資訊科技

智慧型城市

發揮城市創造力與創新潛能的最佳方式,就是用網路串起人們,然後任其揮灑創意。

撰文/拉堤(Carlo Ratti)、湯森(Anthony Townsend)
翻譯/王怡文
2011-10

資訊科技

智慧型城市

發揮城市創造力與創新潛能的最佳方式,就是用網路串起人們,然後任其揮灑創意。

撰文/拉堤(Carlo Ratti)、湯森(Anthony Townsend)
翻譯/王怡文
2011-10

重點提要
■當市民及他們手上的眾多電子裝置,一同成為日常生活的即時感應器時,真正的智慧城市才會因應而生。
■以網路串聯起無所不在的感應器,並把它們連到政府資料庫,就能提升城市的創造力、效率與服務。

2011年1月25日,埃及開羅街上擠滿抗議人潮,反對穆巴拉克(Hosni Mubarak)的高壓政權。接下來的72小時,埃及政府關閉了該國的網際網路及手機系統,企圖制止反動行為,但徒勞無功。臉書、推特及聊天室等豐富的互動圈,已將數百萬開羅人民集結起來,義無反顧地推動社運。最後埃及政府讓步,恢復該國經濟賴以維續的通訊系統,但民眾繼續施壓,直到14天後穆巴拉克辭職為止。

在那數週之前,即突尼西亞「茉莉花革命」期間,異議份子、部落客兼社運策劃者安曼姆(Slim Amamou)利用行動社交服務「四方廣場」(Foursquare),通知友人他於1月6日被捕的消息。安曼姆被拘禁在突尼斯監獄,由於他在四方廣場的虛擬突尼斯監獄上「打卡」,使得全球的支持網民得知他身處何地,也立刻成為國際注目焦點。新聞報導引發了更多社運,在位已久的班阿里(Zine El Abidine Ben Ali)不久後被迫下台。

在「阿拉伯之春」反政府浪潮所及之處,公民利用新興的網際網路應用程式以及無所不在的手機,在網路世界與「城市世界」之間來回運送資源,掀起城市精神之戰。我們可以將這些轉變過程,和一些競逐未來「智慧城市」典範的大型都市發展計畫相比較。最極端的當屬阿拉伯聯合大公國的馬斯達(Masdar),這個封閉社區位於阿布達比城外的沙漠中,預計容納五萬居民,每個建築、路燈和個人運輸工具「艙車」(pod),都預先經過規劃、配備高科技零件,在在追求能源效率最佳化。無論是馬斯達、南韓的新松島(New Songdo)或葡萄牙的普蘭尼特谷(PlanIT Valley),不動產開發者、全球資訊科技公司及政府都試圖從零打造充滿高科技基礎建設及服務的都市中心。設計者說,這些偉大的構想將成為未來城市建設的方針。

但是就典範來說,新興的型態是藉由網路串聯數百萬網民,進而從中爆發出智慧,相形之下,那些上級主導的計畫就遜色多了。真正有智慧而真實的城市,不是像軍團一樣聽將軍命令、整齊劃一地行動,而比較像成群移動的鳥群或魚群,在群體中,個體會回應鄰居社交與行為的微妙暗示,來決定移動的方向。雖然開羅和突尼斯群眾看似亂無法紀,他們的行動卻是以數位方式協調出來的人類活動,其規模前所未見。出現在開羅塔利爾廣場(Tahrir Square)的數十萬民眾,是受簡訊與推特召喚而來,這正是另一種極民主強大且富生命力的智慧城市樣貌。

網路硬體的設置與控制不是重點,政府、科技公司和都市計畫顧問可以利用民眾所推動的策略,讓民眾擔任改革的推手,創造更有智慧的城市。在適當的科技設施相助下,民眾就能比中央治理更有效率地處理能源利用、交通壅塞、醫療照護和教育等問題。網路化城市的居民可以運用分散式智慧,創造新的社區活動,以及新型態的公民社會行動。

最佳化的城市

為何各國胡亂競相建設智慧城市?為何IBM預測這個市場到2015年會有100億美元的價值?今日都市規模的發展,宛如20年前一級方程式賽車的翻版。當時能在跑道上勝出的,都歸功於車輛的機械結構和車手的本領。後來遙測技術發達,車輛搖身一變,成了一部電腦,借助數千個感應器進行即時監控,不僅變得「有智慧」,更能夠因應競賽中的各種狀況。

近10年來,數位科技也開始以類似方式覆蓋整座城市,形成大型智慧基礎建設的骨幹。寬頻光纖和無線通訊網路,支援著越來越便宜的手機和平板電腦;同時,開放式資料庫(特別是來自政府)提供了各種資訊,民眾既能運用也能貢獻內容;而公共資訊站和螢幕能幫助識字和不識字的人存取資訊。以此為基礎,再加上便宜、強大的電腦串起所有感應器和數位控制技術,形成一個不斷成長的網絡,我們的城市正快速化身為「空中電腦」。

從不斷湧現的大量資料開始著手,能使高效率基礎建設變得可由電腦程式調整,如此,民眾就能夠把城市的日常運作最佳化。例如取得即時路況資訊,可以降低交通流量、改善空氣品質。瑞典斯德哥爾摩的道路收費系統,就利用相機自動辨識進入市中心的車牌,然後根據車輛行駛地點,向駕駛人收取一日至多60克朗(約新台幣280元)的費用。借助這個系統,車輛通過鬧區時,可節省高達50%的等待時間,也可降低多達15%的廢氣排放量。類似的科技也有助於節省用水(美國加州索諾馬郡的自來水廠就是一例),為市民提供更好的服務。

麻省理工學院感應型城市實驗室最近設計了兩個計畫,展現出這種智慧的可行性。「垃圾追蹤」(Trash Track)顯示了垃圾在城市廢棄物處理系統裡的流向,可用來設計更有效率的「移除鏈」(供應鏈的相反)。貼在垃圾上的電子標籤,透過手機網路傳送資訊,可看出東西跑到哪去了。在西雅圖的一項測試中,實驗室追蹤了2000多個物品,包括玻璃、金屬與塑膠等資源回收物,充電電池之類的有害廢棄物,以及螢幕等電器。有些東西穿越了整個美國(有個墨水匣跑了6152公里遠!)。有些最後進了合法正確的終點站,有些則否。從結果可找出更有效率的廢棄物運輸方式,將二氧化碳排放量降至最低。西雅圖也能利用這些資訊,勸導市民改變行為,鼓勵他們加強資源回收,或正確處理有害廢棄物。

第二個計畫「活力新加坡」(LIVE Singapore),則是利用城市中多如繁星的通訊裝置、微控制器和感應器,來記錄即時資料,時時刻刻分析城市的脈動。由結果可找出了解並改善城市的新方法,最後幫助人們體驗全新的城市。人們可在活力新加坡的開放平台軟體上,協力發展出多種不同應用。開發中的應用包括:幫通勤者找出最快到家方式,幫居民降低社區用電量,以及在暴風雨來襲、路上車子都消聲匿跡時,幫居民叫計程車。

發展更多這類高效率基礎建設的潛在商機很龐大,而其中一大部份會來自智慧系統。因此毫不意外的,包括IBM、思科、西門子、埃森哲(Accenture)、Ferrovial及ABB在內的眾多大型企業,紛紛把目標鎖定在都市空間。


昔日社交網絡的教訓


開羅很適合做為都市轉變的現代典範,因為古開羅掌握了城市興盛之道的關鍵。一萬年前發明了農業,也產生了第一批定居者。當農耕的糧食產量超過生存所需,城鎮與村莊便發展出專業化的勞力和機構。市場、廟宇和宮殿則產生了因貿易、信仰和管理組織而成的社交網絡。長久下來,這些網絡裡的互動變得更複雜而階層化。事實證明,城市的真正「殺手級應用」是社交便利性而非效率。

此外,即使我們對許多大城市的歷史認知都來自地標建築,但是城市中大部份的實體產物都出自平民之手。城市建築就像社會與經濟生活一樣,是很民主、分散、自由流動而利於生存的,公共設施的豐富集錦,是集體努力的成果,而非名建築師的功勞。

經典城市的成長史為未來的智慧城市提供許多經驗。首先,由中央設計者強行推動的城市設計,通常無法滿足居民需求,也無法反映居民文化,更無法創造出一座偉大城市所特有的豐富生活。中央設計也會自行假設許多人民的需求,造成計畫難以因應變化。所以近幾十年來,許多「智慧家庭」計畫失敗,正是因為設計者設想錯了,非但不清楚人們整合科技與日常生活的需求,又未能因應意外需求。

其次,上層推動的做法忽略了人民龐大的創新潛能。我們全都見識過,分散化設計如何將全球資訊網轉變成美妙的社交互動場所。上層推動的設計,不提供打造智慧城市實體與社交結構所需的新原料,而只提供最終答案,這無疑是剝奪發明新點子改善城市的機會。城市主辦的應用設計競賽,如紐約市大應用挑戰賽(NYC BigApps),總是能得到相當豐富的點子,只要把那些點子和新松島「如何使用高解析度視訊會議」的模糊前景相比,就知道最大的創新來自民眾。

最後,只注重效率就忽略了公民的基本目標,像是社會凝聚力、生活品質、民主及法治。然而,利用科技提升社交便利性,正好鎖定這些需求,同時又開啟了提升效率的新管道。例如使用者可以利用Dopplr計算並分享旅程的碳足跡資料,或許能促進更多節能行動。

讓民眾擔任推手

如果我們以社交便利性為重點,並以此為出發點來設計、激發市民的創新能量,又該如何打造智慧城市呢?

理想的起步之一,就是善加利用人手一機、陣容日益龐大的智慧型個人裝置,並召募民眾來當城市感應器,而不要只依靠基礎建設裡的刻板系統。Google地圖的路況功能就是個好例子。Google並未沿路設置昂貴的車輛感應器網路,而是不斷輪流詢問匿名志願者組成的廣大網路,志願者的行動裝置會回報最近一分鐘的狀態,由此可看出哪裡的交通是順暢、壅塞或停滯。這項資訊再透過行動地圖應用程式,以各種形式傳達給駕駛人,例如以顏色標示交通狀況、預估考量塞車之後的駕駛時間,或考量此因素來判斷替代路線。有這些便利的資料,使用者就能即時看到城市的循環網路,了解從甲地到乙地間持續變動的時間成本。即便Google並非草根性的平台,仍可由這個例子看出同儕分享的感測資料,對於都市基礎建設的管理能有多大的幫助。這個例子也顯示,沒有上級發號施令的智慧城市,如何能促進社交又提升效率;你選擇最佳路徑的方式,是基於同儕觀察到的路況,而非交通工程師指引。......