很多經(jīng)典的科幻小說和電影中都展現(xiàn)了未來智能城市和人類生活的場(chǎng)景:光怪陸離的充滿城市的全息投影、飛速穿行又井然有序的飛行汽車、遍布各行各業(yè)的機(jī)器人、可以極速穿行于城市之間的超級(jí)高鐵……雖然都是基于科學(xué)和想象的藝術(shù)創(chuàng)作,但是其中的很多黑科技已經(jīng)讓我們觸手可及。
“智能城市”是IBM的一個(gè)“實(shí)驗(yàn)室概念”,意在通過綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、整合信息資源、統(tǒng)籌業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),加強(qiáng)城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的新模式。該模式需充分借助物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng),涉及到智能樓宇、智能家居、路網(wǎng)監(jiān)控、智能醫(yī)院、家庭護(hù)理、個(gè)人健康與數(shù)字生活等諸多領(lǐng)域。
十年前,智能城市還只是一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室中的概念。十年后,智能城市建設(shè)已如火如荼。華裔建筑大師貝聿銘說,“對(duì)于一個(gè)城市來說,最重要的不是建筑,而是規(guī)劃。”相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,自2012年住建部正式啟動(dòng)國(guó)家智慧城市試點(diǎn)工作以來,全國(guó)已有 95% 的副省級(jí)以上城市、超過76% 的地級(jí)城市, 有超過 500 座城市明確提出或正在建設(shè)智能城市。根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司(IDC)發(fā)布的報(bào)告顯示,2018年智能城市吸引全球超過800億美元的技術(shù)投資,到2022年該支出將增長(zhǎng)到1580億美元。
作者:卡洛·拉蒂(美) ,馬修·克勞德爾 (美)
智能城市代表了巨大的商業(yè)機(jī)會(huì),也代表了我們每個(gè)人生活將要迎來的改變。當(dāng)城市擁有了“大腦”,未來將會(huì)變成怎樣?麻省理工學(xué)院可感知城市實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人卡洛·拉蒂在《智能城市》一書中提出了關(guān)于未來智能城市的十大預(yù)測(cè),今天就來分享其中幾個(gè)最重要的預(yù)測(cè),通過這些預(yù)測(cè)可以讓我們看到未來的商業(yè)機(jī)會(huì),也可以看到個(gè)人的發(fā)展機(jī)會(huì)。
01 萬物互聯(lián):當(dāng)科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí)
1982年,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)將可樂機(jī)改裝成為世界首個(gè)可連接的智能設(shè)備,該設(shè)備能夠報(bào)告其庫(kù)存情況以及新儲(chǔ)存的飲料是否冰涼。幾十年后的今天,我們生活在一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)多于人聯(lián)網(wǎng)的世界里。
無論你是否喜歡,我們生活在一個(gè)極度超連接化和信息飽和世界中。過去兩百年來全球繁榮和政治變革背后最大的推動(dòng)力來自人與人之間、人與物之間以及物與物之間越來越密切的聯(lián)系,特別是機(jī)器與機(jī)器之間的聯(lián)系?,F(xiàn)在有超過30億人在互聯(lián)網(wǎng)上安家,22—32歲的人中,40%的人每天上網(wǎng)時(shí)間超過13個(gè)小時(shí)。我們可以與其他500億個(gè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接,從監(jiān)控?cái)z像頭到可穿戴設(shè)備,再到智能汽車。
據(jù)預(yù)測(cè),2020年連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備將達(dá)到700億臺(tái),而且還將要有新的3萬億臺(tái)智能傳感器投入使用。 越來越多的設(shè)備和傳感器直接與互聯(lián)網(wǎng)相連,這樣把所有設(shè)備和傳感器聯(lián)系在一起的便利度就會(huì)大大提高,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始滲透到我們生活的方方面面。它可以是一套家庭自動(dòng)化系統(tǒng),通過檢測(cè)環(huán)境的改變自動(dòng)調(diào)整空調(diào)或照明設(shè)備;它也可以是能夠及時(shí)提醒技術(shù)人員即將發(fā)生故障的生產(chǎn)設(shè)備;它還可以是車載導(dǎo)航系統(tǒng),能夠檢測(cè)用戶的位置并提供環(huán)境方向感知……
在未來萬物互聯(lián)的時(shí)代,5G將縱向融合各個(gè)領(lǐng)域,VR、機(jī)器人、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)、市政物聯(lián)、智能穿戴、智能家居、智能抄表、智慧樓宇……科幻電影中的種種情節(jié)即將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
02 未來出行:組合式交通
l 電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛
電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛絕對(duì)是顛覆未來汽車制造、銷售、本地出行和物流運(yùn)輸?shù)鹊闹匾蛩?。電?dòng)汽車的控制反應(yīng)時(shí)間(加速減速等)比汽油車要短的多。例如汽油車把油門斷掉,噴入氣缸的汽油還會(huì)繼續(xù)燃燒一段時(shí)間,而電動(dòng)車馬達(dá)一斷電馬上就沒有了動(dòng)力。
特斯拉證明了電動(dòng)車未來的巨大商業(yè)前景后,幾乎所有的主流廠商都大幅調(diào)高未來電動(dòng)車生產(chǎn)的占比,開始研發(fā)電動(dòng)車的新型號(hào)。德國(guó)大眾宣布到2025年生產(chǎn)300萬輛多大30個(gè)不同型號(hào)的新電動(dòng)車。中國(guó)政府出臺(tái)政策要求電動(dòng)車占比從2017年的8%上升到2020年的12%,到2025年全世界的電動(dòng)車占比有可能達(dá)到25%。
無論是傳統(tǒng)汽車制造廠商還是以谷歌為代表的互聯(lián)網(wǎng)公司都投入了巨大精力在研究自動(dòng)駕駛。谷歌從2009年開始研究自動(dòng)駕駛,試驗(yàn)車在加利福尼亞州已經(jīng)行駛超過了483萬公里。谷歌不僅是市場(chǎng)上第一個(gè)研究自動(dòng)駕駛的公司,而且是今天被公認(rèn)為最成熟可靠的自動(dòng)駕駛方案提供商。在可見的未來,搭載自動(dòng)駕駛技術(shù)的電動(dòng)汽車將成為我們出行工具的首選,汽車將不再需要方向盤,駕駛汽車將不再是一項(xiàng)可以輕松學(xué)會(huì)的能力。
l 共享汽車顛覆出行
100年來汽車的出現(xiàn)徹底改變了城市和鄉(xiāng)村的地貌,改變了人類的基本生活方式,以汽車為主導(dǎo)的城市發(fā)展也產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面后果:為了應(yīng)對(duì)更大的車流,只好修建更多的道路,而更多的道路,反過來只會(huì)招致更大的車流。城市規(guī)劃被汽車文化左右,交通擁堵的影響不僅是車行不暢,費(fèi)時(shí)誤事,汽車在怠速狀態(tài)下還會(huì)繼續(xù)排放污染物,而從靜止到加速的這個(gè)過程釋放出的有毒排放物也是最多的。
自動(dòng)駕駛不僅僅取代了人來駕駛汽車,也讓共享出行成為了最經(jīng)濟(jì)的選擇。在美國(guó)每英里駕駛成本約為1美元,每年供養(yǎng)一輛汽車的成本約為10000美元,包括車輛折舊、保養(yǎng)、加油、保險(xiǎn)等費(fèi)用。由于道路擁擠和停車不便,一輛私家車的利用率只有5%。有研究表明,自動(dòng)駕駛的共享出行成本將是私家車的10&,到2030年私家車數(shù)量將降低到今天的20%。以美國(guó)為例,美國(guó)汽車保有量將從2.5億輛降低到5000萬輛。未來個(gè)人仍然可能買車,但不會(huì)獨(dú)占這輛車。未來?yè)碛熊囕v的方式可能有兩種:第一種是自己優(yōu)先使用,當(dāng)自己不用時(shí)放出去為別人服務(wù)。第二種是自己買車作為投資加入一個(gè)共享出行組織,比如現(xiàn)在大家常用的共享打車軟件。
共享汽車的內(nèi)部設(shè)計(jì)將被自動(dòng)駕駛根本性地改變,例如多人共享一輛自動(dòng)駕駛汽車內(nèi)部可能會(huì)分為幾個(gè)私密的空間,大屏幕地圖顯示和視聽娛樂設(shè)備將成為標(biāo)準(zhǔn)配置,車中將有自動(dòng)飲料售貨機(jī)等。車型也會(huì)發(fā)生巨大變化,根據(jù)不同的需求,可能出現(xiàn)可以睡覺的車、可以打牌的車等等。
l 自動(dòng)駕駛影響下的城市規(guī)劃
未來城市交通規(guī)劃也將深受共享出行的影響,城市交通將形成以高速軌道交通和自動(dòng)駕駛以及自行車為主的全方位交通系統(tǒng)。高速軌道交通負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離主干線運(yùn)輸,自動(dòng)駕駛和自行車負(fù)責(zé)支線和最后一公里的交通需求。以北京這樣的超大城市為例,如果從五環(huán)外到國(guó)貿(mào)上班,自動(dòng)駕駛可以根據(jù)地鐵時(shí)刻表精確地在地鐵站接送,使整個(gè)通勤時(shí)間縮減至少一半。
自動(dòng)駕駛將為建筑設(shè)計(jì)帶來變化,例如大量的社區(qū)設(shè)計(jì)將不再需要車庫(kù)和停車位。而未來將大量增加的電動(dòng)車也會(huì)給基礎(chǔ)設(shè)施帶來巨大變化。第一個(gè)變化是加油站將會(huì)減少,取而代之的是快速充電站。第二個(gè)變化是維修體系,由于汽車數(shù)量的減少,車輛檢修和維護(hù)將更多由楚星公司負(fù)責(zé),車輛維護(hù)將更加程序化和集中化。
隨著出行環(huán)境平臺(tái)的廣泛采用,公共和私人出行范式的界限會(huì)變得更模糊。以前在共享和個(gè)人交通方式之間清晰的(功能和社會(huì))劃分將不復(fù)存在。“你的”無人駕駛汽車可以先載你上班,然后再送別人去上學(xué),而不是整天停在車位上無所事事。一輛車將從以前每天使用一小時(shí)到 24 小時(shí)連軸轉(zhuǎn),因?yàn)楣蚕硎褂盟牟粌H有核心家庭,還有社交網(wǎng)絡(luò)中的朋友、鄰居乃至整個(gè)城市的人。
l 重構(gòu)運(yùn)輸和物流行業(yè)
自動(dòng)駕駛帶來的另一個(gè)巨大變化將體現(xiàn)在運(yùn)輸和物流行業(yè)。相對(duì)于私家車,貨物運(yùn)輸卡車在高速公路形式時(shí)間較多,要處理的路況相對(duì)簡(jiǎn)單,自動(dòng)駕駛和電動(dòng)車將會(huì)使卡車運(yùn)輸?shù)某杀窘档椭辽僖话?。港口、礦山、農(nóng)場(chǎng)、工地、倉(cāng)庫(kù)等相對(duì)封閉的場(chǎng)合比城市駕駛的情況更加簡(jiǎn)單?,F(xiàn)在中國(guó)的各種物品的快遞主要依賴于廉價(jià)勞動(dòng)力,隨著自動(dòng)駕駛和無人機(jī)的大量投入使用,快遞“最后一公里”將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配送。
03 未來垃圾處理:從哪里來,到哪里去
每個(gè)城市都會(huì)產(chǎn)生大量的垃圾,處理城市垃圾需要花費(fèi)高額的費(fèi)用。僅紐約市每年就需要花費(fèi)20多億美元來處理這座城市產(chǎn)生的廢物。而智能城市有可能徹底改變這種散發(fā)著臭味卻必不可少的服務(wù)。
麻省理工學(xué)院可感知城市實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)做過一個(gè)“垃圾跟蹤”的項(xiàng)目,研究人員提出一種設(shè)計(jì)方案,可以無線報(bào)告GPS(全球定位系統(tǒng))定位的垃圾,并且建立了一個(gè)全規(guī)模的城市示范項(xiàng)目來進(jìn)行測(cè)試。在數(shù)百名市民志愿者的幫助下,團(tuán)隊(duì)將數(shù)千個(gè)傳感器部署到西雅圖的垃圾管理系統(tǒng)中,觀察這些打上標(biāo)記的垃圾在美國(guó)境內(nèi)的運(yùn)輸軌跡,并通過一組動(dòng)畫和視頻,讓垃圾處理鏈的低效大白于天下。
當(dāng)未來傳感器成本足夠低的情況下,對(duì)于垃圾的定位和監(jiān)測(cè)很有可能實(shí)現(xiàn)。另外,在某些公共場(chǎng)所,例如公園借助大量的監(jiān)控?cái)z像頭和基于圖像的機(jī)器學(xué)習(xí),可以快速了解到哪些區(qū)域產(chǎn)生了大量垃圾從而安排清潔工(或者未來的清潔機(jī)器人)進(jìn)行清掃?;蛘哌€有一種可能,在公共場(chǎng)合可以布置基于太陽能的智能垃圾桶,在感知垃圾桶已滿時(shí)觸發(fā)開關(guān)通知衛(wèi)生管理部門即使清理。
我們還可以利用傳感器監(jiān)控每個(gè)家庭產(chǎn)生的廢物和回收率。然后,利用這些數(shù)據(jù)激勵(lì)大家積極地配合廢物處理工作。例如,智能城市可以征收一般廢物的處理稅,同時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)塑料、金屬以及有機(jī)物的回收。
04 未來醫(yī)療:當(dāng)醫(yī)療遇到人工智能
隨著AI+醫(yī)療的進(jìn)一步融合、深入,政策和資金層面的大規(guī)模投入,AI輔助技術(shù)也在多個(gè)醫(yī)療細(xì)分領(lǐng)域提供了幫助。據(jù)追蹤風(fēng)頭動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)公司CB Insights的數(shù)據(jù)顯示,從2012年至2017年7月, 醫(yī)療行業(yè)有270筆投融資交易。語音識(shí)別、圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)技術(shù)已經(jīng)和醫(yī)療行業(yè)快速融合,在輔助診療、醫(yī)學(xué)影像、藥品研發(fā)、數(shù)字健康、疾病監(jiān)測(cè)等多領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。
AI在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,意味著全世界的人都能得到更為普惠的醫(yī)療救助,獲得更好的診斷、更安全的微創(chuàng)手術(shù)、更短的等待時(shí)間和更低的感染率,并且還能提高每個(gè)人的長(zhǎng)期存活率。
l 醫(yī)學(xué)影像識(shí)別:讓醫(yī)生多一雙眼
傳統(tǒng)醫(yī)療場(chǎng)景中,培養(yǎng)出優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)影像專業(yè)醫(yī)生,所用時(shí)間長(zhǎng),投入成本大。另外,人工讀片時(shí)主觀性太大,信息利用不足,在判斷過程中容易出現(xiàn)誤判。有研究統(tǒng)計(jì),醫(yī)療數(shù)據(jù)中有超過 90%的數(shù)據(jù)來自于醫(yī)學(xué)影像,但是影像診斷過于依賴人的主觀意識(shí),容易發(fā)生誤判。中華醫(yī)學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)稱,中國(guó)臨床醫(yī)療每年的誤診人數(shù)約為 5700萬人。AI通過大量學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像,可以幫助醫(yī)生進(jìn)行病灶區(qū)域定位,減少漏診誤診問題。腫瘤影像是目前人工智能在醫(yī)學(xué)影像方面應(yīng)用最多的,其中肺部結(jié)節(jié)和肺癌篩查、乳腺癌篩查、前列腺癌影像診斷三個(gè)方面已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像診療工作中。
l 智能診療:對(duì)誤診說NO
智能診療就是將人工智能技術(shù)應(yīng)用于疾病診療中,計(jì)算機(jī)可以幫助醫(yī)生進(jìn)行病理,體檢報(bào)告等的統(tǒng)計(jì),通過大數(shù)據(jù)和深度挖掘等技術(shù),對(duì)病人的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘,自動(dòng)識(shí)別病人的臨床變量和指標(biāo)。計(jì)算機(jī)通過“學(xué)習(xí)”相關(guān)的專業(yè)知識(shí),模擬醫(yī)生的思維和診斷推理,從而給出可靠診斷和治療方案。智能診療是人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域最重要、也最核心的應(yīng)用場(chǎng)景。
IBM研發(fā)的沃森機(jī)器人可以在17秒內(nèi)閱讀 3469本醫(yī)學(xué)專著,248000篇論文,69種治療方案,61540次試驗(yàn)數(shù)據(jù),106000份臨床報(bào)告。通過海量讀取醫(yī)學(xué)知識(shí),沃森機(jī)器人在短時(shí)間內(nèi)迅速成為腫瘤專家。2012年沃森機(jī)器人通過了美國(guó)職業(yè)醫(yī)師資格考試,并部署在美國(guó)多家醫(yī)院提供輔助輔助診療的服務(wù)。目前沃森機(jī)器人提供診治服務(wù)的病種包括乳腺癌、肺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、子宮癌等多種癌癥。在中國(guó)已經(jīng)有超過200家醫(yī)療機(jī)構(gòu)引進(jìn)了沃森機(jī)器人,其中已經(jīng)簽約落地的醫(yī)療機(jī)構(gòu)分布在全國(guó)23個(gè)省的45座城市。
l 醫(yī)療機(jī)器人:科幻照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,比如智能假肢、外骨骼和輔助設(shè)備等技術(shù)修復(fù)人類受損身體,醫(yī)療保健機(jī)器人輔助醫(yī)護(hù)人員的工作等 。目前,關(guān)于機(jī)器人在醫(yī)療界中的應(yīng)用的研究主要集中在外科手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人方面。國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域也經(jīng)歷了快速發(fā)展,進(jìn)入了市場(chǎng)應(yīng)用。
例如,天智航的“天璣”第三代機(jī)器人可以輔助醫(yī)生開展四肢、骨盆骨折以及脊柱全節(jié)段手術(shù),讓患者的軟組織損傷更小、出血量更少、恢復(fù)更快,并減輕醫(yī)生疲勞。在醫(yī)院門診部,科大訊飛的“曉醫(yī)”在全國(guó)近100家醫(yī)院“上崗”,為患者提供預(yù)約掛號(hào)、問詢服務(wù)、智能導(dǎo)診、路徑指引、報(bào)告查詢等多種功能,為醫(yī)院分?jǐn)倢?dǎo)診工作。讓很多人感到痛苦和恐懼的胃鏡檢查,現(xiàn)在患者只需吞下一粒膠囊,在胃里變成“機(jī)器人”進(jìn)行螺旋式掃描,將圖像實(shí)時(shí)傳輸至醫(yī)生電腦,便可快速完成。
05 未來的我們:生命支持技術(shù)下的賽博格社會(huì)
賽博格是指兼具有機(jī)體和生化機(jī)電身體部分的生物,賽博格與仿生機(jī)器人、生物機(jī)器人或人形機(jī)器人還不太一樣,專指集成了一些需要通過反饋來發(fā)揮作用的人造部件或技術(shù),使功能得到恢復(fù)或能力得到增強(qiáng)的有機(jī)體。從這個(gè)意義上來說,裝上假肢、假牙、心臟起搏器的人都是賽博格。
當(dāng)今時(shí)代的我們,有兩種類型的軀體可以選擇:一種是真實(shí)軀體,通過體內(nèi)液體的流動(dòng)與真實(shí)世界相連,另一種是虛擬軀體,通過電子的流動(dòng)與世界相連。智能手機(jī)是功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī),可以增強(qiáng)人類的邏輯和計(jì)算能力,而且它們特別突出的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)隨地拿來就用。智能手機(jī)已經(jīng)成為人類的另一只手、另一條腿,沿著無線電信的主干,深深滲透到社會(huì)的方方面面,形成了新的網(wǎng)絡(luò)化的人文主義。
智能手機(jī)的普及和嵌入式技術(shù)的發(fā)展。例如,使用手機(jī)的加速度傳感器來測(cè)速,或者使用照相機(jī)閃光燈來測(cè)量心率。這些應(yīng)用利用永遠(yuǎn)在線的假肢裝置,實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模“病毒式感知”。各種進(jìn)行量化的自動(dòng)化小工具,從手鐲到胸針再到手表,可以告訴用戶他們?nèi)粘;顒?dòng)的一切,包括每天走的步數(shù)以及睡眠信息。智能手機(jī)不僅成為我們與周邊世界互動(dòng)的途徑,增強(qiáng)了我們的社會(huì)自我和職業(yè)自我,現(xiàn)在更成為審視我們的身體、塑造生物自我的一種方式。
城市是以人為本的。智能城市的一切科技的出發(fā)點(diǎn)也必須以人為本。對(duì)于城市生活而言,便利只是起點(diǎn),美好才是終極追求。只有最了解人的需求的全面服務(wù)商,才能真正貼近生活的終極追求。
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