智慧城市專題研究：AIoT時代的智慧城市躍遷

智慧城市專題研究：AIoT時代的智慧城市躍遷1、智慧城市需求背景及發(fā)展歷程智慧城市范疇——科技型智慧城市到人文型智慧城市IBM對智慧城市的定義：運營信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)

的各項關鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務、工商業(yè)活動在內的各

種需求做出智能響應。智慧城市定義范疇擴大：從科技型智慧城市到人文型智慧城市群。過去智慧城市的主體

定義為城市，使用相關技術服務的主體主要是政府。當前智慧城市的落地不僅是提供智

慧城市的解決方案，還需要更全面的服務方案，更聚焦的城市連接技術，覆蓋更多的行

業(yè)和產業(yè)。智慧城市發(fā)展歷史——始于美國盛于中國智慧城市最先誕生于美國。2008年11月初，在紐約召開的外國關系理事會上，IBM發(fā)布

《智慧地球：下一代領導人議題》演講，首次提出“智慧地球”概念；2009年1月，美

國奧巴馬總統(tǒng)公開肯定了

IBM“智慧地球”思路。IBM于2009年將智慧城市的概念引入中國。2009年8月，IBM發(fā)布了《智慧地球贏在中國》

計劃書，提出了智慧地球在中國發(fā)展的五大主題任務（經濟可持續(xù)發(fā)展、有競爭力的企

業(yè)、能源有效利用、環(huán)境保護、和諧社會），揭開

IBM“智慧地球”中國戰(zhàn)略的序幕。智慧城市需求背景城鎮(zhèn)化&城鎮(zhèn)人口提升中國城鎮(zhèn)化率水平提升：根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，中國城鎮(zhèn)化率由1980年的19.39%，提升至2020年的60%。中國城鎮(zhèn)人口占比提升：

根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2020年我國城鎮(zhèn)人口數(shù)量達到9.02億人，占全國總人口的

63.89%。城鎮(zhèn)人口密度的提升，給城市經濟帶來了顯著契機，并對城市管理形成了巨大的挑戰(zhàn)，

城市管理難度呈現(xiàn)幾何式增長。技術進步&新管理要求城市間協(xié)同：以春運為例，高鐵發(fā)展顯著提升了人口的城市間流動和管控，2014年至

2019年，我國春運期間鐵路發(fā)送旅客數(shù)量由2.63億人次提升至4.10億人次；新冠肺炎疫

情期間，人口的高流動性亦對城市間的聯(lián)防聯(lián)控提出了更高要求城市內管控：如汽車和新能源車技術發(fā)展帶來的城市交通擁堵；如移動網(wǎng)絡帶來的網(wǎng)絡

詐騙案件提升；如大數(shù)據(jù)時代，信息噪音增加，政府信息發(fā)布公開渠道分散，數(shù)據(jù)共享

不足，市民信息獲取困難。智慧城市市場容量——萬億級藍海賽道市場規(guī)模：根據(jù)中國智慧城市工作委員會數(shù)據(jù)，至2022年，預計中國智慧城市市場規(guī)模

達到25萬億元，較2016年翻20倍。市場支出規(guī)模：根據(jù)IDC中國數(shù)據(jù)，2016至2022年，中國智慧城市市場支出規(guī)模將從147

億美元提升至313.8億美元。2、智慧城市商業(yè)模式及建設內容智慧城市商業(yè)模式——從社會治理到產業(yè)經濟智慧城市商業(yè)模式目前以2G、2B2G、2B為主，產業(yè)經濟的發(fā)展被愈發(fā)關注。以AI四小龍為代表的越來越多的高科技公司將安防行業(yè)外的智慧城市產業(yè)經濟作為自

身發(fā)展方向。智慧城市技術特征——感知、連接、智能IBM最初宣傳智慧城市概念時，提出智慧城市的“3i”特征，可對應理解為“云-邊-端”

：1）instruments【感知】：端側，通過監(jiān)控攝像機、傳感器、RFID、手持設備等形成

“更透徹的感知”。2）interconnection【連接】：邊側，通過寬帶、無線和移動通信網(wǎng)絡形成“更全面的

互聯(lián)互通”。3）intelligent【智能】：通過高速分析工具和集成IT平臺實現(xiàn)“更深入的智能化”。智慧城市建設內容七大部分智慧城市從建設內容上分為七大部分：1）標準規(guī)范；2）頂層設計；3）基礎設施；4）

智能中樞；5）智慧應用；6）運營服務；7）網(wǎng)絡安全基礎設施感知：感知設備數(shù)量與集成性顯著提升。eg.智慧燈桿（包括智慧照明/視頻監(jiān)控/環(huán)境監(jiān)

測/車流監(jiān)測/移動通信基站等功能），2014-2018年國內數(shù)量年復合增速超過80%。安

防攝像頭，2019年全球出貨量4億顆，預計2021年達到8億顆傳輸&存儲：邊緣端傳輸存儲能力加強。eg.CDN，工信部公布新批5張CDN牌照，獲得

CDN牌照的企業(yè)數(shù)量達800家，擁有全國經營資質的企業(yè)已達到202家。智能中樞城市大腦承載著成熟的數(shù)據(jù)能力，具有面向應用的延展性和面向政府等職能部門的高粘

性，是國內各大廠商必爭之地，BAT與華為具有顯著優(yōu)勢；城市大腦有綜合型、領域型、

功能型三類。智慧應用3、智慧城市的技術驅動及賦能智慧城市技術驅動——技術升級帶來城市管理升級智慧城市發(fā)展階段的變化由技術所驅動，由技術升級帶來城市管理升級。第一階段（信息化）：傳統(tǒng)寬帶、無線通信等信息技術實現(xiàn)部分獨立系統(tǒng)的信息化第二階段（數(shù)字化）：RFID、LTE、云計算等信息技術提升信息的可獲得性和存儲能力，

如社會信息開始轉化為數(shù)字化信息，并得到存儲第三階段（智能化）：5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興信息技術使得實時能力和分析能

力提升，數(shù)據(jù)更加具備分析價值，并輔助后續(xù)決策第四階段（智慧化）：數(shù)字孿生等技術使得數(shù)據(jù)打通并將現(xiàn)實形成完整映射關系，實現(xiàn)

全面實時智能決策。智慧城市技術賦能一、信息化階段：獨立系統(tǒng)的信息化GIS/遙感：GIS地圖可視化；無線通信/光纖寬帶。二、數(shù)字化階段：實物數(shù)字信息加速獲取和存儲RFID：電子車牌、智慧井蓋、智慧物流、安全帽LTE網(wǎng)絡：交通信號控制器（TC）、車流偵測器（VD）、資訊可變顯示系統(tǒng)（CMS）、

可變標志、停車場車位資訊、公車到站資訊云計算：平臺能力支撐的關鍵，支持異構設施統(tǒng)一平臺層、節(jié)能降耗、業(yè)務資源調度管

理、安全控制管理三、智能化階段：數(shù)據(jù)分析提供增效的新業(yè)態(tài)5G：為實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽脠鼍疤峁┝思夹g基礎。5G智慧農業(yè)（在線收集土壤適度、酸堿度、養(yǎng)分、氣象等信息，用于灌溉用水智

能決策）5G智慧燈桿（搭載5G微基站發(fā)射5GWifi信號，集成智能照明，LED顯示屏，安

防監(jiān)控，微環(huán)境檢測，一鍵報警，充電樁，無線wifi，交通指示燈等多種功能）5GC-V2X：5G擴大了事物的連接量。目前的5G能力已經能夠支持基本的V2X功

能，比如V2V（車對車通信）、V2P（車對人通信）、V2I（車對基礎設施通信，

比如路側單元RSU等），5GC-V2X把準確性和可靠性提升到了更高水平。大數(shù)據(jù)：通過數(shù)據(jù)匯總和異常值比較，對域內整體情況進行監(jiān)測和預警。如應急預警

（極端天氣自然災害、疫情等）、居民電子健康檔案、輿情監(jiān)測等。四、智慧化階段：現(xiàn)實完整映射關系，全面實時智能決策數(shù)字孿生：利用渲染引擎和建模能力，將現(xiàn)實世界與虛擬世界實現(xiàn)完整的映射關系，后

端連接各類城市大腦與分析平臺，實現(xiàn)全域的