显著的全球气候变化要求城市环境能自给自足，能承受各种环境问题并迅速恢复。而许多城市的智慧解决方案正在走向不可持续性，其中包括进一步的电气化以及对互联网、物联网、大数据和人工智能的依赖等。本书探讨了智慧城市中的关键主题，包括真正的可持续性和所有城市所需的弹性、粮食安全与数字农业技术对可持续食品的作用、智能城市中新兴技术应用的安全、安保、数据管理和隐私问题、如何通过特定建筑运营的行为改变来实现能源效率等。
2016 年，在一本名为《智慧城市再生》（Smart Urban Regeneration）的书中，我撰写了一章《场所与社区意识》（Place and Community Consciousness）。之后，我收到了再写一章关于智慧教育的文章邀请。身处于全球化和气候变化的时代，深知教育不仅是培养学生，并且在为下一代提供解决新问题的方法上起着至关重要的作用，所以我接受了邀请并撰写了标题为《大学、人文与科学及智慧教育》（Universities, Art and Science and Smart Education）的章节。在这个章节中，我解释了为了解决复杂的城市问题，尤其对于我们未来的城市创建，多学科和跨学科的课程是至关重要的理由。我搜索了一些关于可持续性发展的项目或课程，这些项目或课程向学生传授了相关的方法。我对全球不同大学的智慧城市课程、项目和模块进行了回顾、总结和基准检测，并指出了与智慧相关的学科的兴起。在当时，全球只有十所大学有可持续或智慧城市课程。通过对这些课程及其主题进行仔细的研究以及元分析，我设计了一门名为可持续城市的课程。温莎大学工程学院委员会批准了我提交的这门课程，并将其提供给环境土木工程、机械汽车工程、计算机电气工程以及工业工程的硕士生（MEng，工程硕士）。从 2017 年1 月开始到 2019 年 1 月，我一直在教授这门课程。在为该课程准备教材时，我对智慧城市的不同方面及其可持续性进行了广泛的研究。随着自然灾害以及人为错误的频率和严重程度日益加重，在我看来，帮助下一代准备好如何面对气候变化的后果，不仅明智且十分必要。他们需要学习如何负责任地解决问题，具备相应的知识与技能，以能够在为地球考虑的前提下，设计出更加智能且更具可持续性的产品。当我的学生对不同的智能产品进行批判性研究并展开问题解决的思路时，我们意识到大多数智慧的解决方案并不是真正可持续的，而且更重要的是缺乏弹性的（resilient）。因此，尽管我们的城市和我们的舒适生活多了一些数字智能化，但这些产品并不一定能提高城市的弹性（resilience）a 或可持续性。正值其时，我下决心要编写一本关于此课题的书。2019 年，我分别在美国和欧盟找到了两个新成立的专业。一个是公共和国际事务学院下的智慧与可持续城市（Smart and Sustainable Cities）。我很高兴看到这门课程不仅跨学科，而且充分运用了公共和国际事务、城市事务和规划、政府和国际事务以及公共行政和政策中心等不同院校之间的合作。这意味着规划、政策和政治之间的结合，似乎是推动我们的城市走向真正概念上的可持续智慧城市所迫切需要的。另一个是伊拉斯谟世界计划（Erasmus Mundus）的联合理学硕士学位项目智慧城市与社区（MSc In Smart Cities and Communities, SMACCs），该项目由伊拉斯谟与欧盟计划支持创建，提供给英国、西班牙、比利时和希腊等国。因为规划与设计是能够塑造城市并帮助提高城市弹性、可持续性和生存机会的专业，所以我切实希望加拿大和其他国家的更多大学和院校也能意识到该课题的重要性，并将类似的课程纳入其提供的学术课程清单。
当我于 2019 年 2 月开始在约克大学城市研究所担任访问学者时，有几位学院成员表示了对智慧城市课题的兴趣。最终，我们在约克大学城市学院成立了名为智慧城市工作组的小组，并开始举行会议和研讨，邀请国际学者共同发表演讲。这个小组的重点工作是Alphabet 公司的项目（多伦多的人行道实验室智慧城市项目），研究智慧城市的大部分专家都专注在此项目上。几位来自荷兰的学者谈到了他们对算法规划的担忧，因为由谷歌之类的科技公司而不是专业城市规划者进行的这种规划，可能会成为城市规划的未来。我想要把目光放远，透过人行道实验室项目来观察问题，因为许多城市有迫切的需要去追求智慧城市的概念，以提高他们在全球和智慧城市排行中的等级和地位。2019 年 11 月，我正在为此书项目申请社会科学与人文研究委员会（SSHRC）的连接资助（Connection grant），以便我能够邀请国际学者到多伦多，在为期两天的研讨会上演讲，有机会见面交流观点，且最终合作撰写此书。这时发生了新冠疫情，所有跨国行程都被取消，我们开始居家办公，因而申请补助金已经没有意义了。新的工作形式无形中改变了我们的工作生活平衡，几位最初确认参与本书的学者身陷学习如何在线教学和准备数字教学材料之中，并因此取消了合作计划；有人甚至感染了新冠，病情严重，也只得取消合作计划。我只能寻找更多该领域的专业人士，并最终花了一年多的时间，找到了能够信守诺言按时交稿的敬业学者。虽然智慧城市是一个由科技巨头定义的概念作为一个平台，为他们的技术产品创造市场，卖给城市，并获得更多市民的数据又将数据出售给其他行业，但我们的规划者和城市官员必须意识到真正的智慧城市概念。正如我在《场所与社区意识》一章中所解释的那样，所有利益相关者都需要理解这一点。因此，我开始与各个领域的专家交谈，以了解是否有其他人的思路与我类似，最终找到了为本书做出贡献的专家，并得到了他们的宝贵见解。他们讨论了所谓的智慧城市为何不是实现可持续发展的解决方案的理由。现在的撰稿人有的花了一二十年的时间研究学习城市语境下的可持续性和弹性。我本人于 1999 年开始从事可持续建筑工作，并在我的建筑工程学硕士论文中设计了一座利用被动和主动能源系统的回声技术建筑（Echo-tech building）。我设计了一个回声技术与替代能源科技研究中心，包括一个利用风塔和太阳能电池组成的发电厂。我是在我国同行中第一个对建筑可持续发展进行思考的人。我的城市化博士论文的标题是《全球化（信息技术和通信）对全球城市的物理与概念方面的影响以英国城市伦敦为案》（The Effect of Globalization （Information Technology and Telecommunication） on Physical and Conceptual Aspects of Global Cities（Case Study of London, UK））。在攻读环境心理学理学硕士学位时，我探究了反思伦敦人认知地图中的种族背景、GPS 和交通模式（Reflections of Ethnic Backgrounds, GPS and Transportation Modes on Cognitive Maps of Londoners），并观察到使用一些常见技术（如 GPS 或电话导航系统）对我们的大脑在真实城市环境中的导航能力的影响。这样看来，纵使我长久以来一直在关注技术对于人类与建筑环境之间关系的影响，但依然不知道该影响的能力和程度。也许这就是我追问这些问题并进行更多研究的理由。我还在英国完成了一个为期三年的可持续城市化与交通的博士后研究项目。作为一名研究助理，我参与了英国的多个国家和地区的可持续发展项目。
主编：内金·米纳伊（Negin Minaei）
可持续城市主义学者，拥有城市规划博士学位、建筑工程师硕士学位和环境心理学硕士学位。她曾在英国皇家农业大学房地产与土地管理学院担任不同国家和地区项目的研究助理，并在多所大学教授建筑学和城市研究，在加拿大温莎大学她还教授了她设计的名为可持续智慧城市的课程。目前在加拿大约克大学城市学院担任访问学者。内金·米纳伊从2015年开始研究智慧城市，她的研究和写作兴趣涵盖了可持续发展和可再生能源、全球化、跨国主义和IT，涉及城市规划和建筑、多元文化主义、环境心理学、可持续能源、弹性城市、环境和亲环境行为、可持续智慧城市、可持续交通和认知地图。先后出版和撰写了具有广泛影响力的书籍和文章。
【译者简介】王静：哲学博士，同济大学人文学院教授，博士生导师，同济大学技术与未来研究院副院长，上海市人工智能社会治理协同创新中心研究员。研究方向：科技哲学，分析哲学，逻辑哲学，现代知识论。
周雪砚：英国爱丁堡大学语言学学士，英国邓迪大学应用编程硕士。在IT、制造业等方面有英汉互译以及日汉互译翻译经验。
缩略语／ i
前言／ i
致谢／ vii
第一部分
智慧城市发展、可持续性与弹性
第一章 可持续城市化：为什么我们必须改变迈向公正与尊重地球
及其居民的生活方式／ 3
1.1 引言／ 3
1.2 城市设计／ 7
1.3 旅行与交通运输／ 12
1.4 资源、废弃物与能源／ 14
1.5 粮食生产与安全／ 18
1.6 环境管理、道德义务与法律／ 23
1.7 循环经济／ 26
1.8 生活方式、选择与治理／ 28
1.9 结论／ 31
第二章 城市的弹性与智能之间的相互作用／ 34
2.1 引言／ 34
2.2 智能与城市的弹性／ 352.3 城市与数字化／ 38
2.4 吸取的经验教训／ 46
2.5 结论／ 48
第二部分
粮食安全与智慧城市农业／ 53
第三章 培育智慧城市：城市农业与智能技术的交叉点／ 55
3.1 导言：成长的城市／ 55
3.2 在食物与进步之间／ 57
3.3 城市农业／ 59
3.4 智慧：技术与城市／ 64
3.5 智慧城市中的聪慧／ 71
3.6 小小的收获／ 74
第四章 可持续食品：数字农业技术的作用／ 82
4.1 引言：数字农业技术／ 82
4.2 传统农业的商业模式／ 88
4.3 粮食不安全／ 91
4.4 环境管理／ 92
4.5 动物在可持续农业中的作用／ 975.2 可持续建筑／ 114
5.3 能源效率成为可持续建筑的主流／ 119
5.4 智能建筑技术／ 120
5.5 物联网／ 124
5.6 机器学习／ 126
5.7 人工智能／ 126
物联网已启用／ 128
5.8 软件即服务／ 130
5.9 生活即服务／ 131
5.10 数据隐私、安全与风险／ 133
5.11 结论／ 133
第六章 谷歌母公司 Alphabet 进军多伦多兴修重建：人行道实
验室设想中的智慧城市算法治理／ 140
6.1 引言／ 140
6.2 方法论／ 142
6.3 新社会秩序／ 142
6.4 作为私有治理的算法治理／ 144
6.5 人行道实验室多伦多项目：由算法规划和治理的城市／
146
6.6 作为资产的城市／ 150
6.7 结论／ 154
第七章 智慧城市中的未来运输与物流：安全与隐私／ 163
7.1 引言／ 163
7.2 方法论与分析／ 166
7.3 理论（综述）／ 168
7.4 结果与探讨／ 184
7.5 结论／ 195
结语／ 207
4.6 数字农业技术／ 99
4.7 循环经济中的数字农业：讨论与结论／ 105
第三部分
智慧城市、建筑环境和数据隐私／ 111
第五章 这种建筑是可持续的吗？运营能效与通过建筑运营
改变行为的追求／ 113
5.1 引言／ 113
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