浅析新型数据技术解决方案对智慧城市建设的影响

随着全球城市化进程的加速，越来越多的人涌进城市，这为城市建设带来了一系列的挑战：一方面，城市需要面对大量的越来越老化的基础设施；另一方面，需要为新涌入的城市居民提供新的，充足的基础设施和生活空间。这已经成为世界各国正在或即将面临的问题。

据美国土木工程师协会（ASCE）2016年的一项研究显示，美国道路、桥梁和其他关键基础设施的破旧状态将导致经济产出损失3.9万亿美元，商业销售损失7万亿美元，到2025年将失去250万个工作岗位。

这些陈旧的基础设施集中在城市核心区、机场、海港、公园、通讯发射塔、石油管道、铁路线和输电设施等资产领域。

据联合国估计，全球人口正在膨胀，将从2017年的76亿人口增加到2030年的86亿人口，2050年将达到98亿，2100年更是将达到112亿。

据联合国另一项研究显示，目前全球约有55％的人口居住在城市，到2050年，这一比例将增长到68％。

这一切都为城市基础设施建设带来巨大压力。无论是现有设施的维护，还是未来设施的新建，都需要大量的资金支持。

据美银美林（BofAML）的预测，到2040年，仅美国就将面临约3.8万亿美元的基础设施资金缺口。目前美国公共基础设施市场的价值在3万亿到4万亿美元之间，到2030年将达到8万亿美元。全球范围内，基础设施总投资额将达到79万亿美元，资金缺口约为18万亿美元。

值得庆幸的是，随着互联网技术的普及与发展，全球创业浪潮兴起，在大量民间资本的支持下，无数初创公司利用新技术和新模式改变传统行业的运营和管理模式，并开始从点滴开始，改变城市生活的方方面面。

近日，美国投资研究机构Pitchbook发布一份研究报告《更智慧的城市：私人市场如何重塑城市景观》，从移动出行、食品科技、共享空间、智能基础设施、施工技术、房地产科技六个方面，分析了新型数据技术解决方案对智慧城市建设的影响。

1.移动出行

据美银美林(BofAML)估算，全球运输市场是一个7万亿美元的行业。然而，该行业正面临着由于极其低下的效率而导致当地公司遭受严重威胁的问题。

同时，据统计，每天有95％的汽车随时处于停放状态，汽车拥有和运营的成本每年高达8500美元，每年有120万人死于汽车事故，汽车产生的CO2占总排放量的23%。

在此背景下，大量的民间资本与创业公司开始借助新技术与新模式，大力改善城市交通状况，而共享单车、滑板车、共享汽车以及自动驾驶汽车正在减少城市交通拥堵，使市民出行更快、更便宜、更环保。

据PitchBook统计，该领域的投资持续保持活跃，截至今年8月，城市出行的投资额高达186亿美元。

美银美林认为：“电气化、自动驾驶、汽车互联网（IoC）和共享经济的互相融合将推动以汽车为中心的出行方式向以平台为中心的模式转变，从而使交通成为一种公用事业。”

美银美林还预测，从减少碳排放到减少事故，新的出行方式可以节省3.8万亿美元，并将创造出一个1.5万亿美元的移动出行新市场。

2.食品和餐饮科技

从制作汉堡的机器人，到垂直农场，再到餐厅预订应用，食品和餐饮技术领域包含了大量致力于改善食品选择和消费体验的创新公司。

据PitchBook统计，2017年食品科技领域投资额达到86亿美元，远高于2016年的70亿美元和2015年的51亿美元。

其中，美国汉堡机器人公司Creator（原名Momentum Machines）成立于2010年，公司研发的全自动机器人可以在一个小时内独立制作400个汉堡，不仅比人类员工更有效率，而且更卫生。

消费者可以根据自己的偏好定制汉堡的肉饼，在汉堡刚出炉时，机器人可以迅速把番茄和腌菜等配料切成薄片，保证材料的新鲜度，甚至会将汉堡打包装袋，方便消费者带走。目前公司已累计融资1840万美元。

美国餐饮管理软件公司Toast成立于2011年，公司推出的系统可以将餐馆的前后、台台和线上平台集成在一起，为餐厅提供线上点餐、外卖追踪、POS收银等服务。

该平台有助于餐桌预订、菜单修改、员工管理，通过简化运营流程，节省成本，增加餐饮收入。

今年7月，公司获得1.15亿美元D轮融资，公司估值达到14亿美元，目前已累计融资2.49亿美元。

3.共享空间

随着城市规模和建造技术的不断发展，城市摩天大楼越来越高，但这些超高层建筑成本高昂，并需要大量的建造时间和人力支出。

同时，当前城市中的商业高层建筑普遍面临使用率低的问题，而创新公司正在通过商业办公空间共享模式优化运营，以促进办公协作，并降低办公成本。

共享办公鼻祖WeWork正是这一领域中的领先者。自2010年成立以来，WeWork一直通过共享办公挑战传统地产运营商。

据最新统计，WeWork已经超越美国最大银行摩根大通，成为曼哈顿写字楼的最大租户，这也突显出社会对共享办公的需求日益增长。

去年8月，公司获得软银集团和软银愿景基金的44亿美元投资。今年8月，公司再次获得软银的10亿美元债务融资，目前公司已累计融资91亿美元。

4.智能基础设施

美国很多基础设施都拥有很长的历史，如纽约市有1000英里的水管已经超过100年，城市中1920年以前建成的公立学校建筑超过200座。这些基础设施的检测和维修都是一项非常复杂和成本高昂的工程。

目前，科技公司正在使用最新的数字技术来确保当前资源的效率最大化。例如，使用传感器监测高速公路上车辆的数量和速度，自动检测交通拥堵并提醒司机改变路线；利用路面传感器为车主提供结冰警示，或街边停车位的空闲情况；智能路灯可以在检测到运动物体时，动态调节亮度，并在救护车或消防车接近时改变颜色。

2017年智能基础设施领域的投资总额为25亿美元，远超2016年的11亿美元。众多创新公司利用传感器、物联网、云计算等技术让城市基础设施更加智能，在提高设施利用率的同时，推动了城市安全管理水平的提升。

例如，美国智能能源网络平台和解决方案提供商Silver Spring Networks为电力公司提供软硬件及服务，帮助电力公司监控电力网络。

公司还致力于扩张物联网相关产品及服务，其开发的软件可以帮助公用事业公司创建智能路灯网络。今年1月，公司被美国智能电网公司Itron以8.3亿美元收购。

美国大数据服务商Mark43成立于2012年，为警察部门提供基于云计算的公共安全平台，让一线执法人员能够快速准确地完成文书工作。

公司开发的数字认证系统，可以将警察机构的摄像头资料与数据库里的犯罪记录和案件文件进行匹配。警察可以在平板电脑上使用Mark43的平台，完成从调查、分析到信息共享等工作。

今年3月，公司获得由General Catalyst Partners和Breyer Capital领投的3800万美元C轮融资，融资后公司估值为1.9亿美元。

5.新型施工技术

据麦肯锡预测，到2025年，三分之一的城市居民（约16亿人）将难以获得体面的住房，其住房条件和生活条件将变得非常恶劣。而拆除不合格的建筑物和建造新建筑需要9万亿至11万亿美元的支出，加上土地在内，总成本将达到16万亿美元。

在建筑施工方面，通过模块化和预制建筑等创新科技，可以大幅降低建筑成本，而住房负担能力可提高16％。通过释放额外的土地供应，利用更高密度的施工方法，成本则有望下降23％。

创新公司正在利用硬件和软件解决方案，提高建筑和基础设施的运营效率。据统计，截止目前，今年建筑施工领域的投资总额已达到9.89亿美元，远超去年的6.33亿美元。

该领域的典型公司包括Katerra和Method Homes：

智能建筑初创公司Katerra成立于2015年，利用模块化技术建造房子，通过工厂生产模块化的房屋部件，在运输到建筑现场后，组装成各种建筑。

通过新技术，可以大幅削减建筑成本和人工成本，施工过程也更加自然环保。

公司目前已累计融资11亿美元。2018年1月，公司获得软银愿景基金领投的8.65亿美元D轮融资。

美国公司Method Homes为用户提供定制化的预制房屋，能够简化设计和施工流程，节省大量时间和成本。据统计，Method Homes可以比传统建筑施工周期快60%。

Method Homes的房屋成本主要包括三块：软成本、模块成本和现场成本。

软成本包括建筑现场调查、土壤分析、房屋设计、建筑许可、公共事业连接等费用，价格会因项目而异，通常价格在1.5-3万美元或更高。

模块化成本包括建筑物内部和外部饰面，如地板、橱柜、瓦、管道、照明设备、台面等，所有设备都可根据客户的预算、偏好和生活方式进行定制。模块化成本为每平方英尺145-210美元。

现场成本包括现场准备工作、地基挖掘、模块运输、房屋安装、公用设施对接等费用，价格是模块化成本的30-70%。

6.房地产科技

随着互联网在线工具的出现，房屋租赁、出售和购买的过程变得更加容易、透明。例如，免费房地产估价服务平台Zillow和房地产数据软件及交易平台Redfin已经成为美国房地产市场的新生力量，并在2008年房地产泡沫期间快速发展，两家公司已经分别在2011年和2017年上市。

这些初创公司的共同目标是利用新技术来促进住宅和商业房地产的购买、管理、维护和投资。2017年，该领域共完成343笔投资，总投资额达到66亿美元。

其中，美国房产经纪公司Compass成立于2012年，公司基于独有的搜索技术，利用自主开发的算法和大数据平台来简化并改善传统房地产交易流程，减少人们找到房屋的时间。

2017年12月，公司完成软银愿景基金领投的4.5亿美元E轮融资，融资后公司估值达到22亿美元，目前已累计融资8.08亿美元。

麦肯锡认为，得益于数据和技术的部署，智慧城市可以在许多领域变得更好，如社会联系、环境、健康、时间、安全、就业和生活成本。

另一方面，随着许多国家的公共财政持续扩大，政府的财政赤字也越来越重，而民间私人资本在解决债务问题方面也正在发挥越来越大的作用。据预测，2040年，私募股权基金和其它资金将为全球基础设施80万亿美元的总支出作出贡献。