Transforma Insights 近期发布的报告《智慧城市的数字化转型》指出了物联网和人工智能等颠覆性技术推动的九大关键变革领域。本文将逐一探讨这些变革领域及其在实际部署中可能产生的影响。
智能交通管理
智能交通管理解决方案采用数字化转型技术来监控和控制城市中心的交通流量。这些技术可以缓解交通拥堵、减少燃油浪费并降低二氧化碳排放。例如，在芝加哥和纽约实施适时交通管理信号灯，每年可分别减少 65.5 万吨和 1400 万吨的二氧化碳排放量。
智能交通管理的一些关键方面包括：
- 智能交通监控。Transforma Insights 先前的研究发现，道路交通监控可以将交通信号灯空转期间的燃油消耗降低 40%。人工智能交通管理系统的部署日益广泛，旨在减少事故和交通拥堵。
- 智能停车和收费管理。超过25%的车辆将35%的通勤时间用于寻找停车位，导致30%的城市交通拥堵，每年排放2800万吨二氧化碳。智能停车解决方案使用传感器或人工智能闭路电视来定位最近的可用停车位。
- 用于交通管理的数字孪生。数字孪生还可以通过收集来自多个来源的数据来简化并提供实时交通信息和预测，从而减少交通拥堵和温室气体排放。例如，美国查塔努加市与橡树岭国家实验室和国家可再生能源实验室合作开发了数字孪生模型，将交通流量提高了30%。
智能路灯结合传感器网络连接和控制系统，实现公共场所的智能照明。这些系统可以节省财政资源并减少温室气体排放。例如，印度电力部在2019年部署了约1000万盏智能路灯，从而减少了480万吨的相关碳排放。
除了有助于预防犯罪外，智能路灯还可以支持远程监控和维护，从而减少人工维护和维修工作。例如，美国圣地亚哥通过远程监控该市3000盏联网路灯，每年可节省25万美元。
公共安全
公共安全解决方案利用数字化转型技术，增强公共区域的安保，以应对城市犯罪率上升和警力短缺的挑战。此类解决方案可以缩短犯罪响应时间，改善警务工作，从而间接减少保险索赔和财产损失。
警察部门在规划高犯罪率地区的警务工作时，通常会采用预测技术，例如温哥华警察局的预测准确率高达 80%，财产犯罪率下降了 27%。无人机可以协助穿越复杂地形、拍摄航拍画面、监控人群以及直播活动。例如，瑞典警察局就利用无人机进行犯罪现场记录、山地救援和人群管控。诸如纽约警察局的 Digidog 等机器人也可以提供解决方案，避免直接参与枪支暴力。
废物管理
废物管理包括使用配备传感器的智能垃圾箱来评估垃圾箱的容量并将数据传输给废物管理部门，从而提高收集效率并减少出行次数。例如，一所美国大学的设施管理团队通过部署智能垃圾箱，将垃圾收集车的行驶时间缩短了近50%。此外，技术驱动的垃圾分类避免了工人接触危险物质，从而最大限度地降低了健康危害。
数字化转型的废物管理有两个关键方面：
- 互联垃圾箱。配备传感器的智能垃圾箱提供实时垃圾数据，有助于优化收集流程，减少溢出问题，并最大限度地降低收集频率。
- 废物处理。数字化解决方案可以确保准确的垃圾分类，简化并加快垃圾处理流程。
环境监测解决方案包括使用环境监测传感器来监测温度、湿度、各种颗粒物和其他污染物。这类解决方案还包括安装基于音频的监测工具，以检测噪音污染和事件（例如枪声），并与相关部门共享近乎实时的数据。
这些解决方案确保符合各种污染指令的监管要求，例如雪佛龙菲利普斯化学公司因违反美国《清洁空气法》而被处以1.18亿美元罚款。此类解决方案提供实时污染监测，通过管理污染水平来优化施工进度，并在紧急情况下为急救人员提供及时信息。
环境监测的一些关键方面包括：
- 城市和城区的污染监测。根据世界卫生组织的数据，室外空气污染每年导致420万人过早死亡，这凸显了部署智能交通系统等解决方案以降低污染水平的重要性。
- 攻击行为和枪击检测。使用配备传感器的分析工具可以减少袭击事件，枪击检测设备通常用于预防枪支暴力和大规模枪击事件。例如，SoundThinking报告称，在部署其解决方案后，匹兹堡的凶杀案同比下降了36%。
- 人为灾害监测。2018年，加利福尼亚州约发生8500起山火，造成1480亿美元的经济损失。支持物联网的无线传感器可用于预测、检测和主动应对火灾事件，从而帮助弱势居民及时撤离。
- 自然灾害监测。 2022年，与天气相关的灾害造成了全球3130亿美元的经济损失，约31300人死亡。各公司正在部署基于机器学习的自然灾害预警系统，以便快速识别未来的地震活动。
智能出行包括共享单车和滑板车、微出行、自动驾驶汽车以及基于需求的路线规划解决方案，这些方案正在鼓励通勤者减少私家车的使用，从而缓解全球各大城市的交通拥堵和停车位短缺问题。
智能出行的一些关键方面包括：
- 共享单车和滑板车。美国交通部估计，共享单车可将交通拥堵减少近4%，为旨在缓解交通拥堵和公共交通负担的城市提供了一种经济高效、省时的解决方案。低功耗广域网 (LPWA) 的出现通过维护跟踪和位置更新延长了自行车的使用寿命。
- 微出行。这一类别包括紧凑型轻型车辆，通常行驶速度低于25公里/小时，并配备车载互联功能。此类设备的主要功能包括嵌入式显示屏、自动紧急呼叫、集成导航、社交媒体连接、防盗系统、性能记录、健康监测和远程诊断。
- 自动驾驶汽车。自动驾驶汽车可以减少车祸（根据美国国家公路旅行安全管理局的数据，94-96%的车祸是由于人为失误造成的），并为老年人提供更合适的出行选择。由于自动驾驶汽车通常不会急刹车和急加速，燃油效率更高，并且支持车队行驶，因此还可以减少碳足迹。
- 基于需求的路线规划。这类解决方案结合用户的出行模式和公共/私人交通数据，创建动态的、需求驱动的路线，从而减少等待时间和交通拥堵。例如，英国的Go-Coach将车辆利用率提高了77%，驾驶时间减少了62%，等待时间从1小时缩短到11分钟。
综合交通系统通过将公共交通、汽车共享、自行车共享和出租车服务整合到统一的平台上，支持多种交通方式，并采用单一界面。这种方法可以减少交通拥堵、不必要的燃料消耗和温室气体排放。
综合交通系统的三个主要方面是：
- 整合现有交通网络。城市正在将公共和私人交通有效地整合到一个平台上，使用户能够便捷地预订优化的行程。例如，新加坡陆路交通管理局通过使用综合交通系统，将乘客的候车时间缩短了三分钟。
- 公共交通服务的实时信息。综合交通系统为通勤者提供实时服务信息，从而提高服务的效用并促进其使用。例如，威尔士交通局引入了实时乘客数据，提供实时列车位置以及预计的到达和出发时间。
- 智能票务。数字化转型技术支持向无现金交易的转变，这可以消除在售票终端或自动售票机购票的等待时间，并减少不必要的纸张浪费。
智能数据管理利用数据门户整合来自不同来源的信息，创建统一的数据源，从而促进政府部门、地方当局、企业和公民之间更好地共享数据。例如，意大利政府正在利用一款名为“Pronto Soccorso Lazio Ospedalis”的移动应用程序，该应用程序可以估算急诊室的候诊时间，识别出人流量较小的医院，并减少候诊时间。该应用程序可以帮助引导患者在任何特定时间前往人流量相对较少的医院。
采用智能数据管理可以确保更快地获取信息，减少数据重复，从而带来经济效益。智慧城市数据门户还可以促进创新，创造就业机会，提升GDP，并促进服务消费。
可穿戴式摄像机用于个人防护
可穿戴式摄像机用于个人防护是指使用随身摄像机来降低发生暴力冲突的可能性。它们还可以作为法庭证据，减少对可能存在偏见的目击者的依赖。研究表明，使用此类设备可以减少警察的武力使用，并减少对警察的投诉。例如，一项研究表明，在配备随身摄像机后，警察的武力使用减少了约10%，对警察的投诉也减少了17%。
消防员（用于训练和在救援行动中收集证据）和紧急医疗服务机构也正在使用随身摄像机。例如，法国希望为其消防员配备随身摄像机，而美国的Cypress Creek急救服务中心、英国的伦敦救护服务中心和澳大利亚的南威尔士救护中心都已配备了随身摄像机。
智慧城市为数字化转型解决方案提供重要机遇
许多城市当局致力于实现城市基础设施的现代化，以改善居民的生活质量。随着城市化进程的加快、交通拥堵的加剧、空气质量挑战和安全隐患的增加，当局往往感到有义务引入技术解决方案，从而推动城市向智慧城市转型。目前，全球大多数人口居住在城市，全球大部分GDP由城市中心创造，这给原本有限的城市资源带来了巨大压力。
智慧城市生态系统的成功需要居民、企业和相关部门之间的紧密合作，将城市转变为一个智能、环保、安全的宜居宜业的居住和工作场所。采用新兴的数字化转型技术是当今许多发展最快的大都市发展的关键要素。
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