独家编译|物联网来了,智能城市离我们还有多远?

发表于  2016/06/14 06:30   约8分钟

智能城市将有丰富多样、舒适环保的交通方式。

  想象一下,在不久的将来,你的城市会是怎样?

  在那里,交通方式丰富多样、舒适环保。安全的自行车道遍布各地;“打车难”不再是问题,因为有大量低排放且便宜的“无人出租车”。开车的人更少了,城市中有了更多的公园和开阔地,空气质量极佳。

  在你的城市里,生活是愉快、健康、可持续的。你的城市是一个智能的城市。

  智能城市,就像智能家庭一样,是建立在“物联网”的基础上的。在智能家庭中,所有物品都连接在物联网中,它们通过收集、储存和分享用户信息来提高环境的效率。而在智能城市中,物联网扩展到了家庭以外,整个城市的自动设备全都在线。这些设备的信息汇集在一起就是大量的市政数据,智能城市利用这些大数据来了解它的居民,以便于提高城市的效率。

  智能城市的根本是互相连接的社交网络和系统。有了这些网络和系统,研究员们就可以把大数据应用城市规划中美国麻省理工学院(MIT)的数据、系统和社会研究所(IDSS)正着手于用大数据解决社会问题。其成员 Sarah Williams 就是一个使用数据做决策的城市设计师。

  “当大多数人都能理解数据的时候,社会变革就可以开始了。”Williams 说,“数据改变了我们看待世界的方式,它向我们展示了过往政策的结果同时为未来的新策略提供了重要信息

  Williams 的兴趣是研究 IDSS 对城市系统的影响力,而她的一些同事们则在为未来城市发明新科技,比如无人车和智能电表。这些技术将有效地提高城市的生活水平,解决现有的社会难题。

 

智能城市交通

 

  交通是城市生活最大的问题之一,也是智能城市中最需要创新的领域。近期火热的概念是无人车,IDSS 航空与航天工程组的成员 Emilio Frazzoli 在无人车的创新上就有不小的进展。

  去年秋天,Frazzoli 和其他教授们组建团队,参加了新加坡 – MIT 共同举办的无人车试点测试。他们的团队带来了“无人高尔夫车”。在为期六天的公开展示中,参观者们可以在大花园内的任意地点从网上召唤“无人高尔夫车”,并乘坐它前往预先设置好的目的地。这些小号的汽车以最高每小时15英里的速度穿梭在公园中,灵活自如地躲避行人和骑行者。

Frazzoli的团队在新加坡展示了“无人高尔夫车”。

  Frazzoli 正在研究什么样的技术可以让无人车正式上路。“如果能更广泛地使用,无人车将改变我们对个人出行的看法,尤其是在城市中。”Frazzoli 说,“无人出租车可以自主接客、载寻找停车场、接待下一个客户。这会使得公共交通像私家车一样便利。

  Frazzoli 对无人车技术的另一贡献是他和 MIT 教授 Carlo Ratti 一起发明的数学模型。这个模型计划让十字路口变成自动的、“空位制”的。这些自动化的十字路口将不再需要信号灯,因为无人车会通过物联网交流,确保每一辆车恰好在它所属的时间空位进入十字路口。这样就可以减少不必要的刹车和等待,加快交通效率。Frazzoli 的模型展现了一种可能的未来,一个没有信号灯的城市。只不过,如果想要实现这一未来,在其他领域还需要有新的创新,比如如何让行人和骑行者安全地通过自动化的十字路口。

 

智慧的行为选择

 

  智能城市最聪明的一点,不是机械和系统上的进步,而是帮助居民们学习如何保护资源,尤其是他们自己的金钱。研究者使用大数据建立激励措施,鼓励人们依照更高效的模型做选择,比如错峰出行。

  IDSS 成员 Jessika Trancik 与公共环境工程教授 Moshe Ben-Akiva 共同探究如何帮助改变人们的交通行为。他们二人和其他几个小组一起,开发了“最佳出行系统”,系统会奖励那些做出理想行为的用户。在生活的其他方面,最优化的行为总能带来最好的回报,而在交通上人们还没有注意到这一点。

  Trancik 说:“人们依据个人偏好和交通信息来做决策。获得信息的多少对人们的判断有着很大的影响。”有了准确的实时信息和反馈,用户可以更有效地行动。

  在智能城市中,每一个行为和选择都被测量成数据,以便于城市规划者和工程师们分析。“这就是为什么模型很重要。通过模型我们可以把最重要的信息汇聚到一起展现给用户的有关交通的所有可能的选择。”Trancik 说。

  这种个人对于数据的快速反应,不仅仅可以应用于交通上,更重要的是在能源市场上。

 

智能的能源系统

 

  对于消费者来说,想要在能源市场中做出正确的、基于实情的判断,是最难也最重要的。这是因为能源市场通常是“封闭”的——需求不随价格的波动而改变。虽然能源市场的价格变化非常频繁,但由于大部分消费者无法获得实时的资讯,根本来不及对市场做出反应。所以,消费者们通常怎么方便怎么做,而不是按照价格来选择,能源公司因而可以按照消费者的需求随意定价。

  当消费者有了实时的价格信息后,比如使用了智能电表,他们的需求就可随价格改变。这种反馈行为对现有的市场是有一定“破坏性的”。IDSS 主任 Munther Dahleh 研究发现,有了实时信息后,需求的波动会非常频繁而剧烈。如果供给侧没有做好准备,跟不上需求的波动,就会非常危险。

智能电网会通过测量消费需求减少压力。

  Dahleh 和他的同事们正在用“控制理论”研究这种供给和需求的联系。“控制理论”是工程与数学中,研究系统如何因反馈而自我改变的一个分支。他们尝试建立一个反馈圈,使得消费者可以随着价格的波动做出反应,但同时确保需求的波动不是太过剧烈。解决这一问题会让能源策略更加高效,并让电网系统更智能。Dahleh 说,“智能电网会通过测量消费需求减少压力。为了实现这一可能,我们在设计激励模型和策略,通过价格和信息来指引消费者们做出合理的选择。”

 

展望未来

 

  在不久的将来,智能城市会由彼此相连的新科技组成,比如智能电网和反馈圈。它们将帮助人们做出知情的、高效的选择。与此同时,复杂网络中的数据则会让研究员们进一步改善这些系统,使人们的生活更加高效。

   智能城市的愿景也包含了一些问题,如网络安全和信息隐私,但是智能城市将极大地提高人们的生活质量。IDSS 的研究者们所做的贡献,在未来可能会让耗能严重的巨型城市变成“智能的巨型城市”,以高效的网络取代阻塞的系统,带给人们可持续的城市生活和更美好的未来。(作者:Jennifer Formichelli,麻省理工学院 IDSS 研究院成员和沟通专员;来源:世界经济论坛)

  本文由思客翻译小组——金歌独家翻译,转载请注明作者与出处。

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在不久的将来,智能城市将由物联网组成。所有设备都会收集、储存和分享用户信息,帮助人们做出最优化的选择,并使系统自身更加高效。

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