歐盟智慧城市案例–葡萄牙 P LAN IT

一、基本資料與使用需求

如圖 3-17，位於葡萄牙北部佩雷德斯(Paredes)的生態城市「普蘭尼特谷（PlanIT Valley）」的建造，可謂智慧低碳生態城市的先鋒，耗資 190 億美元，為葡 萄牙政府所關注的重點建設項目。2010 年底正式破土動工，2013 年將完成第 一期示範區，預計 2015 年全部打造完成，屆時將有 22.5 萬居民進駐。該城 市的開發公司 - Living PlanIT，是一家以研發未來城市科技為導向的公司，

此專案計畫旨在運用占地 4,000 英畝 (17 平方公里)的 PlanIT Valley 作為研 發根據地。結合微軟、思科、日立、德意志電信等科技巨擘聯手打造，透過 智慧住宅與建築物聚落的聯網，使此城市成為智慧住宅尖端解決方案的試點。

而此城市也獲得 2012 年世界經濟論壇的科技先趨獎 (World Economic Forum Technology Pioneer 2012)，因此頗值得深入了解。

圖 3-17. PlanIT Valley 的地理位置與城市意象 [16]

Living PlanIT 是一家新興私營企業，專門從事永續城市中的創新商業模 式研發。創辦人 Steve Lewis 及 Malcolm Hutchinson 挾著在軟體業與科技業的 背景，對照綠色城市與智慧城市發展的需求，尋找出大規模房地產開發的可

變性。公司的經營管理團隊 Living PlanIT S.A. 曾榮獲 2009 年世界投資會議 (WIC)獎，被譽為「歐洲最佳高科技外資投資計畫」。Living PlanIT S.A. 組 成成員兼具市場開發、科技智財、經濟、社會、技術開發等專業及投資者，

公司成立於瑞士尼永(Nyon)，在葡萄牙、新加坡、美國、英國都有開發計畫 正在進行，目前主要營運總部在葡萄牙波爾圖(Porto)，該公司為智慧感測網 路化城市提供技術模型、策略方針、工具和服務。它促使許多大公司能針對 城市開發進行合作，為環境創造更大的效率和永續性。Lewis 曾是微軟 .Net 團隊的最高執行長，他們主要訴求包含兩部分：(1) 透過在葡萄牙所建構的 智慧生態城市原型推展到全世界；(2) 將營建產業轉型成為 21 世紀應有型態。

他們期許營建產業能如同電腦產業所具有的原始設計製造(ODM)、模組建構、

即插即用元件一樣，能從型錄訂購並插入城市的運作系統中。

Living PlanIT 模式中主要的經濟推動引擎在於沿用來自高科技業的夥伴 通路策略。以房地產作為建立城市永續科技的展示賣場，預計此一科技在未 來 20 年能帶動 3 兆美元的全球市場。該公司以 PlanIT Valley 一案為出發，

從願景勾畫、通路夥伴聚集到與當地政府協商，目前整個開發案已進行到實 作階段。

二、低碳城市的智慧化維運策略

Living PlanIT 主要鎖定下列三方面的科技優勢作為發展目標，其願景在於以 積極手法參與都市營建與維運的各層面再造工程。所規劃的技術創新包含：

•都會運作系統 (Urban Operating System)：透過一個整合式軟體環境以統 籌管理都市中所有的系統及服務。「都會運作系統」為城市運作骨幹，

全市交通流量、能源消耗、用水、廢棄物處理等資訊，將透過感應器連 結到「都會作業系統」，協助居民隨時掌握水足跡及碳足跡等綠色資訊。

•營建平台 (Xtreme Construction Platform)：運用汽車與航太製造業已廣泛

建立的技術，進行營建流程再造。此計畫將根據模組設計、自動化、先 進材料、感測器的廣泛運用、物流最佳化等，進行營建平台的建立。

•感測網路技術(Sensor Network Technologies)：此技術的開發能方便感測器 的裝置遍佈全市，並使系統能監控及提供資料傳送到「都會運作系統」，

以便於進行遠端自動控制。

PlanIT Valley 發展的核心概念在於將城市規畫、建築物設計及都市生活的所 有流程及系統進行全面性的再造工程。其主要目標在於降低都市所需耗費的 資源、增加所建造環境的機動性與調適性，使都市在建立之初即確立一個不 產生營建廢棄物的流程。PlanIT Valley 透過營建及維運流程的創新，預期營 建費用將較傳統的建築物節省 30~40%，且營造工期將較傳統上快 30~50%，

並能導向更高的品質。基於創新材料與創新設計的運用，建築物維運成本也 將明顯地降低。

如圖 3-18，智慧生態城市綜合了以人體為模仿對象的仿生功能，所發展的環 保節能策略如下：

[1] 如同人的大腦與神經系統，中央處理器透過感測網路來收集數據，控制 整個城市的能源生產、水處理和廢物處理，使該城市擁有新陳代謝的能 力。每棟建築內的感測器會量測室內溫、濕度和能源使用狀況，所有資 訊都將即時傳到中央「大腦」進行最優化處理，包括太陽能光電設備和 風力渦輪的發電量、水資源的使用情況、排放廢水量等資訊。

[2] 如「腎臟」一般，PlanIT Valley 透過綠屋頂的植物蒸發水分降溫，並吸 收雨水和污染物。廚房中水被收集起來沖洗馬桶，而雨水則被儲存起來 灌溉綠屋頂。城市中央公園中的生態水池將使用蘆葦、竹子和其他植物 來過濾水。一旦植物長大可用來製造生物燃料，同時栽種新植物來取代 它們。

[3] 網路攝影機如同城市的「眼睛」，圖 3-19 即為一稱為 Find My Child「找 到我的小孩」的應用服務 App，如果有小孩走失，應用服務將幫助父母 鎖定孩子的方位。並將其配備在電腦終端或智慧手機上，居民也可以使 用該系統發現公園的所在位置。建築物的感應器將自動偵測失火，並透 過照明和警鈴系統指示住戶逃生路線；同時，消防局將接獲通知派車，

而路面交通號誌系統也會配合，讓消防車盡快趕赴現場。

圖 3-18. 智慧生態城市的環保節能策略 (資料來源：英國每日郵報)

圖 3-19. Find My Child 失蹤兒協尋應用服務 App [21]

[4] 如同城市的「胃」一樣，PlanIT Valley 廢物回收率達到 80%。一些厭氧 消化池、生質反應器，將垃圾變為生物燃料、肥料或工業用品。人類製 造的廢物和有機廢物將被用來發電，並產生一些副產品，例如：氨基酸 和維他命 B12，可賣給藥廠。垃圾場中的鋁也可以被提煉出來，用於工 業化學反應中產生氫氣，或作為汽車燃料使用。

三、特殊智慧材料與技術

[1] UOS™都會運作系統：提供了以軟體為基礎的彈性即時控制、上位監控、

資料擷取及生命週期管理。其所具有的即時與歷史資料分析功能，再加 上全方位的服務導向架構應用服務程式(SOA API)，可簡化建築物中進階 資料所引發的各種以設備控制為主的應用運行。UOS™能改善城市能源管 理、交通、健康照護、教育及日常生活的各個面向。UOS™鎖定兩大物聯 網的子市場：(1) 智慧城市開發及活化–不論是新市鎮或舊市區更新計 畫，都將需引進越來越多的智慧與永續建築基礎設施。(2) M2M 硬體設 備間的溝通–從智慧手機到智慧交通工具、自動化機械設備及無線感測 (motes)，各種連網設備、嵌入設備與行動設備正串連起廣泛的互動及遠 端控制，其影響範圍無遠弗屆。在節能改善方面，透過都市的 OS 平台，

能源管理、再生能源、水資源與廢棄物管理都將整合在 Living PlanIT 設 計與管理系統當中。

[2] 行動裝置的應用服務程式：UOS™也像 Windows 或 Apple 的作業系統一 樣，可支援各種規模的公私企業單位透過應用服務程式(APPs) 來流通各 項創新服務，使個人智慧型手機也能連上該作業系統，供市民管理和控 制家用電器裝置及能源系統，為市民大眾增加許多城市新生活經驗的機 會。行動應用服務(Apps)將協助居民進行環境中各方面的管理與溝通。

[3] 「地點應用程式」(PlaceApps)：UOS™也提供一系列的資料及應用服務，

透過稱為「地點應用程式」(PlaceApps)的協助，可協助建築物及城市具 有位置及情境的感知能力。這使服務開發者可在此基礎上快速精簡地建 構應用程式並傳送給民眾、政府單位、服務供應商、房地產開發商及維 運人員使用。而所蒐集到的城市資料也形成為一種新型態的城市整合公 報- One Urban Report™，所有參與者可在此報告中獲取正確的財務與非財 務(環境、社會、政令) 各項運作成果資訊及兩者之關聯性。使政府當局 及市民都能在財務、環境、人力資源的管理上做更好的決策，以促進永 續城市的實現。

[4] 可程式化的建築物立面控制：基於上述強大的後端支援，如圖 3-20，此 一平台可為城市戶外景觀創造了多元的面貌與彈性變化，建築物外觀可 依情境需求成為大型廣告或城市佈景，甚至可透過 flexi-block 模組編排 立面的樣式與材料組合。

圖 3-20. 可程式化的立面外觀控制 [16]

[5] 室內空間智慧模組：如圖 3-21，Living PlanIT 也提出了許多居家及工作 的智慧空間構想，其所勾畫出嵌入空間中的設備包含 - 空間輻射暖房系 統、自動燈光感應系統、智慧遮陽系統、遠距實境、即插即用互動桌、

結合智慧感測互動智慧牆、牆面音響系統、廚房模組單元、辦公室個人 即插即用工作站系統、…等。

[6] 智慧化交通運輸：城市內的交通運輸工具將以新的複合材料製造，達到 輕量化及採用高效能電車或油電混合車為主。交通運輸效率也將擴展到 對尖峰用電需量的最佳化控制、增進車流順暢的調節性交通管理、輔助 性停車及緊急救援服務在車流中的優先性。

圖 3-21. 嵌入住宅及辦公空間中的雲端服務與智慧裝置 [16]