智慧城市建設(shè)的初步研究情況.doc

智慧城市建設(shè)的初步研究智慧城市是以信息與通信技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ)，以節(jié)能、高效、環(huán)保為智慧城市主體目標(biāo)的未來城市形態(tài)。智慧城市主要包含以下方面：以公共安全、電子政務(wù)、數(shù)字執(zhí)法為主要內(nèi)容的智慧政務(wù)。以智慧水務(wù)、智慧能源、智慧交通為主體的城市基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。以智慧醫(yī)療、智慧教育、智慧社區(qū)等為主要內(nèi)容的智慧生活。1一、智慧城市基礎(chǔ)概念1智慧城市定義“智慧城市”這一概念首先由IBM公司在2009年提出，目前智慧城市的理論與實(shí)踐已經(jīng)得到了初步的發(fā)展，但是對于其定義，國際上尚沒有公認(rèn)的權(quán)威定論。很多組織都對智慧城市的含義進(jìn)行過詮釋，這其中既有IBM等世界知名企業(yè)，也有包括斯坦福大學(xué)、維也納理工大學(xué)等學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)。比較流行的定義有以下幾種：表格1智慧城市定義比較IBM智慧城市就是運(yùn)用信息和通信等技術(shù)手段感測、分析以及整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，并根據(jù)所得信息對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動在內(nèi)的各種城市和居民的需求作出智能響應(yīng)。日立集團(tuán)智慧城市，是一個運(yùn)用信息技術(shù)高效利用能源和其他資源的有環(huán)境意識的城市。維也納理工大學(xué)智慧城市是一個在智慧經(jīng)濟(jì)、智慧居民、智慧管理、智慧交通、智慧環(huán)境、智慧生活六個方面有優(yōu)秀前瞻性，并建立在以上各種能力的智慧型連接和自我決策、獨(dú)立、有知識的公民活動之上的城市。斯坦福大學(xué)智慧城市，是未來城市發(fā)展的核心。智慧城市需要滿足以下條件：第一，安全、環(huán)保、綠色、高效；第二，將先進(jìn)集成的材料、傳感器、電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與由數(shù)據(jù)庫、追蹤器、決策制定算法組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連；第三，利用這些材料、傳感器、電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)對城市所有實(shí)體或虛擬結(jié)構(gòu)包括能源、水、交通等進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造和維護(hù)。西班牙ESADE學(xué)院智慧城市，即是通過應(yīng)用信息與通信技術(shù)，來達(dá)到提高居民生活質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、并使城市資源管理更加智能化的城市發(fā)展模式。發(fā)改委關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見按照走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路的總體要求，智慧城市是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù)，促進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧化的新理念和新模式。通過簡單的統(tǒng)計(jì)，我們可以發(fā)現(xiàn)，在各種版本的定義中，出現(xiàn)頻率較高的詞語包括“信息與通信技術(shù)”“環(huán)境”“效率”“能源”等。我們將這些定義進(jìn)行歸納總結(jié)，并根據(jù)自身對于智慧城市的理解，提出北控集團(tuán)的智慧城市定義如下：智慧城市是以信息與通信技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ)，以節(jié)能、高效、環(huán)保為智慧城市的主體目標(biāo)的未來城市形態(tài)。2智慧城市的架構(gòu)及重點(diǎn)（1）IBM體系IBM認(rèn)為智慧城市建設(shè)應(yīng)當(dāng)具備三個核心屬性，即“領(lǐng)袖氣質(zhì)”、“彈性”和“生命力”?！邦I(lǐng)袖氣質(zhì)”，代表著城市從自身產(chǎn)業(yè)特色和地域優(yōu)勢出發(fā)，大膽地規(guī)劃和選擇具有差異化特點(diǎn)的發(fā)展路徑；“彈性”，是指城市針對復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)需求；“生命力”，涉及到通過更加智慧的手段，挖掘和發(fā)揮個體在經(jīng)濟(jì)、社會、健康等方面的潛力，推動城市的可持續(xù)發(fā)展。“頂層設(shè)計(jì)”、“基礎(chǔ)設(shè)施”和“市民”是智慧城市建設(shè)過程中的需解決的三大領(lǐng)域，貫穿了包括智慧建筑、智慧能源、智慧水務(wù)、智慧交通、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧社區(qū)、智慧公共安全、政府管理以及規(guī)劃運(yùn)營服務(wù)等各類產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。市民基礎(chǔ)設(shè)施頂層設(shè)計(jì)智慧公共安全智慧社區(qū)智慧醫(yī)療智慧教育智慧交通智慧水務(wù)智慧能源智能建筑城市規(guī)劃運(yùn)營政府管理圖表1 IBM智慧城市范圍（2）維也納體系作為歐洲著名智慧城市之一的維也納，其智慧城市研究主要以維也納理工大學(xué)為主，按照其主要研究者Rudolf Giffinger 教授的理論，智慧城市是“智慧經(jīng)濟(jì)、智慧居民、智慧政務(wù)、智慧流動、智慧環(huán)境、智慧生活”的結(jié)合體。他還在六個方面中細(xì)分了 31個因素、74個指標(biāo)。圖表2維也納理工大學(xué)智慧城市體系主要指標(biāo)其中“智慧環(huán)境”是建立在環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)資源管理等內(nèi)容基礎(chǔ)之上的?！爸腔劬用瘛薄爸腔哿鲃印薄爸腔凵睢狈从沉酥腔鄢鞘兄泄采畹闹匾浴＿@里的流動既包括物理流動也包括信息流動。智慧經(jīng)濟(jì)則是城市創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)精神的體現(xiàn)。（3）華為體系華為公司將智慧城市劃分為三個方面，包括了智慧政務(wù)、智慧民生、智慧產(chǎn)業(yè)等，涉及政府管理以及城市基礎(chǔ)民生的各個方面。圖表3華為公司提出的智慧城市全景圖通過以上三個體系比較發(fā)現(xiàn)，雖然各自劃分方式不同，但涵蓋內(nèi)容大同小異。我們建議智慧城市建設(shè)主要包含以下內(nèi)容：1 以公共安全、電子政務(wù)、城市規(guī)劃為主要內(nèi)容的智慧政務(wù)。2 以智慧水務(wù)、智慧能源、智慧交通為主體的城市基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。3 以智慧醫(yī)療、智慧教育、智慧社區(qū)等為主要內(nèi)容的智慧生活。圖表 4建議智慧城市架構(gòu)3智慧城市的主體智慧城市的主體包括了三個方面：政府、企業(yè)、市民。政府組織擔(dān)負(fù)著城市規(guī)劃、建設(shè)、經(jīng)營、管理的責(zé)任，是基礎(chǔ)設(shè)施的主要投資者之一，是城市發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)者。企業(yè)作為智慧城市建設(shè)中市場行為的代表者和執(zhí)行者之一，在智慧城市發(fā)展過程中起著舉足輕重的作用。IBM將其分為五類：專業(yè)設(shè)備廠商、電信運(yùn)營商、IT廠商（包括IT硬件和軟件廠商、IT服務(wù)商、互聯(lián)網(wǎng)廠商）、科技地產(chǎn)商、各類投資機(jī)構(gòu)。筆者認(rèn)為科技地產(chǎn)商將基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)局限在地產(chǎn)公司，縮小了概念，所以這里應(yīng)該替換為基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)。市民作為智慧城市的最終受益者，智慧城市建設(shè)根本目的最終為解決目前城市病問題，從而提升市民的生活水平，讓城市生活更美好。究其實(shí)質(zhì)，智慧城市就是運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市的智慧式管理和運(yùn)行，進(jìn)而為城市居民創(chuàng)造更美好的生活，促進(jìn)城市的和諧、可持續(xù)成長。圖表5智慧城市建設(shè)主體4智慧城市建設(shè)模式智慧城市建設(shè)投資巨大，資金短缺成為各城市建設(shè)的瓶頸。智慧城市通常采用以下種投資方式。一是政府獨(dú)立投資建網(wǎng)，并負(fù)責(zé)維護(hù)?？蓪⒃O(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營外包給專業(yè)公司，這種非盈利方式的投資完全用于建設(shè)獨(dú)立于民用的政務(wù)專用網(wǎng)絡(luò)或公共服務(wù)，優(yōu)點(diǎn)是政府對工程的控制和運(yùn)營監(jiān)管比較深入，但政府需要具有充裕的建設(shè)資金，且有較強(qiáng)的運(yùn)營管理能力，能夠主導(dǎo)智慧城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營管理全過程，缺點(diǎn)是政府要承擔(dān)的建設(shè)費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)過高。紐約的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和馬來西亞多媒體超級走廊就是采用這種模式。二是政府主導(dǎo)并負(fù)責(zé)主要投資，委托運(yùn)營商建網(wǎng)并提供相關(guān)支持，以免費(fèi)為主，政府結(jié)合部分廣告、增值服務(wù)等給予運(yùn)營商一定補(bǔ)貼。這種模式的優(yōu)勢是政府對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管力度大，運(yùn)營商可利用已有網(wǎng)絡(luò)、客戶資源、運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)、人才以及資金優(yōu)勢，降低商務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，增加首期收益，缺點(diǎn)是政府要承擔(dān)一定的建設(shè)費(fèi)用和相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)營商對產(chǎn)品規(guī)劃和發(fā)展的控制不足，不能有效利用設(shè)備資源。例如，美國“智能電網(wǎng)”、新加坡“市民、企業(yè)、政府”的三方合作建設(shè)等模式，這種模式已成為智慧城市的主導(dǎo)模式。三是運(yùn)營商獨(dú)立投資，建網(wǎng)運(yùn)營，完全由運(yùn)營商提供資金并進(jìn)行建設(shè)，政府對網(wǎng)絡(luò)沒有太多話語權(quán)，僅提供有限的基礎(chǔ)設(shè)施或政策支持。斯德哥爾摩的智慧交通即是以IBM公司為主、政府為輔的建設(shè)模式。5 國內(nèi)外智慧城市比較目前，很多城市已經(jīng)開始智慧城市建設(shè)，主要集中在美國、瑞典、西班牙、德國、法國以及新加坡、日本、韓國和中國，大部分國家的智慧城市建設(shè)都處于有限規(guī)模、小范圍探索階段。但國外智慧城市建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，而我國才剛剛起步，在戰(zhàn)略規(guī)劃、行動綱要制定以及以信息通信技術(shù)為代表的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面亟待完善。表格2智慧城市建設(shè)案例比較維也納新加坡斯德哥爾摩紐約武漢建設(shè)背景環(huán)境問題尋找經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)交通問題資源問題， 設(shè)施改善打造資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會社會建設(shè)重點(diǎn)1智能排水系統(tǒng)2城市氣候保護(hù)計(jì)劃1光纖到戶 2 電子政府1 高科技交通收費(fèi)系統(tǒng)1政府?dāng)?shù)據(jù)大規(guī)模開放 個重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域建設(shè)模式政府與運(yùn)營商合作“市民、企業(yè)、政府”合作的模式政府與IBM 公司 的 合 作 政府獨(dú)立投資建網(wǎng)政府與運(yùn)營商共同投資特色項(xiàng)目實(shí)施鼓勵馬本國信息通訊公司發(fā)展的優(yōu)惠政策“市民、企業(yè)、政府”的三方合作高新科技的智能應(yīng)用政府與高新企業(yè)積極配合由上表可知目前智慧城市建設(shè)的背景具有相似性，即傳統(tǒng)城市發(fā)展模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)今社會的發(fā)展。智慧城市需要各方參與來完成智慧城市的建設(shè)。各個城市的智慧城市建設(shè)內(nèi)容要根據(jù)自身特色，確定建設(shè)重點(diǎn)，分階段完成建設(shè)目標(biāo)，不能急于求成。附錄1：斯德哥爾摩智慧城市案例荷蘭阿姆斯特丹不僅是重要的港口城市，它近年來在智慧城市方面的實(shí)踐也格外令人矚目。阿姆斯特丹智慧城市建設(shè)中注重通過Living Lab的構(gòu)建推動政府部門、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及用戶參與協(xié)作的用戶體驗(yàn)、設(shè)計(jì)創(chuàng)新與示范推廣，并推行了可持續(xù)能源、節(jié)能建筑、智能家居、電動汽車等計(jì)劃。圖表6阿姆斯特丹智慧城市總體情況1可持續(xù)性生活：West Orange項(xiàng)目和Geuzenveld項(xiàng)目阿姆斯特丹是荷蘭最大的城市，總共40多萬戶家庭，占據(jù)了全國二氧化碳排放量的三分之一。通過節(jié)能智慧化技術(shù)，二氧化碳排放量和能量消耗可以得到很大程度的降低。Geuzenveld項(xiàng)目的主要內(nèi)容是為超過700多戶家庭安裝智慧電表和能源反饋顯示設(shè)備，促進(jìn)居民更關(guān)心自家的能源使用情況，學(xué)會確立家庭節(jié)能方案。圖表7智能電表與能源反饋設(shè)備West Orange項(xiàng)目中，500戶家庭將試驗(yàn)性地安裝使用一種新型能源管理系統(tǒng)。目的是節(jié)省14%的能源，同時(shí)減少等量的二氧化碳排放。通過這一系統(tǒng)，居民可以在某一間房間了解整個屋子的能源使用量，甚至每一件家用電器的用電量。圖表8能源管理系統(tǒng)2可持續(xù)性工作-智能大廈項(xiàng)目智能大廈的概念就是在為給大廈的辦公和住宿功能帶來正面影響的情況下，將能源消耗減少到最低，在大樓的能源使用具體數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)更有效運(yùn)行。另外，安裝一些新型可持續(xù)性系統(tǒng)，以及通過傳感器記錄能源消耗量，都能保證照明系統(tǒng)、制冷制熱系統(tǒng)及保安系統(tǒng)的低能耗運(yùn)行。系統(tǒng)通過安裝下圖的智能插座來記錄能耗。圖表9智能大廈項(xiàng)目3可持續(xù)交通-Energy Dock項(xiàng)目和Car2Go項(xiàng)目阿姆斯特丹的移動交通工具的二氧化碳排放量占全國三分之一，Energy Dock項(xiàng)目在阿姆斯特丹港口的 73 個靠岸電站中配備 154 個電源接入口，便于貨船與游船充電，利用清潔能源發(fā)電。圖表10電動船充電樁Car2Go項(xiàng)目，阿姆斯特丹使用Smart電動汽車作為其汽車租賃服務(wù)，支持app定位，方便查找車輛和電樁，在全市布置2000余個電動樁，而政府也提供免費(fèi)停車、現(xiàn)金補(bǔ)貼等方式，刺激市民使用Car2Go。圖表11Car2Go項(xiàng)目4可持續(xù)性公共空間-氣候街道 The Climate Street Utrechtsestrant 街道是阿姆斯特丹市中心的一條代表性街道，街道狹窄，小型公共汽車和卡車很容易造成交通擁堵，2009 年 6 月，氣候街道項(xiàng)目啟動，涉及三個方面：利用電動汽車搬運(yùn)垃圾；街道采用節(jié)能燈，太陽能 BigBelly 垃圾箱配備內(nèi)置壓縮設(shè)備，提高垃圾箱回收率至 5 倍；安裝智能電表，并可以與節(jié)能電器連接。可視屏反饋能源使用狀況，提供個人節(jié)能建議。智能插座可以降低或關(guān)閉未使用家電或電燈。圖表12氣候大街項(xiàng)目此外，阿姆斯特丹還非常注重智慧城市建設(shè)中的開放數(shù)據(jù)策略。2012年阿姆斯特丹在西班牙巴塞羅納舉辦的第二屆智慧城市世界大會上獲得智慧城市獎。這得益于阿姆斯特丹市政當(dāng)局、北部荷蘭省和中央政府三個道路管理主體之間的合作，將政府開放數(shù)據(jù)與市民互動產(chǎn)生的社會媒體數(shù)源據(jù)提供給數(shù)據(jù)開發(fā)者，利用開放數(shù)據(jù)開發(fā)智慧化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對交通流動量和交通的優(yōu)化。阿姆斯特丹政府與數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)商合作為出行問題共同提供解決方案，通過采用多種方式為出行者提供到達(dá)其目的地的實(shí)時(shí)出行信息，提高了出行效率。同時(shí)阿姆斯特丹市設(shè)施和交通部將交通和出行數(shù)據(jù)向公眾開放，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新，提供新產(chǎn)品和移動服務(wù)，提高出行者出行效率附錄2：智慧城市世界博覽會一年一度的巴塞羅那智慧城市博覽會至今已成功舉辦了五屆，作為一個推廣智慧城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的全球性活動，它不僅是智慧產(chǎn)業(yè)界人士的交流中心，更是智慧城市建設(shè)項(xiàng)目合作及對接的平臺，并匯聚了世界上眾多優(yōu)秀的城市、專家、公司和產(chǎn)品，為世界智慧城市發(fā)展提供了一個行業(yè)的全景。根據(jù)智慧城市世界博覽會(SCEWC)14年的會議報(bào)告，來自世界各地的智慧城市專家對智慧城市發(fā)展的各個方面進(jìn)行總結(jié)，以下為會議關(guān)注重點(diǎn)以及專家觀點(diǎn)節(jié)選：表格3SCEWC關(guān)注方向及重點(diǎn)關(guān)注方向關(guān)注重點(diǎn)觀點(diǎn)節(jié)選智慧能源綠色green 效率efficiency氣候變化climatechange能量儲存storage能源基礎(chǔ)energyinfrastructure零排放zerocarbon能源行業(yè)的發(fā)展方向正在發(fā)生變化。可持續(xù)的能源發(fā)展，不僅在于基礎(chǔ)建設(shè)的改變，更在于人們的能源消費(fèi)方式的轉(zhuǎn)變。我們需要一個環(huán)境和經(jīng)濟(jì)都能可持續(xù)發(fā)展的能源模式。更好地做到能源智能管理和利用可再生資源，以及能源全球化，是未來的發(fā)展方向。麻省理工學(xué)院John F. Elliott Professor智慧生活密切聯(lián)系engage應(yīng)用軟件apps市民服務(wù)citizen services社會創(chuàng)新social innovation社會福利social wellbeing信息和包容性是未來城市發(fā)展的重要資產(chǎn)。是智慧城市如何決策，如何利用其資源，以及如何包容和協(xié)作的重要基礎(chǔ)。智慧在于駕馭技術(shù)而不是被技術(shù)驅(qū)動或技術(shù)本身。人是城市的最終和最重要的部分。墨西哥城Chief Creativity OfficerLaboratorio智慧政府開放性open合作collaboration發(fā)展development創(chuàng)業(yè)entrepreneurship改善城市生活的許多挑戰(zhàn)在于政治領(lǐng)域。當(dāng)城市資源日益減少的時(shí)候，公民的需求變得越來越高。要解決這一挑戰(zhàn)，關(guān)鍵的策略之一是增加政府的開放性，建立與公民、私營部門、非政府組