鑒於經濟日益數字化和知識化，2014年，在總理李顯龍的推動下，新加坡提出了」智慧國家計劃「，擬建設覆蓋全島的數據收集、連接和分析的基礎設施及作業系統，從居住、交通運輸、國民健康到政府服務等多個層面提供更好的公共服務。其中，在居住層面，智慧市鎮概念被推出，旨在組屋市鎮的規劃、開發和管理中使用科學技術，為居民創造更宜居、高效、可持續和安全的居住環境。
本文將從智慧組屋城市框架的介紹入手，結合2020年落成的榜鵝北岸智慧組屋，分享新加坡智慧市鎮的規劃經驗。
智慧組屋市鎮框架
建屋發展局於2014年9月發布智慧組屋市鎮框架，以宜居性、高效性、可持續性、安全性為目標，提出通過智慧規劃、智慧環境、智慧地產、智慧居住和智慧社區五個關鍵層面實現」智慧國家計劃「。
新加坡智慧組屋城市框架
智慧規劃
良好的規劃和設計有助於在居住市鎮中營造優越的環境。而明智的規劃可以進一步增強規劃的工作力度和效率，使用計算機仿真和數據分析可以幫助規劃人員和建築師更深入地了解環境條件如何與市鎮，街區和建築物的布局和設計相互影響，使公共組屋改善其規劃、設計的方式，並獲得最佳且具有成本效益的解決方案以實現可持續發展目標。
集成環境模擬器是一個很好的例子，作為「協助決策的工具」，它幫助規劃人員在組屋市鎮中引入新的可持續發展功能時進行深度的分析。例如，使用3D城市模型來模擬城市微氣候條件（例如風量，溫度波動和太陽輻照度）之間的相互作用，以及它們對周圍環境的綜合影響城市景觀。
集成環境模擬器分析
除城市微氣候，它還能夠評估各種舉措的有效性，例如，LED照明，太陽能，天空和垂直綠化，雨水收集、再循環，廢物收集等，並就這些舉措的最佳組合做出決策以實現可持續性以經濟有效的方式實現目標。
智慧環境
建屋發展局利用傳感器實時監控組屋市鎮，以創造一個「智慧環境」。這些傳感器通過捕獲有關環境因素（例如溫度和濕度）的實時信息，並根據信息隨時調控公共設施，為居民創造一個更加愉快的環境。
智慧環境實時監控系統
例如，當達到一定溫度和濕度閾值時，可以觸發位於公共區域的智能風扇。調節風扇速度以提高居民的熱舒適水平，同時減少能耗。
智慧地產
為了改善房地產服務，建屋發展局利用智能技術來收集和分析數據，通過集成，管理和分析來自各種來源的數據來幫助改善房地產服務，以幫助優化維護周期和預防問題。
例如，藉助傳感器收集的數據，我們可以更好地了解常見便利設施的使用方式。這些模式的變化可能意味著潛在的問題，通過檢查這些設施或配件，並迅速解決發現的任何問題，在給居民帶來最少麻煩的情況下解決問題。帶傳感器的智能照明系統和和智能氣動廢物輸送系統是智能地產的重要實踐。
智慧地產應用
a）智能照明系統
安裝在公共區域的裝有傳感器的照明設備可以幫助建屋發展局了解人流狀況並優化照明條件。將很少或沒有人流量的公共區域的照明減少到30％，從而有可能將能源消耗減少多達40％。
b）智能氣動廢物輸送系統
通過附有傳感器的智能氣動廢物輸送系統，建屋發展局可以監控廢物的處置方式和數量。通過分析數據，可以改進廢物箱的設計，並根據收集的廢物量改變廢物收集的頻率。這可以幫助優化廢物收集所需資源的部署。
智能氣動廢物輸送系統工作原理
智慧居住
建屋發展局在最新一代的組屋中提供數字基礎設施，為智能家居鋪平道路。居民可以通過利用商業公司開發的智能家居應用程式，改善組屋節能效果，並使他們能夠在家中舒適地訪問醫療保健等服務。商業公司可以為智能家居開發的一些潛在應用包括：
智能居住基本工作原理
a）智能老人警報系統
藉助家庭中具有數字功能的基礎設施，商業公司可以為希望監視老年親人以確保他們安全的家庭開發智能老人警報系統。放置在公寓中的傳感器可以幫助監視老年人的活動，如果檢測到不規則運動（例如，如果一段時間內未檢測到任何運動），則將向護理人員發出警報。該系統還可以包括一個緊急按鈕，以便老年人可以在需要時迅速提醒護理人員和家人。
智能老人警報系統工作原理
b）家庭能源管理系統
在家庭能源管理系統的協助下，居民可以隨時隨地監視其能耗模式，並實時管理其家用電器，並有可能減少其能源消耗。2013年在榜鵝進行的為期一年的試點研究表明，該系統有助於將居民的每月能源消耗降低20％。
家庭能源管理系統工作原理
智慧社區
除了硬體基礎設施的配置之外，建屋發展局還計劃利用數據分析和信息與通信技術更好地了解和吸引居民，增強社區聯繫力度，並賦予社區更大的自主權。例如，通過共同創造生活環境有關購物，生活方式和偏好的匿名數據，規劃滿足居民需求的商店類型。並且，居民還可以利用移動應用程式與鄰居互動，營造更為活躍的社區。
案例：榜鵝北岸智慧組屋
榜鵝北岸智慧組屋效果圖
2020年，首批具備智能設施和永續智能設計的榜鵝北岸組屋落成。截至12月中，大約85%的住戶領取了房屋鑰匙。
榜鵝北岸組屋智能家居示意圖
作為首批配備支持智能家居解決方案基礎設施的政府組屋，居民可以在啟用智能功能的家庭中安裝智能應用程式，例如家庭能源管理系統和老人監控系統。同時，在榜鵝北岸住宅區的這1400個單位中，均配備有智能家居的大腦——智能電源插座和高科技配電板。這意味著幾乎所有連接到電源的設備，例如燈，風扇，咖啡機和攝像頭等，都可以通過移動應用程式進行控制。其中，高科技配電板還將嵌入智能電錶，以使居民能夠監控每台家用電器的能耗
榜鵝北岸智慧組屋數據收集應用示意圖
除了組屋內部，建屋發展局還利用榜鵝北岸住宅區公共走廊上放置的運動傳感器收集的人類交通數據，戰略性地建立人流量大的社區網絡空間和設施。該數據集將與社會行為調查數據合併，以幫助更好地進行市鎮規劃。
另外，建屋發展局還與電信公司StarHub，科技公司Sentient.io和IBM合作，開發開放數據共享平台。藉助這個共享平台，應用程式的開發人員可以挖掘數據來創建應用程式，例如用於商場導航或預訂燒烤爐等設施的應用程式，甚至會收集居民的生活方式偏好以計劃社區聯誼活動。
結語
榜鵝北岸智慧組屋效果圖
數據存儲庫有助於提供更科學的分析，以促進更好的市鎮規劃和建築設計，並幫助改善房地產管理。在智能組屋城市框架下，新加坡的組屋市鎮建設與時俱進，將更多智能科技引進組屋區，延續公共住房特色，打造更加宜居、高效、永續發展的市鎮。
