倫敦是一座奇妙的城市。當你走在街道上，就成爲城市系統中的一個觸點，與城市互動，甚至能爲城市提供動力。
倫敦西田斯特拉特福德城購物中心鋪設的發電地磚，能透過人行走中腳步踩踏所產生的動力，作用到一種特殊的綠色橡膠地磚上，從而產生源源不斷的電能，地磚中間的LED燈因此被點亮。
這個腦洞大開的發明，來自於一個名爲坎貝爾·庫克的拉夫堡大學學生——現在是英國最有名的青年發明家。他發明的地磚，如今被應用到踩踏量較大的街區地段，除了點亮LED燈，剩餘95%的電能則會被存儲在地磚內的電池中，透過城市供電系統用於低耗能的應用。這種地磚還有防水功能，雨天和冰凍環境下都能工作，每塊地磚可承受上百萬次的踩踏，平均壽命爲5年。這項新技術也成爲服務倫敦和改善倫敦人生活的力量。
從另一個角度來看，它將人納入了城市系統，人和城市的基礎設施實現了聯通和互動。倫敦人的每一步，都在爲城市提供能源，這個事兒想起來都覺得有趣。而倫敦這座城市，也因此像升級了的系統，變得和之前有所不同。
城市成長法則
200年前，全世界只有3%的人口居住在城市。現如今全世界一半以上的人——超過35億——在城市生活。
如今，世界最大的600座城市，創造了全球一半左右的經濟產值。相應地，城市消耗的能源約佔全球總量的三分之二，排放的溫室氣體約佔全球總量的70%——儘管它們只佔地球表面積的2%。
氣候變化、自然資源稀缺、公共安全……層出不窮的城市問題，正考驗著人類。尤其在中國這樣的發展中國家，城市的發展速度與管理能力滯後形成的矛盾，將長期困擾著老城市、新城市。
8月25日，中國城市規劃界的頂級權威、同濟大學副校長吳志強在第7屆C21城市發展論壇上說，中國城鎮化發展到了一個轉型的必然的階段，這個轉型是什麼呢？就是從過去的靠體力的空間轉移的城鎮化階段——那隻能完成一個低級的城鎮化，進入了一個靠智力創新的發展階段。
吳志強說，中國城鎮化發展中最常見的困惑，是城鎮化率達到50%後何去何從？城市就像人的發育，中國的城市突然間長到了十七八歲，「骨架」長大了，「肉」長全了，這時候需要讀大學了，這就是非常重要的智力創新的城鎮化——中國城市也該讀大學了。
一個依靠智力創新的城市化，智慧化基礎設施是支撐城市發展的基石，其建設水準決定著智慧城市的發展前景。
2015年，西門子亞洲城市能力中心發佈《引領與超越：邁向未來可持續發展的深圳國際低碳城》研究報告，在這份報告裏，西門子描摹了一系列提供具體、可行和可量化的智慧化基礎設施，其中包括：在電網領域，建設高效的分佈式能源網路，輔以智慧微網優化；在建築領域，充分利用成熟的智慧樓宇技術和外牆保溫技術；在交通領域，加快公共軌道交通的發展，改善電動汽車的運營管理網路；在工業領域，透過設立明確的投資標準，提高傳動系統的能效並促進產業升級……
基礎設施建設正在有意無意的智慧化，西門子在智慧交通、智慧樓宇和能源管理、高效能源、水資源管理、可持續發展生態城市等方面的規劃和願景，描述了一個升級版的城市模型。
城市怎樣智慧起來？
城市，不僅僅是建築、交通設施和人的簡單彙集，而是相互作用的系統。
最近，美國國家氣象局在全國幾千輛客運大巴上裝備了傳感器，隨著巴士的行進移動，這些傳感器可以收集沿途所有地點的溫度、溼度、露水、光照度等數據，並立刻傳回國家氣象局的數據中心。
這樣的大數據採集每10秒鐘一次，每天傳感器要採集近萬個數據。透過這個方法，部署的汽車越多，人類就可以掌握大地上無數個點位上的實際溫度，天氣預報不再是「預」報，而會走向「實」報、「精」報。
同樣的道理，如果在郵政車上安裝傳感器，郵政車開到哪個社區，在投遞郵件的同時，還可以實時採集這個社區的空氣質量、汙染指數和噪音等等數據。這些精確的數據採集，將城市的基礎設施——氣象和空氣質量，都可以一一彙集起來。
與此同時，郵政車這個交通工具的數據，與所在區域的空氣質量指數便關聯了起來，在同一個系統內，當這些數據回傳並彙總到城市統一的智慧平臺時，我們的城市管理者，是否可以據此做些什麼？
爲此，西門子正在研發「城市智慧平臺系統」 （CIP），試圖將城市所有基礎設施的數據整合起來，搭建統一的管理系統，使得城市各種設施之間互聯互通、協同運行，大幅提高總體效率，並相應地降低能源需求。
大自然擅長自我調節，我們視之爲理所當然。城市能不能像自然生態系統那樣，具有自我調節的能力？這便是這套「城市智慧平臺」的核心理念。
城市的衆多基礎設施產生了大量數據，比如商業建築和住宅、電廠以及交通和供水管理系統。如果爲城市配備足夠多的傳感器和反饋迴路，來自動管理其大多數服務，同時儘可能地充分利用資源，城市自然就可以最佳的狀態運行。這個平臺需要將不同來源的資訊進行綜合，爲整個城市提供最優配比。
爲實現這一點，西門子的工程師們設想：各式傳感器和計量設備可以對城市中發生的一切活動進行測量，不論是多少位元或位元組的傳輸數據，還是多少度電、多少升水、多少汙染排放物或多少公斤廢棄物等等。譬如，攝影機可以將車速和交通流量資訊轉發至交通管理系統，後者可能根據這些數據，爲有晚點之虞的公共汽車亮起綠燈。這將提高公交系統的吸引力，從而降低排放，減少噪音。
例如，當某個區域的汙染指數上升的一定數據時，智慧平臺立即啓動，提出預警，對戶外活動的易感人羣做出提示，同時也可以上報城市管理者，對產生汙染的工業企業以及一定數量的車輛實施限流，以減輕環境負荷。
系統這樣升級
將城市基礎設施智慧化，已經被很多一線城市確立面向未來的城市戰略。
在歐洲，倫敦是領先者。到2016年底，倫敦市威斯敏斯特街道上將全面安裝智慧LED燈，並全部由iPad控制。當燈出現故障，或達到使用年限時，透過iPad應用，通知提醒會自動向市政府工程師發出，告知路燈需要維修。同時，隨著一天中的天氣和不同時間段的變化，iPad也會自動調節路燈的亮度和開啓時間，達到節能效果。新型路燈每年將爲倫敦節省42萬英鎊的電費。
在中國，香港擁有先進的通訊科技基建設施，並多方面採用物聯網技術，政府部門和各公民營機構，已經普遍採用感應器及相關技術來收集數據及實現智慧化。
例如，運輸署在繁忙路段安裝感應器，收集實時交通資訊；渠務署利用智慧超聲波感應器探測各類水渠沙井的水位，以決定維修保養及清潔工程的優先次序，從而減低水浸的風險；土木工程拓展署利用感應器監察斜坡的情況，防止山泥傾瀉……在大數據、物聯網技術的推動下，城市智慧化的腳步越來越快。
在城市基礎設施的智慧化的進程中，相互獨立運行的系統，可以相互協同，互爲促進，將城市升級爲一個系統，開啓更智慧化的城市。坎貝爾·庫克的發電地磚，正是讓人和城市協同的一個範例：人不僅能源是消費者，同樣也是的提供者。
未來，還會有更多腦洞大開的發明接入城市。西門子與義大利博洛尼亞大學合作開發了一款城市智慧平臺在交通領域的應用。在這個系統中，一個程式模擬了電動汽車與城市配電網之間的互動作用。在這個系統中，汽車既被視爲用電者，亦是儲電裝置。
譬如，在烏雲天，企業辦公樓的光伏發電系統發電量會暫時降低，而停車場內的電動汽車將適時提供電能來緩衝用電緊張狀況。在城市的同一片區域裏，樓宇、汽車和人的需求之間，存在著不計其數的相互依存點，這款軟體可以幫助對這些關聯進行模擬和可視化。目前，該系統目前正在歐洲的幾個城市進行試驗，爲城市決策提供基本原則，並致力於優化基礎設施。
城市系統升級，人、各種設施以及整個城市系統之間，透過無數的傳感器和數據聯通，實現頻繁的互動和自適應。這同時是一個自我學習的城市綜合運行系統，城市智慧平臺在基礎設施自動化方面將變得越來越有效。
最終，這將形成一個在很大程度上實現了自主功能的自學習型系統，有朝一日，它將對所發生的事件做出即時響應，並能不斷優化自身。看起來，城市的一切設施都不是冷冰冰的物體，而是有智慧的城市系統觸角。