新技术在智慧城市建设中的应用概述

陈科皓 花东文 刘淼 张俊

摘 要：本文从智慧城市概念的提出、具体内涵、体系构架等出发，全面梳理总结了智慧城市的发展现状和问题，阐述了区块链、物联网、大数据、5G和人工智能等新技术在智慧城市建设中的应用，提出了智慧城市建设下一步发展前景和方向。

关键词：新技术;智慧城市;前景方向

近年来，智慧城市建设已成为城市管理者、建设者、运营者等各方关心的焦点话题，越来越多的城市开启了“智慧城市”的建设热潮。郭源生等[1]提出：智慧城市具有透彻感知、泛在互联、高效协同、精准管控、创新应用、和谐发展等特征，是一种崭新的城市形态。“智慧城市”在广义上讲是城市信息化，是以信息技术为核心，物联网为基础，利用和融合智能识别、移动互联网和云计算等高新技术，集数字化、网络化、智能化于一体，通过整合信息资源，全面提升城市居民的生活质量和幸福指数，推动城市经济社会发展模式的转型和城市治理的现代化。在国家新型城镇化建设战略背景下，发展智慧城市已成为提高城镇化质量、推进内涵型城镇化建设的重要举措，对于国家培育和发展战略性新兴产业，推动经济发展方式转型和生活方式变革以及抢占未来科技制高点，提升城市核心竞争力，都具有非常重要的现实意义[2]。

1 智慧城市的概念和内涵

目前，针对“智慧城市”的概念，国内外尚未形成统一的定义描述。原因在于各界对于智慧城市的认识和理解，存在不同的出发点和侧重点。2007年的《欧盟智慧城市报告》从六大坐标维度来定义了智慧城市，包括智慧经济、智慧流动、智慧环境、智慧公众、智慧居住和智慧管理。对智慧城市可以这样来描述，那就是既看重自然资源的智能管理，又将参与式管理等融入其中，既看重信息通信技术，又重视知识服务、社会基础的应用和质量，并将上述要素作为共同推动可持续经济发展并追求更高品质的市民生活。中国工程院院士邬贺铨、武汉优点科学研究院副院长余少华、国务院发展研究中心陈宝国研究员也分别从各自领域出发给出了智慧城市的概念。虽然在表述上有所不同，但是有一个共同点，就是充分肯定了信息技术和智能技术作为智慧城市建设的核心动力。多年来，智慧城市的建设一直处于不断发展过程当中，所以各方对于智慧城市的认识和论述论述都有着很强的时间性和专业侧重性，不同时期的定义表述之间可能存在不一样。这一方面是因为智慧城市的内涵还处在不断的丰富发展当中，另一方面城市居民对“智慧城市”抱有更高的期许。总体来讲，智慧城市的理念和内涵还需要进一步的丰富和完善[3]。

2 智慧城市的核心特征和发展目标

智慧城市主要有三大特征，一是开放、共建、共享，即政府要开放数据和智慧城市规划，让更多的公众了解整体规划并发表意见，形成社会共识;二是服务均等化，即智慧城市要尽量消除信息鸿沟，帮助信息技能不够的弱势群体享受公共服务;三是城市特色化，即要通过特色化小镇等特色项目推动区域经济多样化发展。作为具有一定自我学习、自我成长、自我创新的城市形态，智慧城市本质上是城市资源的重新整合和创新发展。新型智慧城市要实现五大目标，一是提升市民品质，做到以人为本;二是应用新型手段，提升城市治理效率;三是构建政务信息数据资源共享平台，加强数据开放与融合;四是发展绿色经济，构建可持续的绿色生态发展体系;五是提升网络安全。当前大多的智慧城市并不能称作真正意义上的智能城市，无论从战略，设计运营、维护等多方面来看，还需要进步释放智慧城市的价值和潜力。

3 智慧城市的发展现状和存在问题

从世界范围发展来看，智慧城市建设最早兴起于欧美地区，我国虽然起步比较晚，但是通过政府的支持和企业的参与，也取得了一定进展。作为一种具有公共性的系统工程，智慧城市的落地与当地政府的引导和推动有很大的直接关系，可以成为衡量行业繁荣程度的重要指标。有报告显示，全球已经启动或在建的智慧城市达1000多个，其中我国有500个试点城市（将近一半）。我国100%的副省级以上城市，及76%以上的地级市和32%的县级市都已正式提出建设智慧城市。艾瑞咨询统计显示，在2013—2018年间，各地政府委托的智慧城市项目的中标数量年复合增长率超过45%。由此可见，国内智慧城市发展理念得到了广泛共识，但是从实际建设过程和效果来看，仍存在着很多问题和挑战[4]。

一是缺乏国家层面的顶层设计和宏观指导。大多项目具有很大的盲目性，缺少运营准入标准，存在一哄而上的现象;二是缺少详细的工作任务和实施路线。部分城市管理者没有深刻领悟智慧城市的内涵和建设目的，只是为了追求政绩工程和形象工程，盲目跟风;三是缺少相应的体制和资金投入机制。智慧城市建设复杂，投资量大，单靠政府的投资是远远不够的，后期运营维护也需要很高的成本，资金缺乏将直接导致城市建设的可持续性不足，必须以新思路、新办法、新机制，多渠道筹措智慧城市建设所需巨额资金;四是政府和企业的协同推进需要进一步加强，政府拥有统筹协调优势，而企业拥有最新的技术，必须将二者有机融合在一起，才能产生最大的效益[5]。

4 新技术在智慧城市建设中的应用

4.1 区块链与智慧城市

区块链已成为当前最热门的新技术之一。一般认为，区块链是一个超级账本，是完整不可篡改的，其价值主要是一种新的信任机制。表现在：一是区块链能通过严格的身份核验机制和密码学的数据加密机制，确保整个智慧城市系统建设的终端安全;二是区块链能够打破傳统智慧城市间的数据孤岛;三是区块链能够为边缘计算保驾护航;四是区块链能够最大限度激活市民对社会治理的积极性。娄底市应用智慧城市+区块链，率先在全国建立了房产不动产交易四网互通系统。另外，区块链还在电子证照、电子发票等方面进行应用，深刻影响了城市发展的方方面面[6]。

4.2 物联网与智慧城市

物联网技术是一种具有智能识别、跟踪定位以及监控管理的智能化网络技术。物联网和智慧城市二者的强强联合是社会发展的内在要求。该技术应用于城市基础设施建设能够给市民的日常生活带来极大便利。物联网技术应用于市政管理，可以对市政建设计划、城市建设进展等进行实时、动态管理，大大提高管理效能。在交通管理方面，能够加快交通事故的处理效率，促进交通资源高效运转。应用于智慧医疗上，可以实现远程挂号、看病，远程监护和急救，极大地缓解我国医疗资源的压力[7-8]。

4.3 大数据与智慧城市

在加速智慧城市向互联化发展的过程中，可以利用大数据挖掘及决策分析技术，实现大数据向数据资产的转化。大数据的优势一是体现在数据的收集方面，二是处理方面，三是共享方面。目前，城市系统之间由于标准问题无法有效集成，进而产生信息孤岛是我国智慧城市建设过程中面临的重大挑战。要加强大数据标准建设，要加强海量异构数据建模与融合、海量异构数据列存储与索引等关键技术研发，为给予底层数据集成的信息共享提供标准和技术保障[9]。

4.4 5G技术与智慧城市

5G技术指的是第五代移动通信技术，与4G技术相比，5G技术带宽更高、延时性更低、物联网规模更庞大，可以真正的实现“万物互联”的现代化社会。比如在智慧医疗领域，凭借一部普通的智能手机，基于AI技术的帕金森病运动功能智能评估系统，帕金森患者在家也可以完成运动功能日常测评。智慧教育领域，在5G技术的支持下，我们可以获取更低的网络延迟和更高的清晰度。除此之外，万物互联的背景给物联网设备带来了无数的想象空间，比如集成无线通信、路灯照明、智能安防及无线Wi-Fi等基础设施于一体的智慧灯杆将取代各种信号杆和路灯[10]。

4.5 人工智能与智慧城市

人工智能技术，简单来说，就是“人工”和“智能”两部分，核心是智能。研究的内容是通过人工设定和控制使机器来模仿人的思维、行动，进而实现人类的智能行为。人工智能目前已经广泛应用于生活的方方面面。搜索、阅读新闻、地图以及照片和翻译等服务，均利用AI技术进行优化，伴随AI技术发展，机器人已经开始进入家庭场景，各种服务机器人逐渐走入千家万户[11]。

5 总结和展望

综上所述，城市政府、智慧城市运营商、第三方服务创新者将是引领智慧城市发展最关键的三个角色。未来，发展理念的更新将有效带动整个社会技术的全面升级和革新，智慧城市的建设最终将形成由政府牵头主导、全行业共同参与的双赢模式，实现真正的生态化、协同化和社会化。随着移动互联网、大数据、区块链、5G等技术的不断成熟，将助推智慧城市建设不断加速。

参考文献：

[1]郭源生，张建国，吕晶.智慧城市的模块化构架与核心技术[M].国防工业出版社，2014.

[2]陈海波.以智慧城市建设助推高质量发展[N].经济日报，2019-04-16（011）.

[3]2019年中国智慧城市发展报告.https：//max.book118.

[4]http：//www.chinanews.com/cj/2019/05-04/8827096.shtml.

[5]刘晓馨.智慧城市发展前景及存在问题[J].硅谷，2014（01）：31+34.

[6]http：//www.chinanews.com/it/2019/12-29/9046190.shtml.

[7]王楠.新技术在智慧城市建设中的应用[J].工业C，2016.

[8]龚娇.物联网在智慧城市的应用研究[J].现代交际，2019（22）：64+63.

[9]董袁泉.大數据在智慧城市建设中的运用[J].科技视界，154（31）：231-232.

[10]张优训.5G技术进展及其在智慧城市中应用探讨[J].信息通信，2019（09）：246-247.

[11]赵亿，阚晓萌.浅析人工智能技术在智慧城市中的应用[J].课程教育研究，2019（41）：30.

作者简介：陈科皓（1989—），男，甘肃兰州人，硕士，工程师，主要从事土地工程科技管理工作。