當今韓流風潮席卷全世界。作為有名的亞洲四小龍之一,韓國不僅有令萬千少女尖叫的歐巴,還有人性化的智慧城市建設。韓國是亞洲網絡覆蓋率最高的國家,從2004年開始推進智慧城市建設,至今已推出多項戰略計劃于政策。
韓國作為亞洲地區網絡覆蓋率最高的國家,早在20世紀初期,就已經把發展以寬帶為代表的信息技術提升為國家戰略。2013年6月,在距離4G網絡商用還不足兩年時間,新一代 LTE-A 網絡開始在韓國商用,使韓國移動網絡進入 4.5G 時代。同時,韓國也是全球第四大電子產品制造國,內存、液晶顯示器及等離子顯示屏等平面顯示裝置和移動電話的飛速發展,使其在世界市場中占據了一定地位。
制造業與科技產業的發達,使韓國在移動通信、信息家電、數字內容等方面居世界前列,而韓國也一直旨在通過智慧城市的建設來推動這些新興產業的發展。2004 年, 面對全球信息產業新一輪“U”化戰略的政策動向,韓國信息通信部提出“U-Korea”戰略,并于 2006年3月確定總體政策規劃,希望把韓國建設成智能社會。隨后,韓國又推出了“U-City”綜合計劃,將“U-City”建設納入國家預算,標志著智慧城市建設上升至了國家戰略層面。韓國希望能以網絡為基礎,打造綠色、數字化、無縫移動連接的生態、智慧型城市,以無線傳感器為基礎,把韓國所有的資源數字化、網絡化、可視化、智能化,從而促進韓國的經濟發展和社會改革。
一、韓國智慧城市發展戰略與政策
韓國為推動智慧城市的發展提出了多項戰略計劃與政策。其中,2004 年3 月推出的“IT 839”戰略,主要目標是提升韓國現有的資訊科技框架,期望在2007 年達成韓國的全方位資訊社會愿景;隨后推出的“U-Korea”戰略,則是旨在以無線傳感器網絡為基礎,實現資源的數字化、網絡化、可視化和智能化,以此促進國家經濟社會發展;此后的“U-City”計劃和“智慧首爾2015”皆是實施“U-Korea”戰略的具體體現。而韓國作為物聯網國際標準制定的主導國之一,其提出的《物聯網基本規劃》也是不可忽視的。
1. 智慧韓國——“U-Korea”戰略
根據規劃,“U-Korea”戰略主要分為發展期與成熟期兩個執行階段,其中發展期為2006—2010 年,成熟期為2011—2015年。發展期階段的重點任務是建設“U-Korea”的基礎環境、建立U 社會制度、應用信息技術。完成無所不在網絡基礎設施建設、發展U 化物流配銷體系、U 化健康醫療等無所不在服務、扶植U 化產業與新興市場、建立U 化社會規范、將IT 技術應用于生物科技與納米科技領域。成熟期階段的重點任務為推廣U 化服務,不僅應用于國內各個產業,還致力于將國內U 化服務推廣至海外市場,活用嵌入式智能芯片、生物科技與納米科技、IT 技術、穩定U 化社會文化。
2. 智慧城市——“U-City”計劃
早在2004 年,韓國就率先發起了“U-City”計劃,希望能通過普及化的信息通信技術提高城市的綜合競爭力。“U-City”是一個可以把市民及其周圍環境與無所不在的技術(ubiquitoustechnology)集成起來的新的城市發展模式,把IT 包含在所有的城市元素中,使市民可以在任何時間、任何地點、從任何設備訪問和應用城市元素。目前已有眾多城市參與“U-City”計劃,其中包括首爾、釜山以及仁川的松島新城等城市。目的是要讓彼此獨立的系統能相互溝通并交換信息,將運算技術融入民眾的日常生活中。
3.“智慧首爾2015”計劃
在建設“U-City”的基礎上,2011 年6 月,韓國以首都首爾為試點,發布“智慧首爾2015”計劃,向世界展示了該市建設智慧城市的雄心,其目標是通過該計劃將首爾推舉成為全球的信息通信技術(information communication technology,ICT)領軍城市,成為智慧科技用以提升可持續性和競爭力的示范。
“智慧首爾2015”的最大特征在于其“以人為本”的出發點,即在最大化地利用ICT 技術的同時,建立城市與其居民之間的良好合作關系,使技術服務于首爾市民。首爾根據自身特征和訴求提出了智慧城市建設的三大要素:一是加強ICT 基礎設施建設,致力于首爾區域內的網絡建設,基本實現全域覆蓋,為家庭安裝智能表實現能源管理,建立社區地圖反映居民基本訴求等;二是整合城市管理框架,確保各子系統、元系統和個體、樓宇-街區系統等完美整合、高效配合;三是擴大智慧設備的使用范圍,使各領域、各階層、各年齡段的人群都能享受到這些服務。
“智慧首爾2015”計劃還明確提出“數據開放”,明確提出公共數據已成為具有社會和經濟價值的重要國家資產,努力打造“首爾開放數據廣場”,目前已提供33 個數據庫、880 個數據集,為用戶提供十大類公共數據信息,配有圖表、數據、地圖和網絡鏈接等,促進信息技術和公共服務產業的進步和發展。預計這些公開的公共信息產生的經濟價值將達到1.2 萬億韓元,能夠幫助企業創造多元化的商業模式和價值。
4.《物聯網基本規劃》
2014年5 月,韓國政府出臺了《物聯網基本規劃》(以下簡稱為《規劃》)。《規劃》中,韓國政府提出了成為“超聯數字革命領先國家”的戰略遠景,計劃提升相關軟件、設備、零件、傳感器等技術競爭力,培育一批能主導服務及產品創新的中小及中堅企業;通過物聯網產品及服務的開發,打造安全、活躍的物聯網發展平臺,推進政府內部及官民合作,力爭使韓國在物聯網服務開發及運用領域成為全球領先的國家。
《規劃》中提出了四大推進戰略,包括促進產業生態界內部參與者之間的合作、推進開放創新、開發及擴大服務和實施企業支援,還提出了截至2020 年,要實現擴大市場規模、擴大中小企業和中堅企業的企業數量及雇傭人數、提高物聯網技術的應用效率等具體戰略目標。
根據《規劃》,韓國首先計劃鼓勵業界企業合作開發開放平臺,用于開發跨部門以及以實際民間需求——如健康管理、智能家居等——為基礎的物聯網服務。物聯網服務將聚焦融合物聯網、云計算、大數據、移動等各類信息及技術的新型服務,通過階段性構建及擴大物聯網創新中心等DIY開放實驗室,實施基于使用者參與的實證項目等,不斷挖掘新產品及服務。
物聯網安全防護也是《規劃》中提出的重點,包括制定“物聯網信息安全路線圖”、與其他國家在信息安全事故循序應對及分析方面實現信息共享、構建測試安保功能及性能的試驗環境、加大嵌入式OS 等物聯網安全技術開發力度、培育相關技術專家等。韓國還計劃擴大第五代移動通信及Giga網絡等基礎設施,推動應用于遠程物聯網的低電力、長距離、非許可頻段通信技術的開發。
根據《規劃》,韓國將重點開發可穿戴、健康管理、超小型、超電力化等新一代智能設備及零件技術,并重點培育智能傳感器產業,確立國內智能傳感器核心技術及商用化技術,特別是應用于主力產業及物聯網產業的尖端傳感器技術。
二、韓國松島新城智慧城市建設
韓國松島新城位于首爾以西約56 km,位于韓國第二大港口城市仁川濱水區,是一座人工填海形成的島嶼。該人工島嶼于2003年在海岸線上進行填埋、圍墾建造,占地6.08 km2,計劃于2020年全部竣工,竣工后預計全市住戶達65000 人,在該市就業的人達30 萬人, 將成為一座擁有國際上最尖端城市功能的綠色智慧型城市。
作為韓國政府“U-City” 計劃5 大示范城市之一, 松島新城的建設從零開始, 由美國地產開發公司蓋爾與浦項建設合資成立的松島國際城市開發公司承建,思科公司提供技術方案支持和網絡支持, 受仁川自由經濟區管理局管轄, 在市內基礎設施建設中引入大量IT 技術, 打造未來的智能城市。城內設立了技術園區(Technopark),讓Ubiquitous IT 相關產業進駐,直接提供城市U 化的相關技術資源;同時與Cisco、Microsoft等跨國企業合作,進行智慧城市基礎設施建設,提供家居、醫療、交通、零售、娛樂、電力能源管理、樓宇等U-Life 智慧應用服務。
1. 松島新城智慧規劃
松島新城的設計特點包括開放的綠色公共空間、融合充電汽車和自行車的公共交通系統、先進的醫院和國際學校、航空、節能節水的建筑及城市運營、中央垃圾收集處理系統、可持續的城市管理、數字基礎設施和系統的廣泛利用等,從而建設成為在各個方面都滿足世界級城市要求的城市。該城市的建設融合了“智慧互聯城市”的建設理念,其遠景目標在于實現無縫通信服務,包括寬帶網絡、四網服務、基于地點的服務;實現一卡通、智能卡、多功能設備智能化;實現媒體、車站等新一代信息通信智能化;實現醫療、安保、信息安全等智能化,實現交通信息、宜居環境服務、城市地理信息系統智能化;實現門戶網站、呼叫中心、禮賓服務智能化等。松島新城在規劃建設中,堅持先進甚至適當超前的信息化觀念開展信息基礎設施建設。在家居、商務辦公、校園、醫院等場所,信息技術“無時無刻無所不在”,重點聚焦于智慧工作空間、智慧交通、智慧樓宇、智能能源、智能社會等多個城市管理服務領域,通過信息技術開展智能型醫療、安全、建筑、綠色科技等應用。數字基礎設施的廣泛應用為松島新城的快速發展如虎添翼,從無線網絡覆蓋到自動回收生物系統,再到通用智能卡,一應俱全。
松島新城作為世界上最環保的城市之一,其智慧化著重體現在其環保系統上,城市設計非常注重節水和雨水的再利用。島內給水系統藉由巧妙造景收集雨水,并將水槽、洗碗機與洗衣機回收的廢水凈化處理,從而將干凈水的用量降至平常的十分之一,這樣雨水和生活污水都可以再處理、被利用,大大節省了市內的飲用水資源。
另外,先進的公共交通系統也為松島新城的繁榮發展錦上添花。這里地鐵線路異常便利,地下火車與首爾相連,公共汽車或地鐵連接仁川國際機場,城市海水運河上的“水上電動出租車”方便出行,還有長達25 km 的自行車路,既方便了人們的出行,又能減少碳排放量。配備電動汽車充電樁的主要停車場通常隱藏在位于城市的水下,以減少熱氣和廢氣對城市的影響,同時為地上交通預留了更廣闊的空間。
2. 無處不在的智慧生活
松島新城擁有各種高科技基礎設施:從無所不在的無線網絡、自動資源回收系統,到可以兼當電子錢包、鑰匙與健保卡的智能卡系統。松島的企業和居民能享受到以下三大類服務:一是樓內服務,主要指自動化、能源管理、設備維護等智能樓宇管理,門禁、監控、入侵檢測等安全與安保服務,以及智能停車庫、收費、車位引導等停車類服務;二是商業服務,包括信息發布與展示、廣告等可視化通信,社區互聯以及IT 服務外包、數據中心、云計算與云存儲等數據中心服務;三是全域服務,囊括了全城WiFi、公共信息發布與服務、智能標桿等。
● 無處不在的傳感器
無線網絡、光纖和遠程呈現覆蓋松島新城的每一個角落,市內信息系統緊密相連,在每條街道、每條馬路、每個建筑物中都安裝有傳感器,幾乎可以說每塊墻磚、每平方米地面都有感應能力,監視著島內從溫度到交通狀況的任何數據,包括排放量、噪聲、天氣、停車位置、交通狀況、行人行為、社會破損情況等。每個傳感器會實時持續地將收集到的數據傳送到中央控制中樞,舉凡建筑物、電力需求、道路交通狀況、室外和室內溫度等數據,都會在這里匯整分析,使城市控制中心可以追蹤到居民活動,適時做出應對,如電梯只有在有人乘坐時才會啟動。
松島新城內的傳感器在交通管理方面起著無法替代的重要作用。公共道路及建筑物周邊布置了交通信息傳感器網絡,用于監測溫度、路況等信息,為城市交通部門提供交通狀況的具體信息。例如,根據傳感器傳輸的數據,交通管理者可以智能地對交通信號燈進行重新設置,以便降低交通擁堵和交通事故的發生率,同時又能使車流和人流實現最優化配置,保障城市有效運轉,若是偵測到道路或建筑物異常壅塞,可亮起警示,迅速針對各類事件進行響應,以減少交通延誤造成的損失;高速公路旁的傳感器可以識別障礙物、潛在危險和交通堵塞水平,并將這些信息及時傳輸給駕駛者;街道上的攝影機會監控人行道上有多少行人,街道冷清時可將街燈調暗,人潮熙攘時則把街燈調亮。傳感器能夠識別路燈或交通信號燈是否損壞,以便能夠及時解決。
松島新城市內的汽車牌照都裝載有無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID) 標簽,通過掃描為運行的車輛建立一個實時的地圖,并將當地數據發送至中央控制樞紐,在積累數據后根據之前的測量結果可以預測交通流量,或者自動識別出交通事故多發點以及路況調整信息,緩解交通堵塞狀況。松島新城U-Life 中心安裝了占據一整面墻的屏幕,可以實時展現全島內由中央監控錄像系統傳來的視頻,用于政府部門監視交通狀況、發現犯罪行為。通過RFID 積累的交通數據,中樞屏幕在一秒內就可以完全反映城市實時的交通狀況。這些“智能道路”通過網絡與中央控制樞紐相連,還能夠在地震發生前發揮早期預警的作用。
● 完全自動的建筑
松島新城內所有建筑不僅外觀時尚,而且智能環保,大樓玻璃窗冬季能存儲熱量,夏季能利用太陽能控制室內空調。網絡還能夠讓市民直接控制周圍的環境,每間公寓都安裝攝像頭,而且攝像頭的開關完全由屋主控制,市民可以通過家庭或移動界面,遠程監控自己的公寓;還可以遠程操控自己的房間,如調節供暖和空調、檢查是否鎖門了等,甚至用指紋就可以打開房門。
蓋爾公司CEO 在松島所住的公寓就是一個“智能家庭”的樣板間:樓內和房間應用了先進的智能樓宇和智能家居系統,使用了可視化的聯動門禁和監控安保系統;室內部署了智能控制面板,可操控房內所有電子設備,如電燈、冰箱、電視等,并且可通過網絡遠程操控房內的電子設備;房內安裝的智能系統,還可進行遠程視頻會議。
● 智能租車
如果想要使用汽車分享服務,用戶只需在智能手機上下載一個汽車分享App,填寫駕照號碼與相關證件,接著輕輕一點就能查尋出最近能借車的地點在哪里,車型也全都一覽無遺,只要填妥取車時間,一把虛擬的汽車鑰匙就會傳送到手機里。到達停車場后,只需輕輕點點擊手機上的鑰匙按鈕,汽車自動發出聲響,門也隨之開啟。用戶不再需要前往租車中心取車,不用耗時填表格、復印身份證、拿鑰匙,5 分鐘不到,就完成了租車,而且租車費用比搭出租車還便宜。
松島新城每輛出租車的副駕駛座椅背上貼著一張不怎么顯眼的小紙條,拿出手機輕輕往小紙條一靠,同伴就已經收到簡訊,知道你在哪里上了車,駕駛姓名、車號也都馬上透過手機的近距離無線通信(Near Field Communication,NFC)功能傳到另一端的手機里。2015 年1 月,首爾和仁川,包括松島新城都初步完成了出租車連線網,這意味著出租車與市政府連線,無論車輛開到哪,市政府都能即時用GPS 定位出每一輛出租車。
● 智能電網
松島新城的電力由天然氣制造,通過智能電網傳輸至各戶家庭。完全接入網絡的智能電力設施可以監視電器的用電量,隨時知道其供應的電力在家庭和辦公室中的使用情況——無論電力是用于煲水、洗碗還是照明,都一清二楚,為城市管理者提供有關當前電量的使用信息;還能夠幫助當地居民控制各自的電量使用情況,根據需求隨時調節供應,從而節省人均40% 的能量消耗。例如,洗衣機會選擇在用電量較少、價格較低的深夜自動清洗衣物。
● 網真視頻系統
各家各戶,遠程呈現設備像洗碗機一樣普遍,住戶不僅能控制供暖和防盜設備,還配備視頻會議設備,足不出戶就能接受教育、醫療和公共福利等;家庭、辦公、醫院及購物中心,甚至是街頭都安裝了網真系統(Telepresence System),任何人可以在任何地方使用網絡視頻通話,市民只需坐在電視屏幕前,即可與遠在夏威夷的英語老師通話,或者遠程跟隨國內其他地方的健身教練上課,視頻通話雖不陌生,但是與電視和訂閱課程表融合卻是世界典范。如今,松島內已經有20000 戶家庭安裝了網真視頻。
松島新城查德威克國際學校擁有兩間網真視頻教室,學生們可以在教室中和世界其他地方的學生實現遠程同步學習。而且每個班級都安裝了遠程視頻屏幕,可以隨時和地球村各地的學生進行討論,授課過程中教室可以使用這項網真視頻技術進行授課,如教室一邊的電子黑板上,印度班加羅爾(Bengaluru)的一個年級的真實影像和印度老師在另一邊的黑板上書寫的內容非常生動地顯現出來。松島新城市內每一寸土地、每一個角落都安裝了虛擬突觸,街道下布滿了光纜,墻壁和房屋內安裝了開關和路由器,整個島嶼架在了信息流通道之上。覆蓋全島的信息網絡也能夠讓網真系統連接所有辦公室、公寓和學校,這樣教育、醫療和政府服務都能夠通過視頻會議的形式傳播。
● 垃圾處理系統
松島新城內并沒有收集垃圾的卡車,島內所有建筑大樓和辦公樓地下都埋有通道,壓力驅動的中央垃圾收集系統會迅速地抽走垃圾,通過地下通道直接進入松島垃圾處理中心——第三區自動化垃圾回收廠,系統內的自動系統可以對島內垃圾進行自動篩選、回收、焚燒或填埋。整個垃圾處理系統只需7 人,即可處理全島的垃圾。
如今,高標準、高帶寬的網絡已經覆蓋整座松島新城,全城無線網絡、公共信息發布與服務、智能標桿、網絡可加載視頻會議應用等服務被廣泛應用。“U-City”建設給松島的城市治理帶來了諸多好處,以更高效的高科技信息手段對城市進行運行管理。通過“U-City”計劃建設一個高起點、世界級的信息網絡基礎設施平臺,吸引更多的一流企業入駐,同時其涉及的產業鏈也為城市的發展提供機會,對保持經濟持續增長大有益處。同時,信息科技為居民提供了一個舒適宜居、綠色環保的生活環境,也提供了高質量的公共信息增值服務,提高了市民的生活質量。