智慧型城市

轉載自《HOW IT WORKS 知識大圖解》2019年2月第53期

隨著城市以前所未有的高速發展，我們該如何善用科技，讓都市變得更環保？

該怎麼做才能讓城市「變聰明」？越來越多的研究員、設計師和建築師正設法解決上述問題。智慧型城市常被視為「物聯網」的重要應用場域，城中的所有事物皆能連上網，彼此可相互連結。無論這些裝置負責了何項任務，最終的使用動機旨在讓都市得以永續發展──利用數據和科技來讓城市變得更乾淨、環保。

以新加坡的供水網為例，遍布系統各處的感應器會在每秒內多次監測水壓。若數值有所改變，便會自動通報給中央伺服器；如有漏水的疑慮，則會派遣工程師前往修復。另外，也有感應器會負責監測水質──透過溫度、酸鹼值和導電率的變化來揪出汙染物。在淡水來源有限的島嶼城市，這種系統絕對是無價之寶。

在倫敦，交通號誌則能找出堵車的區域，並自動反應，盡量不耽誤駕駛與行人的時間。若更進一步，交通號誌燈與車輛將能彼此通訊、蒐集道路使用資料，並向駕駛提供即時更新的資訊。在大眾運輸方面，智能科技亦在發揮作用。開放資料（open data）能用於繪製公共自行車的路線，並進一步瞭解地鐵系統的使用率。

在美國費城，火車於煞車時所產生的再生電能會自動送回市內電網；在荷蘭，垃圾發電所提供的電力則負責為該市的電動公車充電。

將智能科技套用在現有的基礎建設上可非易事。不過，倘若我們能從零開始設計，便可打造出以永續發展為宗旨的城市。都市由低碳資源供電，透過智能連網裝置確保一切皆可順暢運行，藉此提高市民的生活品質。而馬斯達爾城（Masdar City）便立下了如此宏大的目標，打算在阿布達比近郊打造一座環保大都會。

當最初的設計案於2008年推出時，其開發者獲得來自世界各地的好評。計畫中包含了一座利用磁浮軌道與自駕載具的無車運輸系統、家用能源採集科技，以及「淨零碳排放」建物。

與附近阿布達比的建築相比，馬斯達爾城的建物在耗能上少了許多，這大多得拜氣密絕緣與巧妙設計所賜。該城的大部分熱水是由低成本的太陽能熱水器來供應，多數建築也會利用太陽能來因應電力所需。不過，實際情形仍與原計畫存有一些差距。

首先，自駕載具如今只在兩站之間來回穿梭，交通需求大多被增長中的電動車所取代。人口也比預期要少得多──最初計劃容納5萬名居民，如今僅有約1000人住在馬斯達爾城。

2008年的經濟危機大幅影響了施工進度，截至目前，實際完成的部分仍不到5%。此外，馬斯達爾城所生產的綠能雖比耗電量要多出許多，但其開發商卻悄然放棄成為世上首個零碳排放、零浪費城市的目標。

另一座特意打造的永續城市則是南韓的「松島國際都市」。目前的人口才剛超過10萬──僅為預期的一半──且面臨了更大的挑戰。值得慶幸的是，在智能科技的使用上，松島可謂領先全球。

氣動廢棄物處理系統是松島的重點計畫之一。住戶雖會一如往常地做好垃圾分類，但垃圾可不是由垃圾車來收運，而是被送往地底進行處理。垃圾箱中的感應器會檢測垃圾量的多寡，一旦裝滿，便會自動被吸入迷宮般的真空管道中、前往中央處理廠。在廠中，廚餘成了都市公園的堆肥；可回收的廢棄物則在洗淨後，進入回收程序。

松島也會回收洗滌水，居民可從家中的電腦面板追蹤耗能與耗水的情形。自行車道眾多，而布滿整座城市的感應器則會提供居民各式資訊，從交通誤點情形到空氣品質都有。

類似的技術雖為這些新型城市帶來了顯著的好處，但平心而論，打造智慧型都市的最佳方案仍待商榷。松島和馬斯達爾城等的計畫案為開發必要基礎建設的啟蒙方案，但要將其應用在現有的城市實屬不易。即便如此，隨著科技的快速發展，現有的都市仍有望變得更聰明、環保。

(本文由教育部補助「AI報報─AI科普推廣計畫」取得網路轉載授