直至近期,城市的管理者才將默默奉獻的智能技術視作提高工作效率的主要工具。現如今,技術正以更直接的形式踏進群眾的日常生活。智能手機現已變成城市的鑰匙,它將運輸、交通、公共醫療衛生服務、安全警報和社區新聞等實時信息傳遞給成百上千萬人。
歷經多年的不斷試驗,市政領導人員意識到,智慧城市戰略應當以人為立足點,而不是技術。“智能”指的不僅是在傳統式基礎設施中安裝數字接口或簡化城市運營。它還涉及到有目的地運用技術和大數據來作出更好的策略,實現更高的生活品質。
生活品質的覆蓋面很廣,從群眾呼吸的空氣到他們走在街上的安全感。麥肯錫全球研究院的最新報告《智慧城市:使將來更為宜居的數字化處理方案》解析了數十種數字化應用如何解決這類現實的、十分人性化的問題。本報告發現,城市可以運用智能技術將一部分主要的日常生活質量指標提升10%至30%——這類數字可以挽救生命、減少犯罪事件、縮短通勤時間、減輕健康方面的負擔及其減少碳排放。
1、是什么讓一座城市變得越來越智慧?
智慧城市讓大數據和數字化技術充分發揮效用,以制定更好的策略并改善生活品質。更全面、實時的大數據使機構可以在事件發展時觀察事件,掌握需求模式如何變化,并以更快、成本更低的處理方案作出回應。
三個層面協同工作,使智慧城市充滿生機。第一層是技術基礎,這其中包括根據高速通信網絡連接的海量智能手機和傳感器。第二層由特定的應用程序組成。將原始記錄數據轉化為警報、洞察和行動需要最合適的工具,這就是技術供應商和程序開發人員的用武之地。第三層是城市、企業和群眾的資源運用情況。許多應用程序僅有得到了廣泛性運用并設法改變行為時才能獲得成功。這類應用程序激勵人們在非工作時間運用交通工具、改變路線、減少能源和水的運用,并在一天中的不同時間段這樣做,及其通過預防性自我護理減少醫療系統的壓力。
2、智慧城市技術具備提高城市生活品質的巨大潛力
麥肯錫全球研究院對智慧城市應用程序如何影響生活品質的各個維度作出了評估:安全、時間和便捷性、健康、環境質量、社會聯系和公民參與、工作和生活成本。海量的結果體現了這樣一個事實,即應用程序在不同城市之間的表現各有不同,主要取決于遺留基礎設施系統和基礎起點等因素。
3、應用程序有利于城市打擊犯罪并改善公共安全
將一系列的應用程序展開最大化布署可以將死亡人數降低8%至10%。在一個有著五百萬人口數量的高犯罪率城市,這可能意味著每年可以拯救三百人的生命。毆打、搶劫、入室盜竊和車輛盜竊案件可降低30%至40%。除去這些指標外還有許多無法估量的益處——群眾來去自由而無須擔驚受怕。
技術不是犯罪問題的速效對策,但是機構可以運用數據信息更有效地布署稀缺資源和人員。例如,實時犯罪地形圖應用數據統計分析來凸顯模式,而預測性警務則更進一步,它可以預測犯罪,在犯罪產生前給予制止。當案件確實產生時,槍擊檢測、智能監視和家居安防系統等應用程序可以協助執法。但是,數據驅動的警務必須以保護公民自由的方式展開布署,并避免將特定社區或群體當罪犯看待。
在生命安全遭到威脅時必須爭分奪秒,一線應急救援人員在第一時間抵達緊急情況現場極為重要。智能系統可以優化提升呼叫中心和現場作業,而交通信號優先權可為應急車輛出示清楚的行駛路線。這類應用程序可將應急反應時間縮減20%至35%。反應時間已經短至8分鐘的城市可以縮減近2分鐘的時間。一個平均反應時間為五十分鐘的城市最少可以縮減十七分鐘。
4、智慧城市技術可以使日常通勤更快,讓人少一份沮喪
世界各地城市的數千萬人每一天上下班時間都要忍受繁忙的交通和過度擁擠的公交和火車。改善日常通勤對提高生活品質極為重要。
到2025年,布署了智能移動應用的城市有可能將平均通勤時間縮減15%到20%,部分人的通勤時間甚至可以更進一步縮減。不同應用程序能發揮的潛力不盡相同,主要取決于每個城市的密度、現有的交通基礎設施和通勤模式。在一個有著龐大交通系統的密集型城市,智能技術每一天可以節省近15分鐘的平均通勤時間。在一個通勤十分勞累的發展中城市,智能技術每一天能縮減20至30分鐘的通勤時間。
一般來說,交通系統得到充分運用的城市可以從簡化乘客體驗的應用程序中受益。運用數字標牌或移動應用出示交通延遲的實時信息,使乘客可以及時調整路線。在現有物理學基礎設施上安裝物聯網傳感器有利于技術人員在故障和延誤產生前解決問題。
在自駕很常見或公交是主要交通方式的城市,緩解道路擁擠的應用更為有效。在公交車出行為主要交通工具的發展中城市,交通信號的智能同步有可能將平均通勤時間縮減5%以上。實時導航使司機意識到交通延誤并幫他們挑選最快的路線。智能停車應用直接將他們指向車位,使他們無須徒勞地兜轉于城市街道而浪費時間。
5、城市能夠變成改進健康狀況的催化劑
鑒于城市相對密度很高,這使其變成處理健康問題的關鍵平臺。我們意識到,技術在醫療領域的作用是多方面的,持續變化的,因此我們只解析能讓城市充分發揮作用的數字化應用。我們量化分析了它們對殘疾調整生命年的潛在性影響,這是世界衛生組織用作表述全球疾病負擔的關鍵指標值,它不僅體現了因早逝而錯過了的年華,也體現了因殘障而錯過了的正常生活。如果城市將我們的解析中涉及到的應用程序做最大化布署,我們認為將DALY縮減8%至15%是完全有可能的。
有利于預防、治療和監測慢性疾病的應用可能在發達國家最有作為。遠距離患者監測系統有可能將高收入城市的健康負擔縮減4%以上。這些系統應用數字化設施獲取關鍵數據信息,然后將這些數據安全地傳輸給別處的醫生進行評估。這些數據信息能夠在患者需要早期干預時提示患者和醫生,避免出現并發癥和住院治療。
城市能夠應用數據信息和解析來發現具備較高風險指數的人群,并更精確地擬定干預措施。所謂的智能醫療干預能夠發出有關于疫苗、衛生、安全性行為和遵循抗逆轉錄病毒治療方案等性命攸關的信息內容。在嬰兒死亡率較高的低收入城市,僅是以孕期女性和兒童健康為關鍵的數據信息干預措施就可以將殘疾調整生命年縮減5%以上。如果發展中城市應用傳染病監測系統在迅速擴散的流行病中領先一步,那么將傷殘調整壽命年進一步縮減5%是有可能的。通過視頻會議出示臨床咨詢的遠程醫療也能夠在醫生緊缺的低收入城市拯救生命。
6、智慧城市能夠出示更清潔,更具可持續性的環境
伴隨著城市化、工業化發展和消費的增漲,環境壓力也在提升。建筑物自動化系統、動態電價及部分移動應用能將碳排放量縮減10%至15%。
融合了高級計量和數字反饋信息內容的用水跟蹤機制能夠在用水量較多的城市驅使人們保存用水并縮減15%的用水。在發展中國家的許多地方,最大的廢水來源是管線泄漏。布署傳感器和解析機制能夠縮減高達25%的損失。像廢棄物按量收費這樣的數字化跟蹤應用能夠將人均固體廢棄物縮減10%至20%。總的來說,城市每人每天可節省25至80升水,并且每人每年可將不可循環利用的固體廢棄物縮減30至130公斤。
空氣質量指數傳感器無法自發性地處理污染源問題,但它們可以發現污染源并為進一步推動行動出示依據。北京通過密切跟蹤污染源并對交通和建設做出相應的調整,在不到一年的時間內將致命性的空氣污染物降低了大約20%。個人可以通過智能手機應用與群眾共享實時空氣質量指數信息,進而采用保障措施。這可以將不利健康的影響降低3%至15%,具體的要看目前的污染程度。
7、智慧城市可以創建一種新式的數字城市公共區域并加強社會聯系
社區是很難量化分析的,但麥肯錫全球研究院對市民展開了調研,以核實與地方官員交流的數字方式及推動實際互動的數字化平臺是否會形成影響力。我們的分析表明,應用這類應用程序幾乎可以使與地方社區建立聯系的居民的比重翻一倍,與當地政府建立聯系的人數比重也提升了兩倍。
為公共機構和地方機構構建雙向交流的方式,這可以使市政府反應更敏捷。許多城市機構在社交網絡上一直非常活躍,而另一部分城市機構則自主開發設計了公民互動應用程序。這些方式除去傳播信息外還為居民出示了報告問題、采集數據或權衡規劃問題的工具。巴黎實施了參與式預算,邀請所有人對項目發表看法,然后舉行在線投票,以決定哪些看法可以獲得資金。
將城市轉變成智慧城市并不是創造就業的戰略,但智能解決方案可以提升地方勞動力市場的效率,并稍微降低生活成本
許多地方官員都想要知道,將城市轉變成智慧城市是否能創建更多的高薪技術崗位或加快自動化進程。我們的分析發現,這對正規可靠的就業有一定的良好影響。智能技術將直接使一部分人下崗(例如市政府的行政和現場工作),與此同時也創建了其他的工作崗位(例如維護,駕駛和臨時安裝工作)。電子職業中心可以通過構建更有效的雇用機制及吸引更多的失業和不工作的人加入勞動力隊伍,進而形成一定的良好影響。數據驅動的正規教育和線上再培訓方案可以加強城市的技能儲備。將營業執照簽發、土地報批和稅務申報等政府職能數字化可以使地方企業免于繁文縟節,進而有利于構建更具創業精神的商業環境。
世界上許多最具活力和最令人向往的城市都遭遇著嚴重的住宅緊缺,這推高了房租費和房價。擴充房源可以降低這些成本。許多地方因官僚體制而陷入了土地征用、環境研究、設計審批報批等困境。對這些工作流程展開數字化可以避免風險和延誤,進而推動更多的的建設。此外,大部分城市有大量的可用來擴充房源的閑置土地。創建開源的地籍數據庫有利于發現可供開發設計的土地。
智能化應用程序可以在其他領域降低成本,例如激勵大家更高效地應用公用事業和醫療系統。家居安防系統、個人警報設施和可穿戴設備等產品涉及消費,但大家愿意為它們所產生的價值買單。移動應用程序也產生了新的價值,盡管線上出租車調配系統可能會激勵大家更頻繁地搭出租車。然而,線上出租車調配系統和其他共享應用程序使一部分人選擇放棄購買私家車。麥肯錫全球研究院估計,普通人可以節省高達3%的當下年度支出。
8、從現階段全世界50個城市的布署情況來看,即便是最先進的布署依然任重道遠
麥肯錫全球研究院為全世界50個城市的布署情況拍了快照,這不是為了加冕全世界最智慧的城市,而是呈現全世界正在進行的全部活動。這包括評估每個城市的技術性基礎,城市當下的應用推廣和公眾采用率。
大家對每個城市的技術性基礎的觀點都考察了傳感器和設施的覆蓋程度、通信網絡的質量以及對外開放數據端口的存在。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——但即便是這些領先者,也只占當下綜合技術性基礎的2/3。總的來說,中國、東亞、歐洲和北美的城市有著相對強大的技術性基礎,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比較落后,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。
大家應用當下智能化應用程序的一個檢測清單來衡量每個城市的實施進度。大部分城市始終都很重視移動性,但整體上實施了最多應用程序的地方(倫敦、洛杉磯、紐約、首爾、深圳和新加坡)已涉足眾多領域。有些城市尚未實施能最大限度地處理一部分優先事項問題的應用程序。
麥肯錫全球研究院在所有被解析的城市進行了線上調查,以評估群眾對其環境中現已發揮作用的技術的看法。大家發現,亞洲城市在認知,應用和滿意度方面表現最佳,而歐洲城市則比較落后了。積極的采用和認知似乎和城市的青年人口數量有關,他們不但接納了更為數字化的處事方式,而且對此表現出期待。
9、智慧城市改變了基礎設施的經濟,為戰略合作伙伴和私營部門的參與創建了空間
智慧城市技術有利于城市最大化運用資產,不論是有著大量的遺留系統還是重新開始創建。在有形資產和維護上進行投資的問題是繞不開的,但智能技術能夠 在核心模塊升級時增加新的功能。
基礎設施投資曾經一度使城市被需要大量資本且遙遙無期的計劃方案套牢。現如今,他們只要將傳統結構和智能處理方案結合起來就可以更加動態地對需求變化的方式做出響應。如果偏遠地區的人口數量飆升,那么增加新的地鐵或公交路線及接踵而來的車隊擴建可能會需要數年時間。相較之下,私營的按需小巴服務能夠 更快地啟用。
市政府未必要成為各種服務和基礎設施系統的唯一出資方和運營者。雖然對大家所考察的大多數應用程序的實施工作應由公共部門來做,但大多數原始投資可能會來自于私人參與者。公共財政可以僅用于必須由政府提供的公共物品。此外,公共部門的大多數原始投資能產生良好的經濟回報,這為創建合作關系打開了大門。
讓更多的角色參與進來并不是一件壞事,因為這能夠 讓更多的人選用基礎設施并將更多創造力運用到用數據上。當私營部門的創新順理成章地涌現時,政府則可能會要起到管控、召集主要參與者、提供補貼或改變采購策略的作用。有些城市并不是選用總體規劃方法,而是將自身定位為生態系統,創建聯盟甚至是物理協作空間。
有些城市正在以財富、密度和現有高科技產業等原有優勢開始轉型。但即便是不具備這些優勢的地方也能夠通過愿景、良好的管理、勇于嘗試的愿望及不斷滿足群眾需求來鶴立雞群。私營部門(非盈利性的)和技術人員還有很大的發展空間——最重要的是,個體有權利塑造他們稱之為家的城市的未來。