直到最近，城市的領(lǐng)導(dǎo)者才將默默奉獻的智能技術(shù)視為提高效率的主要工具。如今，技術(shù)正在以更直接的方式走進居民的生活。智能手機已經(jīng)成為城市的鑰匙，它將運輸、交通、公共醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)、安全警報和社區(qū)新聞等即時信息傳遞給數(shù)百萬人。
經(jīng)過十年的反復(fù)試驗，市政領(lǐng)導(dǎo)人意識到，智慧城市戰(zhàn)略應(yīng)該以人為出發(fā)點，而不是技術(shù)。“智能(smartness)”指的不僅僅是在傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施中安裝數(shù)字接口或簡化城市運營。它還涉及有目的地使用技術(shù)和數(shù)據(jù)來做出更好的決策，實現(xiàn)更高的生活質(zhì)量。
生活質(zhì)量的涉及面很廣，從居民呼吸的空氣到他們走在街上的安全感。麥肯錫全球研究院(麥McKinsey Global Institute，MGI)的最新報告《智慧城市：使未來更加宜居的數(shù)字化解決方案》分析了數(shù)十種數(shù)字化應(yīng)用如何解決這些現(xiàn)實的、非常人性化的問題。本報告發(fā)現(xiàn)，城市可以使用智能技術(shù)將一些關(guān)鍵的生活質(zhì)量指標提升10%至30%——這些數(shù)字可以挽救生命、減少犯罪事件、縮短通勤時間、減輕健康方面的負擔(dān)以及減少碳排放。
是什么讓一個城市變得智慧?
智慧城市讓數(shù)據(jù)和數(shù)字化技術(shù)發(fā)揮效用，以制定更好的決策并改善生活質(zhì)量。更全面、實時的數(shù)據(jù)使機構(gòu)能夠在事件發(fā)展時觀察事件，了解需求模式如何變化，并以更快、成本更低的解決方案做出響應(yīng)。
圖1
三個層面協(xié)同工作，使智慧城市生機勃勃(圖1)。第一層是技術(shù)基礎(chǔ)，其中包括通過高速通信網(wǎng)絡(luò)連接的大量智能手機和傳感器。第二層由特定應(yīng)用程序組成。將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為警報、洞察和行動需要合適的工具，這就是技術(shù)提供商和應(yīng)用程序開發(fā)人員的用武之地。第三層是城市、公司和公眾的資源使用情況。很多應(yīng)用程序只有得到了廣泛采用并設(shè)法改變行為時才能獲得成功。這些應(yīng)用程序鼓勵人們在非工作時間使用交通工具、改變路線、減少能源和水的使用，并在一天中的不同時段這樣做，以及通過預(yù)防性自我護理(preventive self-care)減少醫(yī)療系統(tǒng)的壓力。
智慧城市技術(shù)具有改善城市生活質(zhì)量的巨大潛力
麥肯錫全球研究院對智慧城市應(yīng)用程序如何影響生活質(zhì)量的各個維度做出了評估：安全、時間和便利性、健康、環(huán)境質(zhì)量、社會聯(lián)系(social connectedness)和公民參與(civic participation)、工作和生活成本。大量的結(jié)果反映了這樣一個事實，即應(yīng)用程序在不同城市之間的表現(xiàn)有所不同，具體取決于遺留基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)和基礎(chǔ)起點等因素。
應(yīng)用程序有助于城市打擊犯罪并改善公共安全的其他方面
將一系列應(yīng)用程序進行最大化部署可以將死亡人數(shù)(謀殺、道路交通事故和火災(zāi)所導(dǎo)致的)降低8%至10%。在一個擁有500萬人口的高犯罪率城市，這可能意味著每年可以挽救300人的生命。毆打、搶劫、入室盜竊和車輛盜竊事件可降低30%至40%。除了這些指標外還有很多不可估量的好處——居民來去自由而不必擔(dān)驚受怕。
技術(shù)不是犯罪問題的速效對策，但是機構(gòu)可以使用數(shù)據(jù)更有效地部署稀缺資源和人員。例如，實時犯罪地圖(Real-time crime mapping)利用統(tǒng)計分析來凸顯模式，而預(yù)測性警務(wù)(predictive policing)則更進一步，它可以預(yù)測犯罪，在犯罪發(fā)生前予以阻止。當事件確實發(fā)生時，槍擊檢測(gunshot detection)、智能監(jiān)視(smart surveillance)和家居安防系統(tǒng)(home security system)等應(yīng)用程序可以加快執(zhí)法。但是，數(shù)據(jù)驅(qū)動的警務(wù)必須以保護公民自由的方式進行部署，并避免將特定社區(qū)或群體當罪犯看待。
在生命受到威脅時必須爭分奪秒，一線救護人員在第一時間到達緊急情況現(xiàn)場至關(guān)重要。智能系統(tǒng)可以優(yōu)化呼叫中心和現(xiàn)場作業(yè)，而交通信號優(yōu)先權(quán)(traffic-signal preemption)可為緊急車輛提供清晰的駕駛路徑。這類應(yīng)用程序可將緊急響應(yīng)時間縮短20%至35%。響應(yīng)時間已經(jīng)短至8分鐘的城市可以減少近2分鐘的時間。一個平均響應(yīng)時間為50分鐘的城市至少可以削減17分鐘。
智慧城市技術(shù)可以使日常通勤更快，使人少一分沮喪
世界各地城市的數(shù)千萬人每天上下班都要忍受繁忙的交通和過度擁擠的公交車和火車。改善日常通勤對提高生活質(zhì)量至關(guān)重要。
到2025年，部署了智能移動應(yīng)用的城市有可能將平均通勤時間減少15%到20%，有些人的通勤時間甚至可以進一步縮短。各個應(yīng)用程序能發(fā)揮的潛力大不相同，具體取決于每個城市的密度、現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施和通勤模式。在一個擁有龐大交通系統(tǒng)的密集城市，智能技術(shù)每天可以節(jié)省近15分鐘的平均通勤時間。在一個通勤十分勞累的發(fā)展中城市，智能技術(shù)每天能縮短20至30分鐘的通勤時間。
一般而言，交通系統(tǒng)得到充分使用的城市可以從簡化乘客體驗的應(yīng)用程序中受益。使用數(shù)字標牌或移動應(yīng)用提供交通延遲的實時信息，使乘客能夠即時調(diào)整路線。在現(xiàn)有物理基礎(chǔ)設(shè)施上安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器有助于技術(shù)人員在故障和延誤發(fā)生前解決問題。
在自駕很普遍或公交車是主要交通方式的城市，緩解道路擁堵的應(yīng)用更為有效。在公交車出行為主要交通工具的發(fā)展中城市，交通信號的智能同步有可能將平均通勤時間減少5%以上。實時導(dǎo)航使駕駛員意識到交通延誤并幫他們選擇最快的路線。智能停車應(yīng)用直接將他們指向車位，使他們不必徒勞地兜轉(zhuǎn)于城市街區(qū)而浪費時間。
城市可以成為改善健康狀況的催化劑
由于城市密度很高，這使其成為解決健康問題的重要平臺(盡管目前未得到充分利用)。我們意識到，技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的作用是廣泛的，不斷變化的，因此我們只分析能讓城市發(fā)揮作用的數(shù)字化應(yīng)用。我們量化了它們對殘疾調(diào)整生命年(DALYs)的潛在影響，這是世界衛(wèi)生組織用于表達全球疾病負擔(dān)的主要指標，它不僅反映了因早逝而錯過的年華，也反映了因殘障而錯過的正常生活。如果城市將我們的分析中包含的應(yīng)用程序做了最大化部署，我們認為將DALY降低8%至15%是完全有可能的。
有助于預(yù)防、治療和監(jiān)測慢性疾病(如糖尿病或心血管疾病)的應(yīng)用可能在發(fā)達國家最有作為。遠程病人監(jiān)測系統(tǒng)(Remote-patient-monitoring system)有可能將高收入城市的健康負擔(dān)減少4%以上。這些系統(tǒng)使用數(shù)字化設(shè)備獲取重要數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)安全地傳輸給別處的醫(yī)生進行評估。這些數(shù)據(jù)可以在患者需要早期干預(yù)時提醒患者和醫(yī)生，避免并發(fā)癥和住院治療。
城市可以使用數(shù)據(jù)和分析來發(fā)現(xiàn)具有較高風(fēng)險指數(shù)的人群，并更準確地制定干預(yù)措施。所謂的移動醫(yī)療干預(yù)可以發(fā)出關(guān)于疫苗、衛(wèi)生、安全性行為和遵循抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療方案(antiretroviral therapy regimen)等性命攸關(guān)的信息。在嬰兒死亡率(infant-mortality rate)較高的低收入城市，光是以孕產(chǎn)婦和兒童健康為重點的數(shù)據(jù)干預(yù)措施就可以將殘疾調(diào)整生命年(DALY)降低5%以上。如果發(fā)展中城市使用傳染病監(jiān)測系統(tǒng)在快速蔓延的流行病中領(lǐng)先一步，那么將傷殘調(diào)整壽命年進一步降低5%是有可能的。通過視頻會議提供臨床咨詢的遠程醫(yī)療也可以在醫(yī)生短缺的低收入城市挽救生命。
智慧城市可以提供更清潔，更具可持續(xù)性的環(huán)境
隨著城市化、工業(yè)化發(fā)展和消費的增長，環(huán)境壓力也在增加。建筑物自動化系統(tǒng)、動態(tài)電價以及一些移動應(yīng)用能將碳排放量減少10%至15%。
結(jié)合了高級計量和數(shù)字反饋信息的用水跟蹤機制可以在用水量較多的城市促使人們保存用水并減少15%的用水。在發(fā)展中國家的很多地方，最大的廢水來源是管道泄漏。部署傳感器和分析機制可以減少高達25%的損失。像垃圾按量收費(pay-as-you-throw)這樣的數(shù)字化跟蹤應(yīng)用可以將人均固體垃圾減少10%至20%。總體而言，城市每人每天可節(jié)省25至80升水，并且每人每年可將不可循環(huán)利用的固體垃圾減少30至130公斤。
空氣質(zhì)量傳感器不能自發(fā)地解決污染源問題，但它們可以發(fā)現(xiàn)污染源并為進一步行動提供依據(jù)。北京通過密切跟蹤污染源并對交通和建設(shè)做出相應(yīng)的調(diào)整，在不到一年的時間內(nèi)將致命的空氣污染物減少了大約20%。個人可以通過智能手機應(yīng)用與公眾分享實時空氣質(zhì)量信息，從而采取保護措施。這可以將不利健康的影響降低3%至15%，具體要看當前的污染水平。
智慧城市可以創(chuàng)造一種新型的數(shù)字城市公共空間并增強社會聯(lián)系
社區(qū)是很難量化的，但麥肯錫全球研究院對城市居民進行了調(diào)研，以查明與當?shù)毓賳T溝通的數(shù)字渠道以及促進實際互動的數(shù)字化平臺(如Meetup和Nextdoor)是否會產(chǎn)生影響力。我們的分析表明，使用這類應(yīng)用程序幾乎可以使與當?shù)厣鐓^(qū)建立聯(lián)系的居民的比例翻一倍，與當?shù)卣⒙?lián)系的人數(shù)比例也增加了兩倍。
為公共機構(gòu)和地方機構(gòu)建立雙向溝通的渠道，這可以使市政府反應(yīng)更敏捷。很多城市機構(gòu)在社交網(wǎng)絡(luò)上一直十分活躍，而另一些城市機構(gòu)則自行開發(fā)了公民互動應(yīng)用程序。這些渠道除了傳播信息外還為居民提供了報告問題、收集數(shù)據(jù)或權(quán)衡規(guī)劃問題的工具。巴黎實施了參與式預(yù)算(participatory budget)，邀請所有對項目發(fā)表想法，然后舉行在線投票，以決定哪些想法可以獲得資金。
將城市變成智慧城市不是創(chuàng)造就業(yè)的戰(zhàn)略，但智能解決方案可以提高當?shù)貏趧恿κ袌龅男剩⒙晕⒔档蜕畛杀?/strong>
很多地方官員都想知道，將城市變成智慧城市是否能創(chuàng)造更多的高薪技術(shù)崗位或加速自動化浪潮。我們的分析發(fā)現(xiàn)，這對正規(guī)的就業(yè)有一定的積極影響。智能技術(shù)將直接使一些人下崗(例如市政府的行政和現(xiàn)場工作)，同時也創(chuàng)造了其它的工作崗位(例如維護，駕駛和臨時安裝工作)。電子職業(yè)中心(E-career center)可以通過建立更高效的雇用機制以及吸引更多失業(yè)和不工作的人加入勞動力隊伍，從而產(chǎn)生一定的積極影響。數(shù)據(jù)驅(qū)動的正規(guī)教育和線上再培訓(xùn)計劃可以加強城市的技能儲備。將營業(yè)執(zhí)照簽發(fā)、土地報批和稅務(wù)申報等政府職能數(shù)字化可以使當?shù)仄髽I(yè)免于繁文縟節(jié)，從而有助于營造更具創(chuàng)業(yè)精神的商業(yè)環(huán)境。
世界上很多最具活力和最令人向往的城市都面臨著嚴重的住房短缺，這推高了房租和房價。擴大房源可以降低這些成本。很多地方因官僚體制而陷入了土地征用、環(huán)境研究、設(shè)計審批報批等困境。對這些流程進行數(shù)字化可以避免風(fēng)險和延誤，從而推動更多的建設(shè)。此外，大多數(shù)城市有大量可用來擴充房源的閑置土地。創(chuàng)建開源的地籍數(shù)據(jù)庫(open-source cadastral databases)有助于發(fā)現(xiàn)可供開發(fā)的地塊。
智能應(yīng)用程序可以在其它領(lǐng)域節(jié)省成本，例如鼓勵人們更高效地使用公用事業(yè)和醫(yī)療系統(tǒng)。家居安防系統(tǒng)、個人警報設(shè)備和可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品涉及到消費，但人們愿意為它們所帶來的價值買單。移動應(yīng)用程序也帶來了新的價值，盡管線上計程車調(diào)配系統(tǒng)(e-hailing)可能會鼓勵人們更頻繁地搭計程車。然而，線上計程車調(diào)配系統(tǒng)和其它共享應(yīng)用程序使一些人放棄購買私家車。麥肯錫全球研究院估計，普通人可以節(jié)省高達3%的當前年度支出(current annual expenditure)。
從目前全球50個城市的部署情況來看，即使是最先進的部署仍然任重而道遠
麥肯錫全球研究院為全球50個城市的部署情況拍了快照，這不是為了加冕全球最智慧的城市，而是展示全球正在進行的全部活動。這包括評估每個城市的技術(shù)基礎(chǔ)，城市當前的應(yīng)用推廣和公眾采用率。
我們對每個城市的技術(shù)基礎(chǔ)的觀點都考察了傳感器和設(shè)備的覆蓋程度、通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量以及開放數(shù)據(jù)端口(open data portal)的存在。其中最先進的城市是阿姆斯特丹、紐約、首爾、新加坡和斯德哥爾摩——但即使是這些領(lǐng)跑者，也只占當今綜合技術(shù)基礎(chǔ)的三分之二。總的來說，中國、東亞、歐洲和北美的城市擁有相對強大的技術(shù)基礎(chǔ)，中東的豪華城市也是如此。但非洲、印度和拉丁美洲的城市卻相對落后，尤其是在傳感器層的安裝上沒跟上，這是資本支出最大的要素。
我們使用當前智能應(yīng)用程序的一個檢驗清單來衡量每個城市的實施進度。大多數(shù)城市一直都很重視移動性，但總體上實施了最多應(yīng)用程序的地方(倫敦、洛杉磯、紐約、首爾、深圳和新加坡)已涉足多個領(lǐng)域。有些城市尚未實施能最大限度地解決一些優(yōu)先事項問題的應(yīng)用程序。
麥肯錫全球研究院在所有被分析的城市進行了線上調(diào)查，以評估居民對其環(huán)境中已經(jīng)發(fā)揮作用的技術(shù)的看法。我們發(fā)現(xiàn)，亞洲城市在認知，使用和滿意度方面表現(xiàn)最佳，而歐洲城市則落后了。積極的采用和認知似乎和城市的青年人口相關(guān)，他們不僅接受了更加數(shù)字化的處事方式，而且對此表現(xiàn)出期待。
智慧城市改變了基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟，為合作伙伴和私營部門的參與創(chuàng)造了空間
智慧城市技術(shù)有助于城市最大化利用資產(chǎn)，無論是擁有大量的遺留系統(tǒng)還是從頭開始創(chuàng)建。在有形資產(chǎn)和維護上進行投資的問題是繞不開的，但智能技術(shù)可以在核心組件升級時增添新的功能。
基礎(chǔ)設(shè)施投資曾一度使城市被需要大量資本且遙遙無期的計劃套牢。如今，他們只要將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和智能解決方案結(jié)合起來就可以更加動態(tài)地對需求變化的方式做出響應(yīng)。如果偏遠地區(qū)的人口飆升，那么增加新的地鐵或公交線路以及隨之而來的車隊擴建可能需要數(shù)年時間。相比之下，私營的按需小巴服務(wù)可以更快地啟用。
市政府不一定要成為各類服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的唯一出資方和運營者。雖然對我們所考察的大部分應(yīng)用程序的實施工作應(yīng)由公共部門來做，但大多數(shù)初始投資可能來自私人參與者。公共財政可以僅用于必須由政府提供的公共物品。此外，公共部門的大部分初始投資能產(chǎn)生積極的經(jīng)濟回報，這為建立合作關(guān)系打開了大門。
讓更多的角色參與進來不是一件壞事，因為這可以讓更多的人采用基礎(chǔ)設(shè)施并將更多創(chuàng)造力應(yīng)用到用數(shù)據(jù)上。當私營部門的創(chuàng)新自然而然地涌現(xiàn)時，政府則可能要起到監(jiān)管、召集關(guān)鍵參與者、提供補貼或改變采購決策的作用。有些城市不是采用總體規(guī)劃方法，而是將自身定位為生態(tài)系統(tǒng)，創(chuàng)建聯(lián)盟甚至物理協(xié)作空間。
有些城市正在以財富、密度和現(xiàn)有高科技產(chǎn)業(yè)等固有優(yōu)勢開始轉(zhuǎn)型。但即使是不具備這些優(yōu)勢的地方也可以通過愿景、良好的管理、打破陳規(guī)的愿望以及不斷地滿足居民需求來鶴立雞群。私營部門(非盈利性的)和技術(shù)人員還有很大的發(fā)展空間——最重要的是，個體有權(quán)塑造他們稱之為家的城市的未來。
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