）與生產(chǎn)制造結(jié)合，也可降低能源消耗和生產(chǎn)成本；數(shù)字商業(yè)模式可為銷售新型服務(wù)帶來機(jī)遇，為客戶提供前所未有的互動(dòng)體驗(yàn)；在研發(fā)領(lǐng)域，數(shù)字化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、測(cè)試等方面可以提供更高效的輔助，縮短新產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間。
現(xiàn)代信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)及所有這些元素交融后產(chǎn)生的技術(shù)變體，比如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等，足以令城市進(jìn)化成一處更理解和適應(yīng)人類需求的居所。
但是信息技術(shù)和數(shù)字化并非智慧城市的全部，綠色的、與環(huán)境相適應(yīng)的、可持續(xù)的實(shí)踐也是城市的“智慧”。
無論是通過化學(xué)等人類基礎(chǔ)學(xué)科探索的綠色、可持續(xù)的解決方案，還是通過信息技術(shù)想要提升的效率，目的都在解決關(guān)于人類生存環(huán)境的棘手難題，打造一座“智慧城市”。
02，可持續(xù)的智慧出行
交通是城市發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。如果一個(gè)城市的運(yùn)轉(zhuǎn)，最終追求的是效率和舒適，那么智慧化應(yīng)該是這個(gè)時(shí)代所能給出的答案之一。
在道路交通管理上，智慧城市正在廣泛應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析來提升交通效率。借助軟件管理系統(tǒng)，交通管理部門能夠通過臨時(shí)開啟應(yīng)急停車道和調(diào)整限速等手段來處理交通問題；導(dǎo)航系統(tǒng)則可幫助駕駛者避開擁堵路段，在危險(xiǎn)情況下發(fā)出警報(bào)以保護(hù)駕乘人員的安全。互聯(lián)網(wǎng)和WiFi覆蓋奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，而車載環(huán)境傳感器、雷達(dá)和攝像頭等則是這些輔助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源。
在汽車模式創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新方面，各汽車企業(yè)紛紛在產(chǎn)品、服務(wù)等方面加快創(chuàng)新，以滿足市場(chǎng)需求。于是，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G時(shí)代的技術(shù)機(jī)遇，疊加了新能源車市場(chǎng)迅速擴(kuò)張，越來越多的人把目光投向智能電動(dòng)車。未來的汽車將不僅節(jié)能環(huán)保，還將帶來數(shù)字化的駕乘體驗(yàn)，比如成為一個(gè)通信的平臺(tái)。
要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的智慧出行，除了以上方式，關(guān)鍵還在于能源的智慧應(yīng)用，包括提高交通運(yùn)輸?shù)哪茉葱?，改善交通運(yùn)輸?shù)哪茉唇Y(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)獲得可持續(xù)性，人類想到的集體策略是減少碳排放。在實(shí)現(xiàn)碳排放的路徑上人類面臨多種選擇：一是讓生產(chǎn)和生活方式更集約，直接減少能源的使用；二是提高能源使用效率，在排放更少的前提下獲得同樣能量；三是不斷尋找替代能源和材料。
想要達(dá)到這些目標(biāo)，就離不開化學(xué)創(chuàng)新，它將成為推動(dòng)未來交通發(fā)展的一大動(dòng)力。
在減排上，歐洲、日本，美國以及其它各國政府都先后出臺(tái)了更為嚴(yán)苛的排放控制法規(guī)。作為全球第二大汽車消費(fèi)國，中國近年也在排放標(biāo)準(zhǔn)上也逐漸向歐美看齊。利用催化劑技術(shù)，即可有效減少汽車尾氣中一氧化碳和氮氧化物等有害物質(zhì)的排放。為了提高能源使用效率，汽車輕量化成為一個(gè)重要突破口，采用新材料的車身和內(nèi)飾將大大減輕車輛自重并增強(qiáng)堅(jiān)固性能。在新能源開發(fā)上，目前最受矚目的是電動(dòng)車的開發(fā)應(yīng)用，而新材料的研發(fā)和使用能夠突破電池能量密度的技術(shù)瓶頸。當(dāng)然，除了電能，氫能源和天然氣未來也將成為更多汽車的替代能源。
03，綠色的城市建設(shè)
不同于過去的城市建設(shè)思路，建筑和公共基礎(chǔ)設(shè)施在智慧城市的場(chǎng)景中已經(jīng)成為城市數(shù)據(jù)的采集器，比如埋在十字路口地面下的感應(yīng)器，放置在城市各個(gè)角落的空氣顆粒物檢測(cè)傳感器。
但是，鑒于多數(shù)自然資源消耗的不可逆性，決定未來人類居住形態(tài)的智慧城市更應(yīng)當(dāng)以可持續(xù)性為目標(biāo)描繪城市規(guī)劃藍(lán)圖，讓城市朝著更集約、高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。
在這一背景下，可持續(xù)建筑孕育而生?？沙掷m(xù)建筑的核心理念是追求降低環(huán)境負(fù)荷且有利于居住者健康。
城市的活力來源于多樣性。城市規(guī)劃的目的在于催生和協(xié)調(diào)多種功用來滿足不同人的多樣而復(fù)雜的需求。新建筑能為城市增添靚麗的風(fēng)景線，而老建筑則能記錄城市的歷史變遷。創(chuàng)新材料既能讓新建筑更節(jié)能環(huán)保，也能令老建筑重新煥發(fā)生機(jī)。城市基礎(chǔ)設(shè)施也將因先進(jìn)材料變得更耐用，更長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)服務(wù)于居民。
如果把數(shù)字化比作智慧城市的大腦，通信技術(shù)、智能科技能讓這顆大腦運(yùn)轉(zhuǎn)得更高效。那么綠色、可持續(xù)的建筑物、公路、橋梁、發(fā)電站就是這座智慧城市的身體、肌理和器官，它們構(gòu)成了“城市”這一實(shí)體的存在。只有創(chuàng)新、可持續(xù)的城市建設(shè)才能保證智慧城市更長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)轉(zhuǎn)如新，人類也才能充分應(yīng)用這顆更聰明的大腦，將所有關(guān)于美好生活的想象在這里孵化成為現(xiàn)實(shí)。
（原標(biāo)題：智慧城市的數(shù)字化革命，還只是想象嗎？）
