世界人口很可能在未來 12 個月內達到 80 億，距離上一次突破 70 億大關僅僅過了11 年。隨著越來越多的人現在居住在城市中心，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。“智慧城市將使用人工智能 (AI)、無線通信、基于云的大數據和分析以及物聯網等技術來幫助提高政府運作的生產力、效率和質量，”南洋理工大學戰(zhàn)略和合作伙伴關系負責人Kwok Yan Lam 解釋說。
建立信任
NTU 的校園已經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)控當地環(huán)境的各個方面，使其成為最新智慧城市技術的試驗臺。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”和解決現實世界問題的技術試驗平臺的關鍵在于其協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)劃輔助系統的人工智能。人工智能自動從相關的城市規(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鍵領域的決策，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絡安全和數據隱私。Lam 正在研究一個被稱為數字信任的研究領域?！霸谥腔鄢鞘兄?，網絡攻擊和隱私泄露的風險更大，”他說?！爸挥型ㄟ^適當的風險管理，我們才能幫助人們建立對最終用戶的信任；人民?！币虼耍@將是智慧城市的另一個關鍵考慮因素。
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系統，每個電網都測試不同的可再生能源技術。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，在這個地區(qū)，它們可能特別重要。亞洲許多與世隔絕的農村和島嶼社區(qū)都沒有電網，依賴柴油驅動的電力。微電網提供了一條有效結合每個社區(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技術。南洋理工大學正在積極研究配套的基礎設施，以實現這種多樣化的能源技術的整合，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，而法國電力生產商EDF (électricité de France)正在幫助研究微電網的互聯和控制。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)電和儲存的轉變本身就開始對環(huán)境產生負面影響。Srinivasan 的研究背景是開發(fā)用于驅動電動汽車的鋰、鋅和鋁基電池。“我意識到我生產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?。”
向解決方案邁出的一步是新加坡 CEA 循環(huán)經濟研究聯盟 (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，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，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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