第一部分以丰田「未来原型城市」、多伦多「Sidewalk labs」智慧社区、松下「全太阳能智慧小镇」等为蓝本，并参考《小灵通漫游未来》、《麻省理工科技评论》等书籍，尽力描绘出未来十年的智慧城市。

第二部分探究未来智慧城市的系统设计与技术协同，旨在通过各应用场景，拉近智慧科技与大众生活的距离，让更多人参与到未来城市的建设与谋划。

01.未来智慧城市的长相

黑天鹅掠过，科技走向生活在加速，对于未来，我们是不是在设想、憧憬？

未来的城市，像这样？
或是，像这样？
交通与运输

混乱的道路变得有序。传统道路被分为三部分，分别为机动车道、非机动车道和人行道，并且主要街道被优化为底部带「物流链」的、更快的自动驾驶车道。

机动车道安置了「传感器」、「充电装置」，让自动驾驶更安全、便捷；非机动车道、人行道，可以悠闲的骑车、漫步，享受美好时光。

▼机动道路
▼非机动道路
▼人行道
「自动驾驶汽车」是市区重要的交通工具，作为一款无人驾驶的清洁多用途汽车，将被广泛运用于共享运输、交付服务，以及移动零售、食品、医疗诊所、酒店和移动办公中。所以它不只是一辆车哟！

许多车辆平日聚集在「社区中央广场」上，作为以销售商品或为人们提供商业服务使用。医疗诊所、酒店客房等也可以提供上门服务，按需前往指定地点。

▼自动驾驶汽车

「自动驾驶汽车」还可开往各个楼层，将你送到你想去的地方。

▼带坡道的建筑
城市管理人员和市民还可以使用还酷炫、更高速的交通工具——「陆空两用汽车」，平时路上行驶，处于低能耗模式，对面来车来不及躲开时，车子就会自动加大气流，从另一辆车上面飞过去。

遇到交通拥堵或有紧急情况，汽车能变身「小型直升飞机」，在空中飞梭，方便多了。未来的城市将是立体交通！

▼陆空两用汽车
城市之间，有「大飞机」或是时速1200公里的「真空胶囊列车」。它以真空管道运输理论为核心设计的，将一系列「真空管道车厢」连接起来，可以让乘客在数分钟时间内实现城际出行。

▼真空管道车厢
未来城市的地下网络会愈加发达。包括氢能、雨水过滤和称为「物联网络」的货物运输系统等基础设施被隐藏在地下网络中，可从地下传送物品到建筑内。

当然作为一个互联网智能城市，AI 肯定是少不了的。

在城市里，建筑都配备了嵌入式传感器，形成一个城市数据操作系统，通过这个系统，能把人、建筑物、车辆连接一起。

用于道路交通的AI技术，能形成「人车分流」，保障了车辆与行人之间的安全。

▼AI操作界面
每一户都注入「AI智能家居」，充分利用基于传感器的AI技术所实现的全面连接，来执行诸如「物品传递」、「送洗衣物」和「垃圾处理」等功能。

能源系统

整个城市由「氢燃料电池」和屋顶及路面的「太阳能电池板」提供能源动力。每栋建筑将配备一个「能源管理系统」，集成太阳能发电、存储电池和其他面向未来的设备，通过建筑内的各种传感器，对家庭能源消耗进行最优控制。

这些建筑的能源管理系统将与「城市能源管理系统」相连接，后者在AI技术的帮助下，进行全市域的能源调配，并给予能源管理建议。

▼太阳能电池板@屋顶及路面
在一些建筑稀少的地区，有「农场家庭燃料电池热电联产系统」，还有「太阳能自行车道」，太阳能发电可用于车道的照明、监控以及冬季融冰等。

▼太阳能自行车道
市政与公共生活

步行街、「共享街道」以及「线型公园」三种街道纵横交错，创建出城市街区。

▼线型公园

「共享街道」采用模块化的道路铺装，能为城市带来多样化的街道空间，比如工作日的白天是通勤性道路，晚上变为人们休憩娱乐空间，周末或全天无车化——为公共活动和街道集市等提供空间。

▼共享街道
这种六边形的「模块化道路铺装」能够对天气和交通情况进行实时响应，通过LED等不同颜色的变化对路权进行重新分配。街道将与其他公共空间彻底融为一体，城市将借助智慧化技术，向更人性化的公共生活蜕变。

▼模块化道路铺装

城市在各基础设施、公共设施安置传感器，进行「城市数据」采集，借助AI技术，实现了井盖、管道、路面等「远程维保」，以及水质、空气、路况、物流等的「远程管控」。

对于气候恶劣的城市，为了让人们能够经常享受外面的公共空间，城市会选择安装一种薄膜式的「大型室外防风挡雨装置」，同时搭配环境传感器以及相应的环境调节设备（包含温度、湿度等），作为改善室外公共空间的系统。

在天气宜人的情况下，薄膜收起，下雨、大风或寒冷的季节，薄膜装置自动打开，其他配套设备同时开启。

▼大型室外防风挡雨装置
许多街区可以看到「柱廊结构」，即把建筑底层空间变成公共区域，为市民增加了大面积的室内休闲活动场所。

这种柱廊结构很受欢迎，背后代表了「建筑模块化建造」的应用思维，可以随着社会的需求变化不断进行标准化的改造，以支持零售、制造和社区服务等等多样化的用途。

▼柱廊结构

柱廊所有的零件与模块（包括墙壁和地板）都是可以灵活组装和移动的，方便在使用过程中根据不同的需求重新划分空间。

▼建筑模块化建造

农业

「农田数字采集站」是「数字露天农场」的秘密武器，它能实时监测稻田的大气湿度、每日光照、每日雨量、每日蒸发量以及土壤温湿度、土壤电导率、土壤pH值等数据。

相关数据，经5G传输到终端，终端收集数据后，经云计算处理和大数据分析，便可生成稻田的「体检报告」。

▼农业种植AI界面
技术还可以让农业脱离自然环境的限制，在工厂和实验室等室内环境下，在少量技术人员和大量复杂软硬件的操控下，如同生产工业产品一般，流水线式地种植和收获农产品。

「植物农厂」，将植物置于脱离了土壤、阳光和其它自然条件的室内环境中，提供全天候的LED照明，无土栽培，用配好的营养液为植物提供养分。植物生长需要的温度、湿度、光照不再直接依赖自然环境和太阳能。

▼植物农厂
此外，还有「人造食物工厂」，利用「细胞培育」等技术，生产人造肉、人造奶、人造蛋白等，跟上述「植物农厂」一起，开辟出一个生产食物的新空间，以解决全球粮食短缺问题。