(四川大學(xué) 四川 成都 110000)
隨著城市化進(jìn)程的擴(kuò)大,城市人口的急劇增加,城市管理的復(fù)雜程度在不斷的加深,隨著管理難度的加深,和科技的進(jìn)一步發(fā)展,如何有效的利用科技加大對(duì)于城市的綜合管理和治理,使智慧城市的研究成為了一個(gè)全球的大的課題。
智慧城市近幾年在中國(guó)進(jìn)入了火熱的發(fā)展階段,住建部于 2012 年底發(fā)布了《國(guó)家智慧城市試點(diǎn)暫行管理辦法》,明確指出智慧城市建設(shè)是貫徹黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化、全面建成小康社會(huì)的重要舉措,為加強(qiáng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和運(yùn)行中的綜合應(yīng)用。隨之各地出臺(tái)了各項(xiàng)政策進(jìn)行匹配,積極的推動(dòng)著智慧城市的發(fā)展,我們可以看到全國(guó)各地都在不同的領(lǐng)域進(jìn)行著智慧化城市的建議,包括不局限于城市建設(shè)、城市功能提升、電子政務(wù)等各個(gè)方面。
物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市的實(shí)施的一個(gè)中樞,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一直被認(rèn)為人類(lèi)的第四次技術(shù)革命,它能夠把萬(wàn)物聯(lián)系在一起,是物與物之間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的鏈接。通過(guò)各類(lèi)有線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相融合,將事物信息及時(shí)準(zhǔn)確地反映出去,物聯(lián)網(wǎng)不但具備信息收集的功能,其還具備極強(qiáng)的信息處理功能。被廣泛應(yīng)用于智慧城市建設(shè)的各個(gè)方面。
根據(jù)IDC《全球半年度智慧城市支出指南》,2018年中國(guó)智慧城市技術(shù)相關(guān)投資預(yù)計(jì)達(dá)到208億美元,相較2017年的173億美元增長(zhǎng)了20.2%,成為全球第二大的智慧城市技術(shù)相關(guān)支出市場(chǎng),到2021年中國(guó)智慧城市技術(shù)投資規(guī)模將達(dá)到346億美元。
然而我們反觀作為核心技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,2005年國(guó)際電信聯(lián)盟世界信息峰會(huì)上提出“物聯(lián)網(wǎng)”這一名詞,由此引發(fā)了全社會(huì)與學(xué)者群體對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的廣泛關(guān)注,而中國(guó)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的研究是在2009年開(kāi)始。
對(duì)于這么大的投資額,技術(shù)這么短的發(fā)展周期,如何能更為有效推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的應(yīng)用,理解現(xiàn)在可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題,提高整體智慧城市在中國(guó)的應(yīng)用成效,是未來(lái)城市建設(shè)和城市管理的一個(gè)重大課題。
1.國(guó)外研究綜述
Jean Philippe認(rèn)為利用智慧城市中ICT可以進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)Sung Ah Kim構(gòu)建技術(shù)信息監(jiān)控模型用以測(cè)量智慧城市建設(shè)中的能量使用情況。Harrison研究智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施在物理、信息技術(shù)、社會(huì)和商業(yè)的連接方式。Hall提出用“智慧視野”思考政府、企業(yè)、學(xué)術(shù)界、社區(qū)之間的關(guān)系。美國(guó)學(xué)者Abdera Caragliu通過(guò)研究智慧城市特點(diǎn),分析了政府和企業(yè)效率、公共服務(wù)供給、高新技術(shù)及創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、社區(qū)的學(xué)習(xí)型及聯(lián)動(dòng)型功能五方面內(nèi)容Nam、Pardo及美國(guó)學(xué)者Patrizia Lombardi都提出參與式城市治理模式,意識(shí)到參與式治理的重要性,從技術(shù)、人、社區(qū)三角度研究基礎(chǔ)設(shè)施、人力資本、社會(huì)資本與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、居民生活質(zhì)量之間的關(guān)系。美國(guó)學(xué)者Saskia Sassen注重人本理念,提出提升城市開(kāi)放、透明度的設(shè)想。他指出智慧城市最大的挑戰(zhàn)在于市民的觀念,在于技術(shù)城市化,市民的參與度直接影響到智慧城市建設(shè)實(shí)現(xiàn)的效果。由此可見(jiàn),國(guó)外智慧城市關(guān)注的焦點(diǎn)正在由頂層設(shè)計(jì)中硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用和服務(wù)、人文、教育等軟實(shí)力的培養(yǎng)。
2.國(guó)內(nèi)研究綜述
北京市城管局宋剛(信息裝備服務(wù)中心主任)認(rèn)為,技術(shù)僅僅是從“數(shù)字城管”過(guò)渡到“智慧城管”的變化之一,更為關(guān)鍵和重要的是管理理念、管理主體、管理對(duì)象和公眾參與方式的“轉(zhuǎn)身”。謝昕認(rèn)為我國(guó)智慧城市建設(shè)中一些項(xiàng)目只是政府的面子工程、花架子和政績(jī)工程,因此,智慧城市面臨缺乏頂層設(shè)計(jì)和宏觀指導(dǎo)、理論認(rèn)識(shí)不清,建設(shè)帶有盲目性、信息安全保障體系欠缺、系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化不高,更新?lián)Q代風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題 趙勇和常潔在討論城鎮(zhèn)化和智慧城市一文中,分析了我國(guó)智慧城市建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題,缺乏城市長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、忽視生態(tài)建設(shè)、城市功能定位模糊、產(chǎn)業(yè)鏈分工和布局不明所產(chǎn)生的“信息孤島”和煙囪式開(kāi)發(fā)。張東楊在對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的趨勢(shì)研究中提出數(shù)據(jù)安全需要提高,更多的移動(dòng)終端需要接入物聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)人才不足。夏以群和趙全軍在寧波智慧城市建設(shè)過(guò)程中提出五個(gè)問(wèn)題,智慧城市理論研究、宣傳和培訓(xùn)問(wèn)題、智慧城市試點(diǎn)工作問(wèn)題、政府部門(mén)之間協(xié)調(diào)問(wèn)題、投融資問(wèn)題、相關(guān)政策完善問(wèn)題呂素昌在基于產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的研究中指出我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足,整合因素缺失,核心技術(shù)不足;資源利用率低,難以統(tǒng)一管理。需要構(gòu)建多元化商業(yè)模式,發(fā)揮政府主導(dǎo)。
3.研究評(píng)述
智慧城市的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的使用。在技術(shù)層面物聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展還需要加強(qiáng),在安全技術(shù)層面值得關(guān)注,政府對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知需要提升,同時(shí)智慧城市的發(fā)展歸根到底還是社會(huì)治理過(guò)程中的政府管控問(wèn)題,其中涉及了需要的政府的前期規(guī)劃、政府資源協(xié)調(diào)、宏觀指導(dǎo)等問(wèn)題需要我們進(jìn)行進(jìn)一步的完善,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)至善目標(biāo)。
本文將研究的內(nèi)容分為四章:
第一章為引言,主要是選題的背景、研究的目的,國(guó)內(nèi)外研究綜述,本文所使用的研究方法、內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排。
第二章為物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的相關(guān)理論概述。首先對(duì)本論文研究的智慧城市建和物聯(lián)網(wǎng)的重要概念進(jìn)行界定,并作出理論分析。
第三章為我國(guó)智慧城市建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行分析論證解決問(wèn)題。
第四章總結(jié)全篇內(nèi)容。
物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市在中國(guó)的實(shí)踐應(yīng)用研究,是一個(gè)復(fù)雜的研究課題,涉及面很廣,包括了政府治理,多學(xué)科知識(shí),研究范圍牽扯很廣,為了更為有效的對(duì)于該問(wèn)題進(jìn)行深度的分析,文章會(huì)通過(guò)三個(gè)部分的框架進(jìn)行研究,包括了首先的提出問(wèn)題,然后分析問(wèn)題,最后找到問(wèn)題的核心點(diǎn)及解決方法,為了達(dá)成這個(gè)研究目的,會(huì)借用以下的科學(xué)研究方法:
第一:文獻(xiàn)分析法。
通過(guò)學(xué)校及學(xué)院的圖書(shū)館及知網(wǎng)等途徑收集了大量與本文有關(guān)的文獻(xiàn)資料,了解智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)研究的當(dāng)前狀況及最新進(jìn)展,對(duì)國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市中經(jīng)典理論以及最新相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行梳理與評(píng)價(jià),找到需要研究的問(wèn)題重點(diǎn)。
第二:案例分析法。
通過(guò)以國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市建設(shè)應(yīng)用中的案例,對(duì)目前智慧城市建設(shè)的具體內(nèi)容和運(yùn)用模式進(jìn)行詳細(xì)分析,得出物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)啟示。
1.物聯(lián)網(wǎng)的理論
物聯(lián)網(wǎng)具體定義是:物品之間的相互連接的網(wǎng)絡(luò)。相比較傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng),兩者有著巨大的不同。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng),在一定程度上對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了延伸發(fā)展。和互聯(lián)網(wǎng)信息交流的特點(diǎn)不同,物聯(lián)網(wǎng)更多的是實(shí)現(xiàn)物品之間的相互溝通信息傳遞。這里的定義有兩層意思:其一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);其二,其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信,也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、傳感器技術(shù)等方面,都和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了密不可分的聯(lián)系。(1)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù):實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層之間的數(shù)據(jù)傳輸,包括現(xiàn)階段的互聯(lián)網(wǎng)、WIFI傳輸以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。(2)云計(jì)算技術(shù):借助于處于不同地理位置的高性能計(jì)算機(jī),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的溝通融合,為物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用階段,提供數(shù)據(jù)支持。(3)傳感器技術(shù):結(jié)合物品的傳感器,基于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)下。
2.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)按照功能可以劃分為三個(gè)層次。
第一層:感知層。處于底層的感知層以二維碼標(biāo)簽識(shí)別器、RFID 標(biāo)簽讀寫(xiě)器、圖像傳感設(shè)備、GPS 定位設(shè)備、溫度傳感設(shè)備、液體傳感設(shè)備等信息采集設(shè)備作為“物聯(lián)網(wǎng)人”的皮膚和五官,實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)人”對(duì)外部世界物體信息的采集。
第二層:網(wǎng)絡(luò)層。處于中間層的網(wǎng)絡(luò)層以各種有線(xiàn)方式的網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線(xiàn)方式的網(wǎng)絡(luò)作為“物聯(lián)網(wǎng)人”的神經(jīng)中樞,實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)人”的皮膚和五官與大腦的溝通,完成信息多路傳輸和多路交換。有線(xiàn)方式的網(wǎng)絡(luò)包括撥號(hào)、專(zhuān)線(xiàn)、私有和局域等形式的網(wǎng)絡(luò),無(wú)線(xiàn)方式的網(wǎng)絡(luò)包括移動(dòng)通信、無(wú)線(xiàn)局域、無(wú)線(xiàn)城域和無(wú)線(xiàn)廣域等形式的網(wǎng)絡(luò)。
第三層:應(yīng)用層。處于頂層的感知層以各種固定和移動(dòng)的計(jì)算機(jī)終端作為“物聯(lián)網(wǎng)人”的大腦,包括PC、平板電腦、大型計(jì)算機(jī)、手機(jī)等,實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)人”對(duì)皮膚和五官采集的信息進(jìn)行存儲(chǔ)和分析轉(zhuǎn)化成具體的認(rèn)知,即頂層應(yīng)用層的多樣化應(yīng)用,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)“物聯(lián)網(wǎng)人”神經(jīng)中樞、皮膚和五官的調(diào)節(jié),即對(duì)中間層和底層實(shí)現(xiàn)管理功能。
智慧城市具體概念是指利用各種信息技術(shù)或創(chuàng)新意念,集成城市的組成系統(tǒng)和服務(wù),以提升資源運(yùn)用的效率,優(yōu)化城市管理和服務(wù),以及改善市民生活質(zhì)量。智慧城市把新一代信息技術(shù)充分運(yùn)用在城市的各行各業(yè)之中的基于知識(shí)社會(huì)下一代創(chuàng)新的城市信息化高級(jí)形態(tài),實(shí)現(xiàn)信息化、工業(yè)化與城鎮(zhèn)化深度融合,有助于緩解“大城市病”,提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化和動(dòng)態(tài)管理,并提升城市管理成效和改善市民生活質(zhì)量。
智慧城市通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施、地理空間基礎(chǔ)設(shè)施等新一代信息技術(shù)以及維基、社交網(wǎng)絡(luò)、Fab Lab、Living Lab、綜合集成法、網(wǎng)動(dòng)全媒體融合通信終端等工具和方法的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)、智能融合的應(yīng)用以及以用戶(hù)創(chuàng)新、開(kāi)放創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新為特征的可持續(xù)創(chuàng)新。
1.智慧城市在重慶的實(shí)踐
首先,缺乏系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃,雖然政府大力推動(dòng),但是一直分區(qū)實(shí)行,各自為政,缺乏重慶整體的頂層規(guī)劃和設(shè)計(jì)統(tǒng)籌,各區(qū)的推進(jìn)情況和側(cè)重點(diǎn)不一致。
其次,偏向于碎片式的個(gè)人體驗(yàn),以網(wǎng)絡(luò)覆蓋為主,缺乏物聯(lián)網(wǎng)的物物聯(lián)動(dòng),缺乏端口進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集整理和后期的分析,及對(duì)于政府工作管理的指引。
然后資源共享成為難題,信息資源共享程度不高,受政府部門(mén)管制的限制等因素,大量數(shù)據(jù)無(wú)法分享,無(wú)法遷移。且數(shù)據(jù)分散,不集中,缺乏統(tǒng)一有效的數(shù)據(jù)采集及分析方式。
最后基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)滿(mǎn)意度低,在最為重要的智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧教育和環(huán)境方面,都未達(dá)到居民的需求,且基礎(chǔ)信息的錄入,平臺(tái)的人性化等方面都有較大的改善空間。
2.智慧城市在蘭州交通擁堵治理的實(shí)踐
蘭州智慧交通的實(shí)踐的過(guò)程中,著重實(shí)行了三個(gè)方面的管理:
首先交通信號(hào)智能化控制,包括選擇式干線(xiàn)自適應(yīng)控制。即根據(jù)前端設(shè)備采集到的信息,信號(hào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心自動(dòng)從后臺(tái)解決方案庫(kù)中選擇符合當(dāng)前交通流特征的方案。和單點(diǎn)感應(yīng)式自適應(yīng)控制。單點(diǎn)感應(yīng)控制是根據(jù)前端檢測(cè)設(shè)備采集到的各個(gè)方向的交通流變化情況,單獨(dú)點(diǎn)位信號(hào)機(jī)及時(shí)優(yōu)化信號(hào)控制周期,以提高路口信號(hào)配時(shí)的合理性。
其次基于交通仿真及決策系統(tǒng),包括對(duì)市區(qū)16個(gè)主要堵點(diǎn)逐一制定治理方案。然后是交通違法的自動(dòng)處理,包括了交通違法的自動(dòng)抓拍,和交通違法的自動(dòng)攔截和布控。最后是公眾出行的信息服務(wù)和誘導(dǎo)。
物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市的建設(shè)中是一個(gè)非常重要的樞紐,肩負(fù)著數(shù)據(jù)采集的重要工作。但是目前在實(shí)際的應(yīng)用中還是很多的問(wèn)題存在。
首先,物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的概念太新,政府管理層缺乏正確的認(rèn)知和了解。
物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的發(fā)展進(jìn)程而言,都太短暫。對(duì)于智慧城市的價(jià)值,很多政府走入了誤區(qū),更多的還是注重了居民的個(gè)人式碎片化的使用,并沒(méi)有讓智慧城市真正的成為政府有效治理城市化建設(shè)和管理的一個(gè)工具。并且物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)名詞太新,很多的決策層缺乏對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知,因此我們?nèi)狈τ行У睦梦锫?lián)網(wǎng),加大物和物之間的關(guān)系,讓我們能有機(jī)的利用物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,以至于我們?nèi)狈φ嬲行?,及時(shí)的數(shù)據(jù),幫助政府了解具體的情況,進(jìn)行有效的管理。
其次,政府現(xiàn)有的治理結(jié)構(gòu)和部門(mén)間的壁壘阻礙了智慧城市的有效推動(dòng)。
智慧城市的是用各種信息技術(shù)或創(chuàng)新意念,集成城市的組成系統(tǒng)和服務(wù),以提升資源運(yùn)用的效率,優(yōu)化城市管理和服務(wù)。本質(zhì)上它就是一個(gè)更為現(xiàn)代化,更為有效的政府管控手段。但是城市的管理是在政府的治理結(jié)構(gòu)上非常的復(fù)雜,首先存在了各個(gè)部門(mén)之間的各司其職和互相交叉,其次又存在了大量的分級(jí)管理制度,比如街道、社區(qū)、區(qū)縣、市級(jí)機(jī)關(guān)、省級(jí)機(jī)關(guān)等。因此如果不存在一個(gè)強(qiáng)有力的規(guī)劃和對(duì)接部門(mén),做自上而下的整體的規(guī)劃,有能保障各部門(mén)有效執(zhí)行和推動(dòng)的機(jī)制,和對(duì)于數(shù)據(jù)跨部門(mén)共享的機(jī)制,我們將無(wú)法將物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市的發(fā)展做有力推動(dòng)。
然后,物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市的落地過(guò)程中,政府部門(mén)需要具備產(chǎn)品視角我們目前面臨著幾個(gè)大的問(wèn)題,決策者并不了解實(shí)際的問(wèn)題和具體的落地,缺乏對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的正確認(rèn)知;其次,我們的落地執(zhí)行部分,缺乏讓一線(xiàn)業(yè)務(wù)額實(shí)際使用者的深入?yún)⑴c,還是存在比較大的閉門(mén)造車(chē)的現(xiàn)象;最后我們?nèi)狈?duì)于最終的畫(huà)像的理解和認(rèn)知,并且存在問(wèn)題,技術(shù),業(yè)務(wù)分離的現(xiàn)象。因此我們需要在內(nèi)部打通起來(lái),既要保障我們真的先能清晰的定義問(wèn)題,也讓一線(xiàn)能有效的參與到整個(gè)方案的設(shè)計(jì)和落地的過(guò)程中,保障我們的智慧城市在運(yùn)行中的有效性,保障真的把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效運(yùn)轉(zhuǎn),又需要在決策過(guò)程中,加入到基層的力量和建議。并且要讓居民也積極的參與到物聯(lián)設(shè)備的使用中,考慮他們的使用特性,讓物聯(lián)真正的發(fā)揮效用,真正做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,有效治理,高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
在物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的應(yīng)用這條路上,我們面臨著發(fā)展時(shí)間段,發(fā)展速度快,路子還沒(méi)有看清楚,問(wèn)題和挑戰(zhàn)還比較多的種種情況。但是這是一條不許走的路,是一條真正有效的加快政府高效治理的路,因此我們要善于從內(nèi)看,問(wèn)題代表了希望,只有發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,才能解決問(wèn)題,才能走上高效運(yùn)轉(zhuǎn)的路上。強(qiáng)化學(xué)習(xí),配套完善治理機(jī)制,內(nèi)部共享機(jī)制及各種政府配套機(jī)制,強(qiáng)化讓多方力量共同進(jìn)入到智慧城市的建設(shè)中去,讓懂業(yè)務(wù)的人、懂技術(shù)的人深入結(jié)合,讓決策層有一線(xiàn)視角,會(huì)是我們未來(lái)的成果之道。