四、能源、交通、基礎設施

1、智慧能源

在智慧地球概念下的“智慧能源”也有稱為“智慧電網(Smartgrid)”，“智慧公共用電設施(Smartutilities)”的表述。相關的內含均是一樣的。以下的內容取自參考資料，翻譯采用了意譯的方式。

在過去一個世紀的絕大多數時間里，電網僅是社會技術發(fā)展過程中的一個符號。通過電網提供的廉價、充裕的電能改變著社會生產、生活的基本方式：電被送入居民家中、街道照明、商場、大小城鎮(zhèn)。

現(xiàn)今電網的狀態(tài)反映的是已經過去了的廉價能源時代，在廉價能源時代，電網與自然環(huán)境的沖突還排不到政府優(yōu)先考慮的位置，而消費者也沒有參與到相關的沖突中。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)采用相對集中的封閉管理模式，由少量的大電廠供電。電網的設計只適合單向供電，遠不是一個考慮現(xiàn)代需求的動態(tài)全球能源供應網。

傳統(tǒng)的電網效率不高，這種電網模式每年在全球發(fā)電和配送過程中的浪費是驚人的。在沒有智能電網負載平衡或電流監(jiān)視的情況下，每年全球電網浪費的電能足夠印度、德國和加拿大使用一整年。如果單是美國的電網效率提高5%，所帶來的效能可抵銷5300萬輛汽車的燃油消耗和溫室氣體排放。每年數十億美元的電能從發(fā)電廠發(fā)出還沒有送到任何一盞電燈時即被浪費掉了。

幸運的是，我們的能源供應可以設計的聰明智慧一些，電網也可以設計得象復雜的全球系統(tǒng)一樣來管理。目前的技術已經可以讓我們做到將任何一件東西或物品經過嵌入智能化處理后接入網絡——從家用電表到發(fā)電廠的渦輪發(fā)電機。事實上，智慧型公共供電系統(tǒng)可以設計得更象是在互聯(lián)網上一樣，而不是象傳統(tǒng)的電網方式。數以千計的各類能源，包括環(huán)境友好型的風能和太陽能也可以互聯(lián)起來。所有經過智能化處理的能源會產生一些新的數據，通過數據分析可以實時做出更好供配電決策。個人或消費團體也可以根據數據分析的結果做出更有效的用電消費決策。供電公司也可以據此做出更好的管理電網負載平衡與配送的決策。政府和社會也可以據此做出如何保護環(huán)境的決策。整個電網系統(tǒng)可以變得更加有效、可靠、自適應，也就是更加智慧。

試點的智慧電網項目可以幫助消費者節(jié)省大約10%的費用，并且可以減少15%的峰值用電負荷?？梢韵胂笠幌?，智慧電網項目普及后對政府、大學方面節(jié)省的開支。也可以想象一下，在金融危機環(huán)境下，投資到智慧電網所能夠帶給美國經濟刺激的效果。

實際上根本不需要想象，目前在華盛頓正在形成的用在數字化電網以及相關替代能源與汽車工業(yè)方面的投資計劃就可以產生25萬個就業(yè)崗位。通過創(chuàng)造可出口的技能、資源和技術也有可能產生新形式的工業(yè)創(chuàng)新。

IBM正在致力于世界電網智能化方面的工作，正在與全球的供電公司協(xié)作以加速智慧電網的實現(xiàn)，同時也在幫助供電公司提高供電的可靠性并向消費者提供更多的有用信息。IBM正在實施全球最大的10家自動化儀表管理項目中的七項。IBM也在探索如何將未來數以百萬計的電車的供電轉換成分布式供電與儲電系統(tǒng)。這樣，供電中剩余的能量可以被儲存起來并被再次送回到系統(tǒng)中利用。

實現(xiàn)智慧電網與能源供應，電網將可以再次成為社會發(fā)展的主要代表符號之一。讓我們共同參與，共建一個更加智慧的地球。

圖2所示是http://www.ibm.com/podcasts/howitworks/index.shtml網站介紹的一個智慧型供電的試驗模型。參加該項試驗的有120戶志愿者。圖2中的“1”代表居住家庭，“2”代表供電公司，“3”代表國家電網，“4”代表本地電網?；谟秒姺逯蹬c谷值時的電價不同，采用智慧型電表并結合用戶的用電偏好，通過選擇用電時間（錯峰用電供暖等）以及國家電網和本地電網的電價差異，選擇合適的供電可以獲得節(jié)省10%左右電費的效果。試驗模型中電價實時變化，每5分鐘核算一次。（智慧型電表降低用電費用）

2、智慧交通

2007年，世界進入了一個新時代：城市人口超過了農村人口，并且全球城鎮(zhèn)化發(fā)展的速度正在加快。2010年，全球已有59個人口超過500萬的大都市，較2001年增長了50%。

城鎮(zhèn)居民多有私家車，城鎮(zhèn)消費品則由卡車運抵。因此，如果人們現(xiàn)在即感到每天被卡在城市的道路格子中而苦惱不堪，那么將來又會怎樣？

事情是非常簡單的，目前城市的交通基礎設施和管理措施還不能夠掌控城市的交通需求。在美國，人們因交通擁堵造成的損失每年即有37億小時，燃油方面的損失可達23億加侖，足以灌滿58艘油輪，因交通擁堵造成的經濟損失每年達到780億美元。

造成以上狀況的原因交通沒有智慧化的必然結果。從系統(tǒng)的角度考慮城市交通運輸是破解城市交通困局的關鍵。我們可以暫停一下單純考慮局部建一座新橋、擴寬一條路、多放置些信號標志、建此通勤便道、鼓勵搭車或配置交通直升機的問題。

事實上，我們需要審視貫穿整個交通系統(tǒng)內的相互關系，以及與其它相關系統(tǒng)的關系，包括：我們的供應鏈、環(huán)境、公司……人和城市的生活與運轉方式。交通不僅僅是排列成串的汽車，而是相互連接與貫通的蜘蛛網。

當前“智慧交通”還沒有做到規(guī)范化，但是距這一目標也不會太遠。目前，在許多地方，IBM正在幫助其實現(xiàn)智慧交通。

在瑞典的斯德哥爾摩，進出城市的動態(tài)車輛自動收費系統(tǒng)使交通擁堵減少了20%，縮短等待時間25%，減少排放12%。在新加坡，由道路傳感器實時采集的數據送入控制中心的模型中預測未來的交通情況已達到90%的準確性。在日本京都，城市規(guī)劃者仿真模擬市區(qū)交通擁堵情況時引入了數百萬輛車的數據模型。

所有這些都是可能的，將智能與智慧注入到城市的整個運輸系統(tǒng)，包括：街道、橋梁、交叉路口、標識、信號和收費，并實現(xiàn)信息互聯(lián)、預測與導航可以使城市交通變得更加聰明和智慧。這些新的系統(tǒng)可以改善駕駛員的疲勞狀況，減少擁堵、縮減油耗和二氧化碳排放，為城市規(guī)劃者提供更好的信息，提升城市的商務效率，改善居民的生活質量。

地球城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展依賴于人和物的流動。20世紀，交通意味著州到州、國家到國家的高速公路。21世紀，智慧交通將是社會發(fā)展與進步的里程碑。

3、智慧基礎設施

在過去的幾周內，IBM一直在討論有關智慧地球實現(xiàn)的可能性。選擇“更聰明(smarter）”這個詞來修飾地球，意味著這樣一幅世界景象：數字智能不僅能夠嵌入單個物品，還應貫穿到所有的系統(tǒng)中。數字智能將會影響到交通流、電能，甚到飲食方式的發(fā)生、處理、交付等相關事項的方方面面。

人們也許會吃驚地發(fā)現(xiàn)，即使是最能反映地球智能部分的信息技術本身，在智慧地球概念的指導下也需要重新注入新的內容。

對于技術本身來說，這并不是一個問題。服務器、存儲介質、個人機、軟件、網絡適配，以及互聯(lián)網等均將變得更加強大、普及與用得起。根據IDC的預計，在未來的三年，數據量和網絡帶寬將有望增大十倍。

目前的問題是如何將現(xiàn)有的這些技術配置成不同的系統(tǒng)：數據中心的設計和運用，應用的開發(fā)與運營，個人機和服務器的管理、升級與安全保障。事實上，支撐著世界如何工作的如此多的IT系統(tǒng)必須變得更加聰明和智慧。

基礎設施到底能夠智慧到什么程度？目前的情況是，服務器的使用平均很少有超過其能力和容量的6%。一些機構中，大約有30%的服務器根本就沒有使用。這些服務器只是消耗能量并占據昂貴的數據中心里的空間。未來的5年，IT設施消耗的能量將會增加一倍。在有些IT公司里，大約70%的預算被用于管理、維護、安全和更新其既有的IT系統(tǒng)，而不是用于擴展既有系統(tǒng)的能力、服務和應用。

再考慮一下正在發(fā)生的事情：數以千億計的智能物件（例如，傳感器、攝象機、汽車、海運集裝箱、智能器物、數以萬億計的RFID標簽等）都可以相互連接起來。這將使得消費者、員工、病人和居民通過各種裝置，在任何地方都可以高度靈活的方式相互聯(lián)系與溝通。由此也會產生巨量的數據，如果我們能夠對這些數據進行實時分析并發(fā)現(xiàn)其中的隱含意義與關系，將有助于幫助我們分析許多擺在我們面前急待解決的重大問題。

如果我們已經開始認識到智慧地球概念所蘊涵的巨大潛力，那么我們就有必要以20世紀工業(yè)化改造工廠里的地板一樣來重新改造21世紀的的IT基礎設施，使其更有效、動態(tài)性更強、更加簡單以及成本更低。

值得慶幸是，更加智慧的計算模型已經成熟?；诿嫦蚍盏能浖夹g，企業(yè)可以開拓新的商務服務。要這樣做，企業(yè)只需花費很少的費用對現(xiàn)有的軟件做些改動即可實現(xiàn)靈活重用。虛擬化可以幫助企業(yè)重新改造其數據中心，削減服務器占據地板空間的70%到80%。服務管理軟件可以在一個地方協(xié)調所有的系統(tǒng)。同時，一種IT界中標志著分布計算能力的“云計算”技術也可簡便地引入并發(fā)揮作用。

信息技術已經伴隨了我們50年，要抓住擺在我們面前的機會，還需要更多的智能機器，以及現(xiàn)有IT基礎設計的智能化改造。