城市化是21世紀(jì)的一個(gè)決定性的趨勢(shì)，并已經(jīng)成為最重要的經(jīng)濟(jì)特征，而地球已經(jīng)成為了一個(gè)巨大的城市聯(lián)盟網(wǎng)。

當(dāng)今世界城市發(fā)展面臨的兩大主要問(wèn)題是城市化和信息化。信息及網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到城市的方方面面，從居住、交通，到工作和休息，對(duì)城市的功能和結(jié)構(gòu)均產(chǎn)生了巨大影響。新的生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系導(dǎo)致產(chǎn)生新的城市發(fā)展模式和路徑成為必然。一個(gè)理想的城市，對(duì)管理者而言，要易于管理，也就是要便于監(jiān)控、便于修改、便于實(shí)施同時(shí)便于升級(jí)。而對(duì)城市的使用者居民而言，城市需要生活方便、設(shè)施完善、服務(wù)齊全而且價(jià)格合理。這正是智慧城市的一個(gè)圖景。

智慧城市可以定義為將技術(shù)融入到可持續(xù)發(fā)展、公民福利和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略方針，它是一系列的智慧計(jì)算技術(shù)在各種關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)上的應(yīng)用，比如城市管理、教育、醫(yī)療保健、公共安全、房地產(chǎn)、交通和公用事業(yè)等。通過(guò)采用提高城市系統(tǒng)的使用效率和有效性的智慧技術(shù)，生活在這些城市的人的生活可以得到改善，而這種增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的影響會(huì)減少。

派克研究預(yù)測(cè)，2010到2020年間對(duì)智慧城市技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的投資總額將超過(guò)1000億美元。智慧城市技術(shù)市場(chǎng)將從2012年的每年61億美元增長(zhǎng)到2020年的每年202億美元。智慧城市市場(chǎng)涉及的主要行業(yè)包括智慧建筑、智慧家庭、智慧交通、智慧電網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智慧教育、智慧安防、智慧工業(yè)自動(dòng)化等。

目前智慧城市模型還處在起步階段，在世界各地的不同地方，智慧城市將會(huì)有多種不同的形式。正在進(jìn)行中的試點(diǎn)項(xiàng)目可以為亞洲、中東的新城市中心設(shè)計(jì)提供模板，也可以為歐洲和北美的古老城市提供覆蓋基礎(chǔ)設(shè)施的框架，讓它們變得更智慧。從數(shù)字城市（digital city），到智能城市（intelligent city），再到智慧城市（smart city），這是一個(gè)必然趨勢(shì)。

發(fā)展意義和側(cè)重點(diǎn)

就全球來(lái)說(shuō)，城市消耗了75%的能源，60%的水資源，排放了80%的溫室氣體。隨著城市的擴(kuò)張，現(xiàn)代城市面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

在發(fā)達(dá)國(guó)家，比如歐洲，其城市和區(qū)域政策中已經(jīng)確定將未來(lái)數(shù)年的三個(gè)主要的城市和區(qū)域目標(biāo)作為第一要?jiǎng)?wù)（歐洲委員會(huì)，2008）：第一，競(jìng)爭(zhēng)力將繼續(xù)成為歐洲區(qū)域政策的核心，由研究、創(chuàng)新和技能提升來(lái)維持的競(jìng)爭(zhēng)力要全力走向知識(shí)經(jīng)濟(jì)；第二，維持就業(yè)、減少貧困風(fēng)險(xiǎn)的積極的勞動(dòng)力市場(chǎng)也同樣具有優(yōu)先級(jí)，因?yàn)樵诤艽蟪潭壬?，失業(yè)的后果是貧困；第三個(gè)目標(biāo)是環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展，包括節(jié)能的需要、使用替代能源、確保降低二氧化碳排放、減少城市和建筑的碳足跡以及維持有活力的生態(tài)系統(tǒng)。

智慧城市將有助于應(yīng)對(duì)發(fā)展中國(guó)家面臨的挑戰(zhàn)，并且提供更有效的解決方案；維持發(fā)達(dá)國(guó)家的知識(shí)經(jīng)濟(jì)，為發(fā)展中國(guó)家的快速城市化進(jìn)程提供解決方案。

各國(guó)發(fā)展智慧城市的側(cè)重點(diǎn)不同。比如美國(guó)智慧城市的建設(shè)以IBM、Cisco等大的信息企業(yè)集團(tuán)為主導(dǎo)。政府用財(cái)政資金推進(jìn)重點(diǎn)智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施的投資和建設(shè)，而企業(yè)作為主體，在上述基礎(chǔ)上進(jìn)行業(yè)務(wù)和產(chǎn)業(yè)模式等的創(chuàng)新。以IBM為例，它在2008年提出了智慧地球的概念，其后于2009年公布了智慧城市的概念并先后推出多項(xiàng)軟件解決方案，包括智慧醫(yī)療、智慧電網(wǎng)、智慧企業(yè)等。目前，IBM的智慧交通系統(tǒng)已經(jīng)在斯德哥爾摩、布里斯班、新加坡等地應(yīng)用，而智慧安防系統(tǒng)也在紐約、圣巴巴拉等地應(yīng)用。

自20世界90年代起，歐洲的一些城市就開(kāi)始了智慧城市的建設(shè)，如阿姆斯特丹、斯德哥爾摩等。它們關(guān)注的重點(diǎn)是綠色、低碳。目前歐盟的政策也對(duì)智慧城市表現(xiàn)出越來(lái)越大的興趣。主要的關(guān)注是源于歐盟的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃：智慧城市是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃的催化劑，因?yàn)槊芗纳鐣?huì)生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重依賴(lài)于對(duì)社會(huì)互動(dòng)的回報(bào)有深刻影響的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在多個(gè)歐盟計(jì)劃中，思路和策略正在形成中，包括“生活實(shí)驗(yàn)室”。

各國(guó)智慧城市案例

“智慧城市”最初是指在田野上或者沙漠里建立一個(gè)閃亮的新的大城市的雄心勃勃的項(xiàng)目。最著名的是要在阿布扎比的馬斯達(dá)爾的一個(gè)巨型的臺(tái)子上建立一個(gè)最終成為4萬(wàn)人的家園的城市。另一個(gè)同樣雄心勃勃的項(xiàng)目是韓國(guó)首爾附近的松島市（Songdo City），它曾被稱(chēng)為一個(gè)奇幻的房地產(chǎn)項(xiàng)目。雖然現(xiàn)在說(shuō)這些項(xiàng)目失敗還為時(shí)過(guò)早，但他們確實(shí)都遇到了問(wèn)題。比如完成馬斯達(dá)爾的時(shí)間已被至少推遲到2025年，這不僅是因?yàn)槭芙鹑谖C(jī)影響，更是很少有企業(yè)和個(gè)人愿意搬到那里。

雖然這些所謂的全面性的試點(diǎn)項(xiàng)目效果不盡如人意，但卻有很多已有的城市在智慧城市的發(fā)展上取得了良好的成果。

在瑞典的首都斯德哥爾摩建立的智慧交通系統(tǒng)可以根據(jù)擁堵級(jí)別對(duì)車(chē)輛收費(fèi)。該系統(tǒng)由IBM實(shí)施，于2007年1月開(kāi)始運(yùn)行，至當(dāng)年7月短短半年的時(shí)間，斯德哥爾摩的總車(chē)輛使用降低了22%。由于系統(tǒng)的實(shí)施，人們的出行模式相應(yīng)地發(fā)生了改變，公交用戶(hù)增加了4萬(wàn)，碳排放量減少了12%，并且對(duì)環(huán)境保護(hù)和減少污染產(chǎn)生了出乎意料的影響。斯德哥爾摩的人均碳排放量已經(jīng)降低到了4噸/年，是歐洲的領(lǐng)先者。歐洲平均每人每年是6噸，美國(guó)是20噸。經(jīng)過(guò)公民投票，瑞典政府決定從2007年8月起，該城市正式永久性地運(yùn)行這個(gè)城市擁堵收費(fèi)系統(tǒng)。

荷蘭首都阿姆斯特丹的“阿姆斯特丹智慧城市”是一個(gè)阿姆斯特丹居民、企業(yè)和政府之間獨(dú)特的合作，旨在說(shuō)明在現(xiàn)在和未來(lái)如何節(jié)省能源。阿姆斯特丹的“智慧城市平臺(tái)”是幫助企業(yè)和公民開(kāi)發(fā)和測(cè)試綠色項(xiàng)目的機(jī)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的組合。在項(xiàng)目的倡議網(wǎng)站列出了30個(gè)項(xiàng)目，從安裝智能電表到船舶電網(wǎng)連接，從而在城市的港口停泊時(shí)不再需要使用柴油發(fā)電機(jī)。其他想法包括一些所謂的“氣候街道”，其目的是減少整個(gè)的購(gòu)物街的能源使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在直轄市中，40%的能源開(kāi)支是路燈。智慧公共照明網(wǎng)絡(luò)可以將路燈的能源消耗減低40%，并且將整體系統(tǒng)成本降低30%。通過(guò)阿姆斯特丹智慧城市項(xiàng)目，該市期望到2025年，二氧化碳排放量比1990年減少40%，能源使用比1990年減少20%。

哈德森河（Hudson River）從北向南貫穿紐約的曼哈頓。這條520多公里長(zhǎng)的河流沿岸有超過(guò)1200萬(wàn)人居住，是美國(guó)東部最富庶的區(qū)域。但是在過(guò)去20年里，河水污染日益嚴(yán)重。為保護(hù)和重建哈德森河的生態(tài)系統(tǒng)，紐約市政府推出了在河上全面安裝傳感器的新一代水資源管理項(xiàng)目。傳感器將監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)的、不同水位的各種物理、化學(xué)和生物數(shù)據(jù)傳回計(jì)算機(jī)中心，科學(xué)家、教育工作者和政府決策者可以通過(guò)這些數(shù)據(jù)了解生態(tài)系統(tǒng)、觀(guān)察沉積物和污染物，從而深入了解人類(lèi)生活對(duì)水質(zhì)和魚(yú)類(lèi)遷移的影響，最終修訂區(qū)域發(fā)展政策和發(fā)展模式。

2011年8月，美國(guó)的帕塔魯馬市（Petaluma）的水資源和保護(hù)部（WRC）開(kāi)始推廣“智慧后院項(xiàng)目”，旨在實(shí)現(xiàn)帕塔魯馬市水資源的可持續(xù)利用。該項(xiàng)目將為房主提供高效用水的技術(shù)，可以讓房主很容易地優(yōu)化景觀(guān)健康，同時(shí)減少戶(hù)外用水。水資源和保護(hù)部的目標(biāo)是在未來(lái)5年，提高灌溉水利用效率，節(jié)約超過(guò)4500萬(wàn)加侖的水。

到目前為止，世界上最智慧的城市很可能是新加坡。地理環(huán)境的限制迫使它較早地朝著這個(gè)方向發(fā)展。20世紀(jì)70年代初，城市中央?yún)^(qū)變得太擁擠，新加坡隨之推出了世界上第一個(gè)手動(dòng)城市道路收費(fèi)系統(tǒng)。1998年它成為第一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)。在新加坡，人們像聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)一樣可以隨時(shí)知道交通擁堵預(yù)報(bào)。通過(guò)地下傳感器和交通信號(hào)燈上的攝像頭，司機(jī)不僅可以知道哪兒有交通堵塞，而且可以提前10到20分鐘就知道哪兒有交通堵塞，從而選擇一條更順暢的路線(xiàn)。現(xiàn)在它正在規(guī)劃打造更高級(jí)的版本，將使用衛(wèi)星來(lái)確定車(chē)輛的位置。從2006年開(kāi)始，新加坡啟動(dòng)并實(shí)施《智慧國(guó)2015計(jì)劃》，以期提升新加坡的創(chuàng)新能力，并利用無(wú)處不在的ICT將新加坡打造成一個(gè)智慧的國(guó)家，一個(gè)全球化的城市。

發(fā)展障礙

智慧城市將創(chuàng)新的方案匯集在一起，為解決現(xiàn)代城市面臨的問(wèn)題提供了一個(gè)遠(yuǎn)景，但是，仍然有許多挑戰(zhàn)需要解決。如果智慧城市要真正成為城市發(fā)展的藍(lán)圖，將會(huì)有大量的技術(shù)、財(cái)務(wù)和政治上的障礙需要破除。

發(fā)展智慧城市的一個(gè)主要障礙是資金缺乏。盡管發(fā)展人力越來(lái)越被證明大大有利于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，但不幸的是，許多投資者和機(jī)構(gòu)都不愿意為發(fā)展人力投入大量資本。其次，大量的政府問(wèn)題也需要加以解決。今天的稅收、監(jiān)管和組織結(jié)構(gòu)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)時(shí)，迫切需要改革。

另外，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化阻礙了智慧城市的發(fā)展進(jìn)程。盡管全球有100多個(gè)城市在測(cè)試智能基礎(chǔ)設(shè)施，但對(duì)于到底是什么構(gòu)成一個(gè)智慧城市仍然沒(méi)有全球的共識(shí)。智慧城市的定義被那些在智慧城市的概念下?tīng)I(yíng)銷(xiāo)其產(chǎn)品和服務(wù)的公司進(jìn)一步模糊化。目前，許多企業(yè)只是將智慧城市的發(fā)展當(dāng)成銷(xiāo)售其產(chǎn)品的一種手段。最后，是智慧城市的使用者——居民——對(duì)智慧城市的認(rèn)識(shí)不足，他們對(duì)解決方案的有效性沒(méi)有信心，因此不采取行動(dòng)。畢竟，智慧城市歸根結(jié)底是為了人。

發(fā)展方法及發(fā)展趨勢(shì)

人們一直很困惑智慧城市到底由什么構(gòu)成，因?yàn)榇蠹掖蠖鄶?shù)都是關(guān)注不同的結(jié)果。比如，知識(shí)型城市更關(guān)注教育，終生學(xué)習(xí)，個(gè)人成長(zhǎng)，創(chuàng)新和知識(shí)資產(chǎn)的發(fā)展。而數(shù)字城市更多的是由大的ICT提供商驅(qū)動(dòng)，比如Cisco、IBM和Siemens等，旨在讓每個(gè)人、每件物品都可以通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和倉(cāng)庫(kù)的復(fù)雜排列而相互聯(lián)系起來(lái)。生態(tài)城市更關(guān)注的是通過(guò)大量的使用可再生能源實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。實(shí)際上，真正的智慧城市需要三個(gè)方面有機(jī)地、系統(tǒng)地結(jié)合起來(lái)。任何適當(dāng)?shù)闹腔鄢鞘械哪Ｐ投急仨毷嵌嗑S度的，涵蓋不同方面的智慧，并強(qiáng)調(diào)跨多個(gè)領(lǐng)域的融合和互動(dòng)的重要性。城市是一個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)，任何試圖界定其動(dòng)態(tài)特征的模型必須能夠代表這些元素的多樣性。

建設(shè)智慧城市，需要相應(yīng)的技術(shù)支持。一是無(wú)處不在的信息通信技術(shù)（ICT）基礎(chǔ)設(shè)施，包括有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)的高速互聯(lián)網(wǎng)接入以及無(wú)處不在的傳感器和執(zhí)行部署。二是ICT服務(wù)支持套件，包括智能媒體服務(wù)引擎和城市范圍內(nèi)的對(duì)傳感信息的開(kāi)放式訪(fǎng)問(wèn)。要實(shí)現(xiàn)這些，必須要推動(dòng)整個(gè)ICT基礎(chǔ)設(shè)施的水平化，同時(shí)需要?jiǎng)?chuàng)建跨產(chǎn)業(yè)的交匯點(diǎn)。實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)候，必須考慮多個(gè)行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域，可能需要交叉標(biāo)準(zhǔn)化組織甚至是產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。另外，需要推動(dòng)涉及不同的配套產(chǎn)業(yè)的范例、試點(diǎn)和實(shí)地試驗(yàn)的展示，從而創(chuàng)造合作并推動(dòng)“想要如何”的水平化案例。

智慧城市必須在經(jīng)濟(jì)上可行，這意味著要在全球知識(shí)經(jīng)濟(jì)中競(jìng)爭(zhēng)。達(dá)到和保持世界一流的水平需要一個(gè)根深蒂固的創(chuàng)新、學(xué)習(xí)、合作的文化，以及吸引和留住不同的知識(shí)工作者和創(chuàng)業(yè)者的氛圍。

最終，智慧城市項(xiàng)目的成功在于社會(huì)參與。如果公民不準(zhǔn)備使用它，最先進(jìn)的智慧基礎(chǔ)設(shè)施將一無(wú)是處。專(zhuān)家們認(rèn)同，發(fā)展的道路上的第一步應(yīng)該是讓人們認(rèn)識(shí)到智慧城市的優(yōu)點(diǎn)。完成了這一步，公民、企業(yè)和政府官員將會(huì)在智慧城市的愿景下團(tuán)結(jié)在一起。

達(dá)到智慧城市要注意三點(diǎn)：一是改善經(jīng)濟(jì)和政治效率，促進(jìn)社會(huì)文化和城市發(fā)展中網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的利用水平；二是通過(guò)多角色、多領(lǐng)域和多層次的城市發(fā)展，創(chuàng)建有競(jìng)爭(zhēng)力的城市的愿景和戰(zhàn)略；三是重視城市進(jìn)步的社會(huì)資本，創(chuàng)建一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的、有包容性的城市的方法。

智慧城市理念對(duì)城市的空間結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生巨大的影響。一方面，城市空間有集聚化趨勢(shì)。為滿(mǎn)足多功能、高質(zhì)量的協(xié)同合作的需求，城市會(huì)出現(xiàn)各種功能在中心區(qū)進(jìn)一步集聚的趨勢(shì)，這會(huì)促進(jìn)城市中心區(qū)進(jìn)一步繁榮，功能更為強(qiáng)大和多樣。另一方面，城市空間也將有擴(kuò)散化趨勢(shì)。智慧城市的完善的信息化會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)空間的依賴(lài)度降低，從而加大城市空間向外的能力。這一趨勢(shì)會(huì)導(dǎo)致城市人口和產(chǎn)業(yè)向城市外圍疏散，城市職能外移，在地域分布上延伸城市范圍。

這兩方面的趨勢(shì)共同作用，集聚化趨勢(shì)使高層管理機(jī)構(gòu)向城市中心區(qū)集中，從而加強(qiáng)了CBD的功能和作用，而分散化的趨勢(shì)使得制造業(yè)與城市分離，在城市周邊形成研發(fā)中心、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等。

雖然有很多創(chuàng)新的試點(diǎn)項(xiàng)目和小規(guī)模的發(fā)展從整體角度來(lái)看待智慧城市，但至今世界上還沒(méi)有一個(gè)可以支持幾十萬(wàn)，更別說(shuō)是數(shù)百萬(wàn)人的智慧城市的例子，因此智慧城市的規(guī)劃者們還面臨著許多挑戰(zhàn)。