智慧城市发展综述

李建明

（中国电子科技集团公司第15研究所，北京 100083）

智慧城市发展综述

李建明

（中国电子科技集团公司第15研究所，北京 100083）

智慧城市是城市化和信息化发展到一定阶段的产物，是城市发展的主要趋势。首先在梳理智慧城市的提出背景与概念的基础上，给出了对其内涵的理解；归纳总结了智慧城市的特征和涉及的关键技术，指出了智慧城市建设的重要意义；简要介绍了国外智慧城市建设情况，具体分析了我国智慧城市发展呈现的特征以及存在的问题；最后，针对我国智慧城市建设现状，给出了推进我国智慧城市健康有序发展的措施与建议。

智慧城市；发展现状；措施建议

0 引 言

城市是人类文明的标志，是经济发展到一定阶段的产物。城市化是人类文明推进的重要趋势，是现代化的重要内容。在当前经济全球化的大背景下，城市化正深刻地改变着世界、改变着人们的生活。2011年，中国城镇人口比例达到51.27%，意味着我国发展成为了“城市化”国家［1］。然而，随着城市化进程的不断加快，城市环境、城市资源及城市管理等方面面临的问题与挑战日益突出和严峻，人们的需求规模日益扩大与城市供给日益有限之间的矛盾也将会不断增大。城市的进一步发展需要寻求和探索新的路径。

随着互联网、物联网及相关信息通信技术的高速发展与深入应用，“智慧地球”的理念于2008年提出后就受到了社会各界的广泛关注，并由此引伸出许多对应于不同地理范围的智慧构想，智慧城市即为其中最引人注目的一个［2］。由于云计算、移动互联网、大数据等信息技术的不断发展突破，智慧城市这一理念迅速被各界人士所接受，世界各国的一些城市相继提出了智慧城市的发展战略。

1 智慧城市的概念与内涵

对智慧城市的认识是一个逐步渐进的过程，对智慧城市的解读也各有差异，目前还没有统一的定义。

1.1 智慧城市的概念

IBM公司作为“智慧地球”理念的提出者，把智慧城市定义为“充分利用信息化相关技术，通过监测、分析、整合及智能响应的方式，综合各职能部门，整合优化现有资源，提供更好的服务、绿色的环境、和谐的社会，保证城市可持续发展，为企业及大众建立一个优良的工作、生活和休闲的环境”［3］。IBM的定义重点强调了物的智能，忽视了人的智慧的作用。宁波智慧城市规划研究院院长顾道德认为智慧城市应更加突出人工智能和人的智慧相结合，既要汇聚人的智能，又要赋予物以智能［4］。究其实质，智慧城市就是运用先进的信息化技术，实现城市的智慧式运行和管理，为城市居民创造更好的生活，保障城市的稳定、和谐和可持续发展。

1.2 智慧城市的内涵

尽管目前智慧城市的定义还没有统一，但是，智慧城市却已展现出了共性的内涵，主要体现在以下3个方面。

整合与优化资源配置：智慧城市可以通过对城市中各类信息资源进行收集、跟踪、集成、共享以及分析，有效整合、规划、管理城市中的各类资源。

可持续发展：智慧城市建设能够解决目前水资源短缺、环境污染、能源紧张、土地有限、人口膨胀和道路拥堵等现存城市问题，实现城市的可持续发展。

提升城市品质：智慧城市的建设可以提升城市各方面的品质，包括城市生活的健康指数、安全度和幸福感等，提升城市的综合竞争力。

2 智慧城市的特征、涉及的关键技术及主要领域

2.1 智慧城市的特征

全面感知：利用遍布各处的智能传感器和设备实现对城市物理空间的实时、全面、综合的感知，动态的获取城市的各类信息，进而对城市核心系统进行实时感测、监控及分析。

充分整合：通过城市的“三网”融合，再加上运用物联网和云计算平台对多元异构数据进行整合，呈现城市核心系统的运行全图，搭建成智慧城市的信息基础设施。

智慧服务：智慧城市所构建的服务，是一种新的可提供服务的体系结构，对所感知到的海量数据能够进行不同深度的处理、挖掘与延伸，为人们提供不同种类、不同层次、不同要求的低成本、高效率的智慧化服务。

协同运作：基于搭建的基础设施，建立公共服务和管理平台，能够为城市的各个关键系统和参与者提供和谐高效的协作能力，使城市运行在最佳状态。

激励创新：鼓励政府、企业及个人在智慧城市基础设施之上进行科技和业务的创新应用，为城市提供源源不断的发展动力。

2.2 智慧城市涉及的关键技术

全面感知，广泛互联互通，海量数据存储、管理及控制，信息整合、分析及智能化处理，智慧化应用支撑是智慧城市发展需要解决的问题，解决这些问题需要用到的关键技术包括物联网技术、云计算技术、移动互联网技术、大数据处理技术、标准与安全共性技术、系统工程技术及虚拟现实技术等。

物联网技术可以为智慧城市实现全面的感知，为实现“人-物-环境”三元融合一体提供最重要的技术支撑；云计算技术为智慧城市的业务和应用提供虚拟的、强大的计算与存储能力；移动互联网技术能够帮助城市建设成为便捷性、互联互通性更强的智慧城市；大数据处理技术能够实现对智慧城市中庞大的结构化、半结构化和非结构化数据的快速存取、挖掘、管理及处理，是支持智慧城市各领域进行决策和预测的基础技术；标准与安全共性技术能够为智慧城市的建设提供标准指导，能够为智慧城市的构建、运行及领域应用提供处理安全问题的解决方案；系统工程技术能够解决智慧城市的体系结构、支撑平台、系统集成及实施方法等，支持智慧城市的构建、集成和运营；虚拟现实技术能够为实施智慧城市战略提供三维描述方法和人机交互的虚拟城市环境，使之具有多维动态可视化和实时交互式操作的效果。

2.3 智慧城市建设的重要意义

智慧城市建设可以带动一大批具有广阔市场前景的新兴产业的崛起，催生新的经济增长点，促进消费升级、产业转型和民生改善，转变政府行为方式、提高政府效率，提高城市管理水平、提升城市的综合竞争力，是一项既利当前又利长远、既稳增长又调结构的重要举措。智慧城市建设已经并将持续推动众多领域的智慧化发展，例如智慧交通、智慧电网、智慧建筑、智慧医疗、智慧环境、智慧政府等。

智慧交通：通过物联网等技术实现对道路信息的实时采集、整合及分析，提供基于交通预测的智能交通信号灯控制、交通疏导、出行提示等能力，解决传统交通中存在的道路拥堵等问题。

智慧电网：通过将传感测量技术、通信技术、控制技术等信息技术的深入应用，实现对资源的优化配置，满足人们的用电需求，提供安全、清洁、可靠、经济、互动的用电供应和增值服务。

智慧建筑：即智能楼宇用系统集成的方法，通过将新兴信息技术与智能建筑技术相结合，使建筑物具有安全、高效、舒适、便利、灵活等特点，提高人们生活环境的舒适度。

智慧医疗：通过信息技术在医疗领域的不断深入应用，实现对医药卫生信息的全面及时掌握，实现跨机构、跨行业、跨区域的信息联动与整合，为用户呈现更加便捷、高效、有价值的信息聚合。解决“看病难、看病贵”等问题。

智慧环境：通过使用信息技术实现对水、空气等环境资源信息进行实时采集、监控及分析，及时发现和处理各种污染事件，提升环境管理决策水平，实现节能减排，解决城市所面临的环境污染、资源紧张等问题。

智慧政府：通过多种信息技术在政府建设中的广泛应用，实现增强社会综合治理能力，强化综合监管，满足转变政府职能、提高行政效率和规范监管行为的需求，使城市政府运行、服务和管理更加高效。

3 国外智慧城市发展情况

目前，从总体来看，国外智慧城市建设已经提升到国家战略高度，多国相继制定了相关的政策与计划，积极开展智慧城市探索和建设，取得了初步成果。

3.1 多国/地区加快战略布局，相继提出“智慧城市”战略举措

国外许多国家和地区都把智慧城市建设列入中长期发展战略，并制定了相关政策与计划推进智慧城市建设。美国率先提出了国家信息基础设施（NII）和全球信息基础设施（GII）计划［5］，在2010年又提出加强智慧型基础设施建设和推进智慧应用项目的经济刺激计划［6］；欧盟制定了智慧城市框架；德国提出了“T-city”计划、“All-in-one”计划［7］；新加坡早在2006年就启动“智慧国家2015”计划［5］；日本于2009年7月推出“i-japan（智慧日本）战略2015”［7］；韩国从1992年开始，开展了第二次国家骨干网的建设，实现了行政电子化网络管理的目标，于2004年提出了“U-Korea”战略［5］。

3.2 各国/地区建设各有侧重，成果初现

美国关注智能服务领域，其中西部爱荷华州的迪比克市，用IBM的新技术将城市的所有资源都连接起来（水、电、油、气、交通、公共服务等），完全实现了城市的数字化；瑞典在智慧交通领域的建设成果显著，成功解决了首都斯德哥尔摩交通拥挤问题；新加坡在电子政府、智慧城市及互联互通方面取得的成果引人注目；日本目前将目标聚焦在电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育等三大公共事业上；韩国的智慧城市以网络为基础，将医疗、教育等服务系统统一部署在思科公司的数据中心，通过无处不在的网络接入，实现远程医疗、远程教育等服务；欧洲的智慧城市更多关注信息通信技术在城市生态环境、交通、医疗、智能建筑等民生领域的作用，希望借助知识共享和低碳战略来实现减排目标，推动城市低碳、绿色、可持续发展，投资建设智慧城市，发展低碳住宅、智能交通、智能电网，提升能源效率，应对气候变化，建设绿色智慧城市。

4 我国智慧城市发展情况

近年来，国内众多城市纷纷掀起了智慧城市建设热潮，内容涉及基础设施、智慧管理及服务体系等诸多方面。具体来说，我国智慧城市建设呈现以下特点。

4.1 智慧城市建设如火如荼，试点规模不断扩大

众多国内城市把建设智慧城市作为转型发展的战略选择，掀起了智慧城市建设热潮。截至2012年年底，我国已有154个城市提出建设智慧城市，41个地级以上城市在“十二五”规划或政府工作报告中正式提出建设智慧城市，80%以上的二级城市明确提出建设智慧城市的发展目标。2013年年初，住建部公布了首批90个国家智慧城市试点名单。截止到2013年8月，国家智慧城市试点已达193个。包括首批公布的90个和第二批公布的103个（区、县、镇）。预计2014下半年智慧城市建设将提速，各个试点城市的项目或将陆续落地，未来10年与智慧城市相关的投资有望达到2万亿元。

4.2 各地“规划”相继出台，积极探索建设模式

北京市发布《“十二五”规划纲要》，提出构建精细智能的城市管理，建设智慧城市；浙江省宁波市发布《加快创建智慧城市行动纲要（2011-2015）》，提出智慧城市的十大应用体系，让市民享受智慧服务；广东省发布《加快发展物联网建设智慧广东的实施意见》，提出重点实施“智慧广州”、“智慧深圳”、“智慧南海”（佛山）、“智慧石龙”（东莞）等智慧城市试点，并希望通过打造“数字广东”，发展现代信息服务业，加强对先进制造业和现代服务业的支撑，实现产业结构转型升级；湖北省武汉市提出“智慧之城”、“光城计划”，旨在建成无线城市，基本实现“三网融合”，实现90%以上的政府行政许可网上办理；江苏省扬州市发布《“智慧扬州”行动计划》，提出“创新扬州，精致扬州，幸福扬州”建设，推进“智慧城市”在智慧交通、智慧电网、智慧城市管理、智慧医疗、智慧旅游、节能减排等方面的先导应用；台湾省发布《“智慧台湾”i-235智慧生活科技运用计划》，提出在安全防灾、医疗照护、节能永续、智慧便捷、舒适便利、农业休闲等六大领域开展智慧生活科技创新应用的服务示范。

4.3 建设方式各有侧重，实现既定战略目标

国内城市和地区由于基础条件不同，在建设智慧城市的过程中选择的切入点和路线是有明显差异的，归纳起来可分为如下四类［8］：一是创新型建设模式，该类模式将建设智慧城市作为提高城市创新能力和综合竞争实力的重要途径，代表城市有深圳、南京、沈阳等；二是发展智慧产业型建设模式，该模式把智慧产业作为智慧城市建设的核心，代表城市有昆山、宁波等；三是以昆明、重庆等城市为代表的发展智慧民生型建设模式，该模式以发展民生行业的智慧管理和智慧服务为重点，带动智慧城市建设；四是以南昌等城市为代表的发展信息技术基础设施型建设模式，该模式发簪以信息技术和城市信息化基础设施为路径来建设智慧城市。总体来说，这些城市在进行智慧城市的建设时，都围绕各自城市发展的战略需要，选择了相应的突破重点，实现了智慧城市建设和城市既定发展战略目标的统一。

4.4 国家级标准规范相对较少，指导力度有待加强

目前，在智慧城市建设方面，与地方发布的众多政策与规划相比，国家层面的政策与标准相对较少。2013年11月，全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会发布了《中国智慧城市标准体系》；2014年3月，国家标准化管理委员会发布了《关于成立国家智慧城市标准化协调推进组、总体组和专家咨询组的通知》。国家标准委经商发展改革委、科技部、工业和信息化部、住房和城乡建设部等有关部门，决定成立国家智慧城市标准化协调推进组、国家智慧城市标准化总体组和国家智慧城市标准化专家咨询组。总体来说，国家层面在智慧城市建设方面的政策相对缺乏，标准仍需进一步完善。智慧城市建设如火如荼，急需国家层面的政策来引导与扶持，急需国家层面的标准来进行全方位规范和指导。

5 我国智慧城市建设的措施与建议

总体来看，我国智慧城市建设处于起步并即将快速发展阶段，相应政策体系尚不完善，需要从国家层面出台相关政策予以规范和扶持。此外，智慧城市建设涉及社会生活的诸多方面，需要统筹规划，多方配合，共同推进我国智慧城市建设的健康有序进行。

5.1 注重统筹规划，建立综合协调机制

智慧城市建设涉及电子政务、城市交通、医疗卫生、信息通信产业管理、教育管理、社区服务等诸多领域，因此需要准确把握智慧城市建设的全局性和战略性问题，统筹谋划布局，鼓励跨部门、跨行业的合作沟通，促进资源共享和优势互补。此外，不同地区的智慧城市建设可能由不同部门主导，但是单一部门主导的智慧城市建设往往存在缺陷，因此，需要建立综合协调机制，加强部门之间的沟通协作，形成各部门发挥优势、分工合作、协同推进的格局。

5.2 加强智慧城市顶层设计，加快智慧城市标准研制

目前，不同地区纷纷出台自己的智慧城市建设方案，由于不同地区对智慧城市的理解不一，建设方式不同，容易造成信息孤岛，对日后的统筹规划和综合决策造成困难。因此，智慧城市建设需要加强顶层设计，从国家层面出台相应的建设规划和指导方案，指导各地的智慧城市建设，使各个地区在根据自身特点建设智慧城市的同时，与其他地区形成呼应，避免信息孤岛出现。

标准规范是智慧城市建设的重要基石。应当从对智慧城市发展研究和实践的基础入手，结合我国城市特点，加快制定智慧城市基础标准、支撑技术标准、建设管理标准、信息安全标准，以及应用标准，推进智慧城市标准体系构建，规范并指导我国的智慧城市建设。

5.3 示范带动，整体推进

智慧城市建设涉及诸多行业和领域，城市应当根据自身特色，面向节能减排、安全生产、民生改善、公共服务等方面的需求，合理选择突破口，优先建设一批示范效应突出、带动性强、关联度高的智慧城市典型应用示范工程，积累经验，探索建设模式，然后以示范工程为核心形成技术、产业辐射，带动相关行业的广泛参与，逐渐建成跨行业、跨部门的智慧城市应用体系，整体推进智慧城市建设。

5.4 因地制宜，突出特色

我国城市化发展水平参差不齐，各个地区的地理、人文、经济、服务等方面也有巨大差异，因此各地的智慧城市建设不能千篇一律或者照搬其他城市的建设模式。应当在参考我国智慧城市建设顶层设计指导方案的基础上，结合自身现有基础和优势，合理选择切入点，合理制定智慧城市建设重点和方向，从而实现智慧城市建设和城市既定发展战略目标的统一。

5.5 注重与新一代信息技术产业的良性互动

目前，以物联网、云计算、大数据等为代表的新一代信息技术发展迅速，相应产业已形成一定规模。智慧城市的建设离不开新一代信息技术的综合运用，因此，智慧城市建设应当与国内新一代信息技术产业发展形成良性互动。一方面，智慧城市的建设应当成为国内新一代信息技术产业发展的重要内需市场，激励技术创新，带动产业发展；另一方面，作为战略性新兴产业的一部分，物联网等新一代信息技术产业的发展反过来应当促进智慧城市建设，为其提供有力的技术和资金支持。

5.6 加强相关法律法规建设，保障智慧城市建设有序进行

我国在互联网法律法规建设方面的欠缺已经造成了诸多互联网问题的出现，而在物联网与云计算时代，网络技术将更加广泛和深入的渗透到社会生活的各个领域，法律法规的不健全有可能导致更为复杂和严重的问题，这将严重影响智慧城市系统的有效运行。因此，智慧城市建设应当及早规划和制定相关的法律法规，使智慧城市建设过程中各参与方的行为有章可循，从而保障智慧城市建设各个环节的健康有序进行。

5.7 注重信息安全，建立健全安全保障体系

智慧城市的建设极大的依赖物联网、云计算、大数据等新技术的使用，在新一代信息技术支撑的网络时代，安全问题比互联网时代更为严峻。因此，为了保障智慧城市系统的安全运行，应当突破物联网、云计算等领域安全核心技术，加强智慧城市安全顶层设计，将传统的“设计安全”向“安全设计”转变，建立健全信息网络安全保障机制，完善安全保障体系，保证智慧城市信息网络的安全稳定运行。

5.8 加大资金扶持力度，拓宽资金来源

各地政府在推动智慧城市建设过程中应加大资金扶持力度，重点对智慧城市关键技术突破和产品研发、典型试点示范工程、智慧产业基地建设、人才培养和引进等方面给予政策和资金支持，充分发挥政府资金引导作用。此外，鼓励企业以多种方式进行融资，建立合适的运营模式，打造安全、高效的智慧城市生态环境，确保智慧城市良性发展。

6 结 语

智慧城市是战略性的复杂系统工程，需要有计划有步骤地循序渐进、稳步推进。目前，我国的智慧城市还处于建设的初期阶段，不可避免还存在一些问题，但是，通过政府、企业和市民的共同努力，相信在不久的将来，我们一定能够将智慧城市建设发展成为城市建设的主流和解决城市化进程中出现的各种问题的关键，一定能实现智慧城市的健康发展，迎来一个智慧城市、绿色城市、和谐城市及可持续发展的繁荣城市的时代。

［1］王兆进，王凯，冯东雷.智慧城市发展趋势及案例［J］.软件产业与工程，2012（02）：18-24.

［2］王益明，许春雯，黄容.中国智慧城市建设的现状与发展趋势——第七届中国电子政务高峰论坛综述［J］.电子政务，2013（08）：86-90.

［3］陈立，李春香，李志勇.基于物联网的智慧城市的内涵、特征与要素构成［J］.硅谷，2012（09）：15-16.

［4］邹佳佳，马永俊.智慧城市内涵与智慧城市建设［J］.无线互联科技，2012（04）：69-71.

［5］谢昕.我国智慧城市发展现状及相关建议［J］.上海信息化，2012（01）：12-15.

［6］周鹏.智慧城市：城市发展的前沿趋势［J］.信息化建设，2013（08）：38-40.

［7］张祖群.国内外智慧城市发展动态与基本内涵［J］.城市管理与科技，2013（06）：55-57.

［8］ http：//smartgrids.ofweek.com/2014-05/ART-290001-8500-28828093.html.［EB/OL］

Overview on Smart City Development

LIJian-ming
（No.15 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Beijing 100083，China）

Smart City is a product of urbanization and informatization，amain trend of city development. The understanding of the connotation of Smart City based on analysis of its background and concepts are provided，the characteristics and key technologies are summarized，and the significance of constructing smart cities is pointed out.Then，the current development of Smart Cities in foreign countries is introduced，and the characteristics and existing problems of Smart City construction in our country are analyzed in detail.Finally，somemeasures and suggestions on promoting healthy and orderly development of Smart City in China are given.

Smart City；current development；measures and suggestions

10.3969/j.issn.1673-5692.2014.03.003

TP393

A

1673-5692（2014）03-232-05

2014-05-26

2014-06-18

中国电子科技集团公司创新基金资助

李建明（1963—），所长、太极计算机股份有限公司董事长、正研级高级工程师，政府特殊津贴专家。曾获中共中央、国务院、中央军委授予的“XXX工程一期”突出贡献奖，国家人事部、国防科工委、国资委、总装备部和中科院五部委联合授予的“首次月球探测工程”突出贡献者称号，获部级以上科技进步奖一等奖、二等奖、三等奖各一项。

E-mail：dkyxuebao@126.com