智慧城市

2008年“智慧城市”概念提出，引發全球熱潮，不少機構提出了對智慧城市的理解。

IBM：智慧城市能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對于包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能的響應，為人類創造更美好的城市生活。

美國國家情報委員會：智慧城市是利用先進的信息技術，以最小的資源消耗和環境退化為代價，實現最大化的城市效率和最美好的生活品質而建立的城市環境。

住建部：智慧城巿是通過綜合運用現代科學技術、整合信息資源、統籌業務應用系統，加強城市規劃、建設和管理的新模式。

發改委、工信部、科技部等8部門：智慧城市是運用物聯網、云計算、大數據、空間地理信息集成等新—代信息技術，促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。

螞蟻金服：新型智慧城市是將網絡信息技術基礎設施化，通過云、網、端實現實時在線、智能集成、互聯互通、交互融合、數據驅動，拓展新空間，優化新治理，觸達新生活，從而重構人與服務、人與城市、人與社會、人與資源環境、人與未來關系的可持續化經濟社會發展新形態。

億歐智庫：智慧城市是基于信息通信技術(ICT)，全面感知、分析、整合和處理城市生態系統中的各類信息，實現各系統間的互聯互通，以及時對城市運營管理中的各類需求做出智能化響應和決策支持，優化城市資源調度，提升城市運行效率，提高市民生活質量。

前瞻產業院：智慧城市是國家正大力推進的新型城鎮化建設的方向，是城市信息化建設的高級階段，本質是融合，通過物聯網、云計算和大數據技術等智能信息技術的運用，將城市里分散的，各自為政的信息化系統整合起來。其具有感知化、物聯化、共享化和智能化的特點。

(1)概念導入期(2008-2012年)：以行業應用數字化、網絡化為驅動，重點引入無線通信、光纖寬帶、GIS、遙感等技術，實現單個系統信息化。在此階段中，企業開始引入智慧城市概念，以國外軟件系統集成商為主導，致力打造智慧地球、數字城市。

(2)試點探索期(2012-2016年)：以新興技術為驅動，引入RFID、LTE網絡、云計算等概念。ICT設備商、集成商等開始跑馬圈地，國家部委牽頭開展試點建設，在此時期內，信息技術在城市建設中全面應用，加速城市數字化進程

(3)統籌推進期(2016-2020年)：以數據為驅動，開始集成NB-IoT、5G、大數據、人工智能等新一代信息技術。在此階段，國內互聯網企業、運營商、軟件商、

集成商等生態主體，共同打造系統縱橫聯合、職能共享的城市大腦，助力城市實現智能化演進。

(4)集成融合期(2020年以來)：以數字孿生為驅動，依托城市信息模型平臺的建設，各條線系統數據從被動共享轉向主動共享，多部門協同形成合力，共同推進智慧城市一體化建設。城市將進入決策智能階段，完成智能化向智慧化轉型。

根據前瞻產業研究院的《2020年中國智慧城市發展研究報告》，智慧城市發展背景主要由政策、社會、技術、實踐等協同推進

(1)政策

國家政策：2012.11住建部出臺《關于開展國家智慧城市試點工作的通知》，開展試點工作2012.12國測局《關于開展智慧城市時空信息云平臺建設試點工作的通知》2013.10科技部公布大連、青島等 20 個試點城市國家層面成立部際協調工作組，由發改委和中央網信辦牽頭推進智慧城市建設；2014.08國家發改委牽頭研究制定《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》，第一次對智慧城市建設做出全面部署；2016.03“十三五”提出建設新型智慧城市；2016.04強調分級分類推進新型智慧城市建設《關于組織開展新型智慧城市評價工作務實推動新型智慧城市健康快速發展的通知》《智慧城市信息技術運營指南》《智慧城市建設信息安全保障指南》相繼出臺。試點城市超過500 個， 初 步 形成了長三角、珠三角等智慧城市群(帶)信息化、智能化水平顯著提升；2019年《2019年新型城鎮化建設重點任務》《智慧城市時空大數據平臺建設技術大綱(2019版)》

地方政策：在中央政策的指引之下，多個省市出臺了智慧城市發展的頂層政策，銜接上級部門，指導地方城市，逐步形成部門協同、上下聯動、層級銜接的新型智慧城市發展新格局。

(2)社會背景：城鎮人口增多管理面臨挑戰、智慧城市提高管理效率

城鎮人口增多是智慧城市建設發展的根本原因。2019年末，我國城鎮人口數量已經達到8.48億人，常住人口城鎮化率達到60.6%。隨著我國城市人口的迅速增加，城市的資源承載能力無法與快速增長的人口相匹配，交通擁堵、資源緊缺、環境污染等多方面問題給城市管理者帶來了嚴峻挑戰。智慧城市有效解決城市問題，如阿姆斯特丹的智慧城市幫助其節省9-14%的燃料費，并預計將在2025年之前減少40%的碳排放。據統計，投資智能電網、科技、基礎設施的城市，其辦公用房比例會提高2.5%。在韓國松島新城，智能建筑解決方案將為每棟建筑節約30%的能源消耗。據統計，每提高20%的ICT設施投資可以促進GDP增長1%。廈門三維全景系統，減少了“信息孤島”現象，且每年能節省1000萬元運維費用。

(3)技術背景：信息技術推動智慧城市轉變

大數據：以數據處理/挖掘/建模等為主的大數據技術可以使互聯網信息化和數字化建設中積累和現有智能化設備獲取的海量數據發揮更大價值。

地理信息技術：以“3S”技術(GPS/GIS/RS)為代表的地理信息技術可以提供空間位置定位和感知功能，為智慧城市空間維度的治理提供支持。

云計算：laas、Saas、Paas服務的成熟為大規模軟件、硬件、數據的操作、管理、調度提供環境，滿足共享和交互需求。

傳感與控制技術：通過物體傳感、主動參與、被動感知等方式傳遞未知、行為活動、環境信息等，并有可能廣泛應用在生產生活的各個領域。

人工智能：以深度學習為代表的人工智能技術快速普及，并在安防、醫療健康、金融、電商零售、自動駕駛等領域實現商業落地。

(4)實踐背景：智慧城市是科技落地的載體

流量紅利：在中國的人口紅利和移動互聯網紅利逐漸消失的背景下，城市每天產生的巨大流量和需求是一塊尚未被充分挖掘的市場。新經濟行業聯系緊密城市的應用場景與經濟行業具有緊密的聯系，新經濟行業提供的產品和商業模式容易衍生為智慧城市相關的解決方案

多種增值服務：城市提供的公共服務類型多樣，領域廣泛，對場景和空間具有天然的整合能力，有利于在基礎服務之上產生對增值服務的需求。

創新環境：城市的復雜性和綜合性有利于復雜技術的研發應用和商業模式的創新，中國城市已經培育了共享經濟、O20等全新業態，以自動駕駛位代表的下一代生活方式產品也在中國城市的環境中發展壯大。

巨大且高度差異化的市場：中國城市數量眾多，差異巨大，不同規模、低于、發展階段的城市對智慧發展的需求都不盡相同，為不同類型的企業和創新提供了空間。

華為發布的《智慧城市未來發展白皮書》以未來城市所應具有的智慧化決策能力及全局性管理能力為著眼點，認為未來智慧城市具備以下四個特征：

(1)全場景感知交互：以基礎設施技術的完善與全場景覆蓋為基礎，構建城市生命體感知能力，實現居民與資源等要素的數字化孿生。端側高度智能化，實現數字與物理空間的交互。

(2)全環節智能決策：以云計算為基礎，結合 AI 和大數據技術，城市大腦對整個城市進行全環節實時分析，讓數據幫助城市做思考和決策，進化成為能夠治理城市的超級人工智能。

(3)全要素協同推進：基于頂層設計的一體化平臺，將跨領域、深層次、多維度的數據連接，實現生命體全要素跨域融合、各系統智能化協同，輔助城市以統一標準推進基礎設施網絡建設。

(4)全觸點體驗運營：對城市應用生態進行創新導向運營，對人的需求進行精細化管理，主動建立城市日?；顒又匈Y源與人的供需關系，實現資源智能找人，持續優化以人為本的體驗。

根據中國電子技術標準化研究院發布的《中國智慧城市標準化白皮書》，從技術角度看，智慧城市包括四個層面，一是通過深層感知全方位地獲取城市系統數據，二是通過廣泛互聯將孤立的數據關聯起來、把數據變成信息，三是通過高度共享、智能分析將信息變成知識，四是把知識與信息技術融合起來應用到各行各業形成智慧。

(1)深層的感知

利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設備、系統或流程。比如城市中的監控攝像機、傳感器、RFID、移動和手持設備、電腦和多媒體終端，GPS、數據中心、數據挖掘和分析工具等，通過使用這些新設備和系統，包括人在內的城市任何信息都可以被快速獲取并進行分析，便于立即采取應對措施和進行長期規劃。

(2)廣泛的互聯

通過各種形式的高速的高帶寬的通信網絡工具，如有線網、無線網、藍牙、紅外等，發揮三網融合的優勢，將傳感器、個人電子設備等智能設備連接起來進行交互，實現互聯互通，實時監控。

(3)高度的共享

利用 SOA(Service Oriented Architectutre，面向服務的體系結構)、云計算、大數據等技術手段，通過將資源“服務”化、集中存儲、共享計算資源等方式，對整個城市信息資源進行匯集、存儲、分類、整合，將政府信息系統中收集和儲存的分散的信息及數據關聯起來，多方共享，使得工作和任務可以通過多方協作來得以遠程完成。共享視頻監控、地理信息、通訊調度等平臺，平時用于城市管理和部門間業務聯動，突發事件發生時由政府統一指揮，協同處置。

(4)智慧的應用

通過使用傳感器、先進的移動終端、可以實時收集城市中的所有信息，采用高速分析工具和集成 IT 處理復雜的數據分析、匯總和計算，把數據變成信息，把信息變成知識，把知識變成智慧，從全局的角度分析形勢并實時解決問題，以便政府及相關機構及時做出決策并采取適當的措施。

根據智慧城市指南發布的《我國智慧城市建設現狀與技術研究》指出，我國智慧城市發展特點有：

(1)政府長期投入行業發展態勢持續向好：圍繞城市總體發展戰略，出臺相應政策及優惠條件，明確智慧城市建設的重點和發展路徑，實現智慧城市和城市總體發展戰略的有機統一，推動相關產業蓬勃發展。

(2)巨頭競相布局新業態新模式不斷涌現：在百度、阿里、騰訊等為代表的互聯網企業帶動下，我國以格力、長安等為代表的傳統制造廠商，以小米、科沃斯等為代表的創業創新企業不斷加快在智慧城市行業的布局。

(3)產業縱深拓展產業融合趨勢愈發明顯：縱向由上游的研發設計、生產制造延伸到下游最終的消費者和用戶，橫向由電子政務、智慧教育等熱點領域向智慧園區、智慧農業等應用領域拓展，產業鏈向縱深方向發展。

自推進智慧城市建設以來，住建部陸續公布三批智慧城市試點名單。截至2020年4月初，住建部公布的智慧城市試點數量已經達到290個(不包含專項試點)。從區域布局來看，290個試點城市基本覆蓋我國各省、市、自治區，主要集中在中東部地區。統計顯示，目前山東省智慧城市試點數量最多，有27個，其次為江蘇7個，安徽15個和浙江14個。

根據工信安全《智慧城市白皮書(2021年)》從技術角度入手，智慧城市的整體框架分為發展戰略層、技術實施層和目標效用層三大層次。即智慧城市是以城市的戰略定位、建設規劃、措施保障、組織合作為指導規劃，通過“端-邊-網-云-智”的技術架構，實現管理高效、服務便民、產業發展、生態和諧的目標效用，達成新一代信息技術與城市現代化深度融合，迭代演進的新模式、新理念。戰略組織層是城市集體智慧的集中體現，包括發展定位、建設規劃、實施保障、組織合作四大部分；技術實施層是智慧城市的“智慧”基礎。自下而上分為“端、邊、網、云、智”五層結構；智慧城市建設是內涵型城鎮化發展的重要方面，包括社會管理智能化、國民經濟信息化、環境維護自動化和生活服務便捷化等內容。經由政府統籌、市場運作，智慧城市通過物聯網、云計算等新一代信息技術融合數字世界與物理世界，改變城市內主體間的交流方式，對包括公共服務、城市安全、工商業活動等各類需求做出快速、有效的響應，實現管理高效、服務便民、產業發展、生態和諧的目標效用。

根據橋域咨詢發布的《美國智慧城市行業研究報告》，從地域來看，美國將成為智能城市技術的最大市場，2018年的支出達到220億美元。未來，美國和中國將具有類似的增長軌跡，五年復合年增長率(CAGRs)分別為19.0%和19.3%?！痹?018年全球50大智慧城市政府排名中，12個美國城市上榜，其中紐約排名第三，波士頓排名第七，舊金山排名第十一，成為美國最智慧城市前三名。另外值得一提的是，北美還是2016年世界上最大的智慧城市ICT基礎設施市場。其中，西雅圖，哥倫比亞，波士頓，紐約，舊金山，華盛頓特區，波特蘭和芝加哥等美國智慧城市在IT解決方案、能源解決方案、數據管理和智慧樓宇建設等方面的ICT建設和應用都貢獻了極大地市場份額。

(1)行業細分：通常，美國各級地方政府會根據城市和地區自身的特點，規劃和推行智慧城市計劃。而政府與民間組織和公司企業的合作在各類智慧城市項目的開展與執行中起到尤為關鍵的作用。雖然不同的地區對于智慧城市的發展各有側重，但多數都會涵蓋智慧出行，智慧樓宇，智慧環能，智慧治理四個方面

(2)智慧城市生態所應用到的技術多種多樣，但絕大多數技術的使用是為了實現信息數據的生成、采集、發布、整合、分析，最后反饋到某項實際應用中。能夠實現這一過程并在智慧城市中被廣泛應用的主體技術有：信息和通信技術，物聯網，傳感，大數據，地理空間技術，人工智能，和區塊鏈。幾項技術相輔相成，互為補充，共同搭建起智慧城市生態的底層基礎。

(3)三大代表城市：在美國的諸多行政區域中，智慧城市發展亮眼、成果突出的代表有紐約，舊金山和波士頓。在Easypark2017年智慧城市指數排名中2"；，波士頓、舊金山和紐約位居美國最智慧城市的前三位，是美國智慧城市發展的領軍者。三個城市不僅在相關技術的發展中創新性強，在行業應用中也體現了先進的規劃理念，更有麻省理工學院(Massachusett Institute of Technology，MIT)，紐約大學(New York University，NYu)，和加州大學伯克利分校(University of Calfornia，Berkeley，即UCC Berkeley)等世界名校極其下屬機構(如MITMediaLab，NYu Schack Institute of Real Estate，Berkeley lnnovation Acceleration Group)對智慧城市各領域的研究和促進。

參考資料：

中國電子技術標準化研究院：中國智慧城市標準化白皮書(59頁).pdf

前瞻產業研究院：2020年中國智慧城市發展研究報告(44頁).pdf

智慧城市指南：我國智慧城市建設現狀與技術研究(22頁).pdf

愛分析：2021中國智慧城市行業趨勢報告(57頁).pdf

橋域咨詢：美國智慧城市行業研究報告

工信安全： 智慧城市白皮書(2021年)(64頁).pdf

華為：智慧城市未來發展白皮書(38頁).pdf

億歐智庫：2020中國智慧城市發展研究報告(93頁).pdf