智慧城市白皮书2012年.pdf

智慧城市白皮书智慧城市白皮书智慧城市白皮书智慧城市白皮书 （（（（ 2012）））） 中中中 中 国国国 国 通通通 通 信信信 信 学学学 学 会会会 会 智慧城市论坛智慧城市论坛智慧城市论坛智慧城市论坛 I 目目目 目 录录录 录 前前前 前 言言言 言 1 一一一 一、 、、 、智慧城市的背景 智慧城市的背景智慧城市的背景智慧城市的背景 2 （一）我国城市发展现状 2 1．我国城市发展现状 2 2．我国城市现存问题 4 （二）智慧城市发展的国际背景 8 （三）我国智慧城市的建设现状 10 （四）建设智慧城市是我国提高国家竞争力战略选择 15 二二二 二、 、、 、科学认识智慧城市 科学认识智慧城市科学认识智慧城市科学认识智慧城市 19 （一）智慧城市的定义 19 （二）对于智慧城市的理解 19 1. 智慧城市与信息化的关系 19 2. 智慧城市与数字城市的关系 20 3. 智慧城市与物联网的关系 21 4. 智慧城市与云计算的关系 22 （三）智慧城市的愿景 23 三三三 三、 、、 、智慧城市的技术体系 智慧城市的技术体系智慧城市的技术体系智慧城市的技术体系 26 （一）智慧城市顶层设计的要求 26 （二）智慧城市体系架构 28 1. 感知层 30 2. 通信层 31 3. 数据层 32 4. 应用层 34 （三）智慧城市标准体系 34 1. 技术基础标准体系 35 2. 应用标准体系 36 （四）智慧城市信息安全体系 37 1. 智慧城市信息安全体系总体架构 37 2. 智慧城市信息安全基础设施 38 3. 智慧城市信息安全技术防护 38 4. 智慧城市信息安全管理体系 .39 四四四 四、 、、 、智慧城市的建设 智慧城市的建设智慧城市的建设智慧城市的建设 41 （一）智慧城市的建设原则 41 （二）智慧城市的建设方法 43 （三）智慧城市的建设内容 45 1.智慧城市的基础设施 45 2.智慧城市的资源管理 46 II 3.智慧城市的公共服务 46 4.智慧城市的产业体系 46 5.智慧城市的安全保障 47 6.智慧城市的人文建设 47 （四）智慧城市建设的保障措施 48 五五五 五、 、、 、智慧城市评价体系 智慧城市评价体系智慧城市评价体系智慧城市评价体系 50 （一）智慧城市的评价体系及评价模型 50 （二）智慧城市评价指标体系 51 结束语结束语结束语结束语 54 III 图表目录图表目录图表目录图表目录 图 1 我国城市人口发展趋势 4 图 2 我国人均资源储量占世界人均水平的百分比 6 图 3 智慧城市体系架构 29 图 4 智慧城市感知层 .30 图 5 智慧城市通信层 .32 图 6 智慧城市数据层 .33 图 7 智慧城市应用层 .34 图 8 智慧城市标准体系 35 图 9 智慧城市安全体系架构 .37 图 10 智慧城市信息安全基础设施 38 图 11 智慧城市评价模型 .51 表 1 智慧城市评价指标体系 52 1 前前前前 言言言言 智慧城市的发展将促进生产方式的转变，同时也有利于解决城 市化发展中的一系列“城市病”问题。智慧城市建设将有利于提高 政府公共服务水平，改善居民生活。智慧城市的建设离不开物联网、 云计算、下一代互联网技术等新兴信息技术，它们也正以其独有的 渗透性、冲击性、倍增性和创新性席卷全球，推动着以智能、绿色 和可持续为特征的新一轮科技革命和产业革命的来临。 智慧城市建设方兴未艾，迄今为止，北京、上海、宁波、无锡、 深圳、武汉、佛山等国内城市已纷纷启动“智慧城市”战略，相关规 划、项目和活动渐次推出。 为进一步增进公众对智慧城市的了解，帮助进行智慧城市规划的 城市或部门明确未来智慧城市的建设内容及发展方向，为后继城市的 智慧城市建设提供参考，本白皮书对智慧城市的背景、智慧城市的定 义、智慧城市的体系架构、智慧城市的建设内容以及智慧城市的评价 等，进行简要介绍。 2 一一一一、 、、、智慧城市的背景 智慧城市的背景智慧城市的背景智慧城市的背景 城市，是人类走向成熟和文明的标志；城市，是人类文明精华的 汇聚之地。当前我国城市的发展面临诸多问题，智慧城市将使城市的 发展达到一个更高的水平，使我国的经济发展更科学，使政府的管理 更高效，使人们的生活更美好，极大促进城市和社会的和谐发展。 （（（ （一 一一 一） ）） ）我国城市发展现状 我国城市发展现状我国城市发展现状我国城市发展现状 1．．． ．我国 我国我国 我国城市发展现状 城市发展现状城市发展现状城市发展现状 改革开放以来，我国城市化持续快速发展，城市已经成为国民经 济社会发展的核心载体。我国城市化发展取得了巨大成绩。 城市城市城市 城市化水平持续快速提高 化水平持续快速提高化水平持续快速提高化水平持续快速提高， ，， ，城市 城市城市 城市体系不断完善 体系不断完善体系不断完善体系不断完善 城市化进程在迅速的发展，城市化的水平大幅度提高。城市化率 由 1978 年的 17.9％，到 2011 年 50％，这个速度高于同期世界城市 化水平速度。由于这样快速的推进，使得我国的城市化水平与世界城 市化水平的差距在迅速地缩小，实现人口以农业为主向城市为主的历 史性的转变。城市数量大幅度增加，并且初步形成若干规模较大、联 系较紧密、功能互助较强的城市群。从世界范围来看，和其他的发展 中国家相比，我国城市建设成效比较明显，城市现代化水平提高很快， 城市接纳人口的能力也在不断地提高。 居民在居民在居民在居民在城市 城市城市 城市化过程中普遍受益 化过程中普遍受益化过程中普遍受益化过程中普遍受益， ，， ，生活水平显著提高 生活水平显著提高生活水平显著提高生活水平显著提高 3 伴随着中国工业化和改革开放而快速推进的中国城市化是世界 城市化史上受益人口最多的城市化进程。居民收入水平明显增长，居 民生活水平、生活环境、居住条件等发生根本性的改变。覆盖城乡的 就业和社会保障体系不断完善。 市政公用设施服务能力和供给能力增强市政公用设施服务能力和供给能力增强市政公用设施服务能力和供给能力增强市政公用设施服务能力和供给能力增强 随着城市化发展，城市功能日趋完善，承载能力逐步提高。全国 城市人均生活用水量从 1978 年的 38 升提高到 2011 年 178 升，用水 普及率从 42%上升到 95%，城市燃气普及率 89.55%，污水处理率 70.16%，生活垃圾无害化处理率 66.76%，城市建成区绿化覆盖率 37.37%，人均公园绿地面积 9.71 平方米，每万人拥有公共交通车辆 11.13 标台，人均道路面积 12.21 平方米 1。全国共 230 多个城市设置 了公交优先车道或专用车道，搭公交、坐地铁，逐渐成为大多数城市 居民出行的优先选择。 信息技术在城市建设中得到广泛应用信息技术在城市建设中得到广泛应用信息技术在城市建设中得到广泛应用信息技术在城市建设中得到广泛应用 随着信息技术的高速发展，国家也相继出台了一系列信息化相关 政策，实施了系列“金字工程”、“电子政务”、“电子商务”等重大信 息化工程，大大推进了包括城市信息化在内的国家信息化进程。同时 以信息技术、地球观测与导航技术为核心的数字城市技术得到迅速发 展，并获得了广泛的应用。当前，我国数字城市继续向广度和深度推 进，数字城市建设更加务实和理性化，数字城市的作用和效益正在逐 1 人民网： http://house.people.com.cn/GB/98376/165917/9913493.html，城镇化进程加快推进 城市功能不断 完善 4 步显现。 2．．． ．我国 我国我国 我国城市现存问题 城市现存问题城市现存问题城市现存问题 我国在城市化的历程中取得了巨大的成就。但是，任何事物都具 有两面性，我国的城市化历程在取得一系列成绩的同时，也出现了许 多困境。随着城市人口不断增长，城市规模不断扩大，交通拥堵、产 业结构不合理、环境污染、食品安全、“信息孤岛”等城市问题也进 一步凸显。。 城市城市城市 城市人口 人口人口 人口剧增 剧增剧增 剧增 我国现在每年有1500万人口进入城市，到2025年我国将会有近 三分之二的人口居住在城市，中国已经进入到了一个城市社会。 2011 年是中国城市化发展史上具有里程碑意义的一年，城市人口占 总人口的比重首次超过 50%，是世界上城市人口最多的国家。这标志 着中国发展进入了一个新的成长阶段，城市化成为继工业化之后推 动经济社会发展的新引擎。 20% 45% 67% 0% 50% 100% 1980 2010 2025 中国城市人口发展趋势中国城市人口发展趋势中国城市人口发展趋势中国城市人口发展趋势 图 1 我国城市人口发展趋势 5 交通拥堵交通拥堵交通拥堵交通拥堵 中国汽车工业协会最新统计数据显示，截至 2011 年 8 月底，我 国汽车保有量突破 1 亿辆，汽车保有量水平已经仅次于美国（2 亿多 辆）。未来中国的汽车会越来越多，而且似乎势不可挡，到 2030 年，中国千人汽车保有量将达到 800 辆。 我国正在不停地修路，可还是赶不上汽车增加的速度，以北京 市为例，每年用于道路建设的资金达 20 亿元以上，占城市基本建设 的 11%-15%，大大高于国外通常的 5%的比例，市区道路面积平均每 年递增 4%，但机动车的平均年增长率却高达 15%。汽车越来越多， 使很多城市市中心经常堵车。城市道路不足和城市交通管理落后造 成大城市交通拥挤，这是我国大城市的通病，对城市居民的汽车消 费也形成极大的制约。 产业产业产业 产业能耗 能耗能耗 能耗偏 偏偏 偏高 高高 高 我国的产业发展模式尚未根本改变，物耗高、能耗高、污染高 的“三高”问题依然突出，从每万美元 GDP 耗能指标上看，西方七 国基本上在 1.1-1.3 吨油当量左右，而我国则高达 7.18 吨油当量。 如此高的能耗水平，一方面归因于我国产业结构“偏重”，另一方 面则要归因于我国单位产品的能耗水平过高。 同时，我国石油、天然气的人均储量不足世界人均水平的10%， 水的人均储量仅为世界平均水平的 1／4。资源的相对匮乏使得我国 的产业结构显得更不合理。 6 7.35% 7.13% 25% 0% 50% 100% 石油 天然气 水资源 我国人均资源储量占世界人均水平的百分比 图 2 我国人均资源储量占世界人均水平的百分比 环境污染严重环境污染严重环境污染严重环境污染严重 我国的产业发展模式尚未摆脱先污染后治理的老路，已经存在 相当程度的环境透支。大量使用化学物质的现代农业和重化工业的 快速发展成为当前环境污染问题的主要源头，对原本就十分脆弱的 生态环境造成了巨大压力。另一方面，汽车对环境的破坏也很明 显。 城市的生活垃圾是城市环境污染的一个重要源头。我国的垃圾 处理有85%是以填埋方式处理，雨水使重金属和细菌渗到地下水和土 壤中，腐烂的垃圾释放出甲烷和二氧化碳，再次造成城市的空气污 染。 城市的噪音问题也是环境污染的一个重要方面，包括交通噪 音、建筑噪音、动物噪音、人为噪音等。 食品食品食品 食品监管不力 监管不力监管不力监管不力 7 目前我国食品安全状况并不容乐观：农药、兽药的大量使用； 食品添加剂超量、超范围使用；各种工业、环境污染物的存在；有 害元素、微生物和各种病原体的污染；有害生物和疫病多次发现； 生物技术和食品新技术、新工艺的应用带来的负面效应；周边国家 疫情的频繁发生；国内外人口流动的增加，新疾病的出现和原已消 灭的重大疫病的死灰复燃。 同时，政府对“食品安全”经费投入不足，监管工作要做到位 比较难。近年来，我国在流通领域食品安全监管方面投入经费少， 一些检测设备老化，未能及时更新，另外还缺少一些必备的检测设 备；抽检经费严重不足，难以及时检验食品质量的真伪，检查中经 常出现一些无法认定的质量问题，大大制约了食品安全监管工作的 开展。 “““ “信息孤岛 信息孤岛信息孤岛信息孤岛” ”” ”问题 问题问题 问题突出 突出突出 突出 城市管理者在过去的十年中，推进了一系列的信息化举措，比 如电子政务、办公信息化等技术化管理手段，但在这一过程中，由 于主要是纵向推进，缺乏横向的整合，导致城市信息化在为公众服 务上效果并不明显。大多数应用系统之间没有统一的技术和数据标 准，数据不能自动传递，缺乏有效的关联和共享，从而形成一个个 彼此隔离的信息孤岛。 信息孤岛的存在导致信息的多口采集、重复输入以及多头使用 和维护，信息更新的同步性差，从而影响了数据的一致性和正确 8 性，并使信息资源拆乱分散和大量冗余，信息使用和管理效率低 下，且失去了统一的、准确的依据。孤立的信息系统无法有效地提 供跨部门、跨系统的综合性信息，各类数据不能形成有价值的信 息，局部的信息不能提升为管理知识，以致对政府的决策支持只能 流于空谈。 （（（ （二 二二 二） ）） ）智慧城市发展的国际背景 智慧城市发展的国际背景智慧城市发展的国际背景智慧城市发展的国际背景 信息技术的高速发展带来了全球普遍的信息化浪潮，未来越来 越需要依赖信息技术而推动智慧城市发展，世界各国和政府组织都 不约而同地提出了依赖互联网和信息技术来改变城市未来发展蓝图 的计划。现在全球大概有 200 多个“智慧城市”的项目正在实施 中。现在发达国家地区也是在产业转型和社会发展当中，认识到了 “智慧城市”的前瞻性、超前性，相继提出了“智慧城市”的战略 举措。目前，美国、欧盟、亚洲等地区的某些国家均已启动了智慧 城市相关的项目和技术研究，在一些试点工程取得了较好的效果。 美国美国美国 美国 2008 年 IBM 公司提出了“智慧地球”战略，美国政府积极回应 并将它写进创新战略。2009 年 9 月爱荷华州迪比克市与 IBM 共同宣 布，将建美国第一个“智慧地球”城市，术。2009 年 4 月，美国正 式公布了 72 亿美元的国家宽带网络发展计划。2010 年 3 月美国联邦 通信委员会(FCC)正式对外公布了未来 10 年美国的高速宽带发展计 划，将目前的宽带网速度提高25倍，到2020年以前，让1亿户美国 9 家庭互联网传输的平均速度从现在的每秒 4 兆提高到每秒 100 兆。 欧盟欧盟欧盟 欧盟 欧盟中的很多国家在智慧城市建设方面处在世界前列，比如卢 森堡、荷兰、瑞典等国家。并在 2007 年提出了智慧城市的一套评价 标准。2010 年 3 月，欧盟委员会出台《2020 欧盟战略》，其中“欧 洲数字议程”政策是《2020 欧盟战略》中提出的七大旗舰计划之一， 欧盟通过第七研究框架计划对未来互联网、云计算、物联网等关键 领域进行重点支持，攻克技术难关，并制定了《物联网战略研究路线 图》。国际智慧城市组织 ICF(Intelligent Community Forum)等相 关机构相继成立，并开展“全球智慧城市奖”评选活动。2010 年 9 月欧盟又启动了“欧洲网络基础设施项目（EGI）”。德国制定了“e- 欧洲宽带战略 i2010”，其目标一是所有家庭在 2020 年实现宽带接 入，二是在2014年75％以上家庭宽带达到50Mbps。哥本哈根市政府 提出了一个雄心勃勃的气候变化应对计划，这个计划包括 50 项措 施，分两个阶段实施，第一阶段到2015年完成，目标是到2015年把 该市的二氧化碳排放在 2005 年的基础上减少 20%，第二阶段是到 2025 年使哥本哈根的二氧化碳排放量降低到零。 亚太地区亚太地区亚太地区亚太地区 日本在 Future Design Center 中提出“Smart City”计划。2009 年，为应对全球经济衰退，日本政府紧急出台“数字日本创新计 划”，力图促进绿色、智能等新兴产业发展。韩国是全球宽带发展 10 最好的国家之一。资料显示，韩国家庭宽带普及率为 93％，平均速 率49.5Mbps。2009年5月，韩国发布了“绿色IT国家战略”，斥资 4.2万亿韩元用于宽带提速，该战略计划构建比韩国目前宽带速度快 10 倍的“千兆互联网”。新加坡提出“智慧国 2015 计划”，该计划 是新加坡于 2006 年推出的一个为期十年的信息通信产业发展蓝图。 它通过对基础设施、产业发展与人才培养、及利用信息通信产业进 行经济部门转型等多方面的战略规划，意在达成新加坡成为一个由 信息通信所驱动的智慧国家与全球都市的未来愿景。该计划同时也 描绘了信息通信将如何改变人们生活、工作、学习与交流的方式。 （（（ （三 三三 三） ）） ）我国智慧城市的建设现状 我国智慧城市的建设现状我国智慧城市的建设现状我国智慧城市的建设现状 2010年11月2日，备受业界关注的“2010中国智慧城市论坛大 会”在武汉召开，是中国智慧城市发展史上的标志性事件。本次论 坛以 “发展更科学，管理更高效，社会更和谐，生活更美好”为主 题，来自国内的专家、学者和企业家们，就国内外智慧城市发展的 最新动态；我国发展智慧城市的机遇和战略选择；信息通信技术、 地球观测与导航、现代服务技术与集成在智慧城市中的应用；智慧 城市规划与评价体系、技术标准研究等等发表了专题演讲，武汉市 领导也专题介绍了武汉发展智慧城市的有关情况。 迄今为止，北京、上海、天津、重庆、广州、武汉、成都、深 圳、宁波、无锡、佛山等国内城市已纷纷启动“智慧城市”战略， 相关规划、项目和活动渐次推出。 11 北京北京北京 北京 北京 2010 年发布“智能北京行动纲要”，其中包含 60 多个项 目，包括智能交通、电子病历、远程医疗、智能家庭、电子商务 等。到 2012 年底，北京将实现互联网家庭入户频宽超 20 兆；2015 年，无线宽带将覆盖北京城乡，并将建成覆盖全北京市的统一物联 基础网络。届时，北京在信息化领域将达到世界城市领先水准。 上海上海上海 上海 上海公布的“十二五”规划建议中把信息化提升到新的高度， 提出“大力实施信息化领先发展和带动战略”，加快建设以数字 化、网络化、智能化为主要特征的“智慧城市”。 “十二五”期 间，上海将初步形成建设“智慧城市”的基本框架，明确 4 个主要 的关注点：一是关注信息基础设施能级提升。二是关注信息技术的 广泛应用。三是关注信息技术创新和产业化。四是关注信息化的发 展环境。 天津天津天津 天津 “智慧城市”建设将以人为本、技术带动。到 2015 年，天津市 将基本实现城市出口带宽 1.5T 以上，光纤入户覆盖率达到 90%以 上，无线宽带覆盖率达到100%；2020年城市出口带宽在2015年的基 础上翻一番，光纤入户率达到98%以上。全面创新网格化管理模式， 加强城市空间要素可视化管理。全面推进医疗保健智能化、教育培 训智能化、科技创新服务智能化、智能家庭和智能社区建设；2020 12 年形成医疗、社保、交通等公共事业“一卡通”全面覆盖城乡的智 能化社会服务体系。到 2020 年，“智慧天津”基本建成，届时天津 将成为智慧基础设施完善、智慧应用水平显著提升、智慧产业领 先、具有现代化、智能化的北方经济中心和国际港口城市。 重庆重庆重庆 重庆 重庆提出了建设“宜居重庆”、“畅通重庆”、“森林重 庆”、“平安重庆”和“健康重庆”的重大战略部署，“五个重 庆”建设总计划投资约 1.2 万亿元，其中宜居重庆 8000 亿元，畅通 重庆 3000 亿元，森林重庆 500 亿元，健康重庆 350 亿元，平安重庆 150亿元。“五个重庆”建设都是为改善重庆人民的生活质量和工作 环境，虽各有侧重，但都体现了“以人为本”这一科学发展观的核 心理念。“森林重庆”侧重环境，“畅通重庆”侧重效率，“宜居 重庆”侧重舒适，“平安重庆”注重百姓的人身和财产安全，而 “健康重庆”就是讲人本身。 广州广州广州 广州 广州智慧城市发展思路是“一个中心”，“三个坚持”。“一 个中心”就是以建立国家中心城市为中心；“三个坚持”是坚持继 续创新和需求驱动相结合，构建物联网应用体系，推进智慧城市建 设；坚持重点突破与长远谋划相结合，构建物联网产业体系，培养 新的增长点；坚持政产学研用相结合，构建物联网创新体系，提升 核心竞争力。广州智慧城市发展的总体框架是建成一批示范应用， 13 创造一个发展环境，完善一批基础设施，形成一批技术成果，打造 一批产业集群。 武汉武汉武汉 武汉 武汉将用 10 年打造“智慧城市”。其中在 2010 年到 2011 年， 为建设第一阶段。武汉将着力于“智慧城市”相关的规划与方案制 订、标准研究、关键技术，并确定典型应用示范。第二阶段从 2012 年到 2015 年，工作将进入重点项目建设试点示范期。此阶段，将以 光谷未来科技城为试验区，全面实践“智慧城市”各项建设。第三 阶段从2016到2020年，将是武汉打造“智慧城市”的推广应用期。 “智慧城市”将从未来科技城，推广到东湖开发区、武汉城区。届 时“智慧城市”雏形初显，武汉将成为中部“智慧之都”。 成都成都成都 成都 成都智慧城市建设内容主要包含“智慧政务”、“智慧产 业”、“智慧民生”三大工程，并率先在“天府新区”打造具有四 川特色的“智慧城市”样板。一个高效运转的政府、一个可持续发 展的产业环境、一个便捷的民生环境，正是“智慧城市”需要解决 的问题。成都市建设智慧城市正是围绕着这三点展开。 深圳深圳深圳 深圳 “智慧深圳的愿景”是建设“人文深圳，创新深圳，绿色深 圳”，并以此作为建设国家创新型城市的突破口。智慧深圳的总体 目标是建设“智慧产业生态系统”和“智慧城市生态系统”等两大 14 智慧生态系统。“智慧深圳”将充分利用信息技术，分析整合城市 运行的关键信息，对各方需求作出智能响应，形成新的生活、产业 发展、社会管理模式，构建面向未来全新的城市形态。打造以无线 城市为载体的“智慧深圳”，将是深圳未来继续保持发展优势和核 心竞争力的有力保障。 宁波宁波宁波 宁波 宁波智慧城市建设将在经济、社会、文化、政治和生态文明等 五个方面全面开展，通过十年的努力，宁波将建设成为具有现代化 国际港口城市特色的智慧城市、中国领先的智慧应用城市、先进的 智慧产业基地和具备领先的智慧基础设施的城市，力争到 2020 年， 宁波跻身于国际智慧城市的行列。杭州湾新区作为宁波市建设智慧 城市的试验区和先行区，科学谋划，先行先试，提出了 “智慧新 城、生态家园”的目标定位，积极推进新区智慧新城规划和建设工 作。 无锡无锡无锡 无锡 物联网在无锡的广泛深入运用正是无锡打造“智慧城市发展” 的具体实践。在未来五到十年无锡要提升区域性中心城市国际化水 平，要走新型城市化道路，要在城市发展科技内涵取得革命性突 破。打造好“智慧城市发展”这个软件，充分利用建设好国家传感 网创新示范区的难得机遇，巩固、提升和扩大无锡在物联网技术研 发应用方面的先发优势，抢先进入全国和世界“感知城市”发展的 15 第一方阵。 佛山佛山佛山 佛山 佛 山 提 出 了 《 “ 四 化 融 合 智 慧 佛 山 ” 发 展 规 划 纲 要 （2010 —2015）》到 2015 年，佛山要建设成战略性新兴产业聚集区， “四化融合”先行地，宜商宜居的美好家园。《纲要》提出了三大任 务：信息化带动工业化，提升产业综合竞争力；信息化提升城市 化，增强城市发展竞争力；信息化加快国际化，提升经济发展国际 竞争力。《纲要》设计了“四化融合智慧佛山”建设“十大重点工 程”，通过实在项目实现“智慧佛山”的既定目标，让市民切实感 受到城市发展。 （（（ （四 四四 四） ）） ）建设智慧城市是我国 建设智慧城市是我国建设智慧城市是我国建设智慧城市是我国提高国家竞争力 提高国家竞争力提高国家竞争力提高国家竞争力战略选择 战略选择战略选择战略选择 建设智慧城市推进解决建设智慧城市推进解决建设智慧城市推进解决建设智慧城市推进解决城市发展面临的问题 城市发展面临的问题城市发展面临的问题城市发展面临的问题 城市发展日益受到土地、空间、能源和清洁水等资源短缺的约 束，城市人口膨胀、环境保护等问题面临的压力也越来越大。这些 问题使用传统的技术和管理方法已经难以有效解决，而目前发达国 家正在研究如何创新性地使用新一代信息技术、知识和智能技术手 段来重新审视城市的本质、城市发展目标的定位、城市功能的培 育、城市结构的调整、城市形象与特色等一系列现代城市发展中的 关键问题，特别是通过智慧传感和城市智能决策平台改善节能、环 保、水资源短缺等问题。“智慧城市”课题正是基于这个背景提 出，其必要性和紧迫性十分明显。 16 建设智慧城市促进产业升级和结构调整建设智慧城市促进产业升级和结构调整建设智慧城市促进产业升级和结构调整建设智慧城市促进产业升级和结构调整 城市必须拥有一批在未来具有核心竞争力的产业，才能具有经 济的可持续性和发展潜力。但我国目前大部分城市的支柱产业都是 资源密集和劳动密集型产业，缺乏核心技术和优势品牌。随着劳动 力成本的不断增加，我国必将逐步丧失竞争优势，资本将会向劳动 力更廉价的国家转移，这种动向已经在沿海地区表现出来。其实我 国城市是拥有非常丰富的人力资本和物质资源的，这也是跨国公司 在我国大量兴办研究院的原因。只是由于国内各企业和高校各自为 政，城市和城市之间没有形成协同创新机制和平台，因此整体创新 能力较弱。智慧城市则可以通过技术手段的引入，以行业为单位建 立虚拟和实体的创新协同机制（如智慧物流、智慧环保、智慧银行和 智慧医院等），整合不同行业之间的协同机制（如智慧交通和智慧城 管等），提升城市内部和城市之间的创新能力，推动产业升级和结构 调整。 建设智慧城市促进社会和谐建设智慧城市促进社会和谐建设智慧城市促进社会和谐建设智慧城市促进社会和谐 我国的城市发展是随着近几十年工业化步伐的加快而实现的， 工业化在给我国人民带来更多物质财富的同时也彻底改变了人们的 生活方式。最突出的表现就是生活的社会化、国际化，通过社会分 工和网络化来为居民提供各种服务。但这就带来了食品药品安全、 家政服务质量、人身安全和社区安全等问题，尤其是食品安全问题 已经越来越突出。只有解决了这些关系民生的基本生活保障问题（如 17 放心食品和药品），城市的发展才可能和谐。但随着城市规模日益扩 大、流动人口增加和物流系统越来越复杂，传统的由质检部门和居 委会进行管理的方式已经难以胜任。城市必须利用新一代信息技术 建立实时更新的控制和协调系统，实现智慧化管理才能与日益复杂 的城市实体系统协调一致，达到现代人宜居的目标（如智慧社区 等）。国外先进经验表明，城市的高宜居性，是稳住和吸引高智能人 才的重要条件之一。 经济发展带来了我国经济的一体化和全球化，也带来了恶性传 染病爆发、恶性犯罪事件的增加、国际恐怖主义的威胁等问题。为 了防范和解决这类问题，智慧城市的引入可以在第一时间快速感知 这些突发性事件，通过其智能化的调控能力和行为意识加快（由市长 或由城市智能决策平台）判断和决策的准确性、有效性与及时性，实 现不同行业和区域的协同和应对能力。同时也可以通过其“学习” 能力，不断提高处理应急事件和突发性事件的水平，使应急预案程 序化、智能化。 建设智慧城市建设智慧城市建设智慧城市建设智慧城市有助 有助有助 有助提高国家综合竞争力 提高国家综合竞争力提高国家综合竞争力提高国家综合竞争力 智慧城市建设是促进新一代信息技术成长的一个重要发展契 机，将会带动一大批具有广阔市场前景、资源消耗低、产业带动 大、就业机会多、综合效益好的产业发展。把这一主题列为培育和 发展国家战略性新兴产业的研究范畴，将会使国家和民众都受益， 堪称“一把钥匙开多把锁”。对于宏观经济而言，将促进产业链升 18 级和提高获利能力，催生出智慧社区、智慧家庭、智慧交通、智慧 物流、智慧医疗、智慧银行、智慧电网、智慧政府、智慧学校、智 慧农业、智慧环保、智慧建筑等对国民经济和社会发展具有直接拉 动作用的、可持续发展的新兴产业。在后金融危机时代，对于扩大 内需、拉动出口增长堪称是一匹黑马。据有关专家预测，相关产业 可带动至少 1 万亿的消费，为我国 GDP 带来新的增长点。 19 二二二二、 、、、科学认识 科学认识科学认识科学认识 智慧城市智慧城市智慧城市智慧城市 智慧城市是以信息和通信技术为支撑，通过透明、充分的信息获 取，广泛、安全的信息传递，有效、科学的信息利用，提高城市运行 和管理效率，改善城市公共服务水平，形成低碳城市生态圈，构建城 市发展的新形态。 （（（ （一 一一 一） ）） ）智慧城市的定义 智慧城市的定义智慧城市的定义智慧城市的定义 智慧城市的概念很宽泛，对此有很多理解。它包含政治、经 济、文化与技术等方面的内容。 中国是一个全球最大的发展中国家，近二十年内“发展、管 理、社会、生活”仍然是中国城市化的主题。结合我国国情，我们 把智慧城市定义为：以“发展更科学，管理更高效，生活更美好” 为目标，以信息技术和通信技术为支撑，通过透明、充分的信息获 取，广泛、安全的信息传递，有效、科学的信息处理，提高城市运 行和管理效率，改善城市公共服务水平，形成低碳城市生态圈，而 构建的新形态城市。 （（（ （二 二二 二） ）） ）对于智慧城市的理解 对于智慧城市的理解对于智慧城市的理解对于智慧城市的理解 1. 智慧城市智慧城市智慧城市智慧城市与 与与 与信息化的关系 信息化的关系信息化的关系信息化的关系 城市的信息化是智慧城市的信息化是智慧城市的信息化是智慧城市的信息化是智慧城市 城市城市 城市的基础 的基础的基础的基础， ，， ，智慧 智慧智慧 智慧城市 城市城市 城市是信息化的提升和 是信息化的提升和是信息化的提升和是信息化的提升和 20 升华升华升华 升华 城市信息化是指在城市管理、经济和社会生活各个方面应用信 息技术，深入开发和广泛利用信息资源，加速实现城市现代化的进 程。 智慧城市是指把城市中分散的、各自为政的信息化系统、物联 网系统整合起来，提升为一个具有较好协同能力和调控能力的有机 整体，这是以前所没有的，是传统意义上的城市信息化的升华和飞 跃，并被赋予了新的内涵。 2. 智慧城市与数字城市的关系智慧城市与数字城市的关系智慧城市与数字城市的关系智慧城市与数字城市的关系 智慧城市和数字城市本质上都是信息社会条件下现代城市发展智慧城市和数字城市本质上都是信息社会条件下现代城市发展智慧城市和数字城市本质上都是信息社会条件下现代城市发展智慧城市和数字城市本质上都是信息社会条件下现代城市发展 的高级形态的高级形态的高级形态的高级形态 数字城市和智慧城市的概念都是基于现代信息技术的快速发展 和普及应用，从数字化和智能化两个不同的角度提出来的，都是信 息社会条件下现代城市发展的前进方向和高级形态。两者有重叠和 相近的体系结构，都是把信息技术应用在城市管理、运行和服务 中，两者的根本宗旨相同，都是旨在提高现代城市的管理、运行和 服务水平。 智慧城市的前提必然是数字化智慧城市的前提必然是数字化智慧城市的前提必然是数字化智慧城市的前提必然是数字化， ，， ，数字城市的核心宗旨是智能化 数字城市的核心宗旨是智能化数字城市的核心宗旨是智能化数字城市的核心宗旨是智能化 城市数字化是城市智能化的必要条件开展智慧城市建设的基础 和前提必然是实现城市的数字化。智能化是基于数字化条件，综合 21 应用物联网、感知网、云计算等集感知、获取、传输、处理于一体 的信息技术和应用系统，提升城市发展规划、公共设施、公共服 务、新兴业态的智能化水平。 智慧城市建设必须要充分利用和整合数字城市建设的成果智慧城市建设必须要充分利用和整合数字城市建设的成果智慧城市建设必须要充分利用和整合数字城市建设的成果智慧城市建设必须要充分利用和整合数字城市建设的成果， ，， ，着 着着 着 力推进数据融合力推进数据融合力推进数据融合力推进数据融合 智慧城市建设不是空中楼阁，也不是另起炉灶，必须基于现有 数字城市建设的信息化成果，充分利用和整合已有的各级各类城市 信息资源，大力推进数据融合。在一定意义上讲，智慧城市建设成 败的关键不是大量开工建设新的信息化应用系统，而是如何有效推 进城市范围内数据的融合，通过数据融合真正实现信息与智慧决策 的融合，从根本上促进实现政府部门的协同共享、行业的互动协 调、城市的精细化运行管理、人与自然的和谐相处。因此，围绕城 市运行数据的采集、加工、提炼、分析、应用等开展的融合工作将 是智慧城市建设的核心和关键环节。 3. 智慧城市与物联智慧城市与物联智慧城市与物联智慧城市与物联网的关系 网的关系网的关系网的关系 物联网是物联网是物联网是物联网是智慧城市的重要基础设施 智慧城市的重要基础设施智慧城市的重要基础设施智慧城市的重要基础设施 物联网是指通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技 术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其 声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通 过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对 物品和过程的智能化感知、识别和管理。 22 从物联网的定义可看出，物联网强调的是“物”和“网”，是 智慧城市的重要基础设施。其中的“物”强调物理世界中的每一个 物件都要能被感知，要求都有地址，都可以被通信，都可以被控 制。而这些“物”要泛在的互联成“网”。这里的网是泛在的，包 含传感网、电信网、互联网以及各种专网等。 智慧城市智慧城市智慧城市智慧城市强调 强调强调 强调 “““ “智慧 智慧智慧 智慧” ”” ”和 和和 和“ ““ “创新 创新创新 创新” ”” ” 从技术角度讲，智慧城市更强调的是在物联网这些基础设施上 的“协同运作、全面整合、激励创新，并且具有一定的自我学习、 自我成长和自我创新能力”。另外，智慧城市不仅仅涉及到技术层 面的东西，其中还包括政治、管理、文化方面的东西，更强调为民 服务的思想。通过智慧城市建设一个和谐、美好的城市生活环境， 使整个城市像一个有智慧的人那样，具有较为完善的感知、认知、 学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识，使绝大多数市民 都能享受到智慧城市的服务和应用。 4. 智慧城市智慧城市智慧城市智慧城市与 与与 与云计算的关系 云计算的关系云计算的关系云计算的关系 智慧城市推动云计算落地智慧城市推动云计算落地智慧城市推动云计算落地智慧城市推动云计算落地 云计算是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给 模型，它提供给客户可自治的服务。云计算支持异构的基础资源和 异构的多任务体系，可以实现资源的按需分配、按量计费，达到按 需索取的目标，最终促进资源规模化，促使分工的专业化，有利于 降低单位资源成本，促进网络业务创新。 23 智慧城市是以多应用、多行业、复杂系统组成的综合体。多个 应用系统之间存在信息共享、交互的需求。各不同的应用系统需要 共同抽取数据综合计算和呈现综合结果。如此众多繁复的系统需要 多个强大的信息处理中心进行各种信息的处理。要从根本上支撑庞 大系统的安全运行，需要考虑基于云计算的网络架构，建设智慧城 市云计算数据中心。在满足上述需求的同时云计算数据中心具备传 统数据中心、单应用系统建设无法比拟的优势：随需应变的动态伸 缩能力以及极高的性能投资比。因此说智慧城市的建设推动了云计 算落地。 云计算给城市插上云计算给城市插上云计算给城市插上云计算给城市插上“ ““ “智慧 智慧智慧 智慧” ”” ”的翅膀 的翅膀的翅膀的翅膀 反过来说，云计算给城市插上“智慧”的翅膀。依托云计算、 物联网等新兴技术，以信息技术高度集成、信息资源综合应用为主 要手段，加快推进城市信息化，是建设智慧城市的基础。政府是云 计算建设的主要推动力，因为政府积累的大量数据，能强有力推动 云计算落地。行业云是当今市场的热点，能实现行业数据的“活 化”，推动公共服务。移动终端设备和云计算的发展给智慧城市建 设带来新的动力。下一代人工智能技术与网络、数据中心结合在一 起，将发展出新的智能化方式，人们在“智慧城市”的“智慧生 活”将更加丰富多彩。 （（（ （三 三三 三