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Saturday, August 13, 2016

ARSPIRE 21.1 讓香港智慧起來 Making Hong Kong a Smarter City

甚麼是Smart City「智慧城市」(或智能城市、聰明城市)? 當全球每個城市都爭相要變成智慧城市,不幸的,我們深愛的香港在這場世界競賽上,去年還是排行22,今年已跌至39,為甚麼會這麼落後呢? 我們又如何可以迎頭趕上?

當不少人慨嘆香港在科技創新方面,都遠較其他、甚至國內的大城市落後,不要說創新及科技局的成立,竟然還有不負責任的議員在阻撓,香港政府一直採取著"先立法監管,後落地"的做法,至今Airbnb 、Uber 、滴滴出行等新科技服務都未能合法在香港操作,流動手機支付還未普及,政府的線上資訊和服務,仍是相當片面,許多平台還不甚易用(user friendly), 私營機構則各自開發自己的裝置,沒有整合和互通,未能讓香港市民第一時間享受到「智慧城市」的便捷和舒適;相反地,國內對新科技的態度便很不一樣,讓小企百花齊放,採取「先發生、後規管」的方針,才會締造了如weChat這類服務無遠弗屆的應用程式


武漢的士司機堵塞馬路,抗議生計受到軟件召車服務影響

可是,早前國內多個城市,如遼寧、大連、武漢、西安、南京 等地的的士司機,不滿那些利用叫車軟件提供載客服務的專車,影響到自己的生計,先後上街抗爭,堵塞道路,甚至發生衝突,才讓我們發現保守的作風,也不是完全沒有它的道理。不過,除了消極地應對這些顛覆著傳統經營模式的轉變,我們可有更加積極的方法和態度,去迎接這些"新常態"呢? 

環顧周邊城市,新加坡政府便修改法例,並補貼受影響的司機;台灣便由政府主導推出近似Uber的移動召車服務,讓市民可以享受科技為生活帶來的好處和方便;香港現在的政治環境,政客為了保著自己的政治籌碼,所有選民反對的東西,不管好壞,也只會阻撓,立法局塞滿了一群只懂拖香港後腿、不負責任的議員,香港那有可能跟得上世界科技進步的步伐呢? 


大家在細聽Eric的講解

這夜非常多謝楊全盛先生(Eric Yeung)來到我這小小的平台,本來答應赴會的還有環保建築專家、城市規劃師、地下管線專家等, 但都無獨有偶,臨時未能出席,雖然有點失望,幸而,Eric 還是為我們非常詳盡地分享了他的知識和看法,為我提供了探研這題目的線索,撰寫這篇文章的綱領。Eric 的背景可不簡單,他不單是香港軟件協會的主席,他發起了"智慧城市聯盟Smart City Consortium",成為聯盟的召集人,組織起香港公私營機構,推動香港向智慧城市發展,自今年三月中成立至今,竟在短短數月內,召集了百多知名機構作為會員,希望幫助香港建立發展智慧城市的藍圖和基制,Eric 的魄力和宏願、那份強烈的正能量,對這個艱巨工作的不遺餘力,實在令我非常敬佩。



甚麼是智慧城市 ? Eric 解讀為能善用科技來改善生活質素的城市,如提高效率、建立更方便、更無障礙的服務和環境。借用IBM《智慧的城市在中國》白皮書 的內容,智慧城市具備四個基本特徵:全面物聯、充分整合、激勵創新、協同運作。

這聽起來有點抽象,但若把城市當成人來看,我們則會期望這有智慧的人,"話頭醒尾",反應快,會變通,高效率,善用資源,這樣的人自然具競爭力,有條件享受較好的生活。放諸城市的交通,我們可能會期望在這樣的城市,街道井井有條,不塞車,不生意外每輛車都物盡其用,不浪費載客量,節省能源,減少污染。街上安裝的智能交通燈,會按路面程況,減少行人及車輛的等候時間,甚至遇上事故,如火災、交通意外,會自動讓出路來,讓緊急車輛一路通行無阻;相反的,遇到要攔截的匪徒時,則會處處紅燈,幫忙阻截。市民生活,企業經營,亦會更為便捷和安全,無需繁瑣或不必要的手續,人生病了,機器壞了,程序出錯了,會自己發現,並適時通知有關單位,加以治療和修正

要各式硬件有智慧,就要從物聯網(Internet of things IOT)開始,先要有感應辦知環境的能力,並能互相分享,把個別的資訊從點聯成線、再結成網,數據互聯互通,進行分析,以便作出快捷的判斷,適時適當的反應。我在一個IOT的會議上,便聽到香港藥物學會副會長蔣秀珠女士介紹一個真實的智慧系統eDrug Manager,通過物聯網,藥物可以全程受到監察和追蹤,直接減低了配錯藥的風險,更可確保藥物或疫苗不會在不恰當的温度或環境中變壞,又或因過期而棄置,造成大量的浪費,更可配合應用程式,為病人提供更詳盡的藥物資料、更明確的使用指示,甚至在身邊提醒病人適時服藥。




除了硬件之外,Eric 一再強調資訊互通的重要性,只要建立好標準,就容易在市場取勝(Win the Standard, win the market)。要鼓勵人們為城市開發好用的應用程式,必需建立共通的編程介面Application Program Interface (API),以便初創企業可以將之嵌入自行編寫的程式之中。也要將重要的數據開放 Open Data Architecture,將政府資訊公開給市民或企業應用。除了政府,還要鼓勵私營企業開放資料,不攪山頭主義。我不懂電腦語言,但相信這和人的合作無異,要群策群力,必需要能互相溝通,要明白對方的語言、文法和標準,要不自私互相分享資訊,建立強大的資料庫,方能掌握全局,作出快而準的決定

「智慧城市」Smart City ,對科技和建築領域的人可能有不同的理解,但實際上,兩者在許多方面,都有交疊的地方,有些詞彙更是相同的,雖然各有各的解讀。對建築業及一般人來說,Architecture 指的人類生活環境的建設,在科技界,Architecture 架構的是電腦運作的大環境,應對問題的策略; Infrastructure 對建築師來說,是城市的基礎建設,建築、交通、管線等,在科技界,Infrastructure 是整個科技營運需要的配套:軟硬件、網絡、規則、人員等。當我第一次聽到人說他的工作是Developer,馬上聯想到他是做房地產發展的,後來才知道他其實是做軟件開發的。近年,我誤打誤撞地涉足科技界,開創了一個算是和Smart city靠邊的概念aTTempspace, 最近還攪了一個大製作,這些經驗都大大擴闊了我的視野,也讓我多了新的角度去看都市的發展和規劃。


智慧都市的國際權威Boyd Cohen 便把城市分成六大範疇來理解:經濟、環境、流動(mobility)、生活、市民、政府,再細分成18個領域,並制定62個指標。在亞洲,香港(39)則一直排行在首爾(8)、東京(12)、新加城(22)之後。
Boyd Cohen 建立的Smart City Wheel


細看Smart City 的多個範疇,都與環保城市和建築的目標一致,都是朝向更好利用地球資源、改善環境與人民生活的方向,例如節能、善用再生能源、集體運輸、環境污染監控、垃圾處理等,只是資訊界的手段是軟件,而建築界的則更強調硬件,但試問今天,有甚麼東西不需"軟硬兼施"呢? 以能源為例,中電也曾實驗,利用智慧電錶Smart meter,配合程式,監察家居用電,鼓勵市民分開時段,不要集中在晚上7 至9 時的高峰期,以便減低用電的最大負荷和相應的發電機組數量,只可惜在香港,電力公司的利潤與成本掛鈎,根本沒有誘因讓機構減省投資和市民的用電量。



說了許多香港的不濟,但爛船三斤釘,香港也不是一無是處的,多年來的發展,香港擁有發達的基建、良好的硬件,香港是亞洲人均手機滲透率最高的地方,香港人換手機至為頻密,香港也擁有亞州繼南韓最快的網速,有良好的法律和保護知識產權的制度。香港的密度,也讓許多新科技、新產品較容易經營,找到效率和商業的生存空間。在某些範疇,香港更是相當先進的,如機場行李處理、斜坡、醫療都非常出色。醫療方面,香港便建立了全港性的電子健康紀錄系統-醫健通,促進公私營的醫護單位的協作,互通病人的健康資料,以便加強服務的連貫性,提升醫療服務的質素。有了這個網絡,即使病人轉往不同的醫院或診所診治,資料仍能即時傳遞無誤

但有時,某方面的先進,反而會疾礙了進一步的發展。曾幾何時,香港的八達通是全球最先進的付款系通之一,可惜不進則退,隨著新科技的出現,香港今天在流動網上付款方面,已遠遠落後於其他城市。

在身份辦識方面,香港的身份證除了出入境及充當圖書証外,別無用途,不要說用作車牌,核查個人資訊,行車扣分情況等。城市如愛沙尼亞,市民已不需身份証,改為使用流動智能身份mobile electronic identity,這身份可以讓市民享用多種公私營的服務,如銀行、醫療等。




Eric進一步解釋,香港在交通方面也是相當落後的。例如,香港的泊車咪錶,用的還是二十年前的科技,不能中央收集車位停泊情況,又如何為市民提供那兒有泊位的訊息呢?香港監察路面情況,用的是傳統的攝錄鏡頭,又如何整合成有用的數據,讓駕駛者了解道路的塞車情況?公共交通方面,至今亦只有九巴建立了流動程式,為市民提供巴士到達的時間,即使城巴、新巴提供相應的服務,系統怕也難與其他公司連接,市民就只能安裝多個獨立的應用程式。要改善這點,便需要進一步協調,政府要對機構威迫利誘,甚至將開放API、數據等要求,引入成為續牌的條件。



至於政府數據,除了天文台外,許多都沒有對外開放。舉個例子,香港前測量師學會主席梁守肫先生便在報章撰文指出:香港具有齊全的「地理資訊」和「空間數據」,只是不夠開放。26個政府部門如地政總署、路政署、發展局、土木工程拓展署等,提供了超過180種空間數據的「地理資訊地圖」(GeoInfo Map),可是各自建立專屬的地理資訊系統(GIS)供內部使用,卻少有互通,也不開放給大眾閱覽,更未提供應用編程介面API。幸好,財爺在最新的預算案中提出,要「完善現有的地理資訊系統,研究連結和整合香港的空間數據,包括架空、地面和地底的設施位置和相關資料」。

正如我在ARSPIRE物聯網一篇指出,這些問題,許多都並非源於科技,更多時是其他的人為因素,如法律、人身私隱、知識產權,甚至政治問題。Eric 舉了一個例子,多年來,各方都希望能為往返大學站至科學園一段路的市民,提供單車代步可惜遭擔心責任問題的區議員所阻撓,至今仍未能成事,不要說其他更大膽、更創新的服務。


2013年的計劃,至今還未能落實

今天的香港有點不幸,如Eric 所述,多年的拉布,立法局每年的撥款大幅削減,政府那有資源牽頭攪甚麼大型的科技創新項目呢?更不要說那排除萬難的魄力。其實,香港並不缺錢,缺的是自知不足的醒覺,缺的是鎗口向外而不是自我拖垮的意識樂見社會進步的一群,唯有寄望新的選舉有機會撥亂反正。

也希望一向以民間活力見稱的香港,能趕上Boyd Cohen提出的Smart City 3.0,承接由下而上的一浪,(之前的1.0和2.0,分別由科技及政府驅動)。 在這個困難的環境Smart City Consortium 這類民間組織變得特別重要,社會也要合力締造更開放、更包容的氣氛,而不是只會棒打出頭鳥,整天只會問責、駡人,要知道所有創新都建立在失敗之上,社會不接受別人犯錯,誰有勇氣嘗試新事物、新政策?不攪創新,社會又何來進步呢? 



Tuesday, February 23, 2016

ARSPIRE 16.1 建築物聯網 IOT of Buildings

科技一日千里,它為我們帶來了許多新的詞彙,當物聯網(Internet of Things 或簡稱IOT)一詞還不是每個人都懂的時候,智聯網(Analytic of Things 或簡稱AOT) 一詞已經出現。建築是時代的結晶,雖然它常被稱作磚頭(Brick and mortar)行業,堅實、恆久長存(firmitas) 被西方建築理論太祖Vitruvis視為它的基本特質,但今天,當資訊科技影響著我們生活的每一個環節時,連一個奶樽也智能起來的時候,建築物又怎可能再只是一件沒有反應、沒有智慧的死物呢?

1986 年大學畢業的我,今年入建築行業已第三十年了,由考試沒有計數機,用長尺起草透視圖,遇上不方正的平面,要利用三角幾何來計算面積,用打字機文書、用碳紙為信件備份,再經郵寄或信差送出去;到今天,一切都在電腦進行,奇形怪狀的面積、精美逼真的效果圖通過各種軟件輕易奉上,電郵圖檔通過互聯網即時傳遞,在不同地方工作的人,可以溝通無間。

正當別人辭官歸故里的時候,我卻漏夜趕「科場」,抱著一玩無妨的心態贏了2015年理工/科學園舉辧的Techathon比賽,誤打誤撞地開起創新科技公司,沒有甚麼野心,只希望藉比與時並進,不要做現今世代的「文盲」,作品要為時代"結晶",就要貼近人們的生活,把握時代的脈搏,不可能無視科技的進步所以這夜便請來一眾嘉賓,談談物聯網(IOT)為建築帶來的機遇和問題。

大家在細聽Cenique Kalun 的分享


嘉賓來自多個和建築及地產相關的行業,機電有前輩級的Victor Leung, 還有我的姨甥Elvis Chiu,業主方有太古地產的Dr. Kelvin Mak,新鴻基的Steven Chen, 有做財產及物業管理的Hugo Poon,資訊科技公司有西門子(Siemen)樓宇科技部的Ricky Liu,也有資訊科技公司Cenique的創辦人Shylesh Karuvath和業務拓展副總裁Kalun To杜嘉倫,當然少不了多位建築師同業。

甚實,智能設計並不是很新鮮的事物,智能建築物(Intelligent Building) 一詞早已全在,電梯早就懂得按要求自動升降,抵達樓層自動開門,碰到人自動重開;有感應的水龍頭,早就懂得自動開關;建築物的機電設備早就有中央管理系統(Building Management System 或簡稱BMS),管理人員可以安坐大廈控制中心監控整幢建築物,並即時自動或人手操控,那我們說今天科技正顛覆著許多傳統設計和行業,突破性的改變是甚麼呢?它又為建築和城市帶來了甚麼新的契機?

1. 強大的辨知能力 (Highly perceptive)
今天,一台小小的手機已配置了"眼睛"、"耳朵"、"嘴巴",甚至"皮膚"(可觸碰的屏幕等),還有記憶力驚人的"腦袋"。各種感應設備不但辨識度大增,且可以非常針對性,某種氣體、某個音頻,五花百門,價格亦大幅下降,只要願意,建築物的每個角落,都可以植入這些感應裝置,辨知周邊發生的一切。

2. 超越時空 (Beyond physical and time limitation)
互聯網的發達,電訊傳輸的速度,雲端的各種服務,讓我們不再受制於連線的距離,資料檔案的大小,巨細無遺的訊息可以即時傳達遠方,不再局限於感應裝置的範圍內,或必需處於同一幢建築物之內。

3. 反應更即時、多變 (Just in time variable response)
強大的電腦運算容量和速度,讓大量的數據可以同時接收和處理,可按不同的情況,作出極快速的抉擇,反應不再是固定和單一的,即使複雜如無人駕駛,需要偵察多變的路面情況,也可作出即時的反應。

4. 在非結構性資料中看見大現象和方向 (Understand the less structured, seeing big picture)
昔日電腦運作,需要準確的資料輸入,只能理解有結構、精準的資料,一切非黑則白。今天,網上大量資料流通,電腦又有能力、有容量去解構,縱使資料模糊及有缺陷(Raw Data),也可以以量補質,在"灰"色地帶中,洞悉一些潛在的情況和方向。
這方面,Victor 有個很好的比喻,他把機電設備上很清晰的數據如Key Performance Indicator (KPI) 比喻作西醫斷症,把能解讀一些較模糊徵狀的,比喻成中醫,有能力、夠經驗的醫師,即使沒有百份百準確無誤的資料,也能看到大現象,也能解讀問題,並加以處方。

這讓我想起Roger Martin 的書The Design of Business, 當中提出知識漏斗 (Knowledge Funnel)的概念,昔日的知識,一切要歸納為簡潔無誤的算式或非黑則白的道理(Algorithm),但大數據讓我們在謎團中看到一些有啟發性的現象(Heuristic),而設計本身的性質和過程,都需要處理許多黑白不分明的問題,所以在看大現象、做商業決定時,有一定的優勢。



5. 會學習,更人性(Highly intelligent and humanized)
強大的記憶系統及分析功能,也讓電腦可以在過去的檔案中學習,變得越來越聰明,在豐厚的記憶中學會辨識人和物,甚而學習非全理性的東西如幽默感等,蘋果的Siri就好像會和人開玩笑,使這冰冷的機器變得好像有感情、有人性。電腦不停的進步,也讓人擔憂有一天,科幻片中的人類和機器大戰,或會真的成為事實。

Cenique的產品IntelliSense,正好引證了上面的一些說法,它們開發的智能廣告板,不再像傳統廣告一樣單向地推介產品和服務,而是內藏有鏡頭,收集觀看者的資料,嘗試識別觀眾的類型:男或女、老或幼、單人或家庭,觀眾留意的內容,注視時間的長短,為客戶收集觀看者的資料和數據,甚至可因應觀眾的類型而改變題材,務求發揮廣告板最大的效用。


就這個,在坐的都有點懷疑,得到的資料是否準確無誤,因為大家明白,今天的科技,在視象識別能力方面,仍然遠遜於人眼。但Cenique 的Kalun解釋,雖然數據非百份百準確,但已有七成的準繩度,相比昔日完全沒有數據的「零」,已是一個非常大的進步,這點說起來又的確很有道理。

這些客觀改變,在建築上又有甚麼實際效益呢?

1. 資源的更有效利用 Optimization of Resources
建築要用上人類許多資源,土地、空間、能源、材料、水源、甚至是人的時間。當中,能源是一大範疇。Victor 解釋: 要達到好的能源效益,不礙乎是做好供求的配對,首要準確識別需要,然後適時適量控制供應,讓能源用得其所。現在已有大量提高能源效能(Energy Optimization)的應用軟件及系統,嘗試做好這方面的配對,但許多時,能源的浪費都源於錯誤地放置感應系統,接收了不恰當的環境數據。
除了機電系統,外牆設計也非常關鍵,如何讓幕牆變得更聰明,如會追蹤太陽的擋陽設備或太陽能板,按室外條件"呼吸"的智能幕牆等。

電梯方面,將要往相同樓層的乘客分組編排共坐一電梯,如Schindler 的Miconic 10已不是新鮮的事物,但用在超高層時,問題便更複雜了,新鴻基的Steven便分享了九龍站國際商務中心(ICC)的例子,一幢ICC已有20000人,加上流動人口,高峰期可達30000人,大廈為增加電梯的效率,減低電梯佔用的空間,使用了大量雙層電梯,但要避免上層或下層的客人困在電梯廂中,等待另一電梯廂中的客人出入電梯,便要利用智能軟件,準確配對上下層乘客的目的地,讓上下車同步停頓,減少乘客不必要的等候。

雙層電梯現已司空見慣,但兩架獨立的電梯轎廂,在同一個電梯槽中運行,我第一次聽到時,覺得匪夷所思,想像有兩台火車在同一路軌上運行,有時甚至逆向而行,當中需要的智能運算和控制,要多精準無誤才不至出現意外。



另一個例子,便是消防疏散樓梯的設計,最近在Arup University 的活動上,聽到消防工程師如何做智能消防疏散樓梯設計,模擬遇上火警時,人們如何疏散,只要能準確偵察疏散樓梯的使用,並作最有效率的分配,又或讓電梯可以在火警時仍然安全運行,相信可以減省了不少樓梯的面積。

除了這些機電設備,新的科技提高了空間的使用效率。Airbnb 讓空置的民居或房間可以暫時成為旅館,通過有效的配對,釋放出許多浪費了的空間,帶來了新的共享經濟(Sharing economy)。這也是我的小創科企業在探索的方向,讓高密度城市中的空間,更好的利用。

2. 方便 Convenience
Steven 剛從深圳回來,便和我們分享了他在深圳停車的方便,他不單可以在手機上預知鄰近停車位的位置和數目,停車庫會自動識別進出的車輛,更可全程在手機付款,甚至違例泊車,繳付罰款也可在手機上辦妥。
這種無懈的系統整合Seamless Integration,為市民帶來很大的方便,且讓人省卻不少時間,正是許多城市邁向智能城市(Smart City) 的重要目標。

3. 安全 Safety and security
身上的八達通,各種軟件、應用程式預埋的Cookies,無處不在的閉路電視、鏡頭,都紀錄著人們的一舉一動,今天要犯法而不為人知,相信一點也不容易。
但所有事情都有正反兩面,當我們在享受著上述種種好處的同時,我們個人已差不多全無私隱,無時無刻,每個人都在被監控著,正所謂"Big brother is watching"。我在Google做搜尋時,它總預知著我的要求,對自己的興趣、習性,都好像瞭如指掌,有時真感到有點不安。

在科技應用方面,嘉賓不約而同,都認為香港在這方面是挺落後的。公私營機構,許多口說支持創新科技,現實卻非常保守,許多都不願身先士卒,冒險起用新的產品或服務,要等別人用過後,證明安全無誤才敢使用。當有新科技服務的出現,如Airbnb, Uber 等,顛覆著傳統行業的經營環境時,為避免與反對者衝突,都寧願犧牲市民的方便,採取壓止的做法。相對鄰近城市如深圳、星加坡等,都會主動修改法律,重新調整新舊行業的經營環境,又或補貼受害者,以求讓市民享受到科技帶來的好處,讓城市可與時並進。

今天,許多科技都已相當成熟,但卻未能普及,問題都不在科技本身,而是其他的人為因素,如法律追不上、人們的習慣、對新事物的抗拒等。香港今天的政治環境,更是令人擔憂,世界急速在變,我們卻在不停內耗,自拖後腿,難道不明白不進則退嗎?

不過,我深信時代的巨輪是無法逆轉的,當新科技為人們帶來更大的方便,創新的便會漸成為基本的,建築亦會隨著科技不斷的進步。當年勒·柯布西耶(Le Corbusier) 說"房子是給人住的機器 (A house is a machine for living in)", 怕不用多久,我們要改說,"建築就像有智慧的生物(A building is like a living being)".