1.2 智慧城市的今天与明天

1.2.1 概念识别

官方定义：智慧城市是新一轮信息技术变革和知识经济进一步发展的产物，是工业化、城市化与信息化深度融合，并向更高阶段迈进的表现，也是在数字城市建设的基础上，由信息化、数字化向网络化和智慧化发展的新趋势。它主要以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征。智能计算技术的应用，使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公共事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能。

核心：智慧城市的核心概括起来主要是两大驱动力、五大核心功能系统、四大主体和八项主要应用。

1.两大驱动力

·以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术

智慧城市是城市信息化的高级阶段，其建设过程中必然以信息技术应用与创新为主线。而新一代信息技术主要以物联网、云计算、移动互联和大数据等新兴热点技术为核心和代表（图1-2）。

·知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态

智慧城市的建设过程中离不开知识社会的下一代创新（创新2.0）。信息通信技术的融合和发展消融了信息和知识分享的壁垒，消融了创新的边界，推动了创新2.0形态的形成，并进一步推动各类社会组织及活动边界的“消融”。创新形态由生产范式向服务范式转变，也带动了产业形态、政府管理形态、城市形态由生产范式向服务范式的转变。如果说创新1.0是工业时代沿袭的面向生产、以生产者为中心、以技术为出发点的相对封闭的创新形态，那么创新2.0则是与信息时代、知识社会相适应的面向服务、以用户为中心、以人为本的开放的创新形态。

2.五大核心功能系统

·基础设施系统：包括城市规划与建筑管理、交通管理、信息基础设施。

·市政管理系统：包括城市战略与治理、市政管理。

·经济产业系统：包括经济发展、产业发展。

·社会民生系统：教育文化和娱乐、医疗卫生。

·资源环境系统：能源与水、可持续环境。

3.四大主体

四大主体如图1-3所示。

4.八项主要应用

（1）智慧公共服务

通过加强就业、医疗、文化、安居等专业性应用系统建设，以及提升城市建设和管理的规范化、精准化和智能化水平，有效促进城市公共资源在全市范围共享，积极推动城市人流、物流、信息流、资金流的协调高效运行，在提升城市运行效率和公共服务水平的同时推动城市发展转型升级。

（2）智慧城市综合体

采用视觉采集和识别、各类传感器、无线定位系统、RFID、条码识别、视觉标签等顶尖技术，构建智能视觉物联网，对城市综合体的要素进行智能感知、自动数据采集，涵盖城市综合体当中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通、灯光照明、信息通信和显示等方方面面，将采集的数据可视化和规范化，让管理者能进行可视化城市综合体管理。

（3）智慧政务管理平台

打造城市综合管理运营平台，是对城市现有监控系统进行升级换代，增加智能视觉分析设备，提升快速反应速度，做到事前预警，事中处理及时迅速，并统一数据、统一网络，建设数据中心、共享平台，从根本上有效地将政府各个部门的数据信息互联互通，并对车流、人流、物流实现全面的感知。该平台将为领导的科学指挥决策提供技术支撑。

（4）智慧文教服务

积极推进智慧教育文化体系建设，建设完善城市教育城域网和校园网工程，推动智慧教育事业发展，重点建设教育综合信息网、网络学校、数字化课件、教学资源库、虚拟图书馆、教学综合管理系统、远程教育系统等资源共享数据库及共享应用平台系统；继续推进再教育工程，提供多渠道的教育培训就业服务，建设学习型社会；继续深化“文化共享”工程建设，积极推进先进网络文化的发展，加快新闻出版、广播影视、电子娱乐等行业的信息化步伐，加强信息资源整合，完善公共文化信息服务体系；构建旅游公共信息服务平台，提供更加便捷的旅游服务，提升旅游文化品牌。

（5）智慧业务服务

·智慧物流：配合综合物流园区信息化建设，推广射频识别（RFID）、多维条码、卫星定位、货物跟踪、电子商务等信息技术在物流行业中的应用，加快基于物联网的物流信息平台及第四方物流信息平台建设，整合物流资源，实现物流政务服务和物流商务服务的一体化，推动信息化、标准化、智能化的物流企业和物流产业发展。

·智慧贸易：支持企业通过自建网站或第三方电子商务平台，开展网上询价、网上采购、网上营销、网上支付等电子商务活动。积极推动商贸服务业、旅游会展业、中介服务业等现代服务业领域运用电子商务手段，创新服务方式，提高服务层次。结合实体市场的建立，积极推进网上电子商务平台建设，鼓励发展以电子商务平台为聚合点的行业性公共信息服务平台，培育发展电子商务企业，重点发展集产品展示、信息发布、交易、支付于一体的综合电子商务企业或行业电子商务网站。

·智慧服务业：建设智慧服务业示范推广基地，通过信息化的深入应用，改造传统服务业的经营、管理和服务模式，加快向智能化现代服务业转型。

（6）智慧医疗保健

建立卫生服务网络和城市社区卫生服务体系，构建以区域化卫生信息管理为核心的信息平台，促进各医疗卫生单位信息系统之间的沟通和交互。以医院管理和电子病历为重点，建立居民电子健康档案；以实现医院服务网络化为重点，推进远程挂号、电子收费、数字远程医疗服务、图文体检诊断系统等智慧医疗系统建设，提升医疗和健康服务水平。

（7）智慧交通

通过监控、监测、交通流量分布优化等技术，完善公安、城管、公路等监控体系和信息网络系统，建立以交通诱导、应急指挥、智能出行、出租车和公交车管理等系统为重点的、统一的智能化城市交通综合管理和服务系统，实现交通信息的充分共享、公路交通状况的实时监控及动态管理，全面提升监控力度和智能化管理水平，确保交通运输安全、畅通。

（8）智慧安居服务

充分考虑公共区、商务区、居住区的不同需求，融合应用物联网、互联网、移动通信等各种信息技术，发展社区政务、智慧家居系统、智慧楼宇管理、智慧社区服务、社区远程监控、安全管理、智慧商务办公等智慧应用系统，使居民生活“智能化发展”。加快智慧社区安居标准方面的探索推进工作，为今后新建楼宇和社区实行智能化管理打好基础。

1.2.2 成长指数：☆☆☆

欧盟的Living Lab组织和IBM分别于2006年和2008年提出“智慧地球”、“智慧城市”的理念和愿景。随后，该理念风靡全球，成为很多国家和政府施政的重要目标。此外，国际智慧城市组织ICF（Intelligent Community Forum）等相关机构的相继成立以及陆续开展的“全球智慧城市奖”评选等活动也极大地推动了世界智慧城市的发展。

1.国外智慧城市建设

很多发达国家在产业转型和社会发展当中，较早地认识到了“智慧城市”的前瞻性，比如美国、英国、日本、荷兰、瑞典、韩国、新加坡、马来西亚等。

2009年9月，美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布，将建设美国第一个“智慧城市”，由此美国率先提出“智慧城市”理念。随后，各国纷纷涉足智慧城市建设，并在智慧城市的不同领域取得了显著成果。

瑞典的智慧城市建设在交通系统上得到了最大的体现。瑞典首都斯德哥尔摩交通拥堵非常严重，在IBM公司的助力下，斯德哥尔摩在通往市中心的道路上设置了18个路边控制站，通过使用RFID技术以及利用激光、照相机和先进的自由车流路边系统，自动识别进入市中心的车辆，自动向在周一至周五（节假日除外）6：30到18：30之间进出市中心的注册车辆收税。通过收取“道路堵塞税”减少了车流，交通拥堵降低了25%，交通排队所需的时间下降50%，道路交通废气排放量减少了8%～14%，二氧化碳等温室气体排放量下降了40%。

智能科技在爱尔兰自然环境方面得到了成功应用。在爱尔兰戈尔韦湾（Galway Bay）的“智慧湾”（Smart Bay）项目中，系统从装在数百个浮标上的感应器获取信息，并从渔民那里获得短信，以了解水面漂浮的危险物体。信息被利用到各个渠道，包括避免渔船失事、向戈尔韦湾管理员发送涨水警告以及帮助渔民把捕获的鱼直接卖给餐厅，让他们获得更高的利润。

而在亚洲，日本与韩国的智慧城市建设也渐渐深入。

日本2009年7月推出“i-japan（智慧日本）战略2015”，旨在将数字信息技术融入生产、生活的每个角落，目前将目标聚焦在电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育等三大公共事业上。在上海世博会上，日本馆更是以“连接”为主题，用信息化的最新科技让人们看到未来20～30年城市“智慧生活”的美好场景，展会上亮相的“未来邮局”融合了互联网和物联网技术，在邮局中不仅能够寄送信件，还能实现人与商品的智慧交流。

2009年，韩国仁川市宣布与美国思科公司合作，以网络为基础，全方位改善城市管理效率，努力打造一个绿化的、资讯化的、无缝连接的、便捷的生态型和智慧型城市。通过整合式的公共通信平台以及无所不在的网络接入，消费者不仅可以方便地实现远程教育、远程医疗、远程办理税务事宜，还可以实现智慧化地控制房间的能耗。未来市民看病不需亲赴医院，医生通过专门的医疗装置就可以了解病人的体温、脉搏等情况，通过视频会议系统就可以完成望、闻、问、切。

2.国内智慧城市建设

近两年来，“智慧城市”在中国也获得不少地方政府的认同。目前，北京、上海、宁波、深圳、无锡等国内城市已纷纷启动“智慧城市”战略，意在抢占先发优势。

上海借助世博会之机，将全球“智慧城市”的最新信息科技率先应用于世博园的安防、管理、服务、交通等各个环节，使世博园成为智慧城市“样板”；2009年12月，北京携手中国科学院等单位，正式签订“感知北京”合作协议，启动“感知北京”的示范工程建设；无锡携手中国科学院，于2009年11月底正式获得国务院批准建设国家传感网创新示范区——“感知中国”中心；杭州的“智慧城市”建设实践步伐更为快速，2008年启用全面应用了RFID技术的杭州图书馆新馆，用“智能管理”应对猛增的人流；2009年IBM签约杭州黄龙饭店，联手打造全球首家智慧酒店。

此外，国内的智慧城市建设具有较强的地域性。目前，东部沿海地区智慧城市相对聚集，部分区域分布密度明显，形成智慧城市群，而中西部地区智慧城市呈现以点带面分布，数量分布较少。

3.智慧城市成长指数分析

智慧城市绝不仅仅是信息技术的智能化应用，还包括人的智慧参与、以人为本、可持续创新等内涵。一般认为城市的信息化发展将经历四个阶段。

·电子城市阶段：城市从传统的人工管理逐步开始在局部领域出现信息化模式。

·数字城市阶段：城市全面进入数字化的信息获取、汇集、应用模式。

·智能城市阶段：城市对信息化的应用不仅是沟通的需要，更可以利用智能化产生新价值。

·智慧城市阶段：城市通过全面的信息化应用来产生资源效率的最大化价值。

以物联网技术为核心的智慧城市理念为城市的未来发展提供了一种全新模式。随着城市化的发展，城市人口快速增加，全球城市污染加重，水资源短缺，能源紧张，交通拥挤，住宅短缺，土地空间有限，公共服务设施不足，失业增加，安全监管难度逐步加大，城市运转效率降低，这使传统城市的发展难以为继。智慧城市将实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接，达到对城市实时控制、精确管理和科学决策的目的，这势必产生广阔的应用前景并引导未来发展方向。构建智慧城市，推进经济社会发展及城市管理智慧化，实现城市各个系统以及系统之间能够高效地协调运作，有利于促进城市节能减排和绿色增长，促进城市发展方式转变及形成迈向信息社会的强大引擎，提高经济社会发展效率和城市管理水平，使城市发展更科学，从而在开创城市未来发展新路中赢得先机。

但是，目前智慧城市发展过程中，相关企业未能透彻领会智慧城市的内涵和精髓，建设停留在技术层面且个别领域的发展带有相当程度的盲目性。未能建立完善的安全保障体系，与各方的合作存在安全问题。由于缺乏国家指导和统筹协调，各城市的建设规划存在一定程度的盲目性和“孤岛”现象，存在资源浪费、效率低下、城市安全的风险，新兴产业、基础设施、城市管理流程等尚缺乏整合协同与标准规范，迫切需要在实践探索的基础上进行国家层面的顶层设计，包括战略研究、统筹规划、设计引导和安全控制。成长指数☆☆☆。

1.2.3 热度指数：☆☆☆☆

随着智慧城市的快速发展，人们愈发感受到其蕴含的巨大市场空间，在未来五年内智慧城市规模可能达到上万亿美元。以中国为例，据咨询机构安信国际的预测，“十二五”期间中国将有600～800个城市建设智慧城市，加上全国各地兴建的各种数据中心、分析设备和服务设备的投资，市场总规模将达2万亿元。

2013年，中国智慧城市建设以人类历史上前所未有的步伐高度迈进。这种迈进绝非线性增长，而是多进程的。在国家住建部、工信部和相关联盟单位的牵头指导下，全国智慧城市的建设已呈现出遍地开花的景象。其中东部地区智慧城市建设重点在于以信息技术促进转变经济发展方式，提高社会管理水平，提升城市竞争力，塑造城市品牌。中西部地区智慧城市建设更加注重智慧城市建设对城市的宣传推广作用，力争通过智慧城市建设促进投资软硬件环境的改善，增强招商引资资本。热度指数☆☆☆☆。

1.2.4 智慧城市：共性坚守与创新驱动共图发展

智慧城市概念对于现在的人来说已经不算新鲜的词汇，多年的探索与沉淀，让它的发展渐渐由概念转向实践。这一过程中，有一些共性的思路是经受住实践检验的有益成果，对推动智慧城市发展有着方向性的指导。

首先，让生活更美好是智慧城市建设必须坚守的根本目标和最终目标。

城市建设的原始目标就是为人们提供更为舒适便捷的生活，人们来到城市的初衷也在于此。我国目前的城市发展呈现的诸多“城市病”是城市发展背离初衷的体现，这正是智慧城市需要解决的问题。因此，让人民的生活更美好是城市发展的根本目标也是最终目标，不管是城市信息化的建设还是信息化城市的建设，都不应该偏离这样一个目标。

其次，城市建设必须有的放矢，认清方向的同时遵循发展规律。

未来城市发展的方向是信息化城市，从内涵上来说，就是要充分实现信息化的新型城市形态。它的基本特征应该与信息社会的基本特征相一致，就是知识型经济、网络化社会、服务型政府和数字化生活要基本配合起来。同时，它可能还会有一些外在的表现特征，比如高速泛在的信息基础设施和网络、多中心的空间布局、智能精致的城市管理、透明高效的政府治理、弹性软化的产业形态等。要遵循一些规律：首先要遵循信息技术革命自身的一些特有的发展规律，同时要遵循整个社会的发展规律。从农业社会到工业社会再到信息社会，它的一些发展的内在规律实际上已经发生了非常大的变化，不能沿用过去传统的手段、方法。其次要尊重城市自身的发展规律。在不同的社会发展阶段，城市发展规律也有一些新的特征和要求，跟过去是不一样的。

最后，城市建设需因地制宜制定策略，实现创新突破，切忌千篇一律。

每个城市都有其独有的文化底蕴与时代特征，城市发展建设的过程中策略的适应性是建设者必须要考虑的因素，成功的案例固然值得学习，但切忌照搬照抄，千篇一律。从国内外智慧城市建设的类型来看，一般来说，主要有以下5种类型：一是管理导向型，二是产业导向型，三是绿色导向型，四是民生导向型，五是品牌导向型。每个城市要根据自身的条件和特色来选择发展策略，并在此基础上寻求个性突破，协调好顶层设计和创新、政府引导与市场运作、社会共同参与之间的关系。

智慧城市的目标是利用信息化的手段，促进城市的发展，这一过程中技术驱动与创新驱动是城市具备未来竞争力的重要原动力。我国的智慧城市建设由于受大数据处理技术滞后、三网融合水平较低、城市管理柔性较差、基础软件开发能力弱以及专业技术人才、管理人才、营销人才均严重不足等众多因素影响，目前还处于初级阶段，建设水平远远落后于发达国家。因此，自主创新突破成为发展的重中之重。

1.智慧的低碳生态之城是方向

工业革命至今，绿色环保一直是时代发展的重要课题。随着低碳、节能、环保理念日渐深入人心，各行各业纷纷举起“节能环保”大旗，蓬勃发展的智能家居产业也不例外。具有广阔发展前景的智能家居行业经过数年的沉淀，凭借科技前沿的产品和多元化的服务赢得了巨大的发展。而在这个过程中，“节能”慢慢成为智能家居系统进步的重要一环。这是为什么？因为智能家居“不节能”，它将失去智能化的意义所在，可以说“生态节能”是衡量智慧生活的重要标杆，也是关乎智能家居行业发展的重中之重。

中新天津生态城作为中国、新加坡两国政府战略性合作项目，自开工建设以来，始终围绕“三和（人与人和谐共存、人与经济活动和谐共存、人与环境和谐共存）、三能（能实行、能推广、能复制）”的发展目标，积极探索可持续发展的新型城镇化道路。生态城在全力推动城市建设、招商引资、城市管理等重点工作的同时，将信息技术作为检验城市指标的重要手段，全面启动智慧城市建设，创新智慧城市建设的机制，努力打破国内智慧城市建设中难以消除的数据壁垒与信息孤岛，实现城市信息的共建共享与综合应用。

未来，生态城将实现一个门户对外、一个窗口服务、一个账户登录、一张地图共享、一个平台支付、一张网络感知、一个中心支撑、一套机制保障、一套标准规范、一套指标检验的阶段建设目标。

2.大数据在智慧城市中的应用

从某种程度上来说，智慧城市建设也可以将城市看作一个社会大系统，而各行业、领域的信息系统是一个个子系统，智慧城市通过构建社会系统（System of Society，SOS）实现全局核心数据实时汇集、展现与分析，全盘统筹基于事件的跨城市职能部门的横向协同。智慧城市基础设施层实现与城市运行相关的海量数据采集，并在社会系统中进行汇聚、整合和存储，社会系统对各行业、领域子系统的运行数据进行深度挖掘分析。

随着城市信息化的发展，城市中每天都会产生海量的运行数据。而在大数据的时代，传统的数据分析方式已经不能满足获取数据的更大价值。社会系统分析处理城市各子系统运行产生的所有海量数据，而不再依赖数据样本分析；通过对全部海量数据挖掘分析，获取事物之间的关联关系；通过分析各行业领域的关联性获取新的洞察和价值，使城市管理更加科学化、智慧化。

例如，智慧旅游子系统对旅游行业存储的全部海量数据进行分析，预测旅游高峰期旅客的不同需求和需要，并据此做出对公共交通的需求，将公共交通需求通过SOS传递至智慧的交通子系统。交通子系统根据公共交通需求实现对公共交通的实时调度。

城市各行业子系统通过智慧城市社会系统相互关联，海量的城市运行数据在此汇聚、整合、共享，为利用大数据技术对海量数据挖掘分析奠定基础。目前，大数据的初步应用不仅显现在企业，也显现在政府的各个领域，例如医疗、教育、经济、人文等，它在时刻改变着城市的方方面面。

故而，智慧城市建设是一个由行业信息化建设转向社会智能化建设，最终达到社会智慧化建设的过程。智慧城市建设是一个系统工程，广泛采用物联网、云计算、大数据、移动互联网等新兴技术，提高城市规划、建设、管理、服务的智能化水平，其本身也是一个生态系统。城市各个行业、领域子系统通过智慧城市社会系统相互关联，数据的分析不再局限于单一的因果关系，而是通过利用大数据的技术分析，将各行业、领域的关联性显现化，从而获取新的洞察和价值，最终实现城市管理的科学化、智慧化。