物聯網、大數據、雲端運算總匯流,縣市長的終極競爭力

智慧城市,不是遙遠、高深的未來想像,全球已有1000多個城市啟動智慧城市計畫,正在翻轉無效率的城市印象。聰明的地方首長都知道,這是改善居民的終極競爭力;只要清楚執政方向,匯聚物聯網、大數據及雲端運算技術,你的家園,就是下一個智慧城市。
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原文出自財訊  463 期,作者黃靖萱,Inside 獲得授權刊登。

引言:智慧城市,不是遙遠、高深的未來想像,全球已有 1000 多個城市啟動智慧城市計畫,正在翻轉無效率的城市印象。聰明的地方首長都知道,這是改善居民的終極競爭力;只要清楚執政方向,匯聚物聯網、大數據及雲端運算技術,你的家園,就是下一個智慧城市。

十月底,東京

車載系統提醒車主,有車靠近,不要太快併入主

不過 5 點 30 分,東京天色已漸暗了下來。台灣外貿協會東京事務所所長陳英顯開著豐田皇冠,從半藏門前往新宿,一路往高速公路開,隨著下班時間,兩旁車流激增,道路擁擠起來。雖然東京有 13 條地鐵路線,每日平均有 850 萬人次搭乘,人流繁忙程度居全球地鐵系統之冠,但路面交通也不遑多讓。

不過,陳英顯毫不擔心,因為一旦出現車流堵塞,他車子所配備的導航系統就會自動提醒他,並導引他改到其他路段,陳英顯要做的,就只是專心開車。

車子準備開上高速公路,車載系統這時提醒他,右邊有一輛車接近中,要他小心車距,不要太快併入主線。

這並非豐田的導航系統太過神奇,而是東京的道路太過「聰明」。在日本的高速公路上,每 2 公里以內就會設置一組無線電波車輛偵測器,告訴駕駛前方 200 公里以內的的道路交通訊息,包括壅塞狀況、改道、各出入口交通時間等資訊。

這對居住在日本東京的居民,不是遙遠、高深的未來科技,而是存在他們每天的日常生活當中,這也是東京智慧交通的高明之處。

2011 年,聯合國及世界衛生組織訂下,希望 2020 年全球因車禍死亡的人數減半的目標。「日本這套先進的智慧交通安全與控制系統,就是其中一個途徑,」台大土木研究所教授、長年專研智慧運輸的張學孔說。智慧交通就是運用資通訊及先進管理的技術,讓城市交通能達到更安全、更有效率、更永續的發展。

東京並不孤單,如今,全球和東京一樣已經啟動、興建中的智慧城市超過 1000 個,每年更以高達 20%的年複合成長率快速增加。

城市化,來襲。

人、商業、運輸、通信、水和能源等運行系統亟須智慧化整合

因為城市化帶來的環境壓力不斷攀升。

今年 10 月 31 日,是聯合國訂出的第一屆「世界城市日」,聯合國官員在當天語重心長地指出,「城市化可以加速經濟發展,但同時也會帶來環境、壅塞等挑戰。」

城市正在因為運行的不夠聰明,造成龐大的經濟損失,流失競爭力。

由於電網不夠智慧,美國四到七成的電力流失在運輸途中;僅僅洛杉磯一個小商業區,尋找停車位的車輛,消耗的汽油就達到四萬七千加侖,排放七百萬噸一氧化碳,繞路里程相當於繞行地球 38 圈。

中國約有 3 分之 1 以上的工業廢水,和 9 成以上的生活汙水未經處理就排入河湖,使全國 9 成的城市水資源惡化,加劇了可利用水資源的不足。

在全球,每年出現 220 萬件由於手寫處方導致的配藥錯誤;因為物流配送系統的不聰明,全球約有兩成的貨櫃是空無一物的。

在台灣,汽車排放的一氧化碳占國內一氧化碳排放總量的 66%,是空氣汙染的主要元凶;國內開車通勤者的車輛排隊等候的時間價值約為每小時 98.8 元;台灣因車禍造成人員受傷死亡,每年的經濟損失是 160 億美元⋯⋯

「世界需要變得更加智慧,」第一個提出「智慧地球」概念的IBM認為,「智慧城市就是借助新一代的物聯網、雲端運算、決策分析優化等資訊技術,將人、商業、運輸、通信、水和能源等城市運行的各個核心系統整合起來,以一種更智慧的方式運作,進而創造更好的城市生活。」

全球正在瘋智慧城市,而未來 6 年,城市化比率將超過 60%,每年有 1300 多萬人從農村轉到城市的中國,一定是最雷厲風行的國家。

去年 1 月,中國首批 90 個智慧城市試點名單出現,,隨即今年 8 月,再公布第二批 103 個試點名單,預計到十二五後 3 年,光是與住建部合作投資金額就將達到 800 億人民幣。而且根據資策會的研究,多數試點的重點集中在智慧交通及電網。

例如歷史古都──江蘇鎮江。

古都鎮江,超智慧。

每輛公車都可捕捉等車的人數,回傳到調度系統,以利調整發車

因為接近上海、南京等大都市,剛結束沒多久的十一假期,遊客塞爆了鎮江,著名景點《白蛇傳》精采情節水漫金山的「金山寺」、三國時歷史遺址有「天下第一江山」之稱的北固山,都擠滿了黑壓壓的人群。

即使不是中國一級大城市,但鎮江是中國重點打造的旅遊城市,也是智慧城市試點城市。擁有比台北市還多的 300 多萬人口,近年來也面臨因愈來愈多的私有車,造成交通擁擠,更要面對不比北京好的嚴重空汙問題。改善公共運輸系統,成為鎮江的當務之急。

連接鎮江三大景點金山、北固山、焦山的長江路上,公車站台裡的電子科技元素多到令人有點眼花撩亂。

除了有顯示每一輛公車距離還有幾站的訊息螢幕外,屋頂一顆閃著紅燈的攝影鏡頭,正將捕捉到在站台等車的人數,回傳到公交公司的調度系統,以電腦隨時動態調整發車時間及密度。

但怎麼知道一個站台上這麼多班公車,大家到底是等哪一班車?每天早上上班高峰時間,擠滿了等車人潮的站台上,還有一個我們肉眼看不到手機機站,電信公司中國移動在不涉及個資的情況下,會收集每天大約同樣時間該站台上的手機號,以及每支手機過幾分鐘後會出現在哪個站點,交由IBM協助以大數據粗略分析出每個人大致的移動路線,判斷可能搭乘幾號公車,再將統計數據提供給公交公司,作為調派車輛的依據。這些智慧化技術,幫助鎮江車輛空駛損耗下降了 25%。

不只有規律的通勤民眾,鎮江時常舉辦大型晚會活動,更是重要的觀光城市,總是會突然湧出一大群等公車的人潮,這時站台上攝影機回傳的資訊,就能讓公交公司知道哪些站點需要加派車輛,紓解人潮。

站台裡,還有一個挖空的箱子,主導鎮江智慧交通計畫的鎮江文廣集團智能公交項目建設指揮部負責人田六方透露,這是為了整合公車和智慧旅遊而準備,未來這箱子裡將裝上配備電子地圖,供遊客查詢吃喝玩樂的系統。

協助建置整套系統的江蘇金點信息總工程師李建平說,「文廣集團是為了做智慧城市而做智能公交(公車),公交是一個切入點,」小城市鎮江的野心並不小。

「智慧城市有點像在堆樂高積木,從城市認為最優先的開始做,在這基礎上再逐步往上建,」IBM智慧城市發展協理張德儀比喻。

只不過,如同世界銀行顧問、紐約大學工學院兼任教授,近年都在協助各國發展智慧城市的焦國安所說,智慧交通往往是智慧城市成功與否的關鍵,交通如果不夠聰明,奢談智慧城市。

所以不只是中國,先進的歐美如瑞典的斯德哥爾摩、澳洲的昆士蘭、亞洲的新加坡,包括台北市等城市,都以交通作為智慧城市的起步。

首爾東大門,凌晨一點。

利用大數據分析夜間市民最常活動的區域,設計午夜公車路線

車站上的電子看板顯示,貓頭鷹公車 N26 再 3 分鐘後到達,即使是深夜,站台上仍有數十位等車的年輕人。首爾的市民使用智慧型手機比率已超過 8 成,首爾市政府以大數據分析 30 億筆通話紀錄,發現即使到了深夜,市民的活動都相當活躍,他們認為,半夜仍會從與帳單寄送地址相隔遙遠的地方打電話,表示大多都是還需要搭交通工具回家者,於是分析找出夜間市民最常活動的區域與時間,設計了午夜公車路線。去年 9 月開始,首爾陸續開通 9 條「貓頭鷹公車」,這項措施,還被首爾市民票選為一三年十大市政新聞的第一名。

除了交通,牽動著城市環境永續的另一個更為急迫的議題,就是能源。

身為養豬大縣,屏東有著獨特的沼氣發電,加上還有太陽能發電的養水種電計畫,是台灣最有條件發展微電網的示範城市。今年中,微電網的建設剛完成開標,屏東正在逐步打造更智慧的電網,透過整合、監控及管理微電網的技術,結合再生能源,達到能源在地化,減除電力在傳輸過程的浪費。

近來積極想打造更智慧的交通,以迎接觀光人潮的台南市長賴清德曾問IBM,如果台南市完成了智慧交通的建置,會在「智慧城市的發展路徑」哪一個階段?IBM回答,頂多只能算是「收集資訊源以進行分析」的階段。如果要說,全球哪個城市已經朝向「整合管理多個城市活動」,甚至有預測能力的,大概只有巴西的里約熱內盧。

距離全球知名的科帕卡巴納海灘不遠,一間有著 80 台電視組成電視牆的辦公室,是IBM協助里約共同打造的城市運營中心,這裡正鋪天蓋地監控著全市的交通、氣候、電力供應等狀況,裡頭最重要的功能之一,就是為了應對每年洪水、土石流等災難頻傳的災難預警系統。

里約先是整合 30 個市府單位的監視系統,並將複雜的天氣預報系統和洪水預測流程系統結合,導入充實洪水及水位探測感應器得到的數據,建構以GIS(地理資訊系統)為基礎的全面自動警報處理系統。大量的物聯設備,加上整合的海量資料,不僅可以預測災難的發生,降低通報時程,還能快速提早啟動防禦機制。

事實上,具有歷史的老城市,面對的是老化的基礎建設、人口不斷湧進,以及加劇的天災與人禍,但受制於有限的預算,一定是從城市發展的瓶頸與需要下手。包括曾是全球有名的「罪惡之都」紐約,加上又是全球恐怖攻擊的主要目標城市,強化治安,成為紐約市的當務之急。對照也曾是台灣各治安客觀指標都最差的台灣台北縣,導入智慧警政後,如今,紐約以及升格後的新北市,都已成為全國最安全的城市。(詳另文)

現在,全球各地更冒出許多從零開始打造的智慧城市。如阿布達比的馬斯達爾城(Masdar),及城市裡能看到物聯網、雲端運算與大數據等科技總集成的韓國松島。

台灣台中,也有一個全新的小松島計畫。

原來的水湳機場如今是一大片塵土飛揚的空地,施工單位正在和規畫單位討論各要如何安裝各項偵測感應器。不久的將來,園區裡將有可以調節城市氣溫與微氣候的智慧建築「台灣塔」與中央公園「清翠園」,台灣塔上還會有個四百坪的城市營運中心,藉由百分之百的無線網路覆蓋,及隨處可見的各種感應裝置,監控及運算分析台中的交通、能源使用,乃至於居家保全。

這些新生的城市,正在實驗人們對智慧城市最完整的想像。

大挑戰,大商機。

1.5 兆美元商機超越西班牙一年的GDP

上述所有智慧城市的故事,都是由「物聯網」、「感知設備」、「雲端運算」及「大數劇」等科技構築起來。全球著名的市場研究公司 Frost & Sullivan 研究指出,全球智慧城市的浪潮將帶來 1.5 兆美元的龐大商機,超越了排名全球第十二大經濟體的西班牙一年的GDP總值。

而根據日經全球智慧城市研究報告,智慧城市相關衍生出的新智慧服務,到 2030 年止的市場潛力,光是民間企業所提供服務的附加價值,累計就將達到 1000 兆日圓。其中,市場潛力最大的為能源領域、280 兆日圓,交通運輸產業約 140 兆日圓。(詳另文)

智慧的城市逐漸成形,是翻轉城市面貌的契機,與城市領導人的大挑戰,更是台灣科技業不能忽視的商機。


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