【中國安防展覽網(wǎng) 媒體導(dǎo)讀】城市，一直是人類文明發(fā)展的標(biāo)志，是人類利用資源、創(chuàng)造文明能力的高表現(xiàn)。人類每次科技的飛躍，都給城市形態(tài)帶來巨大的變革。在思想與技術(shù)的驅(qū)動下，人們自古以來就在不斷追求著烏托邦的社會理想，以及足以容納這個理想社會的城市形態(tài)。
18到19世紀(jì)，蒸汽時代和電氣時代接踵而來，鐵路網(wǎng)、電力網(wǎng)給城市和區(qū)域帶來了爆發(fā)式增長的動力，也相繼帶來了工業(yè)城市和田園城市的理論范式。20世紀(jì)初，汽車、高速公路、電梯等的普及，廣畝城市和光輝城市又成為了現(xiàn)代城市的原型基因，幾乎融入了所有城市規(guī)劃的血脈。
戰(zhàn)后的科技發(fā)展日新月異，信息化、互聯(lián)網(wǎng)時代在僅僅一代人的時間里就*，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能又相繼成了新技術(shù)的焦點。信息的高速互通、超越人類的計算和制造能力。相比前幾次技術(shù)革命，這一次變革在劇烈改變?nèi)藗兩罘绞降耐瑫r，似乎有更充分的理由重新塑造城市形態(tài)。雖然二十年前我們就在猜想，城市是否已經(jīng)不再具有集聚的前提，即將迎來形態(tài)的崩塌。然而事實上，即使我們今天坐在家中就可以通過淘寶購買一切商品與服務(wù)，也可以通過微信視頻連接任何角落的友人，城市卻仍然繼續(xù)增長和集聚。
近的十年，“智慧城市”概念提出以后，ICT(Information Communications Technology)企業(yè)一直作為其行業(yè)信息化解決方案的包裝營銷手段，將概念偷換為計算和存儲能力，或者攝像頭和大屏幕。國內(nèi)外數(shù)以千計的城市宣布建設(shè)“智慧城市”的雄心，卻罕有整體上值得稱道的案例。
2017年，AlphaGo和AlphaZero對人類的勝利引起了人們對人工智能的關(guān)注，而NB-IoT低功耗物聯(lián)網(wǎng)的商用也迎來了萬物互聯(lián)的曙光。生物特征識別、MEMS微傳感器、邊緣計算、無人駕駛等城市應(yīng)用技術(shù)接近成熟，智慧城市也在Google、阿里等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)公司推動下迎來了新一輪的建設(shè)熱點。
其中有代表性的一個是阿里城市大腦在杭州、蘇州、衢州、澳門相繼的落地，并與雄安新區(qū)宣布合作；另一個是谷歌旗下的Sidewalk Labs公司宣布在多倫多濱水區(qū)建設(shè)的一處名為Sidewalk Toronto的新興社區(qū)：試圖積極地探索著解決城市中的各項挑戰(zhàn)，包括如何建立包容且氣候友好的社區(qū)，改善人們的生活質(zhì)量并重新構(gòu)建公共空間。雄安城市大腦和多倫多濱水區(qū)都是激動人心的創(chuàng)舉，也許將是未來新城市時代的兩個起點。
雄安的城市大腦
在雄安智慧城市項目中，引人關(guān)注的是ET城市大腦。阿里稱ET城市大腦是支撐未來城市可持續(xù)發(fā)展的全新基礎(chǔ)設(shè)施，其核心是利用實時全量的城市數(shù)據(jù)資源，全局優(yōu)化城市公共資源，即時修正城市運行缺陷，實現(xiàn)以下三個突破：
1.城市治理模式突破: 提升政府管理能力，解決城市治理突出問題，實現(xiàn)城市治理智能化、集約化、人性化；
2.城市服務(wù)模式突破：更地隨時隨地服務(wù)企業(yè)和個人，城市的公共服務(wù)更加，公共資源更加節(jié)約；
3.城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展突破：開放的城市數(shù)據(jù)資源是重要的基礎(chǔ)資源，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮催生帶動作用，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
ET城市大腦的交通模塊目前在幾個城市落地的示范項目，都是基于交通攝像頭和信號燈等數(shù)據(jù)融合計算，試圖以數(shù)據(jù)大腦為核心，實時監(jiān)控分析道路車流量，依據(jù)動態(tài)的交通數(shù)據(jù)，自動切換和調(diào)配信號燈時間，甚至在車流巨大的路段，全程綠燈不停車。
城市大腦創(chuàng)新實踐
在ET城市大腦的構(gòu)建上，阿里延續(xù)了國內(nèi)智慧城市建設(shè)的常態(tài)思維，扮演了系統(tǒng)集成商的角色，以工程思維把現(xiàn)有IT方案整合，而且已經(jīng)在試圖解決城市的痛點問題。當(dāng)然，作為互聯(lián)網(wǎng)公司，其輕資產(chǎn)思維很容易把自己定位在價值鏈高的“大腦”層面，關(guān)注“云”、“數(shù)據(jù)”和“算法”，即一體化計算平臺、數(shù)據(jù)資源平臺、IT服務(wù)平臺，而垂直行業(yè)的軟硬件解決方案由合作伙伴提供。
借助阿里品牌強大的資本和營銷能力，城市大腦推廣速度很快。但除了已經(jīng)相當(dāng)成熟的智能交通只是其中的信號配時以外，其他的城市數(shù)據(jù)鏈路都還遠(yuǎn)未打通。這樣就面臨一個尷尬的局面，一個沒有四肢、感官和完整神經(jīng)系統(tǒng)的“大腦”并不能實現(xiàn)當(dāng)初設(shè)想的全面實現(xiàn)智慧城市建設(shè)的目標(biāo)。
城市大腦IT服務(wù)臺
城市大腦價值
谷歌的Sidewalk Toronto的新興社區(qū)
而谷歌和Sidewalk Labs則表現(xiàn)得更為深謀遠(yuǎn)慮。多倫多濱水區(qū)規(guī)劃是一個很典型的由規(guī)劃師協(xié)助科技公司共同完成的智慧城市頂層設(shè)計。其理念是采用軟硬件一體化技術(shù)，將交通、建筑、公共空間、管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施等層面通過科技與數(shù)據(jù)進(jìn)行串聯(lián)，從而達(dá)到對城市規(guī)劃模式顛覆式的再定義。即為城市裝上大腦的同時，也為其搭載先進(jìn)的四肢與感官系統(tǒng)。
Sidewalk Labs首先提出了其智慧社區(qū)的發(fā)展目標(biāo)，也是整個方案的邏輯起點：
1.建立一個完整的社區(qū)(Complete community)，為多元化的居民、工作者與訪客提供超高質(zhì)量的生活品質(zhì)；
2.為嘗試解決各項城市挑戰(zhàn)的人們、企業(yè)、創(chuàng)業(yè)者與本地組織提供一個理想的環(huán)境，共同解決如能源使用、住房可負(fù)擔(dān)性以及交通運輸?shù)葐栴}；
3.使多倫多成為正在快速興起的城市創(chuàng)新的新型工業(yè)的中心；
4.將該項目打造成多倫多甚至*的可持續(xù)社區(qū)的典范。
該規(guī)劃里所有的技術(shù)，都是以“人”，也就是社區(qū)和居民、工作者、訪客這些具體的城市使用者的需求出發(fā)，解決他們將會面臨的問題。
Sidewalk Toronto通過搭建一個城市平臺，使得物質(zhì)空間層面(physical layer)與科技數(shù)據(jù)層面(digital layer)能夠相互融合，并通過標(biāo)準(zhǔn)層面(standard layer)制定規(guī)范，為城市創(chuàng)新提供必要的條件。
Sidewalk的物質(zhì)層面上將會引入四種核心概念來創(chuàng)造更加靈活開放的城市空間：
1.靈活的建筑—適應(yīng)性更強的建筑和新的施工手段，使住房與零間變得更加可負(fù)擔(dān)；
2.以人優(yōu)先的街道—通過以人為本的街道設(shè)計與一系列便捷的交通方式，讓人們享受更加便宜、安全和方便的公共交通系統(tǒng)，以減少私家車的使用；
3.更加包容的公共空間—創(chuàng)造公共空間讓人們更能享受室外環(huán)境，加強社區(qū)聯(lián)系；
4.開放利用的地下基礎(chǔ)設(shè)施--減少檢查與維修的成本和對城市正常運行的影響，還為日后技術(shù)或系統(tǒng)升級預(yù)留空間。
在Sidewalk Toronto的項目方案中，規(guī)劃師描繪了城市管理者、專家和市民都可以看懂的具體的空間意向，漂亮的手繪圖、精致的剖面圖里面展現(xiàn)了Sidewalk精心選擇的一系列尚未廣泛應(yīng)用的城市技術(shù)，為我們呈現(xiàn)出一個完整的未來城市運行愿景：
自動駕駛、自行車高速、物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)、混合利用的空間、可改變尺寸和模塊化改造的Loft適應(yīng)性建筑、基礎(chǔ)設(shè)施地下管廊、模塊化的城市實時信息系統(tǒng)、實時城市地圖平臺、低成本分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)、城市門戶和市民賬戶體系、對城市數(shù)據(jù)的規(guī)范訪問以及與城市基礎(chǔ)設(shè)施交互的城市API服務(wù)、基于人的活動的城市預(yù)測模型和調(diào)控機制、取代LEED的被動式房屋標(biāo)準(zhǔn)、主動式能源需求管理、微電網(wǎng)、彈性熱網(wǎng)、智能垃圾處理系統(tǒng)、模塊化高層木結(jié)構(gòu)建造體系、結(jié)果導(dǎo)向的自動化規(guī)劃審批模式、多樣化住宅供給及其金融支持、無車化社區(qū)、共享單車、戶外氣候改善結(jié)構(gòu)、共享電動車、拼車服務(wù)、收集數(shù)據(jù)并且能夠作出反饋的動態(tài)街道……
為了支持這些應(yīng)用技術(shù)，規(guī)劃中明確提到的更基礎(chǔ)的(ICT)技術(shù)點還包括：基于LoRa的低功耗物聯(lián)網(wǎng)、免費高速無線互聯(lián)網(wǎng)、城市事件感知的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、城市事件與基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)的機器學(xué)習(xí)建模、具有前端結(jié)構(gòu)化處理能力的深度學(xué)習(xí)攝像頭、就地發(fā)電設(shè)施、就地電能存儲、建筑立面PV整合、場內(nèi)外自動化建造、3D打印、新型保溫板、智能溫控器、基于數(shù)據(jù)地圖的住房和社區(qū)事務(wù)溝通平臺、基于人工智能和機器視覺的智能交通信號燈、智能停車收費系統(tǒng)、無人駕駛飛機、物流機器人、LED可變車道系統(tǒng)……
而在這些背后，則是Alphabet、谷歌、Google Ventures經(jīng)營多年的投資版圖：Nest、Flow、Semaphore、Waymo、Lyft等，以及已經(jīng)納入SideWalk Lab體系孵化的在研新技術(shù)。在國內(nèi)線上電商和O2O市場接近瓶頸，共享經(jīng)濟(jì)乍暖還寒的環(huán)境下，BAT打開了線上線下融合的新零售風(fēng)口，試圖榨取C端(個人用戶端)后的利潤。而Google卻將大量資源投入了似乎不太合乎互聯(lián)網(wǎng)公司身份的傳統(tǒng)重資產(chǎn)領(lǐng)域——城市建設(shè)。
科技對城市的變革
在這份由科技公司提交的城市規(guī)劃方案里，講到的都是傳統(tǒng)規(guī)劃習(xí)以為常的話題，但內(nèi)容卻有著本質(zhì)的區(qū)別—它們都將科技即將對城市帶來的變革作為出發(fā)點。這些技術(shù)的共同特點是，用ICT技術(shù)改變了原有城市建設(shè)和運營的基本邏輯，以數(shù)據(jù)為核心重新建立了更為和彈性的空間和設(shè)施體系。無論叫互聯(lián)網(wǎng)+，還是線上線下融合(OMO)，本質(zhì)上都是通過科技改變?nèi)藢Τ鞘锌臻g的使用方式。
從基礎(chǔ)的城市家具、傳感器，到住宅建設(shè)、道路交通，從地下管廊到建筑結(jié)構(gòu)，從垃圾處理到新能源技術(shù)，從地塊劃分到公共空間運營……隨著低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，Sidewalk Toronto中的萬物都變得互聯(lián)、可感、可控，人們司空見慣的一切都會以新的方式被重新定義，所有權(quán)和使用權(quán)不再不可分割。智能共享單車就是一個十分典型的案例：自行車在智能鎖的改造下，變成了可以以極低價格按需取用的城市準(zhǔn)公共品，用戶和管理者都通過移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)品通訊。
城市和街道上，類似共享單車的新型設(shè)施會越來越多，垃圾桶、路燈、公廁……提供了更多人性化功能的同時，整個城市被ICT技術(shù)重塑，變成了全生命周期數(shù)據(jù)化可感知、彈性可變、實時可控的數(shù)字化平臺。海量數(shù)據(jù)通過傳感物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，*地匯入城市數(shù)據(jù)平臺，并在實時地圖上動態(tài)展現(xiàn)；在數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)前提下開放數(shù)據(jù)，市民和企業(yè)可以獲取或者加工成新的數(shù)據(jù)產(chǎn)品和應(yīng)用；機器學(xué)習(xí)可以通過多源數(shù)據(jù)的表現(xiàn)識別城市事件；城市模型可以對各種異常提前預(yù)測和預(yù)警； 管理者、市民、從業(yè)者可以在平臺上共同參與社區(qū)的治理。
整個系統(tǒng)從端到云，對ICT軟件、硬件、算法都有著的巨大需求。雖然未提“城市大腦”，但替換了全新的數(shù)字肢體和感官之后，城市的運行無疑只能由一個無比強大的AI接管。作為城市的“操作系統(tǒng)”，這是一個遠(yuǎn)比安卓更為巨大的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，顯示了谷歌無比的野心和遠(yuǎn)見。
雖然為了更理想的技術(shù)與政策環(huán)境，阿里和谷歌都選擇了新城、新區(qū)作為綜合示范，但其實智慧城市大的市場在于上萬個存量城市的更新和改造。事實上，與前幾次技術(shù)革命帶來的城市變革不同，未來城市在外觀和空間形態(tài)上與我們現(xiàn)在的城市未必有多大的區(qū)別?，F(xiàn)代信息技術(shù)給我們帶來的，是城市不再一經(jīng)建成就很難改變，而是一個由數(shù)據(jù)驅(qū)動的彈性空間。
基于上面提到的各種城市應(yīng)用技術(shù)，城市中大量的設(shè)施可以實現(xiàn)共享和利用、城市功能可以基于需求動態(tài)調(diào)整、建筑和室外空間也可以相應(yīng)變化?？偟膩碚f，城市真正成為了一個可以自己調(diào)節(jié)的有機體，各種問題可以及時發(fā)現(xiàn)，快速解決。城市規(guī)劃也不再只關(guān)注整體的形態(tài)和外觀，而是專注于解決空間問題和改善人的體驗。
城市是一個復(fù)雜的多維度巨系統(tǒng)，其基本屬性是基于地理信息的四維(三維空間+時間)，而其他每種城市數(shù)據(jù)都在另外一個或幾個維度上描述著城市的運行狀態(tài)，但這些維度又都具有時空屬性。理解這些數(shù)據(jù)，需要城市規(guī)劃師的空間思維和IT工程師的數(shù)據(jù)邏輯。比起目標(biāo)相對簡單的醫(yī)療大腦、工業(yè)大腦來，城市大腦所需要的多維數(shù)據(jù)支持多目標(biāo)決策能力還遠(yuǎn)未成形。即使能抽象成二維平面的交通系統(tǒng)，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和算法也很難將其完整描述，更不用說實時調(diào)控。
我們的新實踐
為解決以上問題，規(guī)劃及科技在這個階段能做些什么呢？谷歌似乎給尚在迷茫之中的BAT和國內(nèi)智慧城市集成商們做了個很好的路徑示范：以資本孵化城市應(yīng)用技術(shù)企業(yè)，以升級的智慧城市規(guī)劃代替?zhèn)鹘y(tǒng)的IT頂層設(shè)計，以城市系統(tǒng)運行邏輯而非IT技術(shù)邏輯去整合方案。當(dāng)然，城市基礎(chǔ)設(shè)施這一新的切入點使得華夏幸福、碧桂園、恒大、萬科等城市開發(fā)運營商和傳統(tǒng)開發(fā)商，也一定會在智慧城市領(lǐng)域躍躍欲試。
作為城市規(guī)劃設(shè)計背景的智慧城市頂層設(shè)計團(tuán)隊，我們近年來在各地完成了很多類似Sidewalk Toronto的智慧城市頂層設(shè)計項目，也在過程中總結(jié)出了以問題為導(dǎo)向、以數(shù)據(jù)為中心的智慧城市頂層設(shè)計方法，以及發(fā)現(xiàn)和解決問題的智慧城市七原則(在我們即將出版的《城市的智慧——智慧城市如何為我們帶來更美好的生活》和《視角大不同——大數(shù)據(jù)支持下的城市問題觀察》中會有系統(tǒng)地闡述)。
智慧城市頂層設(shè)計方法論組成要素
就現(xiàn)階段的智慧城市發(fā)展進(jìn)程來看，解決城市的全面感知是要務(wù)—無法獲取數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)便無從談起。從技術(shù)角度來說，用于全面感知的城市傳感網(wǎng)，以及用于數(shù)據(jù)可視化與分析的城市數(shù)據(jù)集成與動態(tài)分析平臺是目前關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，相當(dāng)于城市的感官和大腦，也是我們在示范項目中重點研發(fā)的產(chǎn)品。
與Sidewalk的設(shè)想一樣，我們和天津喆杉一起研發(fā)了世界上款產(chǎn)品化的全要素城市傳感器Citygrid，可以在路燈等城市家具結(jié)合部署，具有感知氣象、化學(xué)污染物、空氣顆粒物、噪聲、積水、視頻、人流、車流、車速、共享單車存量等二十余項城市數(shù)據(jù)的功能，通過基于對監(jiān)測數(shù)據(jù)機器學(xué)習(xí)獲得的城市數(shù)據(jù)圖譜，可以實時分析交通擁堵、污染排放、違法施工、人員非正常聚集等城市事件，可以大大改變交管、安防、城管、環(huán)保、環(huán)衛(wèi)等各個城市部門的傳統(tǒng)數(shù)字管理方式，實現(xiàn)真正的精細(xì)化和智慧化。
城市傳感器Citygrid
可視化運行監(jiān)測與應(yīng)用系統(tǒng)
大量的城市數(shù)據(jù)需要匯聚與分析的平臺，隨即我們與相數(shù)科技一起研發(fā)了城市實時數(shù)據(jù)平臺Cityeye，除了支持傳統(tǒng)的所有二三維數(shù)字城市數(shù)據(jù)以外，更強調(diào)了對Citygrid傳感器、手機信令、公交卡、共享單車、互聯(lián)網(wǎng)LBS、O2O等各種實時城市大數(shù)據(jù)的支持，實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的實時加載、 秒級解析、毫秒級渲染。基于Cityeye開發(fā)的魔方大數(shù)據(jù)平臺，正在承擔(dān)著摩拜的共享單車實時運營調(diào)度任務(wù)。
Cityeye城市體驗平臺
魔方大數(shù)據(jù)平臺
在擁有了關(guān)鍵技術(shù)之后，我們也一直探索著如何通過頂層設(shè)計在各種智慧城市頂層設(shè)計項目中以城市規(guī)劃和空間場景化方式整合落地。在重慶兩江新區(qū)實施的國家科技支撐項目“城市新區(qū)一體化管理與服務(wù)平臺及應(yīng)用示范”中，我們部署了室內(nèi)外集成傳感器Citygrid各100套，對城市新區(qū)的室內(nèi)能源和室外環(huán)境進(jìn)行精細(xì)化測量和調(diào)控實驗。在西城區(qū)歷史文化街區(qū)運行監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)中，我們在白塔寺歷史文化街區(qū)部署了60套Citygrid集成傳感設(shè)備，結(jié)合其他傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和新數(shù)據(jù)資源，針對歷史街區(qū)的人口、產(chǎn)業(yè)、環(huán)境、環(huán)保、城市管理等痛點問題進(jìn)行全面監(jiān)測，并通過分析模型進(jìn)行事件預(yù)警、提供決策支持。
在實踐中，我們發(fā)現(xiàn)城市街道是一個尺度適宜的公共空間，適合技術(shù)的集成應(yīng)用示范，于是我們設(shè)計了令街道更加舒適宜人、管理的智慧街道和智慧綠道產(chǎn)品。我們整合了智慧路燈(桿)、集成傳感器、智能垃圾桶、互聯(lián)網(wǎng)公廁、停車感應(yīng)器、智能門鎖、智能水電表、共享單車等低功耗物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺上采集數(shù)據(jù)和實施管理。在清華大學(xué)的智慧校園、烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)智慧小鎮(zhèn)等項目中，也得到了完整的落地應(yīng)用。
智慧街道應(yīng)用層——社區(qū)安全
北京通州副中心智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施集成設(shè)想
當(dāng)然，我們也在很多更大尺度的智慧城市頂層設(shè)計項目中做過很多嘗試，比如兩江新區(qū)、烏鎮(zhèn)、北京通州副中心等。但是，智慧城市的功能統(tǒng)籌、空間統(tǒng)籌、數(shù)據(jù)統(tǒng)籌對任何城市都還是全新的挑戰(zhàn)，目前也沒有任何一個智慧城市真正建成。
希望更多類似阿里和谷歌這樣的科技企業(yè)能夠認(rèn)識智慧城市的本質(zhì)，以解決城市問題而非IT技術(shù)的邏輯去推進(jìn)智慧城市建設(shè)。(原標(biāo)題：阿里與谷歌的智慧城市新起點)
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