自1950年以來，城市人口的比例在世界範圍內有了巨大的增長。而且這個趨勢沒有停止的跡象，直到2050年，超過75%的人口將生活在城市裡。雖然基於安全和流動性的考慮，許多人傾向於將城市看作是社會問題的根源，但研究卻表明城市是最能持續地維持人們一起生活的形式。全世界的人們都在尋找機會，透過利用空間和更能永續的資源，使城市變成一個「快樂」的生活場所，並使人們的生活更健康和舒適。
這些例舉的例子可以在巴塞隆納、阿姆斯特丹、舊金山和新加坡等城市找到。而現在比利時的安特衛普也在出現在智慧城市清單上。安特衛普的獨特之處在於它的海納百川：技術及應用、場景、商業模式、社會組織和意識全都納入考慮，所有的一切都基於開放的平台和開放的數據。
在全球，很多城市都希望變得更智慧。知名的例子包括巴塞隆納、阿姆斯特丹、舊金山和新加坡。它們各自都將智慧城市的概念和自己獨特的需求連接在一起，它們的共同點是使用數位化工具、服務和流程來改善城市的移動性、永續性、公共服務、零售和文化等等，以此作為基本前提。一些智慧城市，例如亞洲和中東的城市，都是基於新技術建立起來的。還有的城市則是在現有基礎上，將新技術和服務逐步整合起來。為了瞭解智慧服務和工具，讓我們一起看看現有的兩個例子。
阿姆斯特丹與巴塞隆納
「致力於減少交通擁堵，節約能源並提升公共安全」以上是為了應對每年阿姆斯特丹智慧城市的挑戰，當地居民自發接受使用適用於城市框架內的應用和開發的提議。例如，有一個叫做Mobypark的應用程式，它能讓停車位的所有者將車位分享出租給其他人，並收取費用。使用應用程式WeGo，可以把自己的車暫時出租給有出行需要的人。
巴塞隆納則是另一個智慧城市的例子，其服務包括自行車派送包裹、氫氣能源公車、帶超音波感測器的垃圾箱(當需要清運時發出警報)，以及大規模即時數據收集，以便預測和控制交通。
三大智慧城市支柱
從世界上眾多智慧城市的例子中，可以提煉出成功的智慧城市三大基礎：
首先，使用即時數據，創建智慧解決方案。以前，能用於編製報告，反映例如前一年或前一個月狀態的數據少之又少。而現在利用物聯網感測器和資料處理技術，可以清楚地瞭解目前正在發生的情況。例如現在可以使用什麼樣的交通工具？現在城市裡有多少人—他們確切的位置在哪裡？現在在哪裡可以找到一輛可用的汽車、一位應診的醫生？
第二大基礎是使用開放平台和開放數據的力量。讓各方面參與者、創造性的個人和公司以及政策制定者一起通力合作，這就需要有一個開放的平台，提供技術和數據給所有人使用，讓他們可以在上面添加解決方案。這需要企業和政府當局改變思維方式，不再傾向於吝嗇地保護數據並使其僅供自己的應用使用。
而最後，真正的解決方案不單單建基於技術創新。要取得真正的成功，城市及其基礎設施，以及政策和規則都必須創新。
簡而言之，不可能僅僅依靠一個解決方案來建設智慧城市。眾多的服務和應用就像拼圖上的碎片一樣，只有當它們都很好地拼湊在一起時，才能將生活品質提高到一個新的水準，並更好地滿足居民的實際需要和期望。
安特衛普：歐洲現有智慧城市技術實驗室
從2017年開始，比利時安特衛普市推出了「City of Things」專案。它是佛蘭德地區安特衛普市和研究中心imec之間的一個合作專案。安特衛普將成為現行歐洲最大的實驗室之一，透過收集大規模數據用作研發智慧解決方案的基礎。
「City of Things」專案開發並測試網路技術，透過一種高效、大規模擴展的方式，將感測器相互連線起來並與互聯網連線。另一個重點是將從感測器收集的大量即時數據轉換為可用數據。它還促進了知名企業和初創企業之間的合作，將成果和專業知識引入創新產品和服務。而最後，在所有技術創新之外，專案成員還制定了隱私、道德和開放許可權的基本規則。
「City of Things」專案全面上線的時候，將有100個閘道遍布安特衛普—虛擬閘道可能連線著成千上萬的無線感測器。這些感測器將由當地居民佩戴，或者安裝到車輛、交通基礎設施或城市的建築物上。目前已有大約20個這樣的閘道運作中，其餘的正在逐步安裝。
這些閘道都是真正「開放」的。這意味著任何人都可以使用它們來發送數據、開發或評估智慧應用程式。這同時也意味著這項技術是異構的，不是基於單一解決方案或協議；它支援一系列的通訊標準，如Zigbee、Wi-Fi、蜂巢式網路(Cellular)、LoRa、SigFox等等。
但這些感測器和閘道只是整個系統的第一層。在它們之後是用於儲存數據並即時分析數據的基礎設施。這種基礎設施是技術中立的，並提供了一套廣泛的工具來將數據轉化為即時的資訊。
然而現行實驗室最重要的部分是安特衛普居民：測試平台用戶將測試各種各樣的應用。
智慧城市感官功能遍地開花
城市智慧化所需的即時數據，其基礎是感測器。imec致力於開發這樣的感測器，這些小型可靠的模組消耗極少的能量，可以不停地讀取和測量，分析數據並將數據無線發送到閘道。
當今若要測量的其中一個參數是空氣品質，需透過昂貴專業的工具，僅在城市裡的幾個地方完成。但空氣品質因地而異。這甚至可能發展成所謂的都市峽谷、街道或高濃度空氣污染長時間持續的地方。因此這就需要更小、更便宜的感測器模組來測量許多地方的空氣品質。
在安特衛普市，imec在BPost貨車(負責整個城市派送包裹的車輛)上裝備imec專有的感測器模組。除了許多其他參數之外，它們現在也將空氣品質的即時數據發送到閘道。這樣的話，就可以在地理上和時間上，非常緊密地生成城市空氣品質的動態數據集。
空氣品質僅僅是數十個測量參數之一。整個系統提供可以納入各種應用程式的動態數據集。這些應用程式根據對環境的即時感知，以智慧和直觀的方式作出應答。空氣品質應該是以下場景所考慮的因素之一，例如自行駕駛汽車確認行車路線，或者營造商的工程採取何種通風系統，又例如為哮喘病人選擇個人治療基礎。
這些基礎設施的一切將會構造新的數位化城市基礎。為了使城市變得更加智慧，更加愉快，居民將須參與其中。這也是這個項目將從2017年起招募大批志願者的原因。他們將被充分利用，參與測試平台，在新應用程式的每個發展階段評估並逐步改進—從最初的想法到原型。這樣城市將成為一個真正活生生的實驗室。
在2017年，這個「活生生實驗室」的方法將進一步擴大。直到現在，人們被問到他們如何使用一個特定的應用程式，他們對它的看法；以及他們是否願意支付這些應用(以及多少錢)。接下來，將測試使用應用程式是否對人們的行為產生影響，如果是，又是怎麼產生。智慧應用程式如何能夠鼓勵人們更可持續或更健康地行事？而且如何才能做到這樣，而不需要強迫他們或者犧牲舒適作為代價？這種行為的變化是許多新商業或治理模式的基礎：所謂的成果經濟。這也將是我們未來幾年面臨的重大挑戰之一。
與此同時，在2017年，imec的任務之一是研究開放數據的標準以及開展智慧佛蘭德地區的第一個試點項目。這並不意味著所有城市都需要實施同樣的政策。這僅僅意味著每個人都獲得一些工具，以更智慧的方式支援他們自己的政策和重點領域。
(本文作者為布魯塞爾VUB大學教授，亦為imec智慧城市研發部門負責人)