南韓松島國際都市,日本橫濱,新加坡,荷蘭….看看全球城市如何變得更有智慧

西班牙 Jun:全球第一個利用 Twitter 來辦公的小鎮,當地居民不論是報案、和醫師約診,甚至和政府官員聯繫,全都透過 Twitter。

荷蘭:
奈美根 (Nijmegen):這個該國最古老的城市採用由市民安裝在公共區域的低價感應器所構成的網路來即時監控空氣品質、噪音等資料。

 鹿特丹 (Rotterdam):該國第二大城利用水廣場與降雨雷達系統來解決該市淹水的問題。

 阿米爾 (Almere):荷蘭阿米爾市一個地圖上找不到的實驗性村落 ReGen (亦為「再生」) 希望打造一個自給自足的生活空間,當地居民靠著當地生產的蔬菜水果與家禽家畜還有太陽能發電來生活,完全不仰賴外界資源。

中國大陸:當地智慧城市廣泛採用行動應用程式來提供市政服務,從公共運輸、電力、到停車空間等等。

印度齋浦爾 (Jaipur):這個歷史悠久的城市利用智慧科技來優先解決交通運輸與觀光需求,目前已建構許多聯網資訊站來提供購物中心及停車空間資訊。

南韓松島國際都市 (Songdo IBD):這是第一個以國際商業城為目標並以科技打造的智慧城市。

日本橫濱:這個海港城市特別偏愛家庭能源管理系統 (HEMS),此外也利用太陽能板與電動車來減少二氧化碳排放。

新加坡:該國矢志成為一個智慧國家,並致力提升交通便捷與老年生活便利等等。

 

 

打造一個智慧城市需要些什麼?

全球超過半數 (54%) 的人口目前都居住在都會地區,但並非所有城市都稱得上「智慧」城市。國際標準組織 (International Organization for Standardization,簡稱 ISO) 與國際電工協會 (International Electrotechnical Commission,簡稱 IEC) 將智慧城市定義為「由眾多系統所構成的系統」,並藉由關鍵基礎建設的整合來提升公共服務,包括:能源、交通運輸系統、感應器網路等最新技術。智慧城市的設計,必須為市民帶來便利。絕大部分的智慧城市都利用網路化基礎建設來改善市民生活、提升都會開發、促進整體的永續發展。

有幾個關鍵的問題會直接影響智慧城市的建設。當各國政府在提升通訊、交通、廢棄物管理等市民服務以及加強公共安全時,都不約而同地選擇了智慧城市這條道路。為了節約能源,城市需要更有智慧的流程和基礎建設,尤其,今日全球各大都市的能源消耗就占了全球總生產能源的 70% 左右。都市所消耗的能源與製造的廢棄物對環境帶來重大的影響 (如氣候變遷),而智慧科技可從都市的層次預防與矯正這些問題。

當前許多智慧城市都運用資訊和通訊科技 (ICT) 來滿足相關的經濟與發展需求。以紐約市為例,該市透過空氣品質的持續監控來避免空氣惡化。而波士頓最著名的是 BOS:311 手機應用程式。該程式是波士頓市民與麻州其餘州民之間的橋樑,讓市民可以很方便地通報一些市政問題,例如:路面凹洞、公共場所塗鴉等等。

打造一個智慧城市勢必帶來大量的資料,而且相關單位也將更容易取得某些特定的資料。但這些為了提升市民服務而產生的大數據若遭不肖之徒拿來分析、分享及利用,將引發安全及隱私權的問題。儘管目前還很少聽到任何特別針對智慧城市的攻擊,但顯然地,像這類涵蓋整個城市並處理所有市民與基礎建設相關資料的智慧科技,絕對必須妥善加以保護。

全球智慧城市調查

智慧城市的建設皆因地制宜,每個城市都有屬於自己的獨到設計,同時也運用可取得的技術來滿足當地人民的需求。我們針對當今全球幾個智慧城市做了一份調查,看看它們如何運用智慧科技來解決各種困難。請注意,以下只不過是全球眾多智慧城市的少數幾個案例而已。

南韓松島國際都市 (Songdo IBD)

南韓的松島國際都市 (IBD) 是全球 第一個智慧城市,它是一個以智慧科技徹底重新打造的智慧城。所有市民都享有即時視訊通訊,因此遠距英語教學、遠距醫療諮詢,甚至在家上班,都能輕鬆實現。除此之外,該城市也建置了近場通訊 (NFC)、主動和被動式無線射頻識別 (RFID)、生理與生物特徵感應器、以及 3D 和監視攝影系統。不僅如此,它更採用產業標準協定來保護資料傳輸的安全,如:SSL、防火牆、公開金鑰基礎架構 (PKI) 以及入侵偵測系統等等。

松島國際都市總共建置了三個民生用水系統:自來水、下水道與回收水。同時,也採用天然瓦斯來提供熱能,並有空壓垃圾收集系統 (集中式真空壓力管路)。

然而最讓松島國際都市成為城市便利典範的是智慧鑰匙卡,這張智慧卡除了具備鑰匙的功能之外,還能用來搭地鐵、繳停車費、看電影…等等。不過,這張卡片並未與個人身分連結,因此就算不小心遺失,也可以輕易作廢或重辦。但這樣的便利性仍可能引發隱私權的疑慮,同樣存在著這類疑慮的還有每個家庭及企業都內建的智慧型系統、無所不在的監視攝影機、甚至每個兒童身上配戴的 GPS 手環。這些與所有物聯網 (IoT) 相關的東西一樣,都牽涉到便利性和個人隱私之間的取捨,尤其在這麼大的規模下。

日本橫濱

在經歷了 2011 年的 311 大地震之後,日本警察廳制定了一項「綠色政策」來解決國家能源安全與效率的問題。其中包括在 2030 年之前,每個家庭都要安裝家庭能源管理系統 (HEMS),而且這不算太誇張。橫濱智慧城市計畫 (Yokohama Smart City Project,簡稱 YSCP) 是日本發展智慧電網計畫的一環,HEMS在該計畫中頗受重視,目前該計畫已建置了將近 4,200 套 HEMS 系統、37 座百萬瓦 (MW) 級太陽能板以及 2,300 台電動車 (EV),預計約可減少 39,000 噸二氧化碳排放

HEMS 的導入,讓橫濱的家庭和辦公大樓經由尖峰時段高耗能電器的調節來節省電力和電費支出,並且藉由即時的資料來提升室內能源利用效率,進而保障能源無虞與電網安全。儘管如此,這類集中式系統仍存在著一些挑戰。根據歐日產業合作中心 (EU-Japan Centre for Industrial Cooperation) 的一份報告指出,這類系統無法確保資料安全。因此,萬一操作指令遭人竄改,是否可能讓電器停止運作,是否可能讓整個城市停電?這些都是必須仔細考量和妥善保護的層面。

新加坡

新加坡除了乾淨的街道和高速的寬頻網路之外,該國更立志成為一個智慧國家。面對人口老化與都會人口密集 的問題,該國希望藉由發展大數據、網路安全、城市物流以及智慧醫療助理等等來因應。

便利的交通是新加坡的首要重點之一,因此該國致力發展自動駕駛計程車這類自動化工具。此外,還可讓通勤族預約公車座位,同時公車路線也依據通勤人口流動模式與民眾建議來規劃。其國家研究基金會 (National Research Foundation,簡稱 NRF) 正在進行一項虛擬新加坡的計畫,希望藉由建立詳細的全國 3D 模型來幫助決策者及規劃研究人員開發能夠解決複雜問題的工具。一旦新加坡真正成為一個智慧國家,不僅全國都將涵蓋在網路範圍之內,而且還有攝影機、空氣品質、濕度、交通狀況、車速等監測裝置所組成的感應器網路,這些都將提供行為上的回饋來解決各種問題,例如:追查禁菸區內抽菸的違規民眾、找出交通瓶頸等等。

而這一切計畫的基石就是資料,這些蒐集到的資料將用於預防犯罪、計算交通密度、緊急警報等等。不過這一切到頭來還是回到同樣的問題:人民是否願意為了生活的便利而提供自己的個人資料?根據新加坡法律,政府可以合法蒐集人民的資料,而且不需法院的命令。但在達成這點之前,仍必須先通過一個強力的法案,這項法案必須針對所要蒐集的資料類型而規劃 (例如在特定地點安裝監視攝影機)。

荷蘭

阿姆斯特丹正努力推動多項市政創新計劃。例如,利用太陽能三輪車來外送餐點,由民眾提供停車空間。更先進的是,荷蘭已經有三座城市正在推動智慧化。

奈美根 (Nijmegen) 正在實驗一個智慧排放 (Smart Emission) 計畫,而且採用的是低成本的市民感應器網路。參加計畫的市民要將感應器安裝在一些公共場所,從圓環、人行道到自家門口。這些感應器會蒐集一些即時資料,包括:空氣品質、噪音、濕度、氣壓等等,這些資料經過彙整之後,再製作出各種分布圖供民眾全天候參考。

鹿特丹 (Rotterdam) 建造了一個名為 Rain Radar (降雨雷達) 的水資源永續管理系統來掌握各地區的降雨量。這套系統能讓水利局儲存或流放一些儲存在遊樂場、地下集水池及運河中的水量以預防淹水。由於該市低於海平面有六公尺之多,因此非常容易淹水,經常豪雨成災,所以除了上述大型建設之外還有一些較小的防範設施。例如,綠色屋頂、水廣場以及停車場地底下埋設的巨型儲水槽等等,都是為了解決淹水的問題。

在阿米爾 (Almere) 的奧斯特沃爾德 (Oosterwold) 有一個地圖上找不到的村落叫做:ReGen (意為「再生」)。在這裡,人們每天過的日子就是從菜園採收當季蔬果、從社區農場撿拾雞蛋、蒐集廚餘來製作堆肥等等。基本上,ReGen 是一個自給自足的社區,所有廢棄物都再回收利用,並且自己生產能源和食物,完全不製造汙染。這裡的景色基本上就是民宅、溫室、魚菜共生園、家畜、太陽能板、貯水場以及其他設施

印度齋浦爾 (Jaipur)

齋浦爾是印度預定於 2022 年之前完成的 100 個智慧城市之一。不過,現在已經可以看到許多市民投入,包括:專門的網站、社群媒體、面對面座談。根據民調顯示,當地人民最希望解決的問題包括:交通、行動通訊、歷史遺跡和觀光。因此,全市到處都有 Wi-Fi 路由器和基地台以及監視攝影機,此外各種購物中心和知名地標也都設有互動式資訊站與停車空間。除了提供免費地圖和手機充電服務之外,這些資訊站還提供文件掃描、列印及上傳服務。由於文件內容可能含有敏感資訊,因此當局應該妥善保障連線與資料的安全。

中國

中國計畫打造 386 個智慧城市以具體展現農業、工業、國防和科技等四個現代化。國營機關與民間企業所開發的行動應用程式將在其中扮演重要角色。未來,這些應用程式將應用在公共運輸醫院掛號帳單支付。然而,民眾得注意,經過破解 (root) 的手機和不良的第三方應用程式 (如 Google Play™) 在中國是禁止的。

不僅如此,中國都市發展當局也成立了一個所謂的「城市數據實驗室 (Urban Data Lab)」來蒐集一些政府相關資訊、當前的都市計畫、電信業者的手機資料,以及適地性服務的行為資料。這些資訊可分析市民的空間行為模式以協助都市規劃單位制定更合理的都市規劃和政策,例如:計算一般的通勤時間與休閒模式。

中國正在進行一項名為「城市大腦」的計畫。儘管該計畫有敏感資訊遭到濫用的疑慮,但中國仍希望藉此展現科技如何為人口密集的國家帶來正向影響力。該計畫將裝設 50,000 台以上的攝影機,並且需要持續的運算資源。未來,開發人員希望能夠將每個城市都打造成人工智慧 (AI) 城市。

西班牙 Jun

Jun 是一個從 2011 年起即仰賴 Twitter 運作的小鎮,它是小型鄉鎮利用社群媒體解決公共問題的一個典範。其所有公務機關和人員都必須擁有 Twitter 帳號。民眾可利用 Twitter 來報案、尋找走失的寵物、跟醫師約診、甚至和當地政府官員連繫。

公文當然也是經由 Twitter 處理。只要有路燈不亮,任何人都可以透過貼文來通報,政府單位就會立即標註電工來處理。修好之後,電工就會回覆貼文表示已經解決。

使用 Twitter,也讓該鎮的警力從原本的四人縮編到只剩一人。透過免費的 Wi-Fi,民眾不須臨櫃申訴、申辦或查詢政府業務。但社群媒體卻可能遭人濫用,駭客可能駭入公家機關的帳號散發垃圾訊息,或者妨礙公務推動,甚至散發誤導民眾的公告或貼文。當遇到這類不肖行為時,公務部門必須立即採取反制措施。

隨著智慧城市在世界遍地開花,我們預料未來也有機會出現智慧大都市。而那些目前已積極參與打造智慧城市的企業和政府機關,未來勢必將持續發展出既可嘉惠人民又能保障市政、基礎建設和資料安全的技術。

在「保護智慧城市」系列的下一篇文章當中,我們將探討智慧城市最容易遭到攻擊的裝置和基礎建設 (尤其在美國),此外我們也將討論企業該如何進一步確保安全。

 

原文出處:How Cities Around the World Are Getting Smarter