智慧城市

党的十八大提出“坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路……促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”。《国家新型城镇化规划（2014－2020年）》提出“推进智慧城市建设”。《国务院关于深入推进新型城镇化建设的若干意见》提出“加快建设绿色城市、智慧城市、人文城市等新型城市”。中共中央、国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出“推进城市智慧管理”。国家《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出“加强现代信息基础设施建设，推进大数据和物联网发展，建设智慧城市”。

智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。

智慧城市是继数字城市、信息城市之后城市信息化的高级阶段，是中国城市转型发展的重要方向。

建设智慧城市，对加快工业化、信息化、城镇化、农业现代化融合，提升城市可持续发展能力具有重要意义。

城市信息化的重要意义

目前，中国正处于城镇化加速阶段（见图2-3），城市在我国国民经济社会发展中发挥着越来越重要的作用。工业增加值的60％、第三产业增加值的85％、国内生产总值的70％、国家税收的80％都来自城市。可见，城市信息化是国家信息化的核心和龙头。

信息化是合理指导城镇化工作的必然要求

20世纪80年代以后，中国城镇化进入快速发展时期。在城镇化进程中，人流、物流、信息流、资金流不断集聚，同时向附近区域辐射。中国科学院院士陈述彭认为，中国城镇化面临双重瓶颈，即城镇化滞后于工业化，信息化又滞后于城镇化，这无论是对城市的长远发展，还是对城市地位的提升，都产生了明显的制约。在城镇化过程中，科学编制城市规划、加强城市建设项目管理、保障城市健康运行等方面都离不开信息化。

信息化是推动城市经济发展的必然要求

信息化改变了城市经济发展要素，信息要素对土地、劳动力、资本等生产要素有着明显的替代效应。例如，信息化可以提高单位用地面积的产出；信息化可以提高企业生产率，减少用工需求；信息化可以提高企业流动资金周转效率。电子商务的发展使城市区位对经济发展的影响不如以前那么大。信息化可以改变过去城市经济发展成本、代价过高的局面，减少资源、能源消耗，减少污染物排放，减少拆迁、占地等引发的社会矛盾。此外，信息化可以增强城市工业、服务业、信息产业等的竞争力，催生互联网经济等新的经济增长点。

信息化是实现城市可持续发展的重要途径

在中国，城市在让人们享受物质文明的同时，也使人们受到“城市病”的困扰，如交通拥堵容易诱发地面沉降和地裂缝等地质灾害，环境污染容易引发传染性疾病。信息化为中国城市可持续发展提供了新的手段。例如，建设智能交通系统可以缓解城市交通拥堵；建设城市环境自动监测系统、地质灾害监测预警系统，可以及时采取有效措施提高城市宜居水平。

信息化是实现城市国际化的重要基础

随着经济的全球化，中国大城市的国际化步伐也在加快，越来越多的中小城市也积极争取融入全球经济。信息化在国际贸易、旅游、文化交流等方面具有非常重要的作用。例如，通过建设外文版的城市宣传网站、App，可以让世界认识中国的城市。综观纽约、伦敦、巴黎、柏林、东京、首尔、香港等国际大都市，它们在信息化方面都走在全球城市的前列。

目前，现代信息通信技术已经渗透到城市政治、经济、社会各个领域，并深刻改变着市民的工作、生活和思维方式。中国城市经济、社会发展面临诸多制约因素，要实现中国城市的转型发展，必须将信息化纳入城市发展战略，采取切实、有效的措施，不断提升城市信息化水平。

城镇化和信息化是当前和今后一个时期中国经济、社会发展的重要内容，智慧城市建设已经成为新时期中国城市发展的重要主题。目前，我国许多城市发展面临诸多难题。建设智慧城市，是解决或缓解各类“城市病”，促进城市经济发展和社会进步，保障城市可持续发展的重要途径。为此，应加强智慧城市理论方法研究，推进智慧城市建设所需相关产品的国产化进程。

智慧城市的组成部分

智慧城市包括新一代信息基础设施、智慧政府、智慧经济、智慧社会、智慧城市发展环境五大部分，如图2-4所示。众所周知，城市包括政治、经济、社会三个主要方面。相应地，智慧政府、智慧经济、智慧社会是智慧城市的三大领域。

新一代信息基础设施

随着物联网、移动互联网等应用的快速发展，城市网络基础设施的性能也要相应提高。新一代城市信息基础设施主要包括超大带宽的城市骨干网、无处不在的无线接入。要建设新一代城市信息基础设施，有关城市应配合国家的“宽带中国”计划，实施“宽带城市”计划，建设城市光网，建设无线城市和U-City--将IT基建、技术和服务应用于住宅、交通、基础设施等诸多的城市构成要素中，以此所构筑的智能化、未来型的尖端城市。

智慧政府

现代政府事务日益复杂，传统政府的智能水平已经难以应付这种新的形势。随着物联网、云计算、移动互联网、Web 2.0等新一代信息技术飞速发展，电子政务正由电子政府向智慧政府转变。智慧政府是指利用物联网、云计算、移动互联网、人工智能、数据挖掘、知识管理等技术，提高政府办公、监管、服务、决策的智能化水平，形成高效、敏捷、便民的新型政府。智慧政府是电子政务发展的高级阶段。与传统电子政务相比，智慧政府具有透彻感知、快速反应、主动服务、科学决策等特征。

智慧经济

智慧经济的载体是智慧产业。智慧产业是指数字化、网络化、信息化、自动化、智能化程度较高的产业。智慧产业是智力密集型产业、技术密集型产业，而不是劳动密集型产业。2011年6月，美国政府确立了智慧制造（Smart Manufacturing）四个方面的优先行动计划，包括为智能制造搭建工业建模与仿真平台，可负担的工业数据采集和管理系统，业务系统、制造工厂和供应商企业级集成，以及智慧制造的教育和培训。在我国，工业和信息化部、科技部、财政部、商务部、国资委联合印发的《关于加快推进信息化与工业化深度融合的若干意见》把“智能发展，建立现代生产体系”作为推动两化深度融合的基本原则之一。

智慧经济的主体是智慧企业。智慧企业是指生产经营智能化水平较高的企业，是企业信息化发展的高级阶段。智慧企业在研发设计、生产制造、经营管理、市场营销等关键环节以及综合集成的智能化程度较高，商业智能系统、知识管理系统等在企业得到应用，企业仿佛拥有“数字神经系统”。与传统企业相比，智慧企业具有更强的学习和自适应能力，能够灵敏地感知到企业内外环境变化并快速做出反应。

智慧社会

智慧社会是指高度智能化的社会。智慧社会主要包括两个方面的内容：一是社会事业的智能化，如智慧教育、智慧医疗等；二是市民生活的智能化，如智慧社区、智慧家居。智慧社会是社会信息化发展的高级阶段。构建智慧社会，是保障和改善民生的重要内容。

智慧城市发展环境

智慧城市发展环境主要包括三个方面的内容：一是与智慧城市相关的政策法规、标准规范、人才队伍等；二是与智慧城市相关的信息安全情况；三是与智慧城市相关的新一代通信技术产业发展情况。智慧城市发展环境的好坏，直接影响智慧城市建设的进度和质量。因此，有关城市应理顺智慧城市建设的体制机制，构建良好的发展环境。

值得指出的是，如果智慧城市建设完全由政府主导，那政府就错位、越位了。智慧城市包括智慧政府、智慧经济、智慧社会三大领域。智慧政府建设应由政府主导，而智慧经济建设则应发挥企业的主体作用，智慧社会建设需要社会各界力量的参与。

智慧城市的关键技术

物联网技术、云计算技术、移动互联网技术、大数据技术、空间信息技术和人工智能是智慧城市的六大关键技术（见图2-5）。

在智慧城市中，物联网采集数据，云计算处理数据，移动互联网传输数据，大数据挖掘数据。物联网、云计算、移动互联网、大数据的集成应用将推动城市信息化模式创新。

物联网技术

物联网技术在城市交通管理、城市环境监测、城市灾害预警、重要场所安防等领域具有广阔的应用前景，可以提高有关政府部门监管水平和快速反应能力，减少人民生命和财产损失，方便人民群众生产生活。

云计算技术

云计算技术正好契合我国当前一些城市电子政务集中化的趋势。例如，建设基于云计算的城市数据中心或超算中心，推进市政府各部门的机房大集中，实现统一运维。建设基于云计算技术的市政府网站群，形成以城市政府门户网站为主网站、部门网站为子网站的政府网站群。建设基于云计算技术的城市综合信息服务平台，推进业务应用信息系统互联互通，促进信息共享和业务协同。

移动互联网技术

随着移动互联网技术的发展，移动电子政务、移动电子商务将快速发展。与传统电子政务相比，移动电子政务可以使公务员通过手机随时、随地处理公务，通过政务微博与企业和社会公众进行互动。企业和社会公众可以通过手机随时、随地获取政府信息及电子化服务，即时得知办事结果。移动电子商务可以使市民通过手机进行购物，方便市民生活。此外，手机微博、手机QQ、微信等使市民享受数字化生活。

大数据技术

随着城市信息化建设的深入，许多政府部门积累了海量数据，迫切需要进行处理、分析和数据挖掘。利用大数据技术对海量数据进行管理和挖掘，是提高城市规划、建设和管理智能化水平的重要手段。例如，通过对历年城市遥感图像的比对，可以掌握城市化动态和特点。新一代信息技术及其在智慧城市中的作用如表2-2所示。

空间信息技术

空间信息技术主要包括遥感、卫星导航系统和地理信息系统（GIS）。与一般信息系统相比，GIS的最大优势是空间可视化，即可以直观地看到事物的地理空间分布情况。对于管理对象是地理空间分布的部门，如规划、国土、环境、交通、农业、水利、铁道、地震、气象、海洋等部门，GIS是信息化必建项目。目前，GIS已经进入网络化、三维化发展阶段，出现了网络地理信息系统（WebGIS）、三维地理信息系统（3DGIS）。

云计算、移动互联网、大数据的出现将催生下一代地理信息系统（Next Generation GIS，NGG），如云GIS（CloudGIS）、空间信息云、移动GIS（MobileGIS）、智慧GIS（SmartGIS）、嵌入式GIS等。与传统地理信息系统相比，NGG的特点是智能化、移动化、海量化、嵌入化。NGG的空间分析能力更强，基于位置的服务水平更高；NGG可以处理海量空间数据，实时展现城市地下空间和地表建筑，在计算机中再现整个城市；NGG能够按需嵌入其他信息系统，使之具有地理可视化功能。NGG在智慧国土、智慧环境、智慧交通等领域具有广阔的应用前景。

人工智能

人工智能在城市规划、建设、管理、运行和服务等领域具有广阔的应用前景。例如，通过计算机系统的深度学习，可以对城市规划建设方案进行自动优化。通过智能探头自动识别人脸、车牌号和车辆等，可以对嫌疑犯和嫌疑车辆进行自动追踪。通过道路车流量分析自动调节路口交通灯的红绿灯时间，可以提高道路通行效率。

智慧城市建设过程中存在的主要问题

截至2014年10月底，全国已有400多座城市提出建设智慧城市，约占全国建制市总数的70％。目前，我国智慧城市建设过程中主要存在如下几个方面的问题：

智慧城市理论方法研究滞后于实践

智慧城市是一个2009年才出现的新生事物，虽然目前有些地方专门成立了智慧城市研究机构，但智慧城市相关的理论方法研究明显滞后于实践。智慧城市建设是一个复杂的系统工程，智慧城市研究涉及的学科包括计算机科学、信息工程、地理信息系统、公共管理学、区域经济学、城市社会学等，是典型的交叉学科研究领域，属于城市信息学（urban informatics）的学科范畴。而我国大学学科之间相互分割，难以培养出智慧城市理论研究需要的跨学科的复合型人才。此外，智慧城市理论方法研究还比较零散，不成体系。为了更好地指导全国各地的智慧城市建设实践，应加强智慧城市理论方法研究。

智慧城市关键技术和产品储备不足

与智慧城市密切相关的关键技术包括物联网、云计算、移动互联网、大数据等新一代信息技术以及下一代地理信息系统等。这些技术几乎都是欧美发达国家率先提出并研发的，我国与欧美发达国家相比，在技术上落后若干年。我国虽然在CPU、操作系统、数据库管理系统等基础、核心信息技术上有所突破，但国产CPU、国产操作系统、国产数据库管理系统离大规模商用还有一段距离。在我国，与智慧城市相关的新一代信息通信技术产业尚处于起步阶段，智慧城市建设所需的高端核心产品还掌握在国外厂商手里，这使我国智慧城市建设存在一定的安全隐患。

智慧城市的建设管理体制没有理顺

改革开放30多年来，我国信息化建设管理体制不断变化，至今还没有完全理顺，尤其缺乏各部门之间的横向协调机制。智慧城市建设是区域层面的信息化，更需要有一套切实可行的横向协调机制。从我们开展的50多个城市的调研情况来看，智慧城市管理部门五花八门：有的成立了专门的智慧城市领导小组和办公室，有的设在工业和信息化部门，有的设在发展改革部门，有的设在规划建设部门，还有的设在科技部门。许多城市的相关政府部门在智慧城市建设方面缺乏协调、联动机制。

智慧城市发展对策

智慧城市建设要把握好三大方面，即基础设施、应用创新、产业发展。

建设智慧的城市基础设施

建设智慧的城市基础设施有两层含义：一是城市道路及给排水管网、燃气管网、路灯等市政设施要智慧。例如，道路能够根据干燥度自动启动洒水装置；燃气管道能够实时探测压力等参数，出现异常时自动关闭并通知维修，以防爆裂。二是网络等城市信息基础设施要智慧。例如，建设无线城市，推进三网融合，建设云计算中心，使城市信息基础设施满足人们“即需即供”的需求，像使用水、电一样方便。实际上，城市信息基础设施应该作为城市基础设施的一部分，纳入城市规划建设范畴。

开展智慧城市创新应用

利用物联网、云计算、人工智能、数据挖掘、知识管理等技术，在电子政务、两化深度融合、社会信息化三大领域开展创新应用。

在电子政务领域，要建设智慧政府。重点围绕食品安全、防灾减灾等专题领域，加强电子政务信息共享和业务协同。将物联网技术应用于公共安全、口岸监管、交通管理、安防安保等领域。将云计算技术应用于政府数据中心建设，作为承载大型电子政务信息系统的计算平台。发展政务智能系统，提高对领导的决策支持能力，促进政府决策科学化。发展政府知识管理系统，提高公务员的业务水平和综合素质。

在两化融合领域，要以提高工业生产自动化、智能化程度为目标，开展工业物联网应用试点示范工作。将物联网技术应用到物流管理、生产过程控制、生产设备监控、产品质量溯源、工业企业节能减排和安全生产等领域。发展无人工厂，通过进料设备、生产设备、包装设备等的联网，提高企业产能和生产效率。在工业企业大力推广无线射频识别、机器对机器、微传感器、智能工业机器人等技术。将软件即服务、云计算等技术应用到企业信息化服务平台建设中。

在社会信息化领域，重点发展未来学校、未来教室、数字化学习（E-learning），促进优质数字化教育资源共建共享，完善教育公共服务体系。发展基于“电子病历”的智能健康服务系统、远程关爱（telecare）系统；发展智能社区、智能住宅、智能家居系统；推广虚拟养老院、电子保姆等；实施电子包容行动计划，建立高度包容的信息社会，消除数字鸿沟。

发展智慧城市相关产业

实践表明，信息化发展水平与信息产业发达程度存在一定正相关性。也就是说，一个地方的信息产业越发达，该地方的信息化发展水平往往越高。物联网、云计算等新一代信息技术产业是建设智慧城市的重要基础。要建设智慧城市，必须重视发展新一代信息技术产业，使二者形成良性互动。

各地要认真贯彻落实《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，抓住机遇，加快培育和发展新一代信息技术产业。因地制宜，有选择性地发展物联网产业、云计算产业、三网融合产业、移动互联网产业以及支撑两化融合的生产性服务业等。

智慧城市涉及城市政治、经济、社会等方方面面，建设内容很多，不可能一蹴而就。因此，智慧城市建设要“大处着眼，小处着手”，围绕市委、市政府的中心工作，结合本地实际情况，统筹规划，分步实施。

智慧城市是城市信息化的高级阶段，而信息化建设涉及方方面面，需要有一个统筹协调部门，统一负责信息化规划、建设、管理和运营等工作。为此，建议全国各建制市进一步理顺信息化管理体制机制，成立“市信息化领导小组”，由市长担任组长，分管副市长担任副组长，各局委办一把手担任小组成员，协调解决信息化重大事项，组织制定信息化重大政策。设立“市信息化领导小组办公室”，把市府办及工业和信息化、发展改革、科技、住建等部门的信息化管理职能统一划入“市信息化领导小组办公室”，统筹推进电子政务、两化融合和智慧城市等信息化建设工作。市委成立的“网络安全和信息化领导小组办公室”和市政府的“市信息化领导小组办公室”可以两块牌子、一套人马。