學術前沿技術報告

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1、學術前沿技術報告2008年舊M提出智慧城市理念及愿景后，建設智慧城市很快成為世界各國及城 市在金融危機后尋求新一輪發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措。智慧城市不僅能引發(fā)新一輪技 術創(chuàng)新及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進城市經(jīng)濟社會發(fā)展智慧化，而且能促進城市建設 管理智慧化，使人類以更加精細和動態(tài)的方式管理城市生產(chǎn)與生活，為居民創(chuàng)造 更加美好的城市生活。簡要介紹智慧城市產(chǎn)生背景、內(nèi)涵和特征，分析對城市發(fā) 展產(chǎn)生的影響和面臨問題，提出包括加快智慧城市基礎設施建設、物聯(lián)網(wǎng)技術研 發(fā)及產(chǎn)業(yè)、社會發(fā)展和城市管理智慧化、重點領域應用示范等發(fā)展策略，為智慧 城市贏在未來夯實基礎。（一）智慧城市定義智慧城市（Smart City）是以效

2、率、和諧、持續(xù)為基本坐標，以物理設備、電腦網(wǎng)絡、 人腦智慧為基本框架，以智能政府、智能經(jīng)濟、智能社會為基本內(nèi)容的經(jīng)濟結構、增長方式 和城市形態(tài)。智慧城市是把新一代信息技術充分運用在城市的各行各業(yè)之中的基于知識社會 下一代創(chuàng)新的城市信息化高級形態(tài)。智慧城市基于互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術以及大 數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡、Fab Lab、Living Lab、綜合集成法等工具和方法的應用，營造有利于創(chuàng) 新涌現(xiàn)的生態(tài)，實現(xiàn)全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)、智能融合的應用以及以用戶創(chuàng)新、 開放創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新為特征的可持續(xù)創(chuàng)新。智慧城市包含著智慧技術、智慧產(chǎn)業(yè)、 智慧（應用）項目、智慧服務、智慧治理、智

3、慧人文、智慧生活等內(nèi)容。對智慧城市建設而 言，智慧技術的創(chuàng)新和應用是手段和驅動力，智慧產(chǎn)業(yè)和智慧（應用）項目是載體，智慧服 務、智慧治理、智慧人文和智慧生活是目標。具體說來，智慧（應用）項目體現(xiàn)在：智慧交 通、智能電網(wǎng)、智慧物流、智慧醫(yī)療、智慧食品系統(tǒng)、智慧藥品系統(tǒng)、智慧環(huán)保、智慧水資 源管理、智慧氣象、智慧企業(yè)、智慧銀行、智慧政府、智慧家庭、智慧社區(qū)、智慧學校、智 慧建筑、智能樓宇、智慧油田、智慧農(nóng)業(yè)等諸多方面。智慧城市起源理念智慧城市的概念最早源于IBM提出的“智慧地球”這一理念，此前類似的概念還有數(shù)字 城市等。2008年11月，恰逢2007年一2012年環(huán)球金融危機伊始，IBM在美國紐約

4、發(fā)布的智 慧地球：下一代領導人議程主題報告所提出的“智慧地球”，即把新一代信息技術充分運 用在各行各業(yè)之中。具體地說，“智慧”的理念就是通過新一代信息技術的應用使人類能以更加精細和動態(tài) 的方式管理生產(chǎn)和生活的狀態(tài)，通過把傳感器嵌入和裝備到全球每個角落的供電系統(tǒng)、供水 系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、建筑物和油氣管道等生產(chǎn)生活系統(tǒng)的各種物體中，使其形成的物聯(lián)網(wǎng)與互 聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，而后通過超級計算機和云計算將物聯(lián)網(wǎng)整合起 來，即可實現(xiàn)。此后這一理念被世界各國所接納，并作為應對金融海嘯的經(jīng)濟增長點。同時， 發(fā)展智慧城市被認為有助于促進城市經(jīng)濟、社會與環(huán)境、資源協(xié)調可持續(xù)發(fā)展，緩解“大城 市

5、病”，提高城鎮(zhèn)化質量?；趪H上的智慧城市研究和實踐，“智慧”的理念被解讀為不僅僅是智能，即新一代 信息技術的應用，更在于人體智慧的充分參與。推動智慧城市形成的兩股力量，一是以物聯(lián)智慧城市特征在舊M的智慧的城市在中國白皮書中，基于新一代信息技術的應用，對智慧城市 基本特征的界定是：全面物聯(lián)、充分整合、激勵創(chuàng)新、協(xié)同運作等四方面。即智能傳感設備 將城市公共設施物聯(lián)成網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)完全對接融合，政府、企業(yè)在智慧基礎設施 之上進行科技和業(yè)務的創(chuàng)新應用，城市的各個關鍵系統(tǒng)和參與者進行和諧高效地協(xié)作。創(chuàng) 新2.0視野下的智慧城市強調智慧城市不僅強調物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術應用， 更強調以人

6、為本、協(xié)同、開放、用戶參與的創(chuàng)新2.0，將智慧城市定義為新一代信息技術支 撐、知識社會下一代創(chuàng)新（創(chuàng)新2.0）環(huán)境下的城市形態(tài)。智慧城市基于全面透徹的感知、 寬帶泛在的互聯(lián)以及智能融合的應用，構建有利于創(chuàng)新涌現(xiàn)的制度環(huán)境與生態(tài)，實現(xiàn)以用戶 創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新為特征的以人為本可持續(xù)創(chuàng)新，塑造城市公共價值并 為生活其間的每一位市民創(chuàng)造獨特價值，實現(xiàn)城市與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。因此，智慧城市的四 大特征被總結為：全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)、智能融合的應用以及以人為本的可持 續(xù)創(chuàng)新。亦有學者認為智慧城市應該體現(xiàn)在維也納大學評價歐洲大中城市的六個指標，即智 慧的經(jīng)濟、智慧的運輸業(yè)、智慧的環(huán)

7、境、智慧的居民、智慧的生活和智慧的管理等六個方面。智慧城市建設國務院參事、第三世界科學院院士牛文元表示，智慧城市建設的戰(zhàn)略思考要實現(xiàn)兩大最 基本的革命：一是生產(chǎn)方式、生活方式、流動方式和公共服務的巨大變革；二是政府決策， 社會管理，公共服務和社會民生的革命性進展。建設智慧城市的戰(zhàn)略要點主要在于五個方面：一是智慧城市的頂層設計與總體規(guī)劃；二 是基礎框架的布設、融合、標準；三是數(shù)字生產(chǎn)、數(shù)字流通、數(shù)字分配、數(shù)字消費建設；四 是全方位物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測網(wǎng)、計量網(wǎng)建設；五是市政管理與家庭智能生活建設。智慧城市通過物聯(lián)網(wǎng)基礎設施、云計算基礎設施、地理空間基礎設施等新一代信息技術 以及維基、社交網(wǎng)絡、Fab L

8、ab、Living Lab、綜合集成法、網(wǎng)動全媒體融合通信終端等工 具和方法的應用，實現(xiàn)全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)、智能融合的應用以及以用戶創(chuàng)新、 開放創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新為特征的可持續(xù)創(chuàng)新。伴隨網(wǎng)絡帝國的崛起、移動技術的融 合發(fā)展以及創(chuàng)新的民主化進程，知識社會環(huán)境下的智慧城市是繼數(shù)字城市之后信息化城市發(fā) 展的高級形態(tài)。從技術發(fā)展的視角，智慧城市建設要求通過以移動技術為代表的物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一 代信息技術應用實現(xiàn)全面感知、泛在互聯(lián)、普適計算與融合應用。從社會發(fā)展的視角，智慧 城市還要求通過維基、社交網(wǎng)絡、Fab Lab、Living Lab、綜合集成法等工具和方法的應用， 實現(xiàn)以用戶

9、創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新為特征的知識社會環(huán)境下的可持續(xù)創(chuàng)新， 強調通過價值創(chuàng)造，以人為本實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)境的全面可持續(xù)發(fā)展。實現(xiàn)智慧城市的關鍵因素智慧城市不僅需要物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術的支撐，更要培育面向知識社會的 下一代創(chuàng)新（創(chuàng)新2.0）。信息通訊技術的融合和發(fā)展消融了信息和知識分享的壁壘，消融了 創(chuàng)新的邊界，推動了創(chuàng)新2.0形態(tài)的形成，并進一步推動各類社會組織及活動邊界的“消 融”。創(chuàng)新形態(tài)由生產(chǎn)范式向服務范式轉變，也帶動了產(chǎn)業(yè)形態(tài)、政府管理形態(tài)、城市形態(tài) 由生產(chǎn)范式向服務范式的轉變。如果說創(chuàng)新1.0是工業(yè)時代沿襲的面向生產(chǎn)、以生產(chǎn)者為中 心、以技術為出發(fā)點的相對封閉的

10、創(chuàng)新形態(tài)，創(chuàng)新2.0則是與信息時代、知識社會相適應的 面向服務、以用戶為中心、以人為本的開放的創(chuàng)新形態(tài)。北京市城管執(zhí)法局信息裝備中心主 任宋剛博士在“創(chuàng)新2.0視野下的智慧城市與管理創(chuàng)新”的主題演講中，從三代信息通信技 術發(fā)展的社會脈絡出發(fā)，對創(chuàng)新形態(tài)轉變帶來的產(chǎn)業(yè)形態(tài)、政府形態(tài)、城市形態(tài)、社會管理 模式創(chuàng)新進行了精彩的演講。他指出智慧城市的建設不僅需要物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術工具的 應用，也需要微博、維基等社會工具的應用，更需要Living Lab等用戶參與的方法論及實 踐來推動以人為本的可持續(xù)創(chuàng)新，同時他結合北京基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的智慧城管建設對創(chuàng)新 2.0時代的社會管理創(chuàng)新進行了生動的詮釋。智慧

11、城市的國際實踐。2008年11月，在紐約召開的外國關系理事會上，舊M提出了 “智 慧的地球”這一理念，進而引發(fā)了智慧城市建設的熱潮。歐盟于2006年發(fā)起了歐洲Living Lab組織，它采用新的工具和方法、先進的信息和通 訊技術來調動方方面面的“集體的智慧和創(chuàng)造力”，為解決社會問題提供機會。該組織還發(fā) 起了歐洲智慧城市網(wǎng)絡。Living Lab完全是以用戶為中心，借助開放創(chuàng)新空間的打造幫助居 民利用信息技術和移動應用服務提升生活質量，使人的需求在其間得到最大的尊重和滿足。2009年，迪比克市與舊M合作，建立美國第一個智慧城市。利用物聯(lián)網(wǎng)技術，在一個 有六萬居民的社區(qū)里將各種城市公用資源（水、電

12、、油、氣、交通、公共服務等等）連接起 來，監(jiān)測、分析和整合各種數(shù)據(jù)以做出智能化的響應，更好的服務市民。迪比克市的第一步 是向所有住戶和商鋪安裝數(shù)控水電計量器，其中包含低流量傳感器技術，防止水電泄漏造成 的浪費。同時搭建綜合監(jiān)測平臺，及時對數(shù)據(jù)進行分析、整合和展示，使整個城市對資源的 使用情況一目了然。更重要的是，迪比克市向個人和企業(yè)公布這些信息，使他們對自己的耗 能有更清晰認識，對可持續(xù)發(fā)展有更多的責任感。7美國麻省理工學院比特和原子研究中心發(fā)起的Fab Lab (微觀裝配實驗室)基于從個人 通訊到個人計算再到個人制造的社會技術發(fā)展脈絡，試圖構建以用戶為中心、面向應用的用 戶創(chuàng)新制造環(huán)境，使人

13、們即使在自己的家中也可隨心所欲的設計和制造他們想象中的產(chǎn)品， 巴塞羅那等城市從Fab Lab到Fab City的實踐則從另外一個視角解讀了智慧城市以人為本 可持續(xù)創(chuàng)新的內(nèi)涵。歐洲的智慧城市更多關注信息通信技術在城市生態(tài)環(huán)境、交通、醫(yī)療、智能建筑等民生 領域的作用，希望借助知識共享和低碳戰(zhàn)略來實現(xiàn)減排目標，推動城市低碳、綠色、可持續(xù) 發(fā)展，投資建設智慧城市，發(fā)展低碳住宅、智能交通、智能電網(wǎng)，提升能源效率，應對氣候 變化，建設綠色智慧城市。丹麥建造智慧城市哥本哈根(Copenhagen)有志在2025年前成為第一個實現(xiàn)碳中和的 城市。要實現(xiàn)該目標，主要依靠市政的氣候行動計劃一一啟動50項舉措，以實現(xiàn)其2015年 減碳20%的中期目標。在力爭取得城市的可持續(xù)性發(fā)展時，許多城市的挑戰(zhàn)在于維持環(huán)保與 經(jīng)濟之間的平衡。采用可持續(xù)發(fā)展城市解決方案，哥本哈根正逐漸接近目標。哥本哈根的研 究顯示，其首都地區(qū)綠色產(chǎn)業(yè)5年內(nèi)的營收增長了 55%。