1 “智慧城市”內(nèi)涵

進入21世紀的第三個十年，受困于疫情的沖擊等因素，全球經(jīng)濟在不確定中緩慢前行，增長乏力。然而，SG網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等一系列前沿技術(shù)的發(fā)展又使人們普遍看到科技加持下經(jīng)濟恢復發(fā)展的美好未來。夾雜著對現(xiàn)實的擔憂和對前景的期待，智慧城市開始越來越多地步入公眾視野，而數(shù)字技術(shù)更為這一前瞻性的發(fā)展模式插上了騰飛之翼。

智慧城市就是為解決“城市病”而提出的新發(fā)展理念，具有鮮明的問題導向，重點是用技術(shù)實現(xiàn)環(huán)境宜居、發(fā)展可持續(xù)等目標；智慧城市具有整體性、全局性、系統(tǒng)性的發(fā)展思維，致力于培養(yǎng)城市自我適應、調(diào)節(jié)、更新的能力，從而應對傳統(tǒng)城市治理失效乃至失敗等挑戰(zhàn)；智慧城市以普惠為導向，其資源配置既要惠及中產(chǎn)階層，也要惠及普羅大眾，既要考慮群體利益，也要考慮個體需求。為了實現(xiàn)智慧城市對美好未來的許諾，技術(shù)無疑需要發(fā)揮關(guān)鍵與基礎(chǔ)的作用，考慮到智慧城市對數(shù)據(jù)的依賴，數(shù)字科技在所有技術(shù)中最關(guān)乎智慧城市發(fā)展的成敗。智慧城市是一個系統(tǒng)性、智能化工程，有助于城市綠色、普惠、可持續(xù)發(fā)展。

2 “智慧城市”分類

2.1 中國“智慧城市”的初級階段：智慧城市1.0

中國智慧城市還處于這個階段，其建設(shè)包含兩方面特點：一方面，加強信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高通信網(wǎng)絡(luò)帶寬，建設(shè)新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施，如寬帶、4G、WIFI、云計算數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等；另一方面，主要重點領(lǐng)域啟動智能應用服務(wù)，如智能政府、智慧城市管理、智能交通、智能醫(yī)療服務(wù)、智能教育、安全城市、智能物流和智能社區(qū)等。其中，智能交通、安全城市、智能醫(yī)療服務(wù)和智能政府是應對居民需求和政府需求的四大方向。

2.2 中國“智慧城市”高級階段：智慧城市2.0

中國智慧城市仍處于起步階段，正處于向高級階段過渡的階段。智慧城市的高級階段稱為“智慧城市2.0”，是智慧城市的高級智能階段。除此之外，大數(shù)據(jù)是高級智能的源泉，所以智慧城市發(fā)展的高級階段是大數(shù)據(jù)高級階段。

智慧城市2.0包含三大特征：第一，新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施被廣泛使用，基礎(chǔ)設(shè)施云化；第二，大數(shù)據(jù)是智慧城市的核心，輸入是來自云基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)采集，輸出是基于分析和數(shù)據(jù)挖掘的上層智慧應用；第三，智能應用服務(wù)于產(chǎn)業(yè)、城市和居民，其中智能工業(yè)園、智能制造和智能農(nóng)業(yè)服務(wù)于產(chǎn)業(yè)，智能政府和智慧城市管理服務(wù)于城市，智能交通和智能教育服務(wù)于居民。

3 國內(nèi)“智慧城市”未來發(fā)展地區(qū)布局

自IBM推出智慧城市概念以來，目前全球已有100多個智慧城市。美國、歐盟、日本、新加坡幾年前就已經(jīng)開始了基于信通技術(shù)和信息的智慧城市發(fā)展。目前，這些海外先進城市的重點是區(qū)域技術(shù)試驗、智能應用試實驗、低碳綠色城市發(fā)展。

目光轉(zhuǎn)向國內(nèi)，許多智慧城市研究人員認為，到2030年底，中國城市化率達到83%，城市發(fā)展、人口、環(huán)境和資源之間的矛盾日益突出，智慧城市是解決矛盾的突破口。自2013年以來，已批準近300個城市進行智慧城市試點。未來智慧城市布局主要試點城市將會集中在東部沿海城市，目前來看山東和江蘇的試點城市數(shù)量分別為25個和20個，是全國前兩名省份，而西部地區(qū)的試點城市數(shù)量相對較少，這與城市的整體經(jīng)濟發(fā)展水平有關(guān)。2015年4月，建設(shè)部公布了全國第三批試點城市名單。尤其是試點城市的選擇更注重調(diào)查資金來源和項目經(jīng)驗，智慧城市建設(shè)更注重實效。

當今，中國智慧城市建設(shè)從盲目追求到實現(xiàn)落地，而且建設(shè)投資正在回歸理性水平。中國智慧城市市場2019年達到8480億元，信息技術(shù)投資增長率為40.4% 。從增長速度來看一些智慧城市試點，可以發(fā)現(xiàn)，拔得頭籌的增長速度是中部地區(qū)和西部地區(qū)，特別是東部地區(qū)是最后一個。大約300個城市被選為中國最聰明的城市。未來東部地區(qū)智慧城市建設(shè)將會呈現(xiàn)火爆趨勢，中部地區(qū)次之，西部地區(qū)最后。2030年后智慧城市建設(shè)主要集中在中國東部地區(qū)，因為該地區(qū)經(jīng)濟越發(fā)達，建設(shè)智慧城市的信息就越豐富，經(jīng)過十多年的智慧城市建設(shè)，我國智慧城市的分布將會更加均勻，中西部地區(qū)有越來越多的智慧試點城市。

4 國內(nèi)“智慧城市”的未來技術(shù)發(fā)展布局

智慧城市被視為加快工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重大戰(zhàn)略。此外，智慧城市戰(zhàn)略被視為在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和運營中利用現(xiàn)代科學技術(shù)(如物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息)的強大催化劑。一方面，“智慧城市”是指智能的、可持續(xù)的城市發(fā)展，其起源可以追溯到為了應對氣候變化和社會問題，世界各地的政府和規(guī)劃者都意識到了“智能增長”的重要性，并為現(xiàn)有和新興城市設(shè)計了更加智能和綠色的計劃；另一方面，“智慧城市”的概念是指具有普適計算和數(shù)字儀表設(shè)備的城市環(huán)境。在這個層面上，“智慧城市”可以分為四層，即傳感器層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應用層。在這里，信通技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的可用性和質(zhì)量被認為是智慧城市的基本要素，而技術(shù)至關(guān)重要。將信通技術(shù)嵌入城市基礎(chǔ)設(shè)施不足以使城市變得智能，而“智慧城市”一詞更廣泛地指的是城市區(qū)域內(nèi)知識經(jīng)濟的發(fā)展。在這一愿景中，還包括可以通過信通技術(shù)得到加強的政策和治理。智慧城市是技術(shù)、人和制度組成部分之間的有機聯(lián)系。

實際上，智慧城市的建設(shè)意味著信息收集、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應用層四層的建設(shè)。雖然大多數(shù)討論都提出了智慧城市的定義、愿景和特征，但很少有研究涉及發(fā)展智慧城市的參與者。了解行動者的動機和角色有助于分析存在的問題和潛在的風險，并找到新的解決方案來指導進一步的智慧城市建設(shè)。

4.1 “信息收集”布局

啟用智能服務(wù)的第一步是使用對象感知和信息收集層收集上下文信息。傳感器可以實時監(jiān)控自己，并智能地自行行動。它們可以用于監(jiān)控公共基礎(chǔ)設(shè)施和人類的生理活動，收集數(shù)據(jù)并發(fā)送到具有網(wǎng)絡(luò)層的中央信息系統(tǒng)，在那里可以通過這些數(shù)據(jù)作出智能決策。傳感器層由無線傳感器節(jié)點組成，如RFID標簽、RFID閱讀器、攝像頭、GPS、Qr碼標簽和閱讀器等，通常設(shè)置在一個網(wǎng)絡(luò)中，也稱為“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”。

4.2 “網(wǎng)絡(luò)層”布局

網(wǎng)絡(luò)層是信息交換和傳輸?shù)穆窂剑ń尤刖W(wǎng)(AN)和傳輸網(wǎng)。傳輸網(wǎng)絡(luò)由公網(wǎng)和專網(wǎng)組成，包括典型的電信網(wǎng)(固話和移動)、電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、寬帶網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、專網(wǎng)(VPN)。接入網(wǎng)包括光纖接入、無線接入、以太網(wǎng)接入、衛(wèi)星接入等多種接入方式，接入RFID網(wǎng)絡(luò)和底層傳感器網(wǎng)絡(luò)。

4.3 “平臺層”布局

平臺層負責信息處理和控制。雖然信息處理可以在智能手機等智能終端上進行，但更復雜的基于大數(shù)據(jù)的任務(wù)是通過云計算平臺完成的。平臺層具有協(xié)調(diào)、管理、計算、存儲、分析、挖掘、為行業(yè)和用戶提供公共服務(wù)等多種功能，包括業(yè)務(wù)支撐平臺(中間件平臺)、網(wǎng)絡(luò)管理平臺(如管理平臺)、信息處理平臺、信息安全平臺、服務(wù)支撐平臺。

4.4 “應用層”布局

應用層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛應用智能服務(wù)的解決方案集。有了應用層，智慧城市才能最終實現(xiàn)信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)技術(shù)的融合，對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。基于從傳感器層收集的最新信息，可以對物理現(xiàn)象做出快速響應。這些實時城市數(shù)據(jù)可以有效創(chuàng)建新服務(wù)，改善基礎(chǔ)設(shè)施完整性(能源、交通等)，提高城市管理效率(治理、監(jiān)控、治安等)以及解決環(huán)境退化問題。

5 國內(nèi)“智慧城市”各組織職能布局

5.1 政府

政府和市場將是智慧城市發(fā)展的兩個最重要的利益相關(guān)者。當IBM提出“更智能的世界”和“更智能的城市”的想法時，中國批準了“中國經(jīng)濟刺激計劃”，在基礎(chǔ)設(shè)施和社會福利方面投資4萬億人民幣，相當于5610億歐元。此后，各級政府和企業(yè)看到了發(fā)展機遇，紛紛參與智慧城市建設(shè)。從2010年開始，中國開始建設(shè)智慧城市，到2020年底，已有180多個城市加入智慧城市建設(shè)，通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)平臺等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資規(guī)模已達到近5000億元人民幣。未來智慧城市被認為是貫徹黨中央及國務(wù)院關(guān)于創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、推進新型城鎮(zhèn)化、全面建設(shè)小康社會的重要舉措之一。

5.2 市場

智慧城市被譽為“四個現(xiàn)代化”：工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，市場在這一過程中也起著至關(guān)重要的作用，未來越來越多的電信運營商、國內(nèi)外IT公司紛紛參與智慧城市建設(shè)，拓展自己的地盤。據(jù)統(tǒng)計，三大電信運營商已與各省、地級市政府簽署智慧城市戰(zhàn)略合作協(xié)議，合作協(xié)議達成85%以上。三大電信運營商都提出了自己的智慧城市戰(zhàn)略，不僅致力于建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，還在全國各地分布布局云計算中心，以擴大信息服務(wù)領(lǐng)域的市場份額。國內(nèi)外從事智慧城市業(yè)務(wù)的信息技術(shù)公司越來越多。中國智慧城市上市公司已達33家，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療等與智慧城市相關(guān)的上市公司達229家。此外，進入中國智慧城市領(lǐng)域的國外大型企業(yè)已經(jīng)達到30多家。

5.3 公共部門

除了政府，許多公共部門也將參與智慧城市的發(fā)展，這類公共部門包括高校、醫(yī)院、警察等，這些公共部門以間接的方式建設(shè)智慧城市，也就是說，他們經(jīng)常與政府和市場合作，購買他們的產(chǎn)品和服務(wù)來提供智慧城市服務(wù)。例如，中國移動與學校合作開展了教育信息化工程，這是一個“三位一體的教育網(wǎng)絡(luò)”工程，由教育信息化機房和教育信息化應用平臺建設(shè)、計算機網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)組成。在吉林，他們的光纖已經(jīng)安裝在81所學校和整個縣教育局，在項目開始近一年后，形成了一個視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

6 結(jié)語

未來，電信服務(wù)提供商繼續(xù)受益于他們在網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢，并在其他領(lǐng)域拓展業(yè)務(wù)，不僅不斷擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，而且還在探索新技術(shù)來構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)層。同時，可以利用云計算技術(shù)構(gòu)建傳感器層與平臺層。未來將會有越來越多的應用開發(fā)者加入智慧城市建設(shè)，傳感器層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺層三個基本層的建設(shè)，將為開發(fā)商搭建應用層提供平臺，吸引更多的社會資本和私營部門參與智慧城市建設(shè)，未來智慧城市會有更多的自下而上的發(fā)展，中國將建成多個高度智能化的“智慧城市”典范。