鉴于经济日益数字化和知识化，2014年，在总理李显龙的推动下，新加坡提出了”智慧国家计划“，拟建设覆蓋全岛的数据收集、连接和分析的基础设施及操作系统，从居住、交通运输、国民健康到政府服务等多个层面提供更好的公共服务。其中，在居住层面，智慧市镇概念被推出，旨在组屋市镇的规划、开发和管理中使用科学技术，为居民创造更宜居、高效、可持续和安全的居住环境。
本文将从智慧组屋城市框架的介绍入手，结合2020年落成的榜鹅北岸智慧组屋，分享新加坡智慧市镇的规划经验。
智慧组屋市镇框架
建屋发展局于2014年9月发布智慧组屋市镇框架，以宜居性、高效性、可持续性、安全性为目标，提出通过智慧规划、智慧环境、智慧地产、智慧居住和智慧社区五个关键层面实现”智慧国家计划“。
新加坡智慧组屋城市框架
智慧规划
良好的规划和设计有助于在居住市镇中营造优越的环境。而明智的规划可以进一步增强规划的工作力度和效率，使用计算机仿真和数据分析可以帮助规划人员和建筑师更深入地了解环境条件如何与市镇，街区和建筑物的布局和设计相互影响，使公共组屋改善其规划、设计的方式，并获得最佳且具有成本效益的解决方案以实现可持续发展目标。
集成环境模拟器是一个很好的例子，作为“协助决策的工具”，它帮助规划人员在组屋市镇中引入新的可持续发展功能时进行深度的分析。例如，使用3D城市模型来模拟城市微气候条件（例如风量，温度波动和太阳辐照度）之间的相互作用，以及它们对周围环境的综合影响城市景观。
集成环境模拟器分析
除城市微气候，它还能够评估各种举措的有效性，例如，LED照明，太阳能，天空和垂直绿化，雨水收集、再循环，废物收集等，并就这些举措的最佳组合做出决策以实现可持续性以经济有效的方式实现目标。
智慧环境
建屋发展局利用传感器实时监控组屋市镇，以创造一个“智慧环境”。这些传感器通过捕获有关环境因素（例如温度和湿度）的实时信息，并根据信息随时调控公共设施，为居民创造一个更加愉快的环境。
智慧环境实时监控系统
例如，当达到一定温度和湿度阈值时，可以触发位于公共区域的智能风扇。调节风扇速度以提高居民的热舒适水平，同时减少能耗。
智慧地产
为了改善房地产服务，建屋发展局利用智能技术来收集和分析数据，通过集成，管理和分析来自各种来源的数据来帮助改善房地产服务，以帮助优化维护周期和预防问题。
例如，借助传感器收集的数据，我们可以更好地了解常见便利设施的使用方式。这些模式的变化可能意味着潜在的问题，通过检查这些设施或配件，并迅速解决发现的任何问题，在给居民带来最少麻烦的情况下解决问题。带传感器的智能照明系统和和智能气动废物输送系统是智能地产的重要实践。
智慧地产应用
a）智能照明系统
安装在公共区域的装有传感器的照明设备可以帮助建屋发展局了解人流状况并优化照明条件。将很少或没有人流量的公共区域的照明减少到30％，从而有可能将能源消耗减少多达40％。
b）智能气动废物输送系统
通过附有传感器的智能气动废物输送系统，建屋发展局可以监控废物的处置方式和数量。通过分析数据，可以改进废物箱的设计，并根据收集的废物量改变废物收集的频率。这可以帮助优化废物收集所需资源的部署。
智能气动废物输送系统工作原理
智慧居住
建屋发展局在最新一代的组屋中提供数字基础设施，为智能家居铺平道路。居民可以通过利用商业公司开发的智能家居应用程序，改善组屋节能效果，并使他们能够在家中舒适地访问医疗保健等服务。商业公司可以为智能家居开发的一些潜在应用包括：
智能居住基本工作原理
a）智能老人警报系统
借助家庭中具有数字功能的基础设施，商业公司可以为希望监视老年亲人以确保他们安全的家庭开发智能老人警报系统。放置在公寓中的传感器可以帮助监视老年人的活动，如果检测到不规则运动（例如，如果一段时间内未检测到任何运动），则将向护理人员发出警报。该系统还可以包括一个紧急按钮，以便老年人可以在需要时迅速提醒护理人员和家人。
智能老人警报系统工作原理
b）家庭能源管理系统
在家庭能源管理系统的协助下，居民可以随时随地监视其能耗模式，并实时管理其家用电器，并有可能减少其能源消耗。2013年在榜鹅进行的为期一年的试点研究表明，该系统有助于将居民的每月能源消耗降低20％。
家庭能源管理系统工作原理
智慧社区
除了硬件基础设施的配置之外，建屋发展局还计划利用数据分析和信息与通信技术更好地了解和吸引居民，增强社区联系力度，并赋予社区更大的自主权。例如，通过共同创造生活环境有关购物，生活方式和偏好的匿名数据，规划满足居民需求的商店类型。并且，居民还可以利用移动应用程序与邻居互动，营造更为活跃的社区。
案例：榜鹅北岸智慧组屋
榜鹅北岸智慧组屋效果图
2020年，首批具备智能设施和永续智能设计的榜鹅北岸组屋落成。截至12月中，大约85%的住户领取了房屋钥匙。
榜鹅北岸组屋智能家居示意图
作为首批配备支持智能家居解决方案基础设施的政府组屋，居民可以在启用智能功能的家庭中安装智能应用程序，例如家庭能源管理系统和老人监控系统。同时，在榜鹅北岸住宅区的这1400个单位中，均配备有智能家居的大脑——智能电源插座和高科技配电板。这意味着几乎所有连接到电源的设备，例如灯，风扇，咖啡机和摄像头等，都可以通过移动应用程序进行控制。其中，高科技配电板还将嵌入智能电表，以使居民能够监控每台家用电器的能耗
榜鹅北岸智慧组屋数据收集应用示意图
除了组屋内部，建屋发展局还利用榜鹅北岸住宅区公共走廊上放置的运动传感器收集的人类交通数据，战略性地建立人流量大的社区网络空间和设施。该数据集将与社会行为调查数据合并，以帮助更好地进行市镇规划。
另外，建屋发展局还与电信公司StarHub，科技公司Sentient.io和IBM合作，开发开放数据共享平台。借助这个共享平台，应用程序的开发人员可以挖掘数据来创建应用程序，例如用于商场导航或预订烧烤炉等设施的应用程序，甚至会收集居民的生活方式偏好以计划社区联谊活动。
结语
榜鹅北岸智慧组屋效果图
数据存储库有助于提供更科学的分析，以促进更好的市镇规划和建筑设计，并帮助改善房地产管理。在智能组屋城市框架下，新加坡的组屋市镇建设与时俱进，将更多智能科技引进组屋区，延续公共住房特色，打造更加宜居、高效、永续发展的市镇。
