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傳感器之城

2060年

怎樣才能做到防患于未然，解決基礎設施出現的問題？不論是道路、電廠、還是公共建筑物，Lumumba Ewesa對他所在城市的基礎設施了如指掌。這些基礎設施均實現了聯網并配備了無線傳感器，這些傳感器能夠提前識別出潛在危險，及時向他發出通知。然后，他的團隊將利用微型無人機來評估現場情況，并制定響應計劃。接下來，將利用快速成型制造技術，逐個制造出更換部件。

2060年，非洲的一座大都會。Lumumba Ewesa的工作是監管這座城市的所有基礎設施。傳感器將在故障真正發生之前，實時向他報告初露端倪的問題。時移世易，如今，幾乎一切都已不同于他父輩的時代。

“給我，那是我的！”Kijana Ewesa扯著嗓子大喊道。轉瞬間，他和小伙伴Karabo扭打起來，他們搶奪的對象——一個拳頭大小的木雕象——掉到了干枯的草地上。隨即兩個男孩就被激起的褐色塵土所淹沒。這不是他們*次為爭奪這個西非欖仁木雕象而打架，這個小木象是他們為數不多的幾個玩具之一。正因如此，它的兩顆象牙早已了無蹤影。

近50年后的今天，Kijana來到他兒子Lumumba的辦公室參觀。兩人站在一棟外觀別致的六邊形玻璃大廈內，在這里，Lumumba想向他的父親展示他是如何對這座城市的所有基礎設施進行管理的。幾乎一切都不再是Kijana兒時記憶中的模樣。Kijana說：“簡直難以相信過去這里只是一片零星散落著幾座棚屋的廣闊草原。”全景式落地窗外的景象非常真切。沒有一丁點跡象顯示這里曾是一片人煙稀少的廣闊地帶。如今，映入他們眼簾的是鱗次櫛比的高樓大廈，光潔的玻璃幕墻在非洲灼熱陽光下閃爍著耀眼的光芒。高聳的摩天大樓散發出濃郁的大都會氣息，帶有巨形玻璃窗的工業廠房取代了鄉間田野。

點綴在這些鋼筋玻璃建筑之間的是打理得當的公用場地。Lumumba辦公室的玻璃墻外，一株垂楊柳正隨風搖擺它的茂密枝條。短短50年前，這種喜水植物在這*本無法存活，但如今，歸功于智能供水管網和海水脫鹽技術，它成了這座城市較常見的樹木之一。半個世紀過去了，這里發生了天翻地覆的變化。只有明媚的陽光和地平線上連綿的群山，依然是Kijana童年時的樣子。

玻璃桌面反射的陽光令Lumumba瞇起了眼睛。雖然身在辦公室，但他必須密切留意這座大都會的每一個角落，哪怕是最偏遠的角落，因為他是城市基礎設施主管部門的負責人。他的任務是保證及時修補道路、鐵路線或電廠等受到的任何損壞，以免發生停工或事故。控制中心就是他的辦公室。

年邁的Kijana笑著說：“50年前，很容易就能掌握所需維修的基礎設施的大致情況。”這也難怪，因為那時候，這座城市只有100座鐵皮屋頂的棚屋和一條人行小徑。Kijana會修理破漏的屋頂、加固搖搖欲墜的墻壁、織補撕裂的漁網。他只在東西壞了之后才動手修補。他好奇地問道：“如今不一樣了，是吧？”Lumumba回答說：“是啊，如今我們要在城市基礎設施實際發生缺陷和損害之前，檢測出隱患。”

Kijana望著兒子，目光中充滿了疑惑。Lumumba沖爸爸笑了笑，從褲兜里掏出了他的“可視通信器”。這是一個透明的裝置，如同一張毛氈一樣又薄又柔，它是Lumumba的“第二大腦”。他半瞇著眼啟動了這個裝置，它立即在辦公室的玻璃墻上投射出城市基礎設施的監控程序。Lumumba解釋道：“鐵路線、道路、隧道、公共建筑物和電廠，所有這些基礎設施都配備了無線傳感器并實現了聯網。我們持續不斷地實時監控其可用性。”

投影閃閃發亮。控制系統當前顯示了三條消息。Lumumba指著窗口道：“中間這條消息最緊急。”一輛無人駕駛電動巴士的傳感器，檢測出車輛的自動制動系統出現缺陷。位置是在EW6 SX8，距離海岸約200米。Lumumba無比自豪地指出：“定位原理很簡單：整座城市被劃分為細粒度坐標網絡并與傳感器相連。我們可以在幾毫秒內確定故障位置。”

沉默片刻，Kijana生氣地說：“一輛行駛中的巴士剎車有問題？而你卻無動于衷地站在這里什么也不做？”Lumumba哈哈大笑道：“別擔心！我們的傳感器不僅能檢測出缺陷，而且還能預測缺陷。這輛巴士的制動系統依然能*無缺地工作。缺陷將在從現在起運行約10小時后發生。”Kijana無言以對。

Lumumba的維護技師小組負責維修事宜。歸功于一個配備了攝像頭的微型無人機機群，維護小組可以實時查看這座城市的每一個角落，從而全面了解當前的缺陷情況。像蜻蜓似的，這些無人機悄悄飛過城市的每個角落，對目標進行拍照，仿佛工程師就在現場。Lumumba的小組已經在為這輛巴士裝配備件，并且開啟了三維打印機，以制作個別復雜組件。Lumumba說：“因為我們可以在故障實際發生之前檢測出隱患，因此，我們僅需數量很少的專家。不妨把我們想象成一家醫院，我們只需要一個預防醫療區，而急診室的醫生則幾乎無事可做。”

現在，投影將他們的注意力引向了下一個問題。在位于市中心的AC4 SX4，利用光信號來管理電動汽車流的智能路面有一大片需要換成新的。一個測定裝置報告，這片路面的亮度已經變得很暗。而最后一個問題，Lumumba必須派工程師前往位于城市南部的TF7 SP2，因為兩個星期內，一臺風電機組的發電機將發生故障。“簡直不可思議！”Kijana驚嘆道，他被眼前的一切深深震撼。

突然，從隔壁房間傳來的孩童吵鬧聲，把這兩個男人從沉醉中驚醒。Lumumba抱怨道：“又是我那兩個兒子！不好意思，我得去管管。”Kijana回答說：“去吧，真是瘋狂，我們可以把人跡荒蕪的草原變成富饒的綠洲，可以在城市基礎設施發生故障之前未卜先知，但我們依然無法創造出不會吵鬧的孩子。”Lumumba聳聳肩。他背后的架子上，有一個小小的木雕象。它的象牙早已了無蹤影，但一直沒有人騰出時間給它重新裝上一對象牙。

基于云計算的交通應用

Sabine P.要遲到了。她正在柏林的Kurfürstendamm大街附近，她必須在15分鐘之內趕到位于柏林市中心的Hackescher Markt，參加一場會議。盡管兩地相距僅7公里多一點點，但是，在這座忙碌的城市里，哪怕是對道路了如指掌的人，也幾乎不可能快速穿越這段短短的距離。盡管Sabine來自科隆，在這里人生地不熟，但她一點也不擔心，因為她的智能電話上安裝了一款她的交通服務提供商——亦即她常用的汽車共享公司——提供的應用程序。不論身處哪座城市，Sabine都能通過這款應用，沿著較快捷的路線前往目的地。除包含所有相關公共和私營交通系統的信息之外，這款應用還考慮了當前的交通狀況。Sabine只需輕觸手機，屏幕上的地圖就能顯示她當前所在的位置。這款應用從基于云計算的交通平臺獲取交通信息，這些數據時刻更新。Sabine的手機屏幕顯示了有關交通狀況、泊車位、出租車、汽車共享車輛、租賃自行車，以及公共交通系統的車站和發車時間等的新信息。簡而言之，提供了所有可供她選擇的交通服務信息。她輸入目的地，然后，這個云計算交通平臺中的應用計算出，在當前的交通狀況下，哪種交通工具能以較快的速度將她帶到那里。手機屏幕出現了三條建議。Sabine選擇了*條建議，這條建議讓她首先租一輛自行車。離她最近的自行車租賃站只有20米遠。從這里，Sabine應當騎自行車到通勤火車站，并搭乘下一趟火車前往柏林市中心。然而，如果Sabine騎得快，那么，她能在短短20分鐘之內趕到Hackescher Markt。抑或，她可以在附近向一家汽車共享公司租賃汽車。然而，應用顯示，如果Sabine選擇最近的路線，那么，通往其目的地的大多數街道都處于擁堵狀況。因此，驅車前往需要花35分鐘時間。于是，她按了一個鍵，租賃自行車。她的智能手機上顯示了開鎖碼，她立即奔向自行車租賃站。她還沒騎上自行車，相應的火車票就發到了Sabine的智能手機上。她能通過交通服務提供商，支付一切交通服務的費用――“云計算交通平臺”能夠在不同服務提供商之間結算費用。一路順利，其他與會者甚至比她晚到了5分鐘。他們致歉道，“不好意思，遇上堵車了。”交通服務可以被輕松集成到現有應用中！這些服務是由西門子基礎設施與城市業務領域專家所創建的“云計算系統”提供的。交通和物流集團的Steffen Schäfer負責開發這個平臺，他解釋道，“我們的客戶包括公交系統運營商、汽車共享公司、區域管理機構和市政府。”在開發和實現這個系統的過程中，專家們得到了來自西門子中央研究院云計算項目組的幫助。這個項目組正在為基于云計算的應用制定跨領域的發展戰略，為其技術實現奠定基礎。立足云計算，西門子開創了許多新的商業模式，這個平臺便是一個例子。這款產品是一個綜合交通平臺（IMP），客戶則是通過其自有應用，在這個平臺上提供其產品（亦即交通服務）的企業。事實上，一些交通服務企業早在多年以前就已經開始使用這種應用。Schäfer解釋道，“交通服務企業和汽車共享公司不需要新開發應用來裝載到這個平臺上。這項服務十分靈活，這些企業可以通過其合作伙伴的云計算交通平臺后端系統，輕松實現連接。”對企業而言，其優勢在于，云計算交通平臺允許服務提供商相互之間聯網。Schäfer說：“這樣一來，譬如，用戶可以使用汽車共享應用來買地鐵票。”這個平臺還提供了軟件來處理不同企業之間的賬務結算。原則上，整個系統也能在常規服務器上運行。但云計算交通平臺的優點顯而易見，因為在早晚高峰時段，城市交通流量和有關交易數量是平常時段的10倍。在德國，圣誕節前夕和學校開始放假時，交通量也會激增。這些時候，同時趕往機場或火車站的人比平常多得多。天氣情況也會影響IT交易數量，譬如，冬天來臨時，為了提供信息、預定酒店、或為各種交通工具和付款等而進行的IT交易將大幅增加。在這種時候，必須提供在其他時候大多派不上用場的充足的計算能力。只有云計算系統能保證如此快速地實現靈活擴展。這個平臺的另一個*性是，西門子只一心一意提供這個交通平臺。所有純粹與IT有關的服務，則是從專業公司購買的。Schäfer說：“這樣的話，我們就能始終使用*、優質的技術。”