泛智慧城市技术的定义与应用概况
本文从官方媒体报道、已发表论文以及微信公众号文章、微博等公开信息平台进行系统性信息挖掘与素材整理,并对政府/管理者、医疗工作者、公司企业、公众群体这4类服务对象以及技术应用的出现时间进行结构化注记,最终共整理得到200余条泛智慧城市技术的相关应用信息。
不同泛智慧城市技术在新冠肺炎疫情应对中的主要应用情况(与SARS时期相比)
基础性通用技术在疫情应对过程中的应用
2.1 移动互联网
疫情防控方面,在移动互联网技术支持下,疫情相关的信息上报及咨询科普预约变得更加高效便捷。多个城市政府或企业利用APP或微信小程序辅助疫情防控治理。
华为5G+4K远程医疗解决方案
移动互联网技术助力日常工作、生活全面线上化正常运行。基于新冠肺炎疫情的防控需要,众多企业积极选择居家办公机制。阿里巴巴、腾讯等多家互联网公司通过开发远程协作、云办公系统,为特殊时期员工居家办公提供技术保障。此外,疫情期间线上教育成为一种刚需,全国大中小学通过钉钉、腾讯会议、雨课堂等网络平台进行大规模的网络教学。在线影视、线上游戏、视频直播甚至云蹦迪等线上娱乐方式层出不穷。多元化的无接触式外卖配送服务为居家百姓提供基本的生活物资供给。
移动互联网技术应用的种类与数量在所有技术中位列首位。其中绝大部分比例的应用是服务于公众群体,其次是公司企业、政府管理者及医疗工作者。
2.2 物联网
在建成环境领域,物联网是未来最应得到重点关注的核心技术之一。无处不在的智能传感器网络最终将提供城市空间与居民行为实时高精度的数据信息,并可用来进行即时的动态管理与反馈。在本次智慧化抗疫过程中亦有诸多应用与实践。
具体而言,物联网技术为救灾医疗物资的高效物流运输与实时全流程监管提供了基础保障。一方面,通过GPS定位、无线网络和条形码识别等技术,对救援物资、医疗废弃物和运输车辆等进行实时监控,并结合大数据与云平台提供智能化的供需管理,确保物资安全送达的同时最大化提升运输效率,而在此过程中产生的可溯源数据进一步为物资的透明化监管与供需匹配提供强有力的支持。另一方面,更多的案例表现出物联网可通过终端智能传感应用实现对医疗或社区环境、病患体征等的实时智能感知与监控。
联新生命体征智能采集监控系统
2.3 大数据
得益于智能与监测设备的广泛普及、移动互联网的高效传输以及数据运算分析能力的综合提升,城市空间与活动行为数据被更加广泛地产生、记录并深入应用分析。同时,大数据不仅仅指代海量的数据与应用,更代表着一种思维方式或城市与社会运行方式的改变。
大量的媒体与专业机构提供了实时疫情数据的展示与查询服务。大数据还可以支持广泛的舆情、人群画像与流量分析。可见,在新冠肺炎疫情期间大数据已经逐渐成为政府/企业决策、居民生活、城市运行的重要参与媒介,在应用的深度和广度上都有极大拓展。
中国疾病预防控制中心新冠疫情分布地图
2.4 云计算
在应对疫情的过程中,云计算的普及使远程协作式办公、远程教育等业务得以在线上正常运行,避免了人们因集中办公、上学等多人物理接触带来的潜在病毒传染风险,同时保障了企业核心数据、算力等的信息安全与无缝切换使用。而云计算本身的弹性扩容能力也可极大程度地满足新冠肺炎疫情时期因大规模线上业务激增所带来的运算压力,进而保障医疗、办公、交通及政府云系统等的安全稳定运行。
阿里云E-HPC弹性高性能计算云平台
2.5 人工智能
人工智能可与大数据相结合来辅助疫情分析预报与决策优化。例如维智科技搭建的疾控AI分析平台基于上述两种技术寻找密切接触人群、预测疫情高危传播区域并协助进行疫情传播的动力模型分析,为相关政府部门与卫生系统提供决策支持;百度、阿里巴巴等利用人工智能算法协助病毒结构分析与药物研发,大大提升了运算分析与研发的效率;依图公司利用人工智能技术辅助医生开展基于CT影像的新冠肺炎病灶量化分析与评估,助力病情的智能高效诊断;旷视公司开发出高效无接触的体征识别感知系统,极大地提升了公共场所疫情初步检测的效率,从而降低工作人员被感染风险。
2.6 区块链
在新冠肺炎疫情期间,区块链技术在不同领域得到具体的探索与应用。例如利用区块链技术将居民的出行信息记录在案且无法更改,特殊情况下可以快速回溯疫情疑似及感染者同乘人员的出行起止点、时间路径及出行方式等行程信息,避免信息泄露的同时可准确高效地控制疑似人员流动与疫情传播。疫情期间物资捐赠与调度也面临巨大的信任成本,而区块链保证了数据的透明与准确,提供了高度可信的匹配连接。
功能性应用技术在疫情应对过程中的应用
3.1 机器人与自动化系统
在新冠肺炎疫情的防抗过程中,机器人与自动化系统支持下的无人化趋势有更多的表现与应用。例如以“城市大脑”闻名的杭州利用机器人在重点宾馆为被隔离人员提供无人送餐服务。广东省人民医院引进智能配送机器人,可自主开关门与搭乘电梯、识别躲避障碍物从而进行医疗物资在医院内部的无人化配送,降低临床医疗人员交叉感染的风险。武汉中心医院使用消毒机器人对医护患者的高频活动区域进行全面消毒;部分提供智能化、无人自助导诊服务的机器人也已应用于各大医院疫情防控的一线。
广东省人民医院智能配送机器人
3.2 智能建造
在新冠肺炎疫情面前,智能建造或可列为建成环境领域最直接的贡献之一。早在SARS时期,小汤山医院的SARS定点病房在7个昼夜内建成,最终收治了全国近1/7的SARS患者。其中装配式快速建造技术便起到核心作用,而智能建造技术在过去17年间亦有飞跃发展。
广义上的智能建造技术群主要包括快速建造技术、建筑信息模型(BIM)、建造机器人及3D打印等相关技术,其中BIM亦衍生发展为尺度更宏观、信息交互更复杂的城市信息模型(CIM)。火神山、雷神山医院正是利用了装配式快速建造以及BIM建模的技术才得以在短期内高质量建成。
武汉火神山医院的装配式建造结构
3.3 虚拟现实/增强现实/混合现实
受疫情影响,人们对于城市空间的使用频率在短期内也大大降低,而虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)技术所体现出的沉浸式、交互性等特点有望让人们将目光从实体空间转向另一维度的虚拟空间,从而拓展人们生活、工作过程中“活动”的场景与范围。
一方面,由于技术成本逐渐下沉与应用生态逐渐丰富,VR、AR、MR技术在新冠肺炎疫情期间丰富了我们的居家生活。
全景故宫VR虚拟浏览
另一方面,利用VR、AR技术可以辅助(远程)医疗与巡检,以更好地评估疫情在人本尺度的存在情况。
3.4 共享经济
共享经济的共享模式更多地表现为资源的共享使用而非拥有。其发展亦遵循各个城市相关的防控政策,部分共享经济活动由于涉及较多的人与人密切接触与聚集而被暂停运行,部分则在进行更为严格的病毒消杀工作后转化为针对特需人群的临时公益服务。这将进一步影响疫情结束城市社会经济正常化运行后共享经济的发展与转型。
享道出行组建的“防疫保障车队”积极服务战“疫”一线
结论与讨论
新冠肺炎疫情的暴发,从某种程度上而言是对一系列泛智慧城市技术的检验。可以发现,基础性通用技术与功能性应用技术分别从新型基础设施的建设完善与使用场景模式的丰富赋能两方面发挥作用,最终为政府/管理者的高效精准治理、医疗工作者的药物研发和病情诊断、公司企业的远程运维以及公众群体的积极参与和反馈等方面提供了重要支持与保障,大幅减少了城市各方面所受到的负面影响,从多维度提升了城市的韧性。
此次疫情期间,也暴露出技术在数据互联互通、危机应对机制、隐私与安全伦理、普及与公平应用等方面存在的部分技术层面和认识层面的缺陷,而技术本身也并非城市发展的全部支撑要素。痛定思过后,我们应清晰理性地认识到未来在多方社会力量的共同参与建设下,泛智慧城市技术的定位与作用,既不局限于狭义层面上的产业信息化升级,也不能一味推崇技术至上而失去必要的价值判断与顶层设计。我们需要用新城市科学来刷新对于新城市的认知,用先进技术武装诸多城市公共系统,以更好地保卫城市居民与工作者,并始终坚持“科技向善”的人本关怀。在泛智慧城市技术的加持下,未来我们在应对城市的突发公共事件时,势必会更有信心。
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