未来城市:从日本5.0社会看技术集成的城市未来
  发布时间:2022-02-08 09:46   来源:城市怎么办

社会挑战促进创新,技术发展裹挟未来。随着技术经济的不断进步,我们面临的社会挑战也逐渐变化,不断衍生出新的时代特点。城市建设和发展一直是人们关注的重点,伴随着技术水平的提升,智能城市不断凸显,愈发从未来宏伟蓝图的板块中显现。日本国土空间狭小,社会发展问题严重,但也正因此诞生了许多新奇的想法,在智慧城市方面不断探索付诸实践,走在了世界的前列,其经验值得我们研究与学习。这是思想的汇聚,也是理念的交流,更是智慧的交锋!

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时代背景

近几十年来,日本社会发展条件日趋复杂,发展环境持续变化,经济发展阻碍重重。其中,人口挑战极为显著。2019年日本去年人口自然减少51万人,连续12年刷新历史新高;截至2018年底,日本65岁及以上人口占总人口的28.4%,少子化、老龄化社会日趋严重。其次,自九十年代金融和财产泡沫破裂以来,日本一直面临经济放缓、部分生产设施空心化以及其他国家、特别是亚洲其他地区经济和技术竞争加剧的问题,社会矛盾加重,社会发展受阻。特别是2020年新冠疫情的爆发,使日本经济形势雪上加霜。

在人口老龄化对国内社会影响日益明显的情况下,出于满足经济社会发展的需求,日本政府在《集成创新战略2020》中提到要推动形成生态系统枢纽城市、实现智慧城市(社会5.0)并走向国际,与各国智慧城市建立数据合作基础,共通城市数据架构和协作,最终形成全球智慧城市联盟等联合体,为国内人口和经济发展提供较好的基础,实现居民便捷生活、健康长寿的宜居智能化社会,为经济发展提供助力。

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建设理念:超智能社会5.0

2013年,德国提出了基于物联网的“工业4.0”,在此基础上,日本于2016年提出了另一个新术语“社会5.0”(Society 5.0)。其主要目的是最大限度应用信息通讯(Information and Communications Technology,ICT)技术,通过网络空间与物理空间高度融合,给人类带来富裕的“超智能社会”。社会5.0是一个以人类为中心的社会,在这个社会中,任何人都可以享受充满活力的高质量生活。它是继狩猎社会(1.0)、农业社会(2.0)、工业社会(3.0)和信息社会(4.0)之后形成的“超智能社会”(5.0)。它的一个定义是:在必要的时候,向必要的人提供必要的东西和服务,能够细致地应对社会的各种需求,所有的人都能接受高质量的服务,克服年龄、性别、地区、语言等各种差异,能够活着舒适地生活的社会。

物联网(Internet of Things,IoT)、大数据、人工智能和机器人将成为实现“5.0社会”的基础。例如人工智能(Artificial Intelligence,AI)对大数据进行分析,并将分析结果反馈给人类所在物理空间;机器人参与到人们的日常生活中,解放人类的双手。所有的人的生活将更加舒适,健康、移动、制造业、基础设施和城市建设和金融等方面将更为可持续。日本力求使社会5.0成为现实,成为一个将这些新技术纳入所有行业和社会活动的新社会,同时实现经济发展和社会问题的解决。

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建设案例:编织之城

由日本丰田汽车公司和BIG建筑事务所打造的编织之城是以人工智能和分级交通为主导的“未来原型城市”,将把太阳能、地热能和氢燃料电池技术等环保能源投入利用,从而努力构建一个碳中和的社会。该项目坐落于静冈县裾野市一片占地175英亩(约70.8万平方米)的工厂旧址,通过实现互联、清洁和共享出行的承诺,来达到不同交通工具、出行方式、人与自然之间的平衡。其概念图如下所示。

该项目最大的特点就是将传统的街道按移动速度进行分级,分为了机动车道、非机动车道、人行道,来实现更安全的、行人友好型的人车关系。三种街道形成3×3的纵横交错的城市街区,编织型的街道可以根据需要进行不同程度的扩展和收缩,以适应各种规模的区块和室外场景。道路变化示意如图3、图4、图5、图6所示。

编织之城里的生活交织着自然与技术,丰田公司也在此项目中融入自己的理念与新技术,例如广泛使用的自动化技术,包括:自动驾驶汽车、自动交付机器人,以及散落在城中的各个角落用于步行街区的各类电动车,解放了居民的日常体力走动。

编织之城同时也融入人工智能技术,人工智能包含智能家居,自动驾驶等。每个房屋建筑都配备相应的传感器,连成一个城市数据操作系统,通过这个系统将人、建筑物、车辆全部连接在一起。在人们出行之时,AI会智能分析人们所处环境状况,并通过系统操控自动驾驶车辆的行驶状态,保证了人车分流,更加安全。此外,这座城市的规划是完全可持续发展的,建筑材料主要是木材,并使用传统的日本细木工,结合机器人生产方法。屋顶将会覆盖光电板,以产生太阳能,这些都将减少这座城市的碳足迹,以实现可持续发展。

编织之城为社区未来道路更加安全地发展提供了一个思路,通过道路分级和道路编制成网格的设计,使车辆与行人之间的关系更加友好与安全。利用各种可再生能源,实现社区碳中和,实现环境的可持续发展。再加上利用丰田公司提供的人工智能和自动化技术,整个城市居民生活变得更加高效与舒适。

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结语

日本提出的社会5.0理念中充分利用了人工智能、物联网等技术,将网络与现实紧密连接在一起,这样的高度融合使人们能更加高效准确地的得到所需信息,同时做到了信息实时更新给居民带来更好的服务。编织之城的应用,将会使日本逐渐克服年龄、性别、地区、语言等各种差异,便利居民生活的同时解决日本经济和社会发展的问题。

总体来说,日本智慧城市建设是应对城市化成熟阶段各类社会挑战的最新成果,是经济和技术发展进步的显著体现,更是一次大胆而创新的探索,特别是其中各种高新技术的发展和融合,代表的是未来发展的大趋势。放眼世界,取长补短,谋划未来城市,编织城市未来,无论是日本经验还是德国实践,都需要我们社会各界坚持不懈的研究、探索和实践,形成符合中国国情和实际的解决方案!

审核:李明超

  作者:徐可西  编辑:陈俊男