伦敦是一座奇妙的城市。当你走在街道上，就成为城市系统中的一个触点，与城市互动，甚至能为城市提供动力。
伦敦西田斯特拉特福德城购物中心铺设的发电地砖，能通过人行走中脚步踩踏所产生的动力，作用到一种特殊的绿色橡胶地砖上，从而产生源源不断的电能，地砖中间的LED灯因此被点亮。
这个脑洞大开的发明，来自于一个名为坎贝尔·库克的拉夫堡大学学生——现在是英国最有名的青年发明家。他发明的地砖，如今被应用到踩踏量较大的街区地段，除了点亮LED灯，剩余95%的电能则会被存储在地砖内的电池中，通过城市供电系统用于低耗能的应用。这种地砖还有防水功能，雨天和冰冻环境下都能工作，每块地砖可承受上百万次的踩踏，平均寿命为5年。这项新技术也成为服务伦敦和改善伦敦人生活的力量。
从另一个角度来看，它将人纳入了城市系统，人和城市的基础设施实现了联通和互动。伦敦人的每一步，都在为城市提供能源，这个事儿想起来都觉得有趣。而伦敦这座城市，也因此像升级了的系统，变得和之前有所不同。
城市成长法则
200年前，全世界只有3%的人口居住在城市。现如今全世界一半以上的人——超过35亿——在城市生活。
如今，世界最大的600座城市，创造了全球一半左右的经济产值。相应地，城市消耗的能源约占全球总量的三分之二，排放的温室气体约占全球总量的70%——尽管它们只占地球表面积的2%。
气候变化、自然资源稀缺、公共安全……层出不穷的城市问题，正考验着人类。尤其在中国这样的发展中国家，城市的发展速度与管理能力滞后形成的矛盾，将长期困扰着老城市、新城市。
8月25日，中国城市规划界的顶级权威、同济大学副校长吴志强在第7届C21城市发展论坛上说，中国城镇化发展到了一个转型的必然的阶段，这个转型是什么呢？就是从过去的靠体力的空间转移的城镇化阶段——那只能完成一个低级的城镇化，进入了一个靠智力创新的发展阶段。
吴志强说，中国城镇化发展中最常见的困惑，是城镇化率达到50%后何去何从？城市就像人的发育，中国的城市突然间长到了十七八岁，“骨架”长大了，“肉”长全了，这时候需要读大学了，这就是非常重要的智力创新的城镇化——中国城市也该读大学了。
一个依靠智力创新的城市化，智能化基础设施是支撑城市发展的基石，其建设水平决定着智慧城市的发展前景。
2015年，西门子亚洲城市能力中心发布《引领与超越：迈向未来可持续发展的深圳国际低碳城》研究报告，在这份报告里，西门子描摹了一系列提供具体、可行和可量化的智能化基础设施，其中包括：在电网领域，建设高效的分布式能源网络，辅以智能微网优化；在建筑领域，充分利用成熟的智能楼宇技术和外墙保温技术；在交通领域，加快公共轨道交通的发展，改善电动汽车的运营管理网络；在工业领域，通过设立明确的投资标准，提高传动系统的能效并促进产业升级……
基础设施建设正在有意无意的智能化，西门子在智能交通、智能楼宇和能源管理、高效能源、水资源管理、可持续发展生态城市等方面的规划和愿景，描述了一个升级版的城市模型。
城市怎样智慧起来？
城市，不仅仅是建筑、交通设施和人的简单汇集，而是相互作用的系统。
最近，美国国家气象局在全国几千辆客运大巴上装备了传感器，随着巴士的行进移动，这些传感器可以收集沿途所有地点的温度、湿度、露水、光照度等数据，并立刻传回国家气象局的数据中心。
这样的大数据采集每10秒钟一次，每天传感器要采集近万个数据。通过这个方法，部署的汽车越多，人类就可以掌握大地上无数个点位上的实际温度，天气预报不再是“预”报，而会走向“实”报、“精”报。
同样的道理，如果在邮政车上安装传感器，邮政车开到哪个社区，在投递邮件的同时，还可以实时采集这个社区的空气质量、污染指数和噪音等等数据。这些精确的数据采集，将城市的基础设施——气象和空气质量，都可以一一汇集起来。
与此同时，邮政车这个交通工具的数据，与所在区域的空气质量指数便关联了起来，在同一个系统内，当这些数据回传并汇总到城市统一的智能平台时，我们的城市管理者，是否可以据此做些什么？
为此，西门子正在研发“城市智能平台系统” （CIP），试图将城市所有基础设施的数据整合起来，搭建统一的管理系统，使得城市各种设施之间互联互通、协同运行，大幅提高总体效率，并相应地降低能源需求。
大自然擅长自我调节，我们视之为理所当然。城市能不能像自然生态系统那样，具有自我调节的能力？这便是这套“城市智能平台”的核心理念。
城市的众多基础设施产生了大量数据，比如商业建筑和住宅、电厂以及交通和供水管理系统。如果为城市配备足够多的传感器和反馈回路，来自动管理其大多数服务，同时尽可能地充分利用资源，城市自然就可以最佳的状态运行。这个平台需要将不同来源的信息进行综合，为整个城市提供最优配比。
为实现这一点，西门子的工程师们设想：各式传感器和计量设备可以对城市中发生的一切活动进行测量，不论是多少比特或字节的传输数据，还是多少度电、多少升水、多少污染排放物或多少公斤废弃物等等。譬如，摄像头可以将车速和交通流量信息转发至交通管理系统，后者可能根据这些数据，为有晚点之虞的公共汽车亮起绿灯。这将提高公交系统的吸引力，从而降低排放，减少噪音。
例如，当某个区域的污染指数上升的一定数据时，智能平台立即启动，提出预警，对户外活动的易感人群做出提示，同时也可以上报城市管理者，对产生污染的工业企业以及一定数量的车辆实施限流，以减轻环境负荷。
系统这样升级
将城市基础设施智能化，已经被很多一线城市确立面向未来的城市战略。
在欧洲，伦敦是领先者。到2016年底，伦敦市威斯敏斯特街道上将全面安装智能LED灯，并全部由iPad控制。当灯出现故障，或达到使用年限时，通过iPad应用，通知提醒会自动向市政府工程师发出，告知路灯需要维修。同时，随着一天中的天气和不同时间段的变化，iPad也会自动调节路灯的亮度和开启时间，达到节能效果。新型路灯每年将为伦敦节省42万英镑的电费。
在中国，香港拥有先进的通讯科技基建设施，并多方面采用物联网技术，政府部门和各公私营机构，已经普遍采用感应器及相关技术来收集数据及实现智能化。
例如，运输署在繁忙路段安装感应器，收集实时交通资讯；渠务署利用智能超声波感应器探测各类水渠沙井的水位，以决定维修保养及清洁工程的优先次序，从而减低水浸的风险；土木工程拓展署利用感应器监察斜坡的情况，防止山泥倾泻……在大数据、物联网技术的推动下，城市智能化的脚步越来越快。
在城市基础设施的智能化的进程中，相互独立运行的系统，可以相互协同，互为促进，将城市升级为一个系统，开启更智能化的城市。坎贝尔·库克的发电地砖，正是让人和城市协同的一个范例：人不仅能源是消费者，同样也是的提供者。
未来，还会有更多脑洞大开的发明接入城市。西门子与意大利博洛尼亚大学合作开发了一款城市智能平台在交通领域的应用。在这个系统中，一个程序模拟了电动汽车与城市配电网之间的交互作用。在这个系统中，汽车既被视为用电者，亦是储电装置。
譬如，在乌云天，企业办公楼的光伏发电系统发电量会暂时降低，而停车场内的电动汽车将适时提供电能来缓冲用电紧张状况。在城市的同一片区域里，楼宇、汽车和人的需求之间，存在着不计其数的相互依存点，这款软件可以帮助对这些关联进行模拟和可视化。目前，该系统目前正在欧洲的几个城市进行试验，为城市决策提供基本原则，并致力于优化基础设施。
城市系统升级，人、各种设施以及整个城市系统之间，通过无数的传感器和数据联通，实现频繁的互动和自适应。这同时是一个自我学习的城市综合运行系统，城市智能平台在基础设施自动化方面将变得越来越有效。
最终，这将形成一个在很大程度上实现了自主功能的自学习型系统，有朝一日，它将对所发生的事件做出即时响应，并能不断优化自身。看起来，城市的一切设施都不是冷冰冰的物体，而是有智慧的城市系统触角。