城市数字化转型的发展路径<br/>——从新基建的角度

城市数字化转型的发展路径
——从新基建的角度

2023-09-14苏州行政学院周健

数字技术与应用 2023年2期

苏州行政学院周健

城市数字化建设是提升城市治理水平的有效途径，新基建为城市数字化建设提供了发展契机。城市数字化建设应抢抓“新基建”机遇，把先进的发展理念和科学技术融入城市数字化建设的规划中，加强新基建和城市发展的相互融合，保障网络安全和数据安全、打造城市公共服务的新生态、提升城市综合治理水平、增强人民群众的幸福，从而进一步推动数字经济发展。

党的十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出“加强数字社会、数字政府建设，提升公共服务、社会治理等数字化智能化水平”，“扩大基础公共信息数据有序开放，建设国家数据统一共享开放平台，保障国家数据安全，加强个人信息保护”等要求[1]。因此在“十四五”期间，我国城市数字化转型将在国家治理现代化要求指引下，从需求出发，结合城市能力特色，顺应信息技术发展趋势，深化数字基础设施、提升服务水平、加快数据治理、构建协同机制。而随着新基建的不断推进，它将为城市数字化转型提供更广泛、更坚实的数字资源基础，提供丰富便民的落地场景。因此在新基建的推动下，城市数字化转型必将快速发展，从而推动数字经济更加繁荣。

1 “协同创新”，新基建加速与城市发展融合，重构城市数字化基础能力

从城市数字化建设的角度分析，智慧基础设施建设是基础也是核心。特别是疫情防控期间，城市数字化建设更加需要5G、人工智能、物联网、大数据、区块链等新技术释放积极效应，打破智慧城市架构边界，推动云管边端等多平台融合、框架变革等能力创新，以实现城市动态全息感知、人机物融合、智能决策等目标，为城市经济高质量发展提供数字支撑能力。特别是在经济社会智能化转型过程中，利用5G通信技术建立通信网，其本身属于基础核心架构赋能数字城市，也是“万物智联”的基础，能持续开拓数字城市功能的边界，使数字城市多领域智能体验更为丰富，为新基建理论下的新型城市数字化建设提供基础[2]；应用丰富的传感技术，完成物联智能设施的建设，基于虚拟网络空间完成城市活动的呈现，并实施数据统计和分析，创建更全面的物联智能体系；在计算机技术、网络技术支持下建设大数据中心，不断扩大数据规模，完成数据信息统计与分析，使大数据成为城市数字化建设的基础和底座，成为社会基础性战略资源[3]；建设功能丰富的云计算平台，使其具有多项功能，从而为新型城市数字化建设提供服务供给；推广区块链技术，解决城市数字化进程中的“城市脑梗”现象（城市大脑建设中存在的大量数据阻断、信息不连通、建设不统一的问题），增强人们对大数据应用的信心和信任，数据私密性将有效得到保护。因此新基建大规模建设，能提升数字化基础设施的应用，便于完成创新融合、资源集约等，积极创建数字城市底层基础设施，将城市物理空间作为前提，完成新城市数字化建设。

（1）5G赋能城市数字化建设，为智慧城市奠定基础。5G网络作为第五代移动通信网络，5G拥有低延时、高速率、广连接等特性，能使城市数字化建设和发展有深远影响。从全球城市数字化发展的进程来看，要实现数字城市的诸多应用场景，通信网络扮演着十分重要的角色，而5G本身拥有深度覆盖、超高密度、超低功耗、超低时延等优势，在参与数字城市网络体系中，正好满足多领域、多设备、广覆盖等特征，所以5G和数字城市网络体系的结合，能解决传统移动通信网络无法满足物联网和其他行业应用的问题，进而为城市感知网络建设提供基础，同时也是融合创新、灵活使用场景的前提[4]。因此5G通信网络的部署是各国城市数字化建设过程中的重点之一。此外，在云计算、人工智能、大数据中增加5G技术，能确保5G网络跟随应用场景进行转变，提升网络资源的配置效率，使数字城市进一步满足网络差异化需求，为城市发展提供重要基础，同时便于进行数字城市赋能[5]。可以相信，在技术持续创新发展的同时，5G在物联网、人工智能、大数据、云计算等技术中使用，能产生出更多贴近生活的创新性应用，从而支撑未来城市数字化建设的快速发展。

（2）物联网赋能城市数字化建设，支撑数字城市深度泛在感知。作为万物互联的感知器官，物联网是大数据的重要来源，更是数字城市建设的重要组成部分。随着近几年的快速发展，物联网已经从传统的单一通讯行业间合作迅速发展成通讯与各行业的合作。物联网已将自己联物、移动与协作的强大特性完全渗透到了城市生活的各行各业，让人们的生活更加智慧，让政府的决策更加高效科学，更创造了无限的商机[6]。但由于地域差、行业差的存在，许多物联网平台各自为战，系统标准链接当时并不统一，不同系统之间数据难以联通。但在新基建的刺激下，特别是在新一轮城市更新行动中，物联网设备不断推陈出新，从传统到移动，从有线到无线，真正实现了“万物互联”。在推动数字城市基础设施建设过程中，利用全覆盖铺设，顺利完成人、机、物“万物互联”网络，提高运行效率和安全性能，顺利完成物理世界、数字世界的结合，积极提升全时、全域、全场景城市感知能力，为城市数字化管理的“一网通用、一网统管”打下坚实的基础。

（3）大数据、云计算赋能城市数字化建设，推动数据融合流通，构建数据融合生态。城市数字化建设是一个循序渐进的过程。在城市数字化发展不断加速的今天，城市数据量保持指数级的增加，然而相当一部分数据仍处于割裂状态。而新基建中的大数据中心、云计算平台等建设，能为城市提供大量的资源和智能计算空间。整体而言，数字城市建设需要将数据中心建设作为基础，将数字中心建设作为核心，最终促进数字城市发展。通过数据中心的建设，能妥善应对部门信息交换、数据孤岛无法重新组织和使用等问题。有力的支撑起城市海量的数据资源的存储和计算，为数据要素创新提供使用基础，满足多数据结合、数据服务可视化等特点，基本符合“数据归心，心中有数”。随着大数据技术的发展和应用，能为数字城市创新使用提供更多的可能性，从而使基础设施、城市场景保持高度结合，持续提升信息化技术的深度，使信息化技术进一步赋能城市场景。利用云计算平台建设，能满足城市数据互通、存储等方面的需要。所以在后期城市数字化建设时，系统本身可通过数据进行联通，可将数据直接保存在云端。而开放数据能突破过去孤岛的影响，使数据形成偕同效应，进一步完善智能化系统生态圈[7]。因此大数据、云计算等技术的成熟为数据融合与存储提供了技术基础。

（4）人工智能赋能城市数字化建设，为智慧城市提供新动能。随着城市海量数据的增加，传统的数据算法已无法适应不断加剧的“大城市病”，其对数据的增长速度缺乏足够的智慧应对。而现代人工智能的迅速发展恰好填补了这一空白，其深度学习的特性大大拓展了数据创新应用场景，在人工智能和海量数据的影响下，多个跨领域、跨行业创新应用出现在公众的视野，使城市管理、社会治理、民生服务呈现智慧化的发展格局，大大增强了群众的获得感、幸福感、安全感。人工智能以数据作为基础，拉动城市运营和服务机制的创建，随后通过结合政务数据、互联网数据、社会数据、物联网数据等为城市运作提供基础，以智慧化的方式调整城市公共资源和公共服务。从惠民的角度看，政务智慧订单服务将改变传统市民业务办理模式，满足数据“多跑路”的使用需要；从优政的角度看，便于资源和业务进行流动，为全业务智能化发展提供基础；从兴业的角度看，通过城市行业生态智慧的结合、交易自动撮合，能为数据的智能化发展提供基础，从而全方位的加快“智慧社会”的构建[5]。

（5）区块链赋能城市数字化建设，为智慧城市建设提供更多活力。近年来，虽然各级政府在城市数字化的进程中已大大缓解了数据“烟囱林立、条块分割”的状况，然而大规模的数据共享和协同应用在实践中也遇到了新的挑战，如在应用中如何界定与明晰数据共享过程中的责、权、利，如何确保数据使用的实时性、同步性与一致性等。而在调整数据共享思路的前提下，区块链特别是基于区块链3.0的“可编程政务”技术为我们打开了一片新天地，成为推进国家治理体系和治理能力现代化的“新基建”：首先，在特定场景中，可通过区块链技术在保持数据所有权稳定的前提下，完成数据的调用和分析，让相关方及时获得信息、验证信息，通过最低的数据量满足最高效益；然后，通过区块链数据目录、加密策略等，完成数据的访问控制、操作审批等处理，能持续提升数据的安全性，并且合理判断安全责任；最后，区块链针对数据所有者、使用者、管理者行为和贡献，通过非篡改的方式进行信息记录，以此完成开放型超级账簿建立，完善数据价值链条，保障数据信息价值在多环节主体中的公平使用。除此之外，区块链本身能对数据价值创建更多的贡献：首先，便于政府内部完成跨部门的数据整合，提升部门数据共享主动性，调整传统城市管理模式，使数据社会价值有所呈现；然后，建立全社会共同参与的数据生态，发挥数据的社会价值和经济价值，在保障数据安全、责任、贡献可追朔的基础上，为政府、企业、居民等提供数据在城市大脑平台上的融合共享，并持续输出数据价值[8]。

随着新基建的推进，必将夯实城市数字化基础。随着城市数字化建设进程愈演愈烈，新基建将有利于提升社会服务质量、城市管理质量，使城市营商环境发生改变，持续提高城市的吸引力。

2 “包罗万象”，新基建创新城市服务的数字生态，丰富城市数字化落地场景

城市数字化和新基建建设是相容一体，共存共生的。城市数字化从解决城市痛点的角度出发，帮助城市实现科学可持续的发展。而以5G、大数据中心、人工智能等为代表的新基建为城市数字化建设提供了技术支撑，其在城市管理和社会治理各领域的具体应用，构筑了丰富的应用场景，加快推动了数字技术在电子政务、医疗健康、文化教育、交通运输等场景的融合应用。

特别是各新技术叠加创新后的使用场景，例如：AI+5G开启无线连接、智能自动化的结合，能为智能家居、智慧农业、远程手术、智慧医疗等方向提供基础；5G和VR的融合，能在医疗、教育、社交软件等方面应用，并且成为重要“社交应用”；边缘计算+AI+5G将形成聚变反应，渗透在制造、金融、零售、教育等各行各业商业模式[9]。

（1）以5G为主体的新基建创新了城市基础服务的场景。

对于城市数字化建设来说，新型智慧基础设施建设是基础也是核心。在经济社会智慧化转型的过程中，利用5G通信技术建立通信网，可为新基建理论中智慧城市建设提供基础；应用传感技术完成物联网智能设备建设，以虚拟网络空间作为载体，进行城市活动的全面展示，随后集中统计分析数据，完成物联智能体系；在计算机技术、互联网技术的基础上，完成大数据中心建设，便于进行城市数据的统计分析，建立更丰富的云计算操作平台，可为新型智慧城市建设提供服务供给模型[10]。

各级政府在新基建发展中，需要确定发展特点和定位，合理筛选5G、5G+AI、人工智能、5G+VR等技术模式，以技术创新和技术组合的方式，在城市数字化发展不同领域大面积推广，以此提升新技术的创新应用效果。针对新型健康基础设备领域，主要选择创新一代的信息技术和新型传感技术等，推动现代医疗健康云平台的创立，可实现对病人的科学管理，有效提升医院服务质量和管理效果，利用云平台互动技术，使医患关系有所改善，建立更高质量、更便捷、更智能化的医疗系统。从新型教育基础设施领域分析，智慧教育平台建设构建完整的教育和学习系统，其强调网络教学、线上互动，科学技术与线上教学资源的结合；数字校园建设改变传统校园模式，实现数字化变革，促进创新教育基础设施。在新型文化基础设施领域：以感知成像技术发展为基础，城市文化基础开始朝着智能化趋势转变，进一步提升立体感形式，使中华传统文化内容生动性大幅提升，便于市民理解中华传统文化兴趣感、城市文化内涵等内容，同时还为所在城市完成形象建立，突出深厚的文化底蕴，表达更强的城市人文气息。

（2）新基建融合与城市场景高度重叠，加速信息化技术深度赋能城市场景步伐。

新基建需要将应用作为主导，保持与场景创新的结合，在技术产业不断渗透的同时，建立以智慧城市、智慧医疗、智慧能源、智慧交通为基础的新社会场景、新应用[11]。在城市数字化建设中通过物联网技术的应用，让城市感知系统拥有视觉、嗅觉和触觉，以物联网和IPv6+技术能为城市架构搭建提供基础，在建筑和公共设备检测、交通监管、城市管理监控等方面，完成城市全面覆盖的综合物联感知网络，以强大算力和AI作为神经中枢进行分析和研判，促进城市生命体机能健全的生长发育，打造“政企民”全场景，使政务服务及城市治理“一网统管”，使政府能高效地处置每一件事，增强城市生命体应激反应功能，积极推动云计算平台、数据中心的建设，能保持数据应用分析效率地提升，使大数据多样化处理模式与软硬件基础设施逐步夯实，为城市数字化创新和使用提供基础，并且在文化教育、健康卫生等多个领域建立新的工作生态和工作模式，使城市数字化建设向智慧化发展。通过一朵云（云办公、云教育、云政务、云医疗等）的迅速发展，加速了传统产业的升级，同时也在提升城市应急和公共服务资源的建设效率，使公共服务设备统筹配套更为全面，便于城市数字化在医疗卫生机构、分校建设、图书馆等方面的使用[11]。

（3）数字孪生技术融绘城市大脑，推动城市治理现代化升级。

数字孪生技术呈现视野全面、虚实结合、模拟仿真、智能化管理等特征，对推动城市治理、行业应用创新发展等产生积极影响，特别是在城市治理方面，将建立多个视觉的超级应用体系[12]。在数字孪生技术不断深入的今天，后期数字城市应用场景发生显著的变化，这也代表着超级智慧城市已经悄然而至。

在城市规划方面，将整合基础空间数据信息、现状信息、规划成果、地下空间信息等，使城市规划信息资源内容更为完整、结构更为全面、规格更为高效、数据服务体系更为统一等，以数字孪生空间为基础进行合并和叠加管理，能及时应对和处理冲突差异，对统一化空间进行控制管理，进而创建“一张蓝图”，进而实现规划评估、多主体协同效应、动态监督等，以整合多个方案，对方案的结果进行模拟和仿真管理，完成方案的优化和改善，能实现综合效益最优化[13]。

在城市治理方面，依托数字孪生空间建立了一体化智能城管体系、全方位智慧交通体系、智能能源体系等，形成一网统管的城市大脑体系，给常态运行管理下的城市全貌画像，依托大数据支撑下的全息感知态势推演后期发展趋势，总结城市发展规律，迎合政府精准政策要求，确保城市交通更流畅，通行能力最大化，让城市应急仿真演练更贴近实战。数字孪生模拟仿真和三维交互式体验重新定义了城市公共管理服务，城市将开启崭新的服务新时代。

站在新的历史起点，新基建与城市智能体技术架构都在为城市生命体更聪明、更智慧积极推进，为城市数字化转型发展擘画光明前景、注入强大动力。

3 “以人为本”，新基建使智能微场景深入下沉，全面提升城市服务水平

“让数据多跑路，让群众少跑腿”，是城市数字化转型的“初心”。而城市的管理好不好、老百姓幸不幸福，取决于能否构建起以人为本、以用为先的现代化城市治理体系。虽然由于数字基础设施覆盖水平、技术能力、城市治理理念等差异，导致多数智慧城市建设主要由技术驱动、政府驱动，公众用户参与度不足，但我国新型智慧城市建设正不断完善功能，将新基建与城市治理有机结合，持续深化“放管服”改革，以服务最终用户，也就是公众的核心需求出发，从解决实际问题和提供便捷智能服务为导向，借助多样化“微场景”，全面提升城市服务水平。

（1）城市微基建广泛部署。微基建是新基建概念的延伸，它将数字技术向城市末梢延伸，以社区及周边服务场景的数字化、智能化创新为目标，是为满足居民“最后一公里”生活所需的微型基础设施和公共服务体系建设。在“十四五”期间，公共属性强的社区公共服务中心、政务服务中心，以及市场属性强的智能邻里中心、智能车棚、智能充电桩，社区性的智能社区花园都将加速建设，使老百姓一出家门甚至不出家门，就能享受到“上帝”般的服务。

（2）保证城市大脑、社区小脑的融合。积极推动多个类型基础设施数字化建设，使感知系统互联互通，完善数据的共享机制。将“城市数据大脑”与社区治理数字化进行融合应用，为企业、政府部门、市县平台等提供数据信息供应，创建完善的城市大脑数据供应链，实现数据管理能力、数据应用能力、数据分析能力的提高，保持涉民社区服务系统的通畅性，将教育、政务、安防等社会资源融入社区内部[14]。同时推动有关部门权责下放，加快数据的融合共享，推进社区相关数据收集上报的统一端口建设，支撑街道、社区赋能减负。

（3）构建基于微服务的立体化服务模式。微服务是指针对政府提供的公共服务，围绕不同群众的个性化差别，通过跨域融合、多渠道并举方式，解决公众实际问题。城市数字化建设应根据业务解决方式不同，借助人工智能手段，在“一网通办”“一件事一次办”基础上，根据人群画像将微服务进行分类，提供多样化、多渠道的立体化贴心服务。如针对生活—工作等跨域人群，提供跨域通办服务事项；针对服务人群和智能终端特点，精准化梳理适合终端办理的服务，精准化部署智能终端；针对对智能服务接受度低的人群和网络触达不到的地区，提供协同办，实现线上线下互补的方式。

（4）城市治理“微单元”基层化。随着各地方强化5G、人工智能、边缘计算等技术研发与应用，特别是在疫情防控期间，应以城市“微单元”作为精细化治理系统的基础，有效应用数字化技术和智能化技术，将其在基层进行应用和延展。逐步将其渗透在社区、街区、楼宇等城市微单元中，以数字孪生建设模式为基础，利用城市信息化管理系统进行功能延展，动态关注区域基本发展趋势，便于基层组织进行智能化管理和数字化管理，提高城市微单元突发事件处理、数字化治理等方面的能力[15]。

城市数字化发展下沉的今天，为城市数字化、智能化发展提供了重要的发展契机。随着新基建建设的持续深入，城市治理活动正朝着精细化的趋势改变，在城市上层宏观决策和社区微观精细化管理作用下，数字城市应用场景得以完成沉淀，政务服务和基层的结合更加完善，更融入人们的日常生活理念中，使人们生活方式发生持续的变革。

4 “居安思危”，新基建完善数字安全底线，解除城市数字化转型的后顾之忧

随着城市数字化发展速度提升，以创新一代信息技术为主导的基础设备，在社会各层面有效结合。目前数字社会安全风险不再局限在狭义数字空间中，逐步进入世界的每个角落，随着安全事件的出现，使公众的生活、社会的稳定、国家的安全产生直接影响[16]。所以，新基建在帮助城市转型、提升经济发展质量时，还需要考虑数字安全挑战和问题，只有遵循新挑战，主动遵守管理原则，选择合适的应对措施，才能对新基建安全风险产生防范效果，提高城市数字化发展的安全防护水平。

（1）加强新基建数据安全政策协同。夯实新基建数据安全必须强化政策协同效果，建立“全数据、全社会、全行业、全能力”的安全水平。首先，城市数字化规划和数字化执行时，应保证信息化建设、数据安全建设的协同效应，做到同步规划和同步运作。在政策层面看，需要进一步强化外部监管机制，完善应急响应。在监督指导城市数字化建设时，需要重视数据安全意识和能力的提升，优化政策制度管理体系，进而完善数据安全监督和审查项目[16]。其次，严格执行《网络安全法》《数据安全法》等文件要求，健全数据安全防护系统，特别是需要完善安全审计、日常监测等方面的管理制度，同时推动及时修订和清理现行法律法规中与数据安全治理不相适应的条款，将经过实践检验行之有效的做法及时上升为制度规范，加快完善与城市数字化建设相适应的法律法规框架体系。

（2）加强数据安全治理创新使用，有效推动“政产学研用”一体化发展，提升自主创新能力和融合应用能力，完善新基建治理创新系统，使数字城市高水平发展满足安全、可控的效果。利用支持PV6的网络资产测绘技术对网络空间设备资源对应信息进行收集和检测，表明身份，建档立案，从而绘制出高价值的资产管理全息地图，帮助用户掌握网络空间中各种设备资源的实时动态，把握资源属性状态和发展趋势，减少管理决策活动的不确定性。利用自主可控的安全编排与自动化响应技术助力安全运营的效率提升。随着5G网及城市数字化的发展，网络遍布城市的每个角落，网络攻击也防不胜防，人机操作的模式难以在根本上应对网络防御任务和要求，通过安全编排与自动化响应技术的结合，能提高安全防护体系对威胁的响应速度，妥善应对安全人员短缺、人员流动产生的安全问题，使工作协同效应有所提升[17]。

（3）建设城市数字化的可信基础设施。基础设施是城市数字化发展的基石，只有底座坚实可信，各种应用场景才能正常发挥效能。因此充分利用区块链、大数据、人工智能等新基建技术特别是可编程的区块链技术实现数字基础设施的可信度是城市数字化建设的目标之一。首先，利用区块链技术实现可信互联网的底层信任机制。应加快建设区块链可信基础设施及共性底层区块链平台，避免区块链系统间相互孤立、彼此分散，形成新的“数据孤岛”与“价值孤岛”。同时坚持自主创新、产业引领的原则，以点带面，以政务区块链为突破点，从而带动全国区块链基础设施的建设。其次，实现数据可信共享交换。发挥区块链基础信任设备的优点，持续推动数据共享交换及业务流程的改善，确定数据共享权责和要求，完善大数据服务网络和价值网络，保证数据的可操作性、真实性、授权清晰、有迹可查，便于数据完成跨部门、跨区域的维护和管理，从而全面地解决数字化发展中的数据可信问题[18]。再次，利用区块链技术在数字身份之上搭建信用体系，逐步打造诚信社会。区块链技术平等互信的特性可以有效的联通目前各自独立的应用系统。这种以数字身份为依托的多方位、全面的信用关系，可推动行政审批从条件审批转化为“信用变现”审批，也督促个人与企业重视自己在社会活动中的表现，珍惜自身征信情况。最后，利用区块链通过密码学技术可对敏感数据或个人隐私信息进行保护。通过区块链可信授权，实现数据横向共享及流通，使得更多的信息被公开和利用，使用及流通信息可追溯，且不会被篡改，同时利用区块链技术的联通，可有效降低数据开放的建设成本，且深化数据开放的深度与广度，为政府管理、社会治理、公众监督等提供更多的参考信息，有效提升信息资源的作用率。

城市数字化发展将确定新基建后期的发展目标和思路，并且数据的开放性、共享度及利用率是城市数字化发展的关键，因此保障数据安全将是这一切的基础。所以说明确新基建环境下数据安全基线要求，使数据安全有序流通任重而道远。

5 结语

综上所述，城市数字化建设不是一蹴而就，新基建也不是一日之功。“创新繁荣”，城市数字化建设与新基建、数字经济必将相互促进，共同推动经济繁荣。城市数字化建设不仅是新一代信息技术创新聚集地，为信息技术落地提供大量的场景资源，也是信息技术落地的问题发生器，为信息技术创新提供创新试错、资源紧密协同、持续优化空间的重要载体。新基建是面向经济高质量发展需要，提供数字基础设施、融合基础设施和创新基础设施建设。新基建为城市数字化提供广泛、坚实的数字资源基础，城市数字化为新基建提供丰富落地场景。城市数字化建设和新基建将从产业数字化转型、数字产业创新等方面推动数字经济发展。

引用

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