“智慧城市”的好處與陷阱 | 行業(yè)觀察

近期，加拿大記者John Lorinc出版了一本書《Dream States: Smart Cities, Technology, and the Pursuit of Urban Utopias》探討了技術如何改善和降低我們的城市環(huán)境。

自2010年代初以來，所謂的智慧城市的愿景一直處于城市規(guī)劃和發(fā)展的前沿，而為智慧城市提供軟件和硬件的科技行業(yè)現(xiàn)在每年價值數(shù)千億美元。但支撐智慧城市技術的理念和方法，對城市社區(qū)、監(jiān)控、自動化和公眾參與的未來提出了嚴峻而重要的問題。此外，智慧城市時代堅定地屬于一個關于城市的更長的歷史故事——一個由烏托邦意識形態(tài)、建筑愿景和技術幻想定義的時代。

智能路燈、水和空氣質量跟蹤、自動駕駛汽車：以紐約、洛杉磯、波士頓、波特蘭和芝加哥等世界各地的例子為例，這本書揭示了智慧城市技術的世界，但也將城市建設的這一重要轉變置于一個更廣泛的故事中，即為什么我們?nèi)匀粔粝胫昝赖牡胤健?/p>

本書作者John Lorinc在書中的精辟分析提醒我們，探尋城市烏托邦并不是什么新鮮事。多倫多大學的 Shauna Brail表示：“在整本書中，作者強調(diào)了這樣一個事實：從智慧城市大型項目到電子政府，再到流行病防范工具，所有的城市創(chuàng)新只有在與城市生活的政治、經(jīng)濟、社會和物理復雜性一起審查時才會帶來希望?！?/p>

康奈爾科技大學的城市規(guī)劃師Anthony Townsend表示：“烏托邦可能是城市建設行業(yè)中最古老的騙局，但這本書表明，技術是一種永恒的工具，可以將最普通的城市夢想——清潔的空氣和水、安全的街道和體面的家園——變?yōu)楝F(xiàn)實。John Lorinc的建議給了我們許多寶貴的建議?！?/p>

城市是高度復雜的“系統(tǒng)系統(tǒng)”，人類不一定會對周圍的世界做出理性或可預測的反應。

2019 年 11 月，Bercman Technologies 的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人 Mart Suurkash 在一個貿(mào)易展位前展示了該公司“智能人行橫道”的工作原型。

Bercman 的設備看起來與整個歐洲的人行橫道標志一模一樣：一根柱子支撐著一個方形標志，上面有行人過馬路的通用符號。正如他解釋的那樣，它之所以“智能”，是因為安裝在標志內(nèi)的一組數(shù)字設備：面向各個方向的高科技運動檢測器，經(jīng)過編程計算接近人行橫道的車輛的速度，以確定車輛是否安全減速當有人過馬路時。

該軟件包括一個“機器學習”算法，允許檢測器學習并預測交通模式，以便它可以“優(yōu)化”通過特定位置的汽車。Bercman 的智能人行橫道還配備了無線傳輸功能，未來有朝一日會自動向快速行駛的聯(lián)網(wǎng)車輛發(fā)送通知，提醒它們立即剎車。當人行橫道信號檢測到危險時，它會閃爍并發(fā)出嗶嗶聲。

這家初創(chuàng)公司位于愛沙尼亞第二大城市和技術發(fā)展中心塔爾圖，希望找到解決行人死亡率上升以及自動駕駛汽車最終出現(xiàn)的解決方案?！拔覀冋J為這些車輛可能需要智能基礎設施的幫助，”Bercman 說。

截至2020年，智能人行橫道仍在開發(fā)中。該公司創(chuàng)始人Suurkash表示，在實際測試中，大約三分之一的警告信號被證明是誤報。

碰巧的是，該公司的設備還配備了測量空氣質量、交通流量和行人流量的傳感器，以及用于識別車牌的數(shù)碼相機。他說，這個標志“只是智慧城市“生態(tài)系統(tǒng)”的一部分。

自 1960 年代以來，信息和通信技術 (ICT) 的革命——從早期的大型計算機和有線電視到 5G 智能手機和高帶寬光纜——已將城市轉變?yōu)槊芗木W(wǎng)絡中心，數(shù)字交互幾乎融入了各個方面的城市生活。

智慧城市技術是 ICT 革命的副產(chǎn)品，是一個廣泛而無定形的包羅萬象的類別。一個共同點是，這些技術旨在收集和綜合各種城市活動產(chǎn)生的數(shù)字數(shù)據(jù)——配備 GPS 的交通車輛、巨大的建筑檢查記錄數(shù)據(jù)庫中的隱藏模式、電力消耗趨勢、居民對規(guī)劃批準的在線反饋等等。

一些專家提倡“智慧民用基礎設施”，建議在從道路、橋梁到水管的所有事物上廣泛部署無線傳感器，其設計目的是在檢查員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障之前檢測到系統(tǒng)故障(Goldsmith, Gardner, and Jamieson 2021) 。表面上的目標是讓所有數(shù)據(jù)用于解決一系列城市問題——正如智慧城市技術內(nèi)部人士所說的“優(yōu)化”。

人們可以將智慧城市系統(tǒng)視為一種技術，可以觀察或傾聽城市地區(qū)正在發(fā)生的事情，然后將這些觀察結果轉化為行動。然而，雖然我們生活在一個高速通信的超加速世界中，但智慧城市技術要想有效，必須克服所謂的延遲問題——收集地面信息和采取行動之間的滯后——以及總是會進入任何計算機驅動系統(tǒng)的錯誤或病毒。

當我們生活在一個高速通信的超加速世界中時，智慧城市技術要想有效，就必須克服所謂的延遲問題。

土木工程教授兼多倫多大學交通研究所所長埃里克·米勒（Eric Miller）認為，這些系統(tǒng)“旨在創(chuàng)造更多更好的反饋回路，假設它會帶來更好的結果?！钡?，他補充說，城市是高度復雜的“系統(tǒng)系統(tǒng)”，充滿了人類，他們不一定會對周圍的世界做出理性或可預測的反應?！昂诵膯栴}，”Miller觀察到，“是技術系統(tǒng)和人員系統(tǒng)之間的相互作用?！?/p>

智能城市系統(tǒng)由多樣化且不斷增長的技術構建塊構建：硬件、軟件、基于云的數(shù)據(jù)倉庫和蜂窩網(wǎng)絡、人工智能算法等。這些組件涵蓋從智能手機應用和廉價傳感器到價值數(shù)百萬美元的交通控制樞紐。一些觀察家使用“everyware”一詞來描述它們的普遍性。

雖然許多智慧城市技術是為尋求數(shù)字化廣泛服務的地方或地區(qū)政府設計和購買的，但這些系統(tǒng)也可以在醫(yī)療保健、教育和公用事業(yè)以及私營部門環(huán)境中找到，例如“智能”辦公樓。

許多人專注于安全和城市交通應用，而其他應用（例如地圖、短期租賃或推薦應用程序）本身并不適合市政當局，但結果證明對城市的實際出行方式產(chǎn)生了深遠的影響功能。還有一些是使用市政當局通過開放數(shù)據(jù)門戶發(fā)布的各種形式的信息構建的——從分區(qū)章程和財產(chǎn)線到運輸車輛上的 GPS 信號，無所不包。

作為智慧城市系統(tǒng)的組成部分，這些非常便宜、緊湊（拳頭大小或更?。┑脑O備可以安裝在各種物體上，從電線桿和公共汽車到水管和橋梁。它們可以設計用于收集有關空氣質量、振動、乘客負載、交通量或管道泄漏的讀數(shù)。

傳感器配有小型無線電發(fā)射器，以無線方式發(fā)送讀數(shù)，信號最終分流到監(jiān)控供水系統(tǒng)或當?shù)毓檬聵I(yè)的控制中心，并使用這些實時數(shù)據(jù)來管理問題。

例如，在美國費城，十年前該市安裝了配備 GPS 傳感器的“大肚皮”垃圾箱，可以檢測何時需要清空。費城街道專員卡爾頓·威廉姆斯 (Carlton Williams) 表示，這些設備使市政當局能夠更有效地安排垃圾車的路線——即它們只能從裝滿的垃圾箱中取走——并且在某些路線上削減了工作人員的數(shù)量，每年可節(jié)省 600000 美元?？ㄜ嚁?shù)量的減少也減少了擁堵?！拔覀冋J為這是一個巨大的成功，”他說。

微型傳感器現(xiàn)在嵌入到各種私人購買的消費品和電子產(chǎn)品中，例如智能恒溫器、可穿戴連續(xù)血糖監(jiān)測儀或 Fitbit 或 Apple Watch 等產(chǎn)品中的健身追蹤器。這些設備正在家庭或企業(yè)的私人領域與更廣泛的城市公共領域之間創(chuàng)建全新類型的數(shù)據(jù)驅動關系。

智慧城市應用還提出了有關隱私保護以及傳感器可能被濫用用于監(jiān)視或營銷目的的難題。

例如，智能恒溫器中的傳感器提供連續(xù)的溫度讀數(shù)，這些讀數(shù)以無線方式發(fā)送到中央控制設備。但一些智能供暖系統(tǒng)也以電子方式與當?shù)毓檬聵I(yè)公司相連，這些公用事業(yè)公司匯總所有這些信息并使用它來管理他們的能源輸出，甚至遠程調(diào)整客戶家中的供暖或制冷水平，以響應高峰期的需求。

一些健康傳感器將患有糖尿病等疾病的人與醫(yī)生以及可以預測胰島素水平變化的智能手機應用程序無線連接起來。2018 年對超過 33000 名糖尿病患者進行的一項研究表明，在配備這些支持 wifi 的設備的人群中，有些人配備了連續(xù)血糖監(jiān)測儀，有些則沒有。

反過來，健身追蹤器揭示了個人健康和公共設施之間的另一種相互作用。10000 步健身方案的巨大普及促使許多人開始在他們的社區(qū)或當?shù)毓珗@定期散步。額外的行人（和騎自行車）活動無疑是一個積極的發(fā)展，甚至可以促使地方政府建設行人/自行車基礎設施，甚至，正如一些研究人員所說，通過利用這些跟蹤器生成的 GPS 數(shù)據(jù)（通常是智能手機）來確定他們可以在哪里增加或擴大人行道或創(chuàng)建新的小徑。

然而，此類應用也引發(fā)了有關隱私保護以及此類傳感器用于監(jiān)視或營銷目的的潛在濫用的難題。

在世界各地的城市街道以及各種建筑物和其他公共空間中存在數(shù)十萬個視頻監(jiān)控攝像機并不是什么新鮮事，但這些設備已經(jīng)變得更小、更便宜、更少靜態(tài)，并且在一系列設置中更為普遍。例如，帶有數(shù)碼相機的數(shù)字門鈴，一些由谷歌和亞馬遜制造，允許房主使用他們的智能手機甚至筆記本電腦來監(jiān)視門廊竊賊或關注街上發(fā)生的事情。

面部識別系統(tǒng)以及可以識別個人步態(tài)的相關軟件的使用在某些制度下變得越來越普遍。在許多北美城市，警察配備了隨身攝像頭和行車記錄儀，用于記錄互動并上傳視頻以進行臨時存儲。越來越便宜和放松管制的無人機配備了高分辨率視頻。這些可用于從房地產(chǎn)列表到失蹤人員搜索以及監(jiān)測高層建筑外部的裂縫或能量損失的所有事情。在英國，警用無人機使用面部識別軟件來協(xié)助執(zhí)行此類任務。

專門的攝像頭也被安裝在車輛上，用于遠遠超出谷歌街景的地圖應用。例如，英特爾旗下的以色列上市公司 Mobileye 與汽車制造商合作，在卡車和公共汽車的前擋風玻璃上安裝專用攝像頭。攝像機記錄街道上的一切，流媒體視頻不斷上傳到基于云的地圖數(shù)據(jù)庫。這些地圖可以由需要實時信息的自動駕駛汽車無線訪問。

但是，針對監(jiān)控技術（包括那些嵌入流行社交媒體平臺的技術）的迅速蔓延，促使一些全球科技公司停止或停止了他們的面部識別程序，其中包括 IBM、微軟和 Meta/Facebook，它們刪除了到 2021 年底將有 10 億用戶的面部數(shù)據(jù)?！靶枰獧嗪饷娌孔R別可能有用的許多具體實例，以及對整體使用這項技術的日益擔憂，”Meta 人工智能高級主管在博客中談到該公司的決定時寫道。

與互聯(lián)網(wǎng)無線連接的物體和傳感器的集合構成了“物聯(lián)網(wǎng)”（IoT），包括各種設備，如帶有應用程序的藍牙連接電動牙刷、電熱水器、智能冰箱等。

近年來，思科和 IBM 等科技巨頭估計了此類設備的數(shù)量，其中包括手機。根據(jù)巴塞羅那物聯(lián)網(wǎng)隱私和信息政策研究員 Gilad Rosner 的說法，這些數(shù)字令人震驚：截至 2020 年，全球有 200 億到 500 億，盡管數(shù)字因所包含的內(nèi)容而有很大差異，但實際數(shù)字“很難確定”。

智慧城市系統(tǒng)越來越多地建立在數(shù)字基礎之上，其中包括廣泛部署連接到物聯(lián)網(wǎng)的支持 wifi 的傳感器。這些網(wǎng)絡可以讓工程官員和結構工程師遠程監(jiān)控主要橋梁或物業(yè)經(jīng)理的振動，以跟蹤智能辦公樓中的機械系統(tǒng)。

根據(jù) IoT Analytics 2020 年 8 月對全球 50 個城市的調(diào)查，最流行的城市應用包括互聯(lián)公共交通、交通、洪水和天氣監(jiān)測、視頻監(jiān)控、街道照明和空氣質量傳感器。

然而，公共空間中的物聯(lián)網(wǎng)引發(fā)了有關安全的關鍵問題——這些小巧而廉價的設備是否以無線方式連接到廣泛的數(shù)字網(wǎng)絡，容易受到黑客攻擊？——以及隱私，或者羅斯納所說的“隱匿權”?！皢栴}在于監(jiān)控，”他說?！皞鞲衅髟蕉?，監(jiān)控就越多?！?/p>

盡管一些智能技術（例如視頻會議）已經(jīng)解決了實際問題，并且似乎已成為我們社會的永久固定裝置，但其他智能技術仍在開發(fā)中，它們承諾提供簡單的解決方案，但不太適合繁忙城市不整潔的現(xiàn)實。

多倫多大學土木工程助理教授 Shoshana Saxe 引用了 NASA 和巴斯大學聯(lián)合開發(fā)的基礎設施監(jiān)控系統(tǒng)。這個想法是使用衛(wèi)星雷達上的遠程無線傳感設備來檢測橋梁上的細微結構振動，這可能表明存在惡化的弱點。官員和控制系統(tǒng)可以監(jiān)控傳感器是否有故障跡象。

但是，正如她指出的那樣，這個想法的問題在于它對數(shù)字設備、無線網(wǎng)絡和電網(wǎng)的依賴。她問道，如果斷電或傳感器無法接收到由潛在的災難性裂縫產(chǎn)生的振動，會發(fā)生什么？其他智慧城市觀察人士也對安東尼湯森所描述的“漏洞百出”技術的風險提出了警告。

Saxe在 2019 年《紐約時報》專欄中寫道，智慧城市“管理起來非常復雜，存在各種不可預測的漏洞。在我們的城市基礎設施中，新技術總會有一席之地，但我們可能會發(fā)現(xiàn)，“愚蠢”的城市往往會比智能城市做得更好?！?/p>

她觀察到普通的消費電子產(chǎn)品——例如配備某種數(shù)字功能的手機或廚房電器——很快就會過時，智慧城市技術也不例外。

“與其追逐最新閃亮的智慧城市技術，”Saxe 警告說，“我們應該將部分精力轉移到建設優(yōu)秀的傳統(tǒng)非智能城市——以一流的、持久的基礎設施和公共領域方法來規(guī)劃和建設的城市……科技在城市中占有一席之地，但那個地方并非無處不在?！?/p>

生成海報

免責聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權或存在不實內(nèi)容時，應及時向本網(wǎng)站提出書面權利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內(nèi)容或斷開相關鏈接。