适合未来超级城市的超级智能基础设施
窗外的景色可能改变您看待世界的方式。对于北美洲、拉丁美洲和欧洲的大多数人来说,厨房窗户外的景色都是城市。亚洲有一半的人,非洲有近 60% 的人,仍然可看到乡村景色,但这种景色可能很快就会改变。1,2
城市化为国家和个人带来繁荣和成功。城市占到全世界 GDP 的 80%,3因此城市化和财富之间有很强的联系。尽管经济不平等的问题持续存在,但以城市为主的国家更富裕。这些国家的人民生活水平更高,享有更多的电力供应、更好的水质和卫生条件,儿童营养不良的程度也较低。4
当然,发展中的城市需要进行全方面的投资,尤其是基础设施的投资:供水、卫生、电力、道路和公共交通。遗憾的是,投资尚未达到理想水平。全球基础设施中心估计,要跟上当前的趋势,各城市还需要 15 万亿美元的基础设施投资。5气候变化带来的挑战可能会使该数字变得更高。需要帮助的不仅仅是快速发展的城市中心。正如世界经济论坛所言,“在整个全球经济中,基础设施体系仍是数字化转型最低的体系之一。几十年来,尽管各个行业在创新方面取得了巨大进步,但许多现代基础设施资产的设计、建造、运营和维护方式基本相同。”6幸运的是,这些进步意味着,通过投资,城市地区对气候的影响将更小,同时也将更宜居。
更智能地驾驶
城市需要改善大量的基础设施,但最重要的一点是智慧城市创新。尽管有高科技称号,但智慧城市基于一个简单的概念:利用数字技术改善城市生活。这个概念本身很简单,但践行起来会更复杂。它需要广泛的数字基础设施,虽然部分基础设施已经到位,但城市还需要新的技术,例如 AI、物联网和 5G。部署这些技术将需要通过诸如 Teflon™ 等高级含氟聚合物实现的数字解决方案:支持扩展数据流的电缆、广泛分布的传感器以及大量的高速计算机芯片。
虽然城市要执行数字化工作,但由此带来的效益是可观的。想想交通拥堵,这是城市生活的主要缺点之一,想一想哥伦比亚波哥大的通勤者。他们每年耗费 272 小时在通勤上,但交通问题并不局限于任何一个地区。波士顿的司机每年被堵在路上的时间高达 164 小时。
但德克萨斯州达拉斯的司机却有着不同的经历。智能交通系统通过分析州县机构和执法及消防部门的数据,可以实时优化交通情况。通过变更单行道、避开事故路段、调整交通信号灯的时间以及改变高载客量车道的价格,与波士顿的司机相比,智能交通系统帮助达拉斯的司机每年节省近 90 小时的交通时间。7
智能交通技术还可帮助城市进行自我维护。在汽车中,依靠 Teflon™ 实现快速、可靠数据连接的传感器将开始与智能交通系统通信,以提供更优质的数据。匹兹堡的公共汽车都装有传感器,可根据交通状况传输信号。它们还有一个额外好处:帮助评估匹兹堡的上百座桥梁。正如智慧城市委员会的创始人兼主席 Jesse Berst 所说,这些公共汽车“配备了振动传感器,当经过桥梁时,它们会注意是否有震动差异并采集数据。然后分析这些数据,专家就会知道是否需要检查该桥梁,避免坍塌。”
更智能的照明
交通不是城市变得更加智能的唯一领域。城市正在寻找利用灯具来减少排放和帮助运营的新方法。在路灯中安装 LED 灯泡这一简单举措可大幅减少能源的使用和排放,“对于一个典型的城市来说,每年的能源账单会减少数百万美元。”Berst 说。下一步是通过添加智能通信节点来实现路灯的智能化,这些节点可在无人时将灯泡调暗,在灯泡熄灭时提醒进行维护,并在紧急情况下闪烁,将应急人员引导到需要他们的地方。