智慧城市：數(shù)字解決方案打造更宜居的未來(lái)

　　隨著城市變得越來(lái)越智能，它們變得越來(lái)越宜居，反應(yīng)也越來(lái)越靈敏——而今天我們看到的只是技術(shù)最終能在城市環(huán)境中發(fā)揮作用的預(yù)覽。

　　直到最近，城市領(lǐng)導(dǎo)人還認(rèn)為智能技術(shù)主要是提高幕后效率的工具�，F(xiàn)在技術(shù)正被更直接地注入到居民的生活中。智能手機(jī)已經(jīng)成為城市的鑰匙，將關(guān)于交通、交通、醫(yī)療服務(wù)、安全警報(bào)和社區(qū)新聞的即時(shí)信息傳遞到數(shù)百萬(wàn)人手中。

　　智慧城市：技術(shù)如何提高生活質(zhì)量

　　如今，城市正在超越試點(diǎn)階段，并利用數(shù)據(jù)和數(shù)字技術(shù)來(lái)提供對(duì)居民更相關(guān)、更有意義的結(jié)果。

　　經(jīng)過(guò)十年的反復(fù)試驗(yàn)，市領(lǐng)導(dǎo)逐漸意識(shí)到智慧城市戰(zhàn)略始于人，而不是技術(shù)。 “智能”不僅僅是在傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施中安裝數(shù)字接口或簡(jiǎn)化城市運(yùn)營(yíng)。 它還涉及有目的地使用技術(shù)和數(shù)據(jù)來(lái)做出更好的決策并提供更好的生活質(zhì)量。

　　生活質(zhì)量有很多方面，從居民呼吸的空氣到他們?cè)诮稚闲凶叩陌踩�感�?麥肯錫全球研究院 (MGI) 的最新報(bào)告《智慧城市：數(shù)字解決方案打造更宜居的未來(lái)》(PDF-6MB) 分析了數(shù)十種數(shù)字應(yīng)用程序如何解決這些實(shí)際且非常人性化的問(wèn)題。 研究發(fā)現(xiàn)，城市可以利用智能技術(shù)將一些關(guān)鍵的生活質(zhì)量指標(biāo)提高 10% 至 30%，這些數(shù)字可以轉(zhuǎn)化為挽救生命、減少犯罪事件、縮短通勤時(shí)間、減輕健康負(fù)擔(dān)和避免碳排放。

　　1.是什么讓城市變得智慧?

　　2.智慧城市技術(shù)在改善城市生活質(zhì)量方面具有巨大的未實(shí)現(xiàn)潛力

　　3.縱觀全球 50 個(gè)城市的當(dāng)前部署情況，即使是最先進(jìn)的也還有很長(zhǎng)的路要走

　　4.智慧城市改變基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)并為伙伴關(guān)系和私營(yíng)部門(mén)參與創(chuàng)造空間

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　　是什么讓城市變得智慧?

　　智慧城市利用數(shù)據(jù)和數(shù)字技術(shù)來(lái)做出更好的決策并提高生活質(zhì)量。 更全面、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)使機(jī)構(gòu)能夠觀察事件的進(jìn)展，了解需求模式的變化，并以更快、更低成本的解決方案做出響應(yīng)。

　　三層協(xié)同工作，打造智慧城市(圖 1)。 首先是技術(shù)基礎(chǔ)，其中包括通過(guò)高速通信網(wǎng)絡(luò)連接的大量智能手機(jī)和傳感器。 第二層由具體的應(yīng)用程序組成。 將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為警報(bào)、洞察力和行動(dòng)需要正確的工具，這就是技術(shù)提供商和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)商的用武之地。第三層是城市、公司和公眾的使用。 許多應(yīng)用程序只有被廣泛采用并設(shè)法改變行為才能成功。 他們鼓勵(lì)人們?cè)诜枪ぷ鲿r(shí)間使用公共交通，改變路線，減少能源和水的使用，并在一天中的不同時(shí)間這樣做，并通過(guò)預(yù)防性自我護(hù)理來(lái)減輕醫(yī)療系統(tǒng)的壓力。

圖表1

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　　智慧城市技術(shù)在改善城市生活質(zhì)量方面具有巨大的未實(shí)現(xiàn)潛力

　　MGI 評(píng)估了智慧城市應(yīng)用如何影響生活質(zhì)量的各個(gè)方面：安全、時(shí)間和便利、健康、環(huán)境質(zhì)量、社會(huì)聯(lián)系和公民參與、就業(yè)和生活成本。 廣泛的結(jié)果反映了這樣一個(gè)事實(shí)：應(yīng)用程序的性能因城市而異，具體取決于遺留基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)和基線起點(diǎn)等因素。

　　應(yīng)用程序可以幫助城市打擊犯罪并改善公共安全的其他方面

　　部署一系列應(yīng)用程序以發(fā)揮最大效果可能會(huì)將死亡人數(shù)(兇殺、道路交通和火災(zāi))減少 8% 至 10%。 在一個(gè)擁有 500 萬(wàn)人口的高犯罪率城市，這可能意味著每年可以挽救多達(dá) 300 條生命。 襲擊、搶劫、入室盜竊和汽車(chē)盜竊事件可減少 30% 至 40%。 除了這些指標(biāo)之外，還包括為居民提供行動(dòng)自由和安心的不可估量的好處。

　　技術(shù)并不能快速解決犯罪問(wèn)題，但各機(jī)構(gòu)可以利用數(shù)據(jù)更有效地部署稀缺資源和人員。 例如，實(shí)時(shí)犯罪地圖利用統(tǒng)計(jì)分析來(lái)突出顯示模式，而預(yù)測(cè)性警務(wù)則更進(jìn)一步，預(yù)測(cè)犯罪以阻止事件發(fā)生。 當(dāng)事件確實(shí)發(fā)生時(shí)，槍擊檢測(cè)、智能監(jiān)控和家庭安全系統(tǒng)等應(yīng)用可以加速執(zhí)法響應(yīng)。 但數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的警務(wù)部署必須能夠保護(hù)公民自由，并避免將特定社區(qū)或人口群體定為犯罪。

　　當(dāng)生命受到威脅時(shí)，分秒必爭(zhēng)，這使得急救人員到達(dá)緊急情況現(xiàn)場(chǎng)的速度至關(guān)重要。 智能系統(tǒng)可以?xún)?yōu)化呼叫中心和現(xiàn)場(chǎng)操作，而交通信號(hào)搶占則為緊急車(chē)輛提供清晰的行駛路徑。 這些類(lèi)型的應(yīng)用程序可以將緊急響應(yīng)時(shí)間縮短 20% 至 35%。 對(duì)于本來(lái)響應(yīng)時(shí)間就很短(八分鐘)的城市來(lái)說(shuō)，可以縮短近兩分鐘。 最初平均響應(yīng)時(shí)間為 50 分鐘的城市可能能夠?qū)⑵淇s短 17 分鐘以上。

　　智慧城市技術(shù)可以讓日常通勤變得更快、更少令人沮喪

　　世界各地城市中的數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的人們?cè)诿總�(gè)工作日開(kāi)始和結(jié)束時(shí)都在交通擁堵中或擠進(jìn)擁擠的公共汽車(chē)和火車(chē)。 改善日常通勤對(duì)于生活質(zhì)量至關(guān)重要。

　　到 2025 年，部署智能移動(dòng)應(yīng)用的城市有可能將通勤時(shí)間平均縮短 15% 至 20%，有些人的通勤時(shí)間甚至?xí)�減少得更多。 每個(gè)應(yīng)用程序的潛力都有很大差異，具體取決于每個(gè)城市的密度、現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施和通勤模式。 在交通密集的人口密集城市，智能技術(shù)每天可以為普通通勤者節(jié)省近 15 分鐘。 在通勤更加艱苦的發(fā)展中城市，每天可能會(huì)縮短 20 到 30 分鐘。

　　一般來(lái)說(shuō)，擁有廣泛且使用良好的交通系統(tǒng)的城市受益于簡(jiǎn)化乘客體驗(yàn)的應(yīng)用程序。 使用數(shù)字標(biāo)牌或移動(dòng)應(yīng)用程序提供有關(guān)延誤的實(shí)時(shí)信息，使乘客能夠即時(shí)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)傳感器可以幫助工作人員在出現(xiàn)故障和延誤之前解決問(wèn)題。

　　在駕駛盛行或公交車(chē)為主要交通方式的城市中，緩解道路擁堵的應(yīng)用程序更為有效。 在大多數(shù)人乘坐公交車(chē)出行的發(fā)展中城市，交通信號(hào)的智能同步有可能將平均通勤時(shí)間減少 5% 以上。 實(shí)時(shí)導(dǎo)航會(huì)提醒駕駛員延誤，并幫助他們選擇最快的路線。 智能停車(chē)應(yīng)用程序?qū)⑺麄冎苯右龑?dǎo)到可用停車(chē)位，從而消除了徒勞地繞城市街區(qū)的時(shí)間。

　　城市可以成為改善健康的催化劑

　　城市的絕對(duì)密度使其成為解決健康問(wèn)題的重要平臺(tái)，盡管目前這一平臺(tái)尚未得到充分利用。認(rèn)識(shí)到技術(shù)在醫(yī)療保健中的作用是廣泛的，并且每天都在發(fā)展，我們只分析為城市提供發(fā)揮作用空間的數(shù)字應(yīng)用。我們量化了它們對(duì)殘疾調(diào)整生命年(DALYs)的潛在影響，DALYs是世界衛(wèi)生組織用于傳達(dá)全球疾病負(fù)擔(dān)的主要指標(biāo)，不僅反映了因早逝而損失的生命年數(shù)，還反映了因殘疾或喪失能力而損失的有生產(chǎn)力和健康的生命年數(shù)。如果各城市充分利用我們分析中的應(yīng)用程序，我們看到了將殘疾調(diào)整生命年降低8%到15%的潛力。

　　幫助預(yù)防、治療和監(jiān)測(cè)糖尿病或心血管疾病等慢性疾病的應(yīng)用程序可能會(huì)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)生最大的影響。 遠(yuǎn)程患者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有可能將高收入城市的健康負(fù)擔(dān)減輕 4% 以上。 這些系統(tǒng)使用數(shù)字設(shè)備獲取重要讀數(shù)，然后將其安全地傳輸給另一個(gè)地點(diǎn)的醫(yī)生進(jìn)行評(píng)估。 這些數(shù)據(jù)可以在需要早期干預(yù)時(shí)提醒患者和醫(yī)生，從而避免并發(fā)癥和住院治療。

　　城市可以利用數(shù)據(jù)和分析來(lái)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)較高的人口群體，并更準(zhǔn)確地采取針對(duì)性干預(yù)措施。 所謂的移動(dòng)健康干預(yù)措施可以發(fā)出有關(guān)疫苗接種、衛(wèi)生設(shè)施、安全性行為和遵守抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療方案的救生信息。 在嬰兒死亡率較高的低收入城市，僅針對(duì)孕產(chǎn)婦和兒童健康的基于數(shù)據(jù)的干預(yù)措施就可以將傷殘調(diào)整生命年 (DALY) 降低 5% 以上。 如果發(fā)展中國(guó)家使用傳染病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)領(lǐng)先于快速蔓延的流行病，那么另外 5% 的減少是可能的。 通過(guò)視頻會(huì)議提供臨床咨詢(xún)的遠(yuǎn)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、更可持續(xù)的環(huán)境

　　隨著城市化、工業(yè)化和消費(fèi)的增長(zhǎng)，環(huán)境壓力成倍增加。 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)電價(jià)和一些移動(dòng)應(yīng)用等應(yīng)用結(jié)合起來(lái)可以減少 10% 到 15% 的排放。

　　用水量跟蹤將先進(jìn)的計(jì)量與數(shù)字反饋信息相結(jié)合，可以促使人們節(jié)約用水，并將住宅用水量較高的城市的用水量減少 15%。 在發(fā)展中國(guó)家的許多地區(qū)，水浪費(fèi)的最大來(lái)源是管道泄漏。 部署傳感器和分析可以將這些損失減少高達(dá) 25%。 按量付費(fèi)數(shù)字跟蹤等應(yīng)用程序可以將人均固體廢物量減少 10% 至 20%。 總體而言，城市每人每天可節(jié)省 25 至 80 升水，每年每人可減少 30 至 130 公斤未回收固體廢物。

　　空氣質(zhì)量傳感器不會(huì)自動(dòng)解決污染原因，但它們可以識(shí)別污染源并為進(jìn)一步行動(dòng)提供基礎(chǔ)。 通過(guò)密切跟蹤污染源并相應(yīng)監(jiān)管交通和建筑，北京在不到一年的時(shí)間里將致命的空氣污染物減少了約 20%。 通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序與公眾分享實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量信息，使個(gè)人能夠采取保護(hù)措施。 這可以將負(fù)面健康影響減少 3% 至 15%，具體取決于當(dāng)前的污染水平。

　　智慧城市可以創(chuàng)建新型數(shù)字城市公共空間并增強(qiáng)社會(huì)聯(lián)系

　　社區(qū)很難量化，但麥肯錫全球研究院對(duì)城市居民進(jìn)行了調(diào)查，以確定與當(dāng)?shù)毓賳T溝通的數(shù)字渠道以及促進(jìn)現(xiàn)實(shí)世界互動(dòng)的數(shù)字平臺(tái)(例如 Meetup 和 Nextdoor)是否會(huì)產(chǎn)生影響。 我們的分析表明，使用這些類(lèi)型的應(yīng)用程序可以使感覺(jué)與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)有聯(lián)系的居民比例增加近一倍，使感覺(jué)與當(dāng)?shù)卣�府有�?lián)系的居民比例增加近三倍。

　　建立公眾和地方機(jī)構(gòu)之間的雙向溝通渠道可以提高市政府的響應(yīng)能力。 許多城市機(jī)構(gòu)在社交網(wǎng)絡(luò)上保持活躍，其他機(jī)構(gòu)也開(kāi)發(fā)了自己的交互式公民應(yīng)用程序。 除了傳播信息之外，這些渠道還為居民提供了報(bào)告問(wèn)題、收集數(shù)據(jù)或參與規(guī)劃問(wèn)題的工具。 巴黎實(shí)施了一項(xiàng)參與式預(yù)算，邀請(qǐng)任何人發(fā)布項(xiàng)目想法，然后舉行在線投票來(lái)決定哪些項(xiàng)目值得資助。

　　成為智慧城市并不是創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)的策略，但智能解決方案可以使當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力市場(chǎng)更加高效并略微降低生活成本

　　許多地方官員想知道成為智慧城市是否會(huì)帶來(lái)高薪科技工作崗位的注入或加速自動(dòng)化浪潮。 我們的分析發(fā)現(xiàn)，這對(duì)正規(guī)就業(yè)產(chǎn)生了略微積極的凈影響。 智能技術(shù)將直接消除一些工作(例如市政府的行政和現(xiàn)場(chǎng)工作)，同時(shí)創(chuàng)造其他工作(例如維護(hù)、駕駛和臨時(shí)安裝工作)。 電子職業(yè)中心可以通過(guò)創(chuàng)建更有效的招聘機(jī)制并吸引更多失業(yè)和不活躍的人加入勞動(dòng)力隊(duì)伍來(lái)產(chǎn)生適度的積極影響。 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的正規(guī)教育和在線再培訓(xùn)計(jì)劃可以增強(qiáng)城市的技能庫(kù)。 將營(yíng)業(yè)執(zhí)照、許可和納稅申報(bào)等政府職能數(shù)字化可以使當(dāng)?shù)仄髽I(yè)擺脫繁文縟節(jié)，從而營(yíng)造更具創(chuàng)業(yè)精神的商業(yè)環(huán)境。

　　世界上許多最具活力和吸引力的城市都存在嚴(yán)重的住房短缺，導(dǎo)致租金和房?jī)r(jià)上漲。 擴(kuò)大住房供應(yīng)可以降低這些成本。 在許多地方，官僚主義阻礙了土地征用、環(huán)境研究、設(shè)計(jì)審批和許可工作。 將這些流程數(shù)字化可以消除風(fēng)險(xiǎn)和延誤，從而鼓勵(lì)更多的建設(shè)。 此外，大多數(shù)城市都有大量閑置土地適合建造填充式住房。 創(chuàng)建開(kāi)源地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)有助于識(shí)別可供開(kāi)發(fā)的地塊。

　　智能應(yīng)用程序可以在其他領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)省，例如鼓勵(lì)更有效地使用公用事業(yè)和醫(yī)療保健系統(tǒng)。 家庭安全系統(tǒng)、個(gè)人警報(bào)設(shè)備和生活方式可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品涉及消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)，但它們提供了許多人愿意付費(fèi)的價(jià)值。 盡管電子叫車(chē)可能會(huì)鼓勵(lì)人們比以前更多地乘車(chē)，但移動(dòng)應(yīng)用程序也提供了新的價(jià)值。 然而，電子叫車(chē)和其他共享應(yīng)用程序使一些人放棄擁有私家車(chē)成為可能。 MGI 估計(jì)，普通人每年可節(jié)省高達(dá) 3% 的開(kāi)支。

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　　縱觀全球 50 個(gè)城市的當(dāng)前部署情況，即使是最先進(jìn)的也還有很長(zhǎng)的路要走

　　MGI 拍攝了全球 50 個(gè)城市的部署快照，并不是為了加冕世界上最智慧的城市，而是為了全面展示全球范圍內(nèi)正在開(kāi)展的活動(dòng)。 這包括評(píng)估每個(gè)城市的技術(shù)基礎(chǔ)、當(dāng)前應(yīng)用程序的推出以及公眾采用情況。

　　我們對(duì)每個(gè)城市技術(shù)基礎(chǔ)的看法著眼于傳感器和設(shè)備的范圍、通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量以及開(kāi)放數(shù)據(jù)門(mén)戶(hù)的存在。 其中最先進(jìn)的是阿姆斯特丹、紐約、首爾、新加坡和斯德哥爾摩，但即使是這些領(lǐng)先者，也只達(dá)到了當(dāng)今全面技術(shù)基礎(chǔ)的三分之二左右。 總體而言，中國(guó)、東亞、歐洲和北美的城市擁有相對(duì)較強(qiáng)的科技基礎(chǔ)，中東部分城市也是如此。 但非洲、印度和拉丁美洲的企業(yè)卻落后了，特別是在安裝傳感器層這一資本最密集的元件方面。

　　我們使用當(dāng)前智能應(yīng)用程序清單來(lái)衡量每個(gè)城市的實(shí)施進(jìn)度。 移動(dòng)性一直是大多數(shù)城市的首要任務(wù)，但總體實(shí)施應(yīng)用數(shù)量最多的地方——倫敦、洛杉磯、紐約、首爾、深圳和新加坡——已經(jīng)擴(kuò)展到多個(gè)領(lǐng)域。 一些城市尚未實(shí)施最有潛力解決一些優(yōu)先問(wèn)題的應(yīng)用程序。

　　麥肯錫全球研究院在所有分析的城市進(jìn)行了在線調(diào)查，以了解居民對(duì)其環(huán)境中已有技術(shù)的感受。 我們發(fā)現(xiàn)，亞洲城市在認(rèn)知度、使用率和滿意度方面表現(xiàn)最強(qiáng)，而歐洲城市則落后。 積極的采用和意識(shí)似乎與年輕人口相關(guān)，他們不僅接受而且期待更加數(shù)字化的做事方式。

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　　智慧城市改變基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)并為伙伴關(guān)系和私營(yíng)部門(mén)參與創(chuàng)造空間

　　智慧城市技術(shù)可以幫助城市充分利用其資產(chǎn)，無(wú)論它們擁有大量的遺留系統(tǒng)還是從頭開(kāi)始建設(shè)。 不可避免地需要投資實(shí)體資產(chǎn)和維護(hù)，但隨著核心組件的升級(jí)，智能技術(shù)可以添加新功能。

　　基礎(chǔ)設(shè)施投資曾經(jīng)將城市鎖定在資本密集型和極其長(zhǎng)期的計(jì)劃中。 現(xiàn)在，通過(guò)使用傳統(tǒng)建筑和智能解決方案的正確組合，他們可以更動(dòng)態(tài)地響應(yīng)需求的變化。 如果一個(gè)偏遠(yuǎn)社區(qū)的人口增長(zhǎng)激增，增加一條新的地鐵或公交線路以及隨之而來(lái)的車(chē)隊(duì)擴(kuò)張可能需要數(shù)年時(shí)間。 相比之下，私營(yíng)按需小巴服務(wù)的啟動(dòng)和運(yùn)行速度要快得多。

　　市政府不必是每種類(lèi)型的服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的唯一資助者和運(yùn)營(yíng)商。 雖然我們研究的大部分應(yīng)用程序的實(shí)施將由公共部門(mén)負(fù)責(zé)，但大部分初始投資可能來(lái)自私人參與者(圖表 2)。 公共資金只能用于那些必須由政府提供的公共產(chǎn)品。 此外，公共部門(mén)需要進(jìn)行的初始投資的一半以上將產(chǎn)生積極的財(cái)務(wù)回報(bào)，這為合作伙伴關(guān)系打開(kāi)了大門(mén)。

圖表2

　　增加更多的參與者是積極的，因?yàn)樗�增加了采用率，并為現(xiàn)有數(shù)據(jù)提供了更多的創(chuàng)造力。當(dāng)私營(yíng)部門(mén)的創(chuàng)新有機(jī)地涌現(xiàn)出來(lái)時(shí)，政府的作用可能包括監(jiān)管、召集關(guān)鍵參與者、提供補(bǔ)貼或改變采購(gòu)決策。一些城市沒(méi)有采取總體規(guī)劃的方法，而是將自己定位為生態(tài)系統(tǒng)，創(chuàng)建聯(lián)盟甚至物理協(xié)作空間。

　　一些城市憑借財(cái)富、密度和現(xiàn)有高科技產(chǎn)業(yè)等固有優(yōu)勢(shì)開(kāi)始轉(zhuǎn)型。但即使是缺乏這些要素的地方，也可以憑借遠(yuǎn)見(jiàn)卓見(jiàn)、良好的管理、打破傳統(tǒng)行事方式的意愿，以及對(duì)滿足居民需求的不懈承諾，使自己與眾不同。有許多空白的畫(huà)布等著私營(yíng)部門(mén)，而不是為了利潤(rùn)，技術(shù)人員來(lái)填補(bǔ)——最重要的是，個(gè)人應(yīng)該被賦予權(quán)力來(lái)塑造他們稱(chēng)之為家的城市的未來(lái)。