本文將介紹三種不同的思維框架，可用于理解智能城市：

• 經(jīng)濟(jì)
• 效率
• 環(huán)境

這三個(gè)智慧城市框架可以在宏觀，行業(yè)級(jí)別到微觀，技術(shù)和解決方案級(jí)別的所有規(guī)模上應(yīng)用。 這個(gè)框架列表(既不是詳盡無(wú)遺也不是排他性的)，并不是規(guī)定某項(xiàng)特定行動(dòng)是否值得的靈丹妙藥。相反，您應(yīng)該將它們用作過(guò)濾器，通過(guò)它們可以更好地了解行業(yè)。

在理想的情況下，智慧城市專家會(huì)使用一組過(guò)濾器。這些專家了解這些過(guò)濾器在決策時(shí)所依賴的平衡點(diǎn)。例如，建立一個(gè)物質(zhì)效率更高的制度并不總是經(jīng)濟(jì)效率最高的，反之亦然。隨著我們對(duì)智慧城市的了解越來(lái)越多，將權(quán)重歸于各個(gè)過(guò)濾器變得越來(lái)越重要，我們不僅在個(gè)人層面(即我們作為個(gè)人所關(guān)心的)而且在社會(huì)層面(即對(duì)我們整個(gè)城市社區(qū)有好處的)賦予個(gè)人過(guò)濾器權(quán)重。

1. 經(jīng)濟(jì)性：創(chuàng)造機(jī)會(huì)和豐富社區(qū)

分析智慧城市趨勢(shì)的最重要方法之一就是從經(jīng)濟(jì)角度考慮它們。我們應(yīng)該問(wèn)一個(gè)特定的實(shí)現(xiàn)是否在財(cái)務(wù)上有意義。從宏觀層面上講，智慧城市技術(shù)將在未來(lái)10年內(nèi)使全球生產(chǎn)總值(世界生產(chǎn)總值)額外(重復(fù))增長(zhǎng)2.6%。最重要的是，從現(xiàn)在起到2026年，全球生產(chǎn)總值將達(dá)到100萬(wàn)億美元，預(yù)計(jì)還會(huì)看到20萬(wàn)億美元的次要經(jīng)濟(jì)效益(ABI研究)。

盡管這些經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)表明智慧城市是一項(xiàng)有價(jià)值的投資，但這并不意味著所有智慧城市項(xiàng)目都應(yīng)該獲得融資。智慧城市項(xiàng)目通常需要大量的資本支出，投資回收期長(zhǎng)。在其他時(shí)候，間接的經(jīng)濟(jì)利益可能大大超過(guò)直接的經(jīng)濟(jì)利益。例如，2016年哥倫比亞大學(xué)對(duì)紐約市是否應(yīng)為5700輛公共巴士進(jìn)行電氣化分析發(fā)現(xiàn)，在每輛電動(dòng)巴士增加30萬(wàn)美元的資本支出后，紐約市將在車輛12年的生命周期中實(shí)現(xiàn)每年減少3.9萬(wàn)美元的燃料支出。如果將次要經(jīng)濟(jì)收益包括在內(nèi)，例如每輛公共汽車每年因減少溫室氣體排放而獲得的15萬(wàn)美元的公共衛(wèi)生收益，則投資回收期將大大縮短。但是，由于NYC Transit和MTA都沒(méi)有直接意識(shí)到這種積極的外部效應(yīng)的好處，因此他們可能無(wú)法在經(jīng)濟(jì)分析中說(shuō)明這一點(diǎn)。

智慧城市產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)模式也可以得到創(chuàng)新。在私人市場(chǎng)上，對(duì)于一些能夠吸收基礎(chǔ)設(shè)施高資本成本的公司來(lái)說(shuō)，提供有保證的儲(chǔ)蓄計(jì)劃是一個(gè)重要的機(jī)會(huì)，可以最大限度地降低最終用戶的前期成本。這些計(jì)劃是合同義務(wù)，將客戶的經(jīng)常性成本降低一定百分比，低于智能城市解決方案提供的實(shí)際節(jié)省。任何超過(guò)約定百分比的節(jié)省都將由供應(yīng)商獲得。例如，如果一家初創(chuàng)公司有一個(gè)價(jià)值100美元的智能廢物監(jiān)測(cè)解決方案，可以將每年25%的成本降到最低，并找到每年花費(fèi)1000美元用于廢物管理的客戶，而不是直接向消費(fèi)者出售該設(shè)備，他們可以保證消費(fèi)者每年減少10%的垃圾管理費(fèi)用，并且在第一年的生意之后就開始盈利。

就像有保證的儲(chǔ)蓄計(jì)劃和電動(dòng)公交車的例子一樣，使智慧城市解決方案在經(jīng)濟(jì)上可行的機(jī)會(huì)也很多。一些分析可能需要非傳統(tǒng)的思維。學(xué)習(xí)和將傳統(tǒng)的和擴(kuò)展的經(jīng)濟(jì)方法應(yīng)用于建議書將提高您了解真正機(jī)會(huì)所在的能力。

2. 效率：事半功倍

思考智慧城市內(nèi)許多機(jī)會(huì)的另一種好方法是提高效率。問(wèn)問(wèn)自己以下問(wèn)題：該解決方案是否可以讓我以相同或更少的資源投入獲得更多的輸出?從宏觀上看，城市是對(duì)空間的極有效利用，更多的人聚集在較小的區(qū)域(人口密度)。更高的人口密度意味著人類可以更加直接地相互交流，并且可以通過(guò)集中人為破壞來(lái)減少對(duì)自然世界的物理影響(城市家庭消耗的能量相當(dāng)于郊區(qū)家庭的78%)。

在智慧城市產(chǎn)業(yè)內(nèi)，已經(jīng)有很多項(xiàng)目利用效率來(lái)改變現(xiàn)狀。其中一個(gè)例子是垂直農(nóng)業(yè)，城市倉(cāng)庫(kù)被改造成高科技農(nóng)場(chǎng)，以滿足附近人口的需要。像紐約的Aerofarms農(nóng)場(chǎng)或舊金山的Plenty農(nóng)場(chǎng)這樣的公司，每年的糧食產(chǎn)量分別是同等規(guī)模的傳統(tǒng)農(nóng)村農(nóng)場(chǎng)的130倍和350倍。這些解決方案不僅在土地利用方面更有效率，而且還可以循環(huán)水。由于缺乏季節(jié)性，因此他們可以在全年收獲作物的同時(shí)使用常規(guī)農(nóng)業(yè)消耗的1%的水，這增加了我們最大的資源單位時(shí)間的產(chǎn)量。

可以想象一個(gè)未來(lái)，城市中出售的大部分食物都將來(lái)自當(dāng)?shù)氐拇怪鞭r(nóng)場(chǎng)。這些農(nóng)場(chǎng)將帶來(lái)額外的好處，即減少對(duì)運(yùn)輸?shù)哪茉聪?，同時(shí)通過(guò)減少對(duì)冷藏庫(kù)和復(fù)雜食品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)(其中許多是國(guó)際化的)的依賴來(lái)提高城市的彈性。

效率方面的另一個(gè)很好的案例研究是自動(dòng)回收的趨勢(shì)，韓國(guó)松島商業(yè)區(qū)龐大的回收網(wǎng)絡(luò)就是例證。在松島，垃圾通過(guò)互連管道系統(tǒng)從私人公寓和公共垃圾箱進(jìn)入地下分類設(shè)施。所有的事情都是由一個(gè)自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)處理的，而不是擁擠的街道上堆滿了垃圾清運(yùn)車，需要數(shù)百名垃圾管理人員。它只需要7名員工就可以為這個(gè)擁有10萬(wàn)人口的城市運(yùn)營(yíng)。

在大多數(shù)情況下，效率可以成為智慧城市發(fā)展的巨大推動(dòng)力，并且往往與經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著重疊。

3. 環(huán)境：改善我們的環(huán)境

通過(guò)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)普及節(jié)能技術(shù)和分布式環(huán)境感知，智能城市解決方案通常有助于提高城市生活質(zhì)量。對(duì)于許多市政當(dāng)局而言，測(cè)量濕度、空氣質(zhì)量和溫度的環(huán)境傳感器分布式網(wǎng)絡(luò)將允許快速分析對(duì)健康和安全的影響。由于建筑物占全球碳排放量的39%，土地所有者可以開始開發(fā)以能源為中心的建筑物管理系統(tǒng)。利用現(xiàn)有的人工智能和物聯(lián)網(wǎng)解決方案，我們可以構(gòu)建可顯著降低能耗的系統(tǒng)。

最近，Alphabet旗下一家流行的人工智能公司Deepmind進(jìn)行了一項(xiàng)案例研究，結(jié)果顯示，為谷歌數(shù)據(jù)中心(Deepmind)降溫所需的能源消耗減少了40%。公用事業(yè)供應(yīng)商也在這一領(lǐng)域顯示出早期的希望。他們?cè)试S客戶簽署節(jié)能計(jì)劃，在高峰負(fù)荷時(shí)自動(dòng)關(guān)閉供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。它們有時(shí)甚至?xí)A(yù)測(cè)在能量最充足的時(shí)候提前給家里降溫或預(yù)熱，并與居民的日常節(jié)奏相協(xié)調(diào)。

隨著清潔能源和彈性基礎(chǔ)設(shè)施等可持續(xù)解決方案的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，城市地區(qū)獲得了巨大利益。智能城市是那些為氣候變化帶來(lái)的不確定的環(huán)境未來(lái)做好準(zhǔn)備的城市。在未來(lái)的城市中，諸如開辟綠地這樣既能提高周邊物業(yè)價(jià)值又能改善城市空氣質(zhì)量的行動(dòng)將變得越來(lái)越重要。加利福尼亞州帕洛阿爾托市已經(jīng)確定，全目錄的37500棵樹每年為市民創(chuàng)造超過(guò)1750萬(wàn)美元的福利。樹木還可以收集雨水，補(bǔ)充含水層。這一舉措在加利福尼亞州和其他干旱易發(fā)地區(qū)代表著巨大的機(jī)遇。

盡管我們可以在各自的框架內(nèi)分析經(jīng)濟(jì)效率和環(huán)境效益，但當(dāng)將這些分析框架視為智能城市景觀上的復(fù)合篩選器時(shí)，它們確實(shí)對(duì)我們最有用。例如，一種具有環(huán)保意識(shí)的解決方案也可能會(huì)更節(jié)省資源。有了足夠的創(chuàng)造力，推動(dòng)這些決定的企業(yè)家和官僚們也將能夠建立經(jīng)濟(jì)案例。