智慧城市要不断增强自身抵抗力

                       

暴雨后,郑州出现大面积断电断网等状况,人们日常生活受到巨大影响。面对这样的情况,不时有人发问:智慧城市以及相关的传感器等技术,在断电断网之后是否还能运行?

笔者认为,可以通过发展信息技术,令智慧城市以及相关的传感器等技术在极端条件下仍然可以发挥作用。这也是未来ICT(信息与通信技术)研发的一个要点。在灾害发生时,通信需求大幅上升,除了求救和报平安以外,应急调度指挥是救死扶伤和恢复城市系统重启并协同运行的关键因素。

对于各种物联网设备,比如城市传感器,其网络和供电的稳定性应是在设计中着重考虑的。除了内置备用电池以外,尽可能降低设备的功耗,使用风、光等分布式电源供电,保障断电后尽量长时间地工作。无线通信本身也是功耗较大的模块,尽可能选用NBIoT等低功耗网络。在未来,材料科学和信息技术等的发展会使大量城市传感器以类似数字微尘的方式无处不在,超低功耗、自组网、无源状态长期工作,使各种传统基础设施都具备感知与通信能力。只有这样,气象、积水、地面沉降、管道运行、设备运行状态等信息才能随时尽在掌握。

除了通信线路以外,涉及基础设施和城市服务的各种软硬件产品的设计也应该考虑到灾难场景下的可用性。比如基于区块链的数字人民币应用,就充分考虑到双离线场景下的支付需求,取代目前常见的在线支付方式。共享单车等涉及付费的物联网终端也应获取离线账户体系和新的便捷支付模式。最近出现的“需要在线刷码两次借还”的共享单车产品不仅在灾时不便,在平时也很不友好。又如无人驾驶技术,如果车身智能程度不足,过于依赖路侧感知和中央算力调度,尤其是过于依赖低时延网络,在通信系统出现问题时恐怕会造成更大的灾难。

讨论ICT技术,也不能不提到其难以离开的供电系统。在能源互联网思想的指导下,以风、光为代表的分布式电源、近零能耗的建筑技术、分布式储能技术,可以使一些场景实现一定程度上的能源自足。微电网本身也具有更强的抗风险能力和恢复能力。

智慧城市,或者说ICT技术的核心价值是消除信息的不对称。在灾害中,各种靠谱或者不靠谱的预报信息,气象、地质、道路交通、管网等实时信息都将汇聚到政府决策中心,再进行各种应急指挥调度和决策,这个决策过程之复杂和影响因素之多是很难想象的。而在计算与连接能力加强以后,这个信息汇聚和决策的过程无疑会缩短,也会有更多辅助决策的数据和基于数据的智能算法。但最终趋势其实是一种通过数据公开和开放实现的群体智能、边缘智能模式:每个人都知道在什么情况下需要停工停学、甚至知道自己回家路上每个地点的积水深度等。本次暴雨中,某文档平台上一张自发形成的《待救援人员信息》表格,以24小时250多万次的访问量创下纪录,成为民间的抗洪资源对接平台,也体现了自下而上的信息高效流转的价值。

总而言之,ICT基础设施既是重要的传统城市基础设施,也是所有新基建的基础。ICT基础设施已经有了相对完善的基于数据的规划、建设、运维、优化机制,也具备了相当强的抗灾恢复能力。一方面,其应该成为其他基础设施高标准建设、全生命周期精细化运维的范本;另一方面,其技术本身也还在高速演进,完全可以克服目前存在的问题,不能因为其某些方面的不成熟就否定其价值。

智慧城市不能是一个在灾害时自身脆弱的系统,而应该随着技术的发展不断增强自身系统的抵抗力,成为分布式、低功耗、抗风险、群智能的生命体,这样才能在灾难发生时更好地赋能其他城市系统,帮助城市快速响应和恢复。

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