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畅想智慧城市,建设智慧北京
2020/12/28 09:37   光明日报      关键字:畅想 智慧城市 建设 智慧 北京      浏览量:
建设智慧城市,是北京城市规划与发展的重要内容。智慧城市建设,有赖于数字技术、人工智能等高科技的发展,而智慧城市的建成与否,关键在人。在未来,城市将变得越来越“聪明”,我们也将与智慧城市一起生长,迎接更美好的生活。
  智慧城市:城市发展的高级阶段
  人是一种智能生物,人拥有智慧,人的智慧进入被技术强力支持的时代后,人所建设的城市,必将成为智慧城市。
  智慧城市概念有别于传统的城市概念,它是人类第一次从技术角度来定义城市,也就是说,城市还是那个城市的外形,但是内里却大不相同了。数字技术崛起的浪潮为人类建设智慧城市提供了有力的工具。没有数字技术的支撑,智慧城市就不会在人类的这一阶段出现。
  但归根结底,智慧城市还是一个活体城市,不是被技术统摄,而是人在利用技术;不仅仅是技术与信息的空间集合体,更是以人为中心,继续建设文明社会的聚集地——城市,因此,智慧城市诞生了。这就是技术赋能要聚焦于城市建设,更要聚焦于以人为中心的城市建设的根本原因。
  对智慧城市的概念,也有一个比较清晰的表述:
  智慧城市是指通过广泛采用物联网、云计算、移动互联网、大数据等新一代信息技术,提高城市规划、建设、管理、服务、生产、生活的自动化、智能化水平,使城市运转更高效、更敏捷、更低碳。智慧城市是继数字城市、信息城市之后城市信息化的高级阶段,是中国城市转型发展的重要方向。(金江军、郭英楼:《智慧城市》第8页,电子工业出版社2018年版)
  我常常想,为什么大地上会有城市?为什么城市会成为人类的生活空间和大地居所?城市是人类物质文明和精神文明的聚集地,它的功能就是为人类创造更好的生活。人创造了城市,城市为人服务,城市本身也是一个生命体,在不断生长。
  智慧城市也一样,智慧城市阶段,就是为了以更方便和智能化的方式,让人在城市里更加宜居。早在2008年,IBM公司就提出了“智慧地球”的概念,这一概念的意思,是以互联网数字技术为依托,将全球互联网、电信网络、无限移动宽带、云计算、物联网、广播电视网等联结起来,使人居住的城市智慧化。很多城市在全球化时代里不是孤立的,而是可以连接起来的,最终形成一个智慧的星球。
  与之相适应的,就是“智慧城市”,这是因为城市是现今人类生活的中心场域。城市建设的智慧化,是一种新趋势和新特征。只要你把目光投向城市街头的任何一个人,他们随身携带的手机、电脑等,就构成了智慧城市的终端使用器。可以说,在智慧城市中,对信息资源的集中和开发利用,使之网络化、智能化,让每一个城市人在交通、医疗、购物、工作等各个方面,体会到“软城市”的方便。过去关于城市的概念都是“硬城市”的概念,比如城墙、宫殿、民居、医院、道路、地铁、高速公路、航空港,都是城市的硬组件,而这些城市硬件一旦装上了软件,就变成了智慧城市。
  智慧城市,就像是城市作为一个巨型生命体,被装上了智慧的大脑、血管、心脏和神经系统。智慧城市,就能以智慧交通来充分赋能,以智慧产业、智慧技术、智慧服务、智慧管理、智慧生活,形成了一座城市的发展新模式。毫无疑问,这是一种城市发展的高级阶段。
  在不同的历史时期,城市的功能也是不一样的。城邑开始诞生在方国的奴隶制社会,在比农业社会更早期的原始社会,以狩猎为生的人,平时的活动状态是流动的,他们建造的是村落,还不能叫作城市。城市必须有城,也有市。城就是城墙和城区,市就是交易买卖的地方,这两者缺一不可。
  农业社会让人稳定在农田土地边上,他们建筑房屋、集市、城墙、官署,于是渐渐地城市出现了。它的功能是居住地和物资交流地。从军事上讲,城市是封闭性的、保守的、防御性的,城市都有城墙和堡垒。城市是一个地区的行政中心,政权组织从城市向外发号施令,而传令兵星夜兼程,将统治者的命令由城市迅速地传到各个边区。
  这一阶段的城市是初级的,城市一定会有一个大集市,主要由四面八方来的人建立的店铺、饭店、娱乐场所构成,白天喧闹,夜晚沉寂,人们在这里进行粮食、布匹和生产用具的交易。
  人类进入了工业社会之后,由英国发明了蒸汽机,率先进入了蒸汽时代。工业时代的来临,使人们的劳动生产率提高了,各种工业制成品大量出现,人们的生产与交易渐渐由农产品变成了工业制成品。由于工业化生产,使得农业社会的人口迅速集聚,城市化加快了,规模也扩大了,当时英国的很多城市就是这样形成的。城市取代了农田和山林,成了物质与文化财富的主要创造地。这一时期的城市功能就是工业品制造地与消费地。
  这时候城市的景观,已没有了小国寡民的宁静,城市开始有了规划,有了行政中心区、工业区、居住区和商业区,其间由四通八达的道路连接。各种城市病、交通、能源、犯罪、环境问题开始出现。
  随后,人类社会进入了后工业社会,也叫后现代社会。在欧美一些发达地区,人类进入信息社会,可以称之为第四产业的信息产业与高科技产业异军突起,它的产值将超过贸易与服务业为主的第三产业,成为城市中新的财富生产方式,知识成为经济生产的重要因素。在欧美,最新最快崛起的亿万富豪,不再是钢铁汽车和石油大亨,不再是房地产、饮料和商业大亨,而是电脑和高科技大亨。这一时期,城市的功能是信息管理流通地,中心城市将会社区化,因为电脑和电视系统的发达,商业、居住、大学、金融、行政、贸易各区将进一步协调,办公将家庭化,城市因出行人员的减少,逐渐园林化。
  进入21世纪,数字技术突飞猛进,“智慧城市”这一理念被创造了出来。美国、日本和中国等在信息技术应用上走在前列的国家,都成为这一理念的实践者。不仅商业公司在借此谋求发展,政府也在大力推动,进行顶层设计、加大资金的投入,政府与企业一起,为“智慧城市”寻找着实现的最佳路径。
  此外,还出现了“新硬件”这一产业形态:
  “新硬件”是以美国强大的软件技术、互联网和大数据技术为基础,由极客和创客为主要参与群体,以硬件为表现形式的一种新产业形态。这里说的新硬件,不是主板、显示器、键盘这些计算机硬件,而是指一切物理上存在的,在过去的生产和生活中闻所未闻、见所未见的人造事物,如多轴无人飞行器、无人驾驶汽车、3D打印机、可穿戴设备、智能机器驮驴、机器人厨师等。(金江军、郭英楼:《智慧城市》第150页)
  智慧城市,绝对不是一个概念,是基于为城市居民创造更美好的生活这一基本理想而正在施行的城市改变。这是城市功能的又一次转变。这种转变,将在21世纪前半叶,改变中国主要城市的面貌,也将使首都北京成为一座智慧赋能的中心型智慧城市。
  比特之城:实体空间与虚拟空间
  建设智慧城市,根本在于人类进入数字技术发展和应用的新阶段了。1999年,三联书店翻译出版了《比特之城》一书,这是由美国麻省理工学院建筑与规划学院院士米切尔教授所写的。20年过去了,现在再来阅读这本书,我们仍旧能够看到智慧城市的来由和可能性。
  在这本书中,米切尔先生全面描绘了未来社会,尤其是即将全面到来的信息化社会的人类城市生活场景。他的这种场景描述有点像是邀请我们进入一个虚拟电脑空间里一样,而实际上这种场景正在悄悄地逼近我们的生活,并改变我们的生活。
  米切尔教授是一位擅长从信息、电脑网络技术的发展来进行建筑、人与城市发展方向研究的未来学建筑学家。他认为,全球信息网络的建立,开拓了一个不同于以往的实在与具体空间的电脑空间。这个空间,他称之为“电脑控空间”,而在这一空间中漫游的人,叫“cyborg”,中文译本译为“稀宝”,这个电脑控空间,则可称为“稀宝空间”。
  米切尔描述的这个电脑控空间的出现,将使人类的时空概念发生变化。我们在牛顿和爱因斯坦、霍金交给我们的时空世界里,生活得不短了。而在米切尔的描述下,未来城市人将浑身布满电子网线,衣服中也缝有电脑,每个人的电脑都可以与地球人造卫星直接联系。
  这种城市人的肌肉可以发出各种信号,他的这些信号又可以传送出去。比如,他可以在千里之外操纵机器人工作,可以坐在家中指挥电脑收发电子邮件、参加无须谋面的跨洋国际会议、调阅全球开放的各国家主要图书馆的资料、在银行存款取款,点看各个年代创作的电影等等。
  一旦出门,汽车也将是全电脑控制的,它是自动驾驶的,只要你输入目的地就可以了。如果你自己驾驶,它也会自动指挥主人绕过交通堵塞的路口,沿途还可以提供导游等服务。
  这种电脑控空间的人的生活将全息化,他的一举一动可以被电脑完全地协调好,人体与思想进一步解放了,同时也全部数据化了,在某种程度上,人也完全变成了一个透明人,可以更好地被管理。
  每一个人都有电子信箱代码,他人通过这种代码在任何情况下都可以和你取得联系,无论你在旅行中还是在睡觉,你跑不了,就像是你随时能够被天眼发现,你是巨型网络中的一个小网眼。不过,我想,有些人是不喜欢这样被无形之眼随时看到自己的生活的。
  家庭又重新成为重要的社会单元,类似农业社会中的,集生产、生活、学习、娱乐于一体的综合空间。人们无论办公、上课、看书、购物,都是在家里,当然也可以在公司里、单位里、在电脑的虚拟空间中完成。
  在这种情况下,城市的建筑空间也会发生变化。比如,一座图书馆,用一套电脑装置,花一定的时间,可以扫描它所馆藏的几百万册图书,因而虚拟图书馆就可以代替实体的图书馆。
  在城市中,一种没有固定场所的虚拟空间出现了,城市的这种以电脑互联网络连接的空间中可以出现很多虚拟商场、银行、餐厅、图书馆、展览馆、大学、商务中心等,它的出口就是电脑显示屏上的视窗。人们在这个虚拟的空间中自由出入,即可完成各种工作活动与交易活动。
  在这样虚拟空间的形成下,相对于已有的实体城市,也会出现一个虚拟的城市。在这个虚拟的城市中,以往像摩天大楼之类的城市标志性建筑将不复存在,而会出现一些虚拟性标志。
  建筑学家张钦楠说:“这个虚拟的城市全部是电脑空间中的,比如交通网络被电子通讯网络所替代,交通法规变为软件使用规范,公共场所变为非物质、非共时的电子虚拟广场。甚至监狱也可以虚拟,犯人在家中坐牢,身上插入一个信号器,每走出虚拟牢房的范围之外,身上的信号系统就会发出警报,同时会打上一支麻醉针,从而让你动弹不得。”
  我们畅想的这个未来的社会中,人、建筑空间与城市,都可以另有一个虚拟的系统。它与实体存在的人、建筑与城市同时存在,人们除了在实体城市中生活,也在这种虚拟的城市中生活。
  实体空间为了配合这种虚拟的空间,也要做很大的修改。比如在居民小区中,每个小区都有与全球通信系统相连的网络,而小区内则布满了各种电子插座开关、遥控器等,用于人在虚拟空间中漫游。
  这种数字化的虚拟的城市,是正在到来的城市图景。当然,正如有了全球化,也必然有反全球化。两者的角力随时存在。米切尔教授这本书,按张钦楠先生的话说,似乎更像是一本科幻小说,但毫无疑问,这种虚拟城市正在迅速地出现,来到我们的生活中,或许我们将生活于其中。
  身在北京,我想到虚拟的城市,再看看眼前的具象的城市,我仿佛看见了北京的未来正在一台巨大的电脑屏幕上和虚拟的城市相互重叠。
  智慧北京:从想象到现实
  北京三千年的城邑史(从公元前1046年算起),八百年多的首都史(从建立金中都的公元1153年算起),如今是一座世界瞩目的国际城市了,在世界城市评价体系中占据着举足轻重的地位。这和中国在当代世界的发展和地位是相关的。对北京这座城市的未来发展,很多人有兴趣去了解。
  北京会变成一座智慧城市,也就是智慧北京。智慧北京,一定是安全的、创新的、数字的、方便的、发展的、具有活力的北京。看看身边的巨大变化吧。小到微信支付、扫码结账、扫地机器人、语音识别、人脸识别,大到智能机器人、无人机、云计算、远程医疗手术、大数据、人工智能,智慧北京不再是科幻电影里面的存在了,它就在我们的不远处,正在向我们走来。
  除了智慧城市,还有软城市、比特城市、虚拟城市、海绵城市、生态城市、紧缩城市等概念,这些都是对未来城市的形容,各有各的侧重点。
  前面提到过,软城市,是和硬城市相对的,侧重于信息服务和第三产业的极大发展。比特之城,着重于信息技术发展之下,再造第二生活的能力,是对城市硬件生活之外的虚拟生活的塑造。
  这让我想起来,意大利作家卡尔维诺的一部小说《看不见的城市》,说的是马可·波罗见过了无数城市,然后他一一给忽必烈进行描述。忽必烈没有见过这些城市,但通过马可·波罗的讲述,他实际上看到了。
  “看不见的城市”是信息化再造之后的城市。城市的一部分可见,但更多的部分,你从表面上是看不出来的。
  海绵城市,强调的是对雨水和水源的收集与保护,就像是海绵一样,无论下了多大的雨,无论有多少山洪,来水都能被城市硬地面、街道、胡同、草坪、森林、河沟、排水系统吸收,从而地下水资源丰富。海绵城市特别善于利用水资源。北京是缺水的城市,也应该营造海绵城市。
  生态城市是强调城市不光是高耗能的,也可以低耗能,可以有更多办法利用能源,如对化石原料的利用,更加符合大自然的适应性。人类在城市里建造了钢铁水泥的森林,人类也会重新从钢铁水泥的森林,再造一个类大自然的怀抱,获得最亲近自然的阳光、空气和水。
  紧缩城市,就是最充分利用城市空间,向上、向下、向现有的空间要空间,最大可能地紧缩城市的盲目生长,对空间进行新技术再造。
  智慧城市,体现在交通上,就是以云计算、大数据和人工智能,将现有的交通设施的硬件设施网络化、智能化,以新方式来解决交通运营和交通出行的难度,提供一种更加精细、贴身的服务。
  北京的路面交通一直很拥堵,2019年汽车保有量超过了630万辆。尽管城市交通管理部门想了很多办法,然而交通拥堵问题一直是一个瓶颈,处于一种紧平衡状态。
  北京的小汽车增长量开始压缩和限制,而促进交通智能化变革,也是国家推动的一项战略决策。在建设智慧城市的过程中,以云计算、物联网、大数据、移动互联网、智能控制、人工智能等最新的技术,与交通运输进行深度融合,视线交通工具在城市中的基础设施的数字化、网络化,最终使得运营智能化,最大可能解决拥堵问题。
  为建设智慧北京,北京市推出了《智慧北京行动纲要》。在这一纲要中,提出了八大计划:市民数字生活行动计划、城市智能运行行动计划、企业网络运营行动计划、政府整合服务行动计划、信息基础设施提升行动计划、智慧共用平台建设行动计划、应用与产业对接行动计划、发展环境创新行动计划等。这八大行动计划,在建立智慧北京方面提供了明确的思路。
  人工智能的发展在城市中的应用,也非常迅速。传统的机器学习速度比较慢,是基于浅层神经网络进行简单的分类判断,现在新机器在进行深度学习方面,在结合了应用参数无限增加、网络结构立体化的基础上,机器的学习速度非常快。机器人的应用也会在智慧北京的很多方面铺展开来。
  智慧北京,意味着这座城市的道路管理、地下管廊、突发灾害、流行性传染性疾病、城市治安管理、反恐、维稳等,全部进行智慧化技术保障,都有了技术上的准备。人脸识别、语音识别、姿态识别、基因技术的发展速度都是爆炸性的。人类的城市建设终将更加智慧,也更加方便。
  特别是2020年1月暴发的新冠肺炎,变为全球性流行病,对智慧城市概念之下的智慧医疗,提出了新挑战。智慧医疗,也需要物联网、云计算、移动互联网、大数据等信息技术融合利用,来提高一个城市的医疗卫生管理和服务的水平。智慧城市的智慧医疗建设非常重要,它体现在首先要以患者为中心,提供个性化的医疗服务,城市中所有各级医院,都可以通过电子病历建立患者医疗档案,共享患者信息,加快了患者的诊治和准确治疗。
  智慧医疗的特点还在于远程化。因有信息技术的支持,远程医疗在智慧城市中非常普遍。此外,自动化和智能化也是智慧医疗的重要特点。植入患者体内的芯片能够将检测到的患者数据参数随时传递给分析仪器,仪器就会做出判断,节省了诊疗和等候时间,提高了效率。
  智慧医疗也意味着,我们应对各种病毒性流行性疾病的能力更加强大,检测更加迅速,预警时间缩短,救治手段更加多样,为患者的救治赢得宝贵的时间。在这个方面,未来的北京必将做得更加出色。
  智慧城市意味着,人的发展在这样的城市里会体现出更多可能性,人想要生活的方式也更加多样。各种生活的可能性,在城市之中不断呈现,城市的魅力也正在于此。法律的框架中,智慧城市的管理也从扁平到了无限极,对罪犯的追捕都是迅速完成的,犯罪率也将大大降低。
  其实,城市是否智慧,并不完全是技术发展到一定程度的自然产物。智慧城市的建成与否,关键在城市人。人是决定性的因素,只有人的智慧达到一定的高度,那么人所居住的城市才能在信息技术的帮助下,达到相应的智慧程度。
  在我看来,城市本身就是一个生命体,人创造了城市,但城市反过来也在不断地生长,这座城市的生命比一个人的生命长很多,人是城市的过客,但人可以改变城市的空间,构成新的关于城市的记忆。
  建筑是历史和文化的载体,人又创造了历史和文化,人与城市建筑是共生的关系。北京建城已有3000年,如果30年算一代人,那么都过去100代了。一代人接着一代人,努力地创造着属于自己的城市文化和记忆。因此,我们这些城市的过客和大地上的短暂者,必须谦逊地对待城市。无论是作为城市的主人,还是过客,我们必将和城市一起生长。

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