世界人口很可能在未來 12 個月內(nèi)達到 80 億,距離上一次突破 70 億大關(guān)僅僅過了11 年。隨著越來越多的人現(xiàn)在居住在城市中心,我們越來越需要讓我們的城市變得更智能。
新加坡南洋理工大學 (NTU Singapore) 將自己置于這項研究的最前沿,因為這些需求對新加坡來說尤為迫切。這是一個城市國家,其老齡化人口完全居住在城市環(huán)境中。新加坡的原材料也依賴其他國家,容易受到氣候變化導致的海平面上升的影響。因此,新加坡人強調(diào)他們在財富、人力資本和創(chuàng)新方面所擁有的東西,以努力實現(xiàn)可持續(xù)和“智能”的未來也就不足為奇了。
但是,是什么讓城市變得智能?智慧城市的口號是監(jiān)控、分析和響應(yīng)?!爸腔鄢鞘袑⑹褂萌斯ぶ悄?(AI)、無線通信、基于云的大數(shù)據(jù)和分析以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)來幫助提高政府運作的生產(chǎn)力、效率和質(zhì)量,”南洋理工大學戰(zhàn)略和合作伙伴關(guān)系負責人Kwok Yan Lam 解釋說。
建立信任
NTU 的校園已經(jīng)讓人們一窺這些未來主義大都市的面貌。它點綴著大量無線智能傳感器,監(jiān)控當?shù)丨h(huán)境的各個方面,使其成為最新智慧城市技術(shù)的試驗臺。與整個城市相比,校園提供了一個更可控、更不繁忙的環(huán)境,可以安全地試驗這些項目。甚至有一條測試無人駕駛汽車的軌道,已經(jīng)安全地展示了一輛能夠搭載 80 名乘客的自動電動巴士。
NTU 成功定位為“智慧校園”和解決現(xiàn)實世界問題的技術(shù)試驗平臺的關(guān)鍵在于其協(xié)作方法以及吸引行業(yè)和政府合作伙伴的能力。例如,自動駕駛巴士是與沃爾沃合作開發(fā)的。
“NTU 在與工業(yè)界合作方面做得非常好,”NTU 創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)副總裁 Louis Phee 說?!拔覀冋J為這是一種三方關(guān)系:南大、公司和政府,它們提供額外的資金來發(fā)展項目?!?/p>
再舉一個例子,該大學一直在與新加坡城市重建局合作開發(fā)智慧城市規(guī)劃輔助系統(tǒng)的人工智能。人工智能自動從相關(guān)的城市規(guī)劃案例中提取信息,以幫助處理新的開發(fā)申請。
但是,如果人工智能可以支持關(guān)鍵領(lǐng)域的決策,并且到處都有傳感器監(jiān)控環(huán)境,那么城市的用戶可能會擔心網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)隱私。Lam 正在研究一個被稱為數(shù)字信任的研究領(lǐng)域?!霸谥腔鄢鞘兄校W(wǎng)絡(luò)攻擊和隱私泄露的風險更大,”他說?!爸挥型ㄟ^適當?shù)娘L險管理,我們才能幫助人們建立對最終用戶的信任;人民?!币虼?,這將是智慧城市的另一個關(guān)鍵考慮因素。
能源、水和廢物
任何智慧城市都必須具備可持續(xù)性?!昂唵蝸碚f,你想在不損害后代的情況下滿足當今人們的需求,”南洋理工大學可持續(xù)發(fā)展辦公室執(zhí)行主任 Madhavi Srinivasan 說。
新加坡人不需要看得太遠,就能看到過度現(xiàn)代生活的后果。向南 8 英里是 Semakau 垃圾填埋場,每天從該市接收超過 2000 噸焚燒灰和垃圾。它由開墾的土地組成,形成一個廢物坑島,沙子、巖石和粘土的墻壁覆蓋著聚乙烯膜,以防止有毒物質(zhì)泄漏。最終,到大約 2035 年,這個垃圾填埋島將擁有 2800 萬立方米的垃圾。
但 Semakau 也為更可持續(xù)的未來帶來了希望。填滿的坑被埋在土壤中,并用棕櫚樹和其他植物重新種植。該島也是 REIDS 的所在地:新加坡的可再生能源整合示范項目 。這個 NTU 項目是一個相互連接的電網(wǎng)系統(tǒng),每個電網(wǎng)都測試不同的可再生能源技術(shù)。例如,REIDS 包含太陽能電池板、風力渦輪機和潮汐發(fā)電機。
REIDS是東南亞最大的微型電網(wǎng),在這個地區(qū),它們可能特別重要。亞洲許多與世隔絕的農(nóng)村和島嶼社區(qū)都沒有電網(wǎng),依賴柴油驅(qū)動的電力。微電網(wǎng)提供了一條有效結(jié)合每個社區(qū)可能擁有的不同自然資源的途徑。重要的不僅僅是能源生產(chǎn)技術(shù)。南洋理工大學正在積極研究配套的基礎(chǔ)設(shè)施,以實現(xiàn)這種多樣化的能源技術(shù)的整合,并再次與工業(yè)界的國際合作伙伴合作。例如,索尼(Sony)和三星(Samsung)正在開發(fā)存儲能源的方法,而法國電力生產(chǎn)商EDF (électricité de France)正在幫助研究微電網(wǎng)的互聯(lián)和控制。勞斯萊斯正在研發(fā)生物燃料和氫燃料電池。
城市開采
而矛盾的是,這種向更清潔的發(fā)電和儲存的轉(zhuǎn)變本身就開始對環(huán)境產(chǎn)生負面影響。Srinivasan 的研究背景是開發(fā)用于驅(qū)動電動汽車的鋰、鋅和鋁基電池?!拔乙庾R到我生產(chǎn)的所有電池都放在我的實驗室里,而且這些電池都含有一些有毒元素,”Srinivasan 回憶道?!八晕蚁胫牢覀兡茏鲂┦裁础!?/p>
向解決方案邁出的一步是新加坡 CEA 循環(huán)經(jīng)濟研究聯(lián)盟 (SCARCE),這是 NTU 與法國替代能源和原子能委員會 (CEA) 之間的一個聯(lián)合項目,旨在嘗試“城市開采”這種電子垃圾。我的話是對的:如果能夠開發(fā)出正確的提取技術(shù),可以從電子垃圾中回收多達 60 種元素周期表中的元素。
“我認為南大正在盡其所能推廣所有這些不同的智慧城市技術(shù),因為它們對新加坡來說非常珍貴,”Phee 說。“但我們邁向可持續(xù)發(fā)展的步驟當然也可以在其他國家采用。因為如果我們今天不做點什么,20年后就太晚了?!?/p>
本文來源:Nanyang Technological University, Singapore
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