在德国西北部的鲁尔区，坐落着这个国家“最后的煤城”——波特洛普（Bottrop）。这个小城有12万人口，其中约5000人在煤矿工作。上百年来，波特洛普因煤而兴，也因煤炭和钢铁行业的衰落而走向凋零。
2007年，德国政府决定减少煤炭补贴，2018年关闭境内所有煤矿。对波特洛普来说这并不是好消息，但57岁的市长贝恩德·蒂施勒（Bernd Tischler）不愿放弃，他为波特洛普苦寻出路，最终想到了热门概念——智慧城市。
如今，波特洛普已成为鲁尔区的样板城市。在私营企业和北威州政府的大力资助下，市内1500多座房屋实施了不同程度的节能改造；许多环保科技企业入驻，在城内开展试验项目；一所新的理工科大学在2009年成立，为当地年轻人提供矿工之外的职业选择。
“我们的计划是，到2020年，排放的二氧化碳量比2010年减少一半，这在世界上都没有什么先例。”蒂施勒向财新记者表示，“我们尝试为德国和世界开辟出一个城市改造的新模式。”
2008年，IBM提出“智慧地球”概念，认为在万物互联的背景下，人们可以对各类传感器收集的信息进行分析，使社会更高效地运行。其中“智慧城市”概念迅速流行，成为IT界热门词汇。在美国，奥巴马政府于2015年宣布，将投入超过1.6亿美元用于智慧城市的研发和建设；在中国，智慧城市建设也大规模铺开，2015年参与城市达到了386个。
中美两国的智慧城市主要通过物联网和大数据等技术手段，让城市管理者作出更合理的决策，并为市民提供更便利的公共服务。但在德国，无论是在波特洛普这样的小城，还是在大都市柏林，项目更多聚焦能源领域。
“想象一个场景，一位市长坐在他的办公室里，周围全是各种不同的屏幕和显示器，他可以从中了解整个城市任何一个角落发生的所有事情，就像007系列电影里的控制中心那样。这种模式在欧洲城市并不受欢迎。”德国联邦外贸与投资署智慧城市专家亨宁·埃勒曼（Henning Ellermann）说到。
埃勒曼解释称，德国人关心的是，智慧城市怎么帮助他们实现能源转型，应对气候变化带来的威胁。能源转型是德国政府在2007年提出的目标，计划到2050年，将温室气体的排放量比1990年减少80%，将可再生能源占总能源消耗的比例提升至60%。2011年日本福岛核事故之后，德国更是决定，要在2022年关闭境内所有核电站。
“可持续性发展是德国智慧城市建设的主题”埃勒曼总结道。6月12日，德国总理默克尔展开任内第九次访华行程。中德联合声明表示，双方愿继续加强能源政策制定和立法、可再生能源、智能电网等领域的合作。那么，德国智慧城市建设到底如何做到自下而上？哪些方面值得中国借鉴？
小城市要大转身
2010年春天，一场激烈的评比打破了鲁尔区的平静。由大约70家公司组成的联盟组织“鲁尔倡议”想在当地寻找一座模范城市，由企业、州政府和市民出资，使其建成“创新城市”，率先实现能源转型。
在德国，鲁尔区就像是中国的东北老工业基地。这里煤储量丰富，重工业发达，一度是“德国工业的心脏”。上世纪60年代后，发达国家的煤炭和钢铁行业逐渐走向衰落，鲁尔区一方面开始治理被污染的环境，一方面向第三产业转型。
转型不易。根据德国政府统计，直到2016年4月，鲁尔区所在的北威州失业率比全国平均水平4.2%仍大约高出1倍，达到7.9%。在金融危机后的2010年，这个情况更加糟糕。
“建设创新城市最主要是给市民一个信心。到2018年，我们原来赖以生存的矿区就要关闭了，我们希望能让市民们看到新的发展前景。”蒂施勒说。
为了争取到“创新城市”项目，2万多名波特洛普市民参与签名联署。强大的民意支持令其在15个候选城市中脱颖而出。六年后，连任一届的蒂施勒回忆起那一幕仍十分自豪。他表示，波特洛普最擅长的事情之一就是懂得如何利用好资源。蒂施勒称，他们在各个领域展开尝试，比如政府计划用十年时间治理被污染的河流，将以前的工业设施改建为餐馆等商业建筑； 当地污水处理厂将通过建设风力、沼气和水力发电，预计在2017年达到能源自给自足。
在资金上，蒂施勒预计，2020年前，各方将投入2.91亿欧元。其中，约40%的项目资金来自政府拨款，60%来自居民和私营企业。企业的参与主要是推广技术，在低价卖出设备后，企业可以在试验中收集数据，用于改善产品，也能以此为样板推广到全德。虽然有政府补贴，当地居民做房屋改建等项目时仍需支付一定比例的费用，以此证明这些项目的商业可行性。
“未来之屋”分步走
为了向居民更形象地展示房屋内的各种节能方案，德国住房开发商Vivawest在波特洛普建起了一座“未来之屋”。在宁静朴实的德国小城，这座外墙和屋顶上安装了太阳能发电板的建筑十分显眼。
Vivawest项目建筑师Herbert Jung介绍，改建这座1963年的住宅花了四年多时间，2014年10月完工。他们用太阳能使这座房屋自发电，并在地下室安装设备，通过地热产生热水；他们还使用节能电器，通过加厚玻璃减少屋内热量流失。Jung表示，2015年的试验结果喜人，整座房屋全年产生的电量比使用的要多出28%，多余的电可用来为新能源车充电。
“这座房子现在住了四户人家。”Jung很自豪地说，“当租户知道自己可以住在这里时，都高兴得像中了彩票一样。”
不过，房屋改建费用也十分惊人。除了厨房部分，其总投资达45万欧元，不是一般德国市民可以接受的。因此，Jung希望下一步能将屋内的各项改建工程标准化，让市民选择个别的改造项目，而不是一步到位。
蒂施勒对坦承，把波特洛普的所有房屋变成“未来之屋”不切实际，因为政府和个人家庭都没有足够的经费。“我们的一个教训是，人们最初的期望都很高，希望一下子就可以怎么样。我们花了很多力气告诉人们，要达到最终目标，需要分成小步去走。这也可能是中国会遇到的问题，就是人们不可能一下子把愿望都实现。”
不过，蒂施勒也强调心理作用在城市建设中的强大作用。此前很多德国人不知道有波特洛普这个地方，但建设创新城市后，许多企业开始愿意在这里投资设厂。“因为我们这里有很多创新的机会，使得我们与其他城市区别开来。”蒂施勒说。自开建创新城市之后，已有几家企业落户波特洛普，创造了几百个工作岗位。
此外，当德国政府在2007年宣布能源转型时，原先补贴煤矿的钱将转用于支付煤炭工人的退休金，但城市还需要给下一代提供新的工作机会。
为此，波特洛普在州内争取到了一所大学。鲁尔西区应用技术大学成立于2009年，其波特洛普校区主要包括机械制造、能源系统等专业，现有4000名学生。大学设有专门的实验室，可以为落户当地的企业提供科研支持。
蒂施勒明白，相比煤矿关闭将要失去的数千个工作岗位，创新城市项目带来的几百个职位只是“杯水车薪”。但他希望，随着一个个新项目的推出，人们可以朝着共同的目标一起努力。“我坚信，这条路是走对了。”蒂施勒对财新记者说。
柏林的挑战
在德国联邦外贸与投资署智慧城市专家亨宁·埃勒曼看来，德国城市与中国城市最大的区别在于规模。在德国，只有16%的人口即1300万人，居住在超过50万人口的大城市，大部分人都住在小城镇里。
“德国解决城市化问题，更多是针对像波特洛普这样的中小城市，而不是超大型城市。”埃勒曼说。
对中国而言，柏林建设智慧城市的情况或许更能引起共鸣。6月2日，在2016年国际大都市解决方案展览会的现场，柏林伙伴组织（下称柏林伙伴）的智能城市部主管亚历山大·米勒告诉财新记者，柏林面临最大的问题是人口增长带来的交通拥堵和资源紧张。他预计，到2030年，柏林的总人口将增加25万，达到375万人。
“在这个条件下，我们怎么安排人们的生活，如何以现有的资源提供住房、控制住整个城市的温室气体排放量、保持交通顺畅、应对老龄化挑战？”米勒自问道。柏林伙伴是柏林市的经济促进机构，由柏林市政府和私营企业各占一半股份。
米勒认为，智慧城市将扮演重要角色。柏林的智慧城市策略分成六大主题，分别是：智能居住、智能经济、智能基础设施、智能公共安全、智能政府和智能交通。而柏林的智慧城市建设也是自下而上的，现有的十个试验区并不是政府一手规划。
米勒表示，政府负责将涉及智慧城市的各方联系起来，由柏林伙伴提供一站式服务。比如，政府建立公开的数据平台，将柏林800多个数据库开放出来，企业可以根据交通路况等信息开发产品。
“柏林现在的状况是，不管政府想不想建智慧城市，这里都有一股内在的挡不住的动力。因为柏林人非常国际化，有很多年轻人，这股来自普通人的创新动力很强，政府只能做一些支持工作，不能去阻碍这股力量。”米勒说。
自下而上的动力
在米勒看来，初创企业Ubitricity就是这股“自下而上”动力的一份子。Ubitricity创立于2008年，其推出了一种便利的电动车充电设备。该产品分为两部分，一头是安装在路灯或墙面的盒子，连接电源；另一头是放在车上的充电线，上面有一个显示充电和账单信息的屏幕。
柏林伙伴支持的另一家初创企业是Elegant Embellishments。这是一家用新材料设计环保建筑的工作室。据创始人丹尼尔·施瓦格介绍，他们为建筑的外墙涂层加入二氧化钛这类催化剂，在阳光下可使空气中的氮氧化物等发生化学反应，从而在局部地区减少城市空气污染。
在柏林，像Ubitricity和Elegant Embellishments这样的企业还有很多。根据柏林伙伴提供的数字，柏林现有约5000家初创企业，并以每年500家的数字增长。2015年，柏林已超过伦敦，成为吸引风投资金最多的欧洲城市。
在2014年改建完成的柏林火车南站，有一辆204路公交车，来往于火车站和柏林动物园之间。每天，这辆公交车跑完全程后，都需要到装有小型太阳能发电站的终点站充电，每次耗时20分钟。
这是负责运营公共交通的柏林交通运输公司的一个试验项目。他们希望通过这条线路的运营积累经验，探索大规模推广电动公交车的可能。但从这个项目可以看到，德国“自下而上”的智慧城市试验亦有其局限性。
德国铁路股份公司参与火车南站改造项目的负责人Rudolf Althoff介绍，这次试验中，柏林交通运输公司一共部署了四辆电动公交车，试验期长达三年。三年内不会增加电动公交车的数目，因为这种车比普通公交车贵1倍。但这也面临一个悖论：不大规模生产和运用，电动公交车的价格也很难快速下降，相应技术也无法很快提升。
当然，电动公交车或许不是德国政府面临的最紧迫的问题。2009年，德国政府宣布，到2020年要有100万辆电动汽车在德国投入使用。由于充电桩太少，加上近年油价不高，德国人购买电动车的意愿一直不强。目前在德国约4500万辆机动车中，纯电动车数目只有约2.5万辆，混合动力车也只有13万辆。眼看2020年的截止时间就要来临，德国政府不得不在2016年5月18日推出补贴政策，居民购买一辆纯电动汽车可获补贴4000欧元，购买油电混合动力汽车可获3000欧元补贴。可惜民众的反应仍不热烈。
德国联邦外贸与投资署专家亨宁·埃勒曼承认，德国智慧城市还处于试验性阶段。由于德国大部分城市都是老城，实施智慧城市项目只能通过改建一步一步地做。未来一年，德国计划建成一个全国性的讨论平台，让各个城市对智慧城市的发展方向和技术进行讨论。不过，他认为，缓慢的进程也会有好处，因为科技日新月异，谁也没有办法“用一种技术为未来二三十年做计划”。
“我们的想法是，打开一扇窗，让很多新的技术、想法和意见都进来，一块地方一块地方地去做。到一定时候，说不定我们各个地方都填满了，那就成了一个智慧城市。”埃勒曼说。
中国镜鉴
对各国建设智慧城市的差异，清华同衡规划设计研究院院长袁昕表示，各国都会基于自身优势和需求，有侧重地制定自己的智慧城市战略。“智慧城市发展并没有一条惟一路径，而是选择适合自己的方式。”
袁昕指出，美国智慧城市建设是以国家战略来带动IT等产业发展，借此打击犯罪、向市民提供公共服务等；欧洲则更加关注交通和能源管理，而这些也是其社会需求和自身擅长的方面。
他认为，与欧美普遍在城镇化后期建设智慧城市不同，中国建设智慧城市是把城市化和新技术革命结合在一起。这意味着，中国城市的人口还在快速膨胀，城市服务水平还处于较低状态，对精细化治理的要求使人们对智慧城市有更多的期待。而中国的体制机制也决定了政府有一定的顶层设计与“自上而下”推进的能力。
不过袁昕表示：“中国在数据开放上还处于起步阶段，大部分公共数据都掌握在政府各部门手里。在数据没有开放的情况下，企业自下而上实施智慧城市项目是比较困难的。”
他认为，“自上而下”模式属于目标导向型，更多是为了便于政府管理；而大众往往希望是问题导向型，即怎么把现实生活中的问题解决，提升生活满意度。两者应当结合。
“国外建设智慧城市，更多是从民众需求角度，而不是从一个管理者的角度，这值得我们借鉴。”袁昕说到，“智慧城市的本质是为了提供优质的生活，而不仅仅是为了实现政府管理目标。”
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