智慧城市

2008年“智慧城市”概念提出，引发全球热潮，不少机构提出了对智慧城市的理解。

IBM：智慧城市能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。

美国国家情报委员会：智慧城市是利用先进的信息技术，以最小的资源消耗和环境退化为代价，实现最大化的城市效率和最美好的生活品质而建立的城市环境。

住建部：智慧城巿是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统，加强城市规划、建设和管理的新模式。

发改委、工信部、科技部等8部门：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—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。

蚂蚁金服：新型智慧城市是将网络信息技术基础设施化，通过云、网、端实现实时在线、智能集成、互联互通、交互融合、数据驱动，拓展新空间，优化新治理，触达新生活，从而重构人与服务、人与城市、人与社会、人与资源环境、人与未来关系的可持续化经济社会发展新形态。

亿欧智库：智慧城市是基于信息通信技术(ICT)，全面感知、分析、整合和处理城市生态系统中的各类信息，实现各系统间的互联互通，以及时对城市运营管理中的各类需求做出智能化响应和决策支持，优化城市资源调度，提升城市运行效率，提高市民生活质量。

前瞻产业院：智慧城市是国家正大力推进的新型城镇化建设的方向，是城市信息化建设的高级阶段，本质是融合，通过物联网、云计算和大数据技术等智能信息技术的运用，将城市里分散的，各自为政的信息化系统整合起来。其具有感知化、物联化、共享化和智能化的特点。

(1)概念导入期(2008-2012年)：以行业应用数字化、网络化为驱动，重点引入无线通信、光纤宽带、GIS、遥感等技术，实现单个系统信息化。在此阶段中，企业开始引入智慧城市概念，以国外软件系统集成商为主导，致力打造智慧地球、数字城市。

(2)试点探索期(2012-2016年)：以新兴技术为驱动，引入RFID、LTE网络、云计算等概念。ICT设备商、集成商等开始跑马圈地，国家部委牵头开展试点建设，在此时期内，信息技术在城市建设中全面应用，加速城市数字化进程

(3)统筹推进期(2016-2020年)：以数据为驱动，开始集成NB-IoT、5G、大数据、人工智能等新一代信息技术。在此阶段，国内互联网企业、运营商、软件商、

集成商等生态主体，共同打造系统纵横联合、职能共享的城市大脑，助力城市实现智能化演进。

(4)集成融合期(2020年以来)：以数字孪生为驱动，依托城市信息模型平台的建设，各条线系统数据从被动共享转向主动共享，多部门协同形成合力，共同推进智慧城市一体化建设。城市将进入决策智能阶段，完成智能化向智慧化转型。

根据前瞻产业研究院的《2020年中国智慧城市发展研究报告》，智慧城市发展背景主要由政策、社会、技术、实践等协同推进

(1)政策

国家政策：2012.11住建部出台《关于开展国家智慧城市试点工作的通知》，开展试点工作2012.12国测局《关于开展智慧城市时空信息云平台建设试点工作的通知》2013.10科技部公布大连、青岛等 20 个试点城市国家层面成立部际协调工作组，由发改委和中央网信办牵头推进智慧城市建设；2014.08国家发改委牵头研究制定《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，第一次对智慧城市建设做出全面部署；2016.03“十三五”提出建设新型智慧城市；2016.04强调分级分类推进新型智慧城市建设《关于组织开展新型智慧城市评价工作务实推动新型智慧城市健康快速发展的通知》《智慧城市信息技术运营指南》《智慧城市建设信息安全保障指南》相继出台。试点城市超过500 个， 初 步 形成了长三角、珠三角等智慧城市群(带)信息化、智能化水平显著提升；2019年《2019年新型城镇化建设重点任务》《智慧城市时空大数据平台建设技术大纲(2019版)》

地方政策：在中央政策的指引之下，多个省市出台了智慧城市发展的顶层政策，衔接上级部门，指导地方城市，逐步形成部门协同、上下联动、层级衔接的新型智慧城市发展新格局。

(2)社会背景：城镇人口增多管理面临挑战、智慧城市提高管理效率

城镇人口增多是智慧城市建设发展的根本原因。2019年末，我国城镇人口数量已经达到8.48亿人，常住人口城镇化率达到60.6%。随着我国城市人口的迅速增加，城市的资源承载能力无法与快速增长的人口相匹配，交通拥堵、资源紧缺、环境污染等多方面问题给城市管理者带来了严峻挑战。智慧城市有效解决城市问题，如阿姆斯特丹的智慧城市帮助其节省9-14%的燃料费，并预计将在2025年之前减少40%的碳排放。据统计，投资智能电网、科技、基础设施的城市，其办公用房比例会提高2.5%。在韩国松岛新城，智能建筑解决方案将为每栋建筑节约30%的能源消耗。据统计，每提高20%的ICT设施投资可以促进GDP增长1%。厦门三维全景系统，减少了“信息孤岛”现象，且每年能节省1000万元运维费用。

(3)技术背景：信息技术推动智慧城市转变

大数据：以数据处理/挖掘/建模等为主的大数据技术可以使互联网信息化和数字化建设中积累和现有智能化设备获取的海量数据发挥更大价值。

地理信息技术：以“3S”技术(GPS/GIS/RS)为代表的地理信息技术可以提供空间位置定位和感知功能，为智慧城市空间维度的治理提供支持。

云计算：laas、Saas、Paas服务的成熟为大规模软件、硬件、数据的操作、管理、调度提供环境，满足共享和交互需求。

传感与控制技术：通过物体传感、主动参与、被动感知等方式传递未知、行为活动、环境信息等，并有可能广泛应用在生产生活的各个领域。

人工智能：以深度学习为代表的人工智能技术快速普及，并在安防、医疗健康、金融、电商零售、自动驾驶等领域实现商业落地。

(4)实践背景：智慧城市是科技落地的载体

流量红利：在中国的人口红利和移动互联网红利逐渐消失的背景下，城市每天产生的巨大流量和需求是一块尚未被充分挖掘的市场。新经济行业联系紧密城市的应用场景与经济行业具有紧密的联系，新经济行业提供的产品和商业模式容易衍生为智慧城市相关的解决方案

多种增值服务：城市提供的公共服务类型多样，领域广泛，对场景和空间具有天然的整合能力，有利于在基础服务之上产生对增值服务的需求。

创新环境：城市的复杂性和综合性有利于复杂技术的研发应用和商业模式的创新，中国城市已经培育了共享经济、O20等全新业态，以自动驾驶位代表的下一代生活方式产品也在中国城市的环境中发展壮大。

巨大且高度差异化的市场：中国城市数量众多，差异巨大，不同规模、低于、发展阶段的城市对智慧发展的需求都不尽相同，为不同类型的企业和创新提供了空间。

华为发布的《智慧城市未来发展白皮书》以未来城市所应具有的智慧化决策能力及全局性管理能力为着眼点，认为未来智慧城市具备以下四个特征：

(1)全场景感知交互：以基础设施技术的完善与全场景覆盖为基础，构建城市生命体感知能力，实现居民与资源等要素的数字化孪生。端侧高度智能化，实现数字与物理空间的交互。

(2)全环节智能决策：以云计算为基础，结合 AI 和大数据技术，城市大脑对整个城市进行全环节实时分析，让数据帮助城市做思考和决策，进化成为能够治理城市的超级人工智能。

(3)全要素协同推进：基于顶层设计的一体化平台，将跨领域、深层次、多维度的数据连接，实现生命体全要素跨域融合、各系统智能化协同，辅助城市以统一标准推进基础设施网络建设。

(4)全触点体验运营：对城市应用生态进行创新导向运营，对人的需求进行精细化管理，主动建立城市日常活动中资源与人的供需关系，实现资源智能找人，持续优化以人为本的体验。

根据中国电子技术标准化研究院发布的《中国智慧城市标准化白皮书》，从技术角度看，智慧城市包括四个层面，一是通过深层感知全方位地获取城市系统数据，二是通过广泛互联将孤立的数据关联起来、把数据变成信息，三是通过高度共享、智能分析将信息变成知识，四是把知识与信息技术融合起来应用到各行各业形成智慧。

(1)深层的感知

利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程。比如城市中的监控摄像机、传感器、RFID、移动和手持设备、电脑和多媒体终端，GPS、数据中心、数据挖掘和分析工具等，通过使用这些新设备和系统，包括人在内的城市任何信息都可以被快速获取并进行分析，便于立即采取应对措施和进行长期规划。

(2)广泛的互联

通过各种形式的高速的高带宽的通信网络工具，如有线网、无线网、蓝牙、红外等，发挥三网融合的优势，将传感器、个人电子设备等智能设备连接起来进行交互，实现互联互通，实时监控。

(3)高度的共享

利用 SOA(Service Oriented Architectutre，面向服务的体系结构)、云计算、大数据等技术手段，通过将资源“服务”化、集中存储、共享计算资源等方式，对整个城市信息资源进行汇集、存储、分类、整合，将政府信息系统中收集和储存的分散的信息及数据关联起来，多方共享，使得工作和任务可以通过多方协作来得以远程完成。共享视频监控、地理信息、通讯调度等平台，平时用于城市管理和部门间业务联动，突发事件发生时由政府统一指挥，协同处置。

(4)智慧的应用

通过使用传感器、先进的移动终端、可以实时收集城市中的所有信息，采用高速分析工具和集成 IT 处理复杂的数据分析、汇总和计算，把数据变成信息，把信息变成知识，把知识变成智慧，从全局的角度分析形势并实时解决问题，以便政府及相关机构及时做出决策并采取适当的措施。

根据智慧城市指南发布的《我国智慧城市建设现状与技术研究》指出，我国智慧城市发展特点有：

(1)政府长期投入行业发展态势持续向好：围绕城市总体发展战略，出台相应政策及优惠条件，明确智慧城市建设的重点和发展路径，实现智慧城市和城市总体发展战略的有机统一，推动相关产业蓬勃发展。

(2)巨头竞相布局新业态新模式不断涌现：在百度、阿里、腾讯等为代表的互联网企业带动下，我国以格力、长安等为代表的传统制造厂商，以小米、科沃斯等为代表的创业创新企业不断加快在智慧城市行业的布局。

(3)产业纵深拓展产业融合趋势愈发明显：纵向由上游的研发设计、生产制造延伸到下游最终的消费者和用户，横向由电子政务、智慧教育等热点领域向智慧园区、智慧农业等应用领域拓展，产业链向纵深方向发展。

自推进智慧城市建设以来，住建部陆续公布三批智慧城市试点名单。截至2020年4月初，住建部公布的智慧城市试点数量已经达到290个(不包含专项试点)。从区域布局来看，290个试点城市基本覆盖我国各省、市、自治区，主要集中在中东部地区。统计显示，目前山东省智慧城市试点数量最多，有27个，其次为江苏7个，安徽15个和浙江14个。

根据工信安全《智慧城市白皮书(2021年)》从技术角度入手，智慧城市的整体框架分为发展战略层、技术实施层和目标效用层三大层次。即智慧城市是以城市的战略定位、建设规划、措施保障、组织合作为指导规划，通过“端-边-网-云-智”的技术架构，实现管理高效、服务便民、产业发展、生态和谐的目标效用，达成新一代信息技术与城市现代化深度融合，迭代演进的新模式、新理念。战略组织层是城市集体智慧的集中体现，包括发展定位、建设规划、实施保障、组织合作四大部分；技术实施层是智慧城市的“智慧”基础。自下而上分为“端、边、网、云、智”五层结构；智慧城市建设是内涵型城镇化发展的重要方面，包括社会管理智能化、国民经济信息化、环境维护自动化和生活服务便捷化等内容。经由政府统筹、市场运作，智慧城市通过物联网、云计算等新一代信息技术融合数字世界与物理世界，改变城市内主体间的交流方式，对包括公共服务、城市安全、工商业活动等各类需求做出快速、有效的响应，实现管理高效、服务便民、产业发展、生态和谐的目标效用。

根据桥域咨询发布的《美国智慧城市行业研究报告》，从地域来看，美国将成为智能城市技术的最大市场，2018年的支出达到220亿美元。未来，美国和中国将具有类似的增长轨迹，五年复合年增长率(CAGRs)分别为19.0%和19.3%。”在2018年全球50大智慧城市政府排名中，12个美国城市上榜，其中纽约排名第三，波士顿排名第七，旧金山排名第十一，成为美国最智慧城市前三名。另外值得一提的是，北美还是2016年世界上最大的智慧城市ICT基础设施市场。其中，西雅图，哥伦比亚，波士顿，纽约，旧金山，华盛顿特区，波特兰和芝加哥等美国智慧城市在IT解决方案、能源解决方案、数据管理和智慧楼宇建设等方面的ICT建设和应用都贡献了极大地市场份额。

(1)行业细分：通常，美国各级地方政府会根据城市和地区自身的特点，规划和推行智慧城市计划。而政府与民间组织和公司企业的合作在各类智慧城市项目的开展与执行中起到尤为关键的作用。虽然不同的地区对于智慧城市的发展各有侧重，但多数都会涵盖智慧出行，智慧楼宇，智慧环能，智慧治理四个方面

(2)智慧城市生态所应用到的技术多种多样，但绝大多数技术的使用是为了实现信息数据的生成、采集、发布、整合、分析，最后反馈到某项实际应用中。能够实现这一过程并在智慧城市中被广泛应用的主体技术有：信息和通信技术，物联网，传感，大数据，地理空间技术，人工智能，和区块链。几项技术相辅相成，互为补充，共同搭建起智慧城市生态的底层基础。

(3)三大代表城市：在美国的诸多行政区域中，智慧城市发展亮眼、成果突出的代表有纽约，旧金山和波士顿。在Easypark2017年智慧城市指数排名中2"；，波士顿、旧金山和纽约位居美国最智慧城市的前三位，是美国智慧城市发展的领军者。三个城市不仅在相关技术的发展中创新性强，在行业应用中也体现了先进的规划理念，更有麻省理工学院(Massachusett Institute of Technology，MIT)，纽约大学(New York University，NYu)，和加州大学伯克利分校(University of Calfornia，Berkeley，即UCC Berkeley)等世界名校极其下属机构(如MITMediaLab，NYu Schack Institute of Real Estate，Berkeley lnnovation Acceleration Group)对智慧城市各领域的研究和促进。

参考资料：

中国电子技术标准化研究院：中国智慧城市标准化白皮书(59页).pdf

前瞻产业研究院：2020年中国智慧城市发展研究报告(44页).pdf

智慧城市指南：我国智慧城市建设现状与技术研究(22页).pdf

爱分析：2021中国智慧城市行业趋势报告(57页).pdf

桥域咨询：美国智慧城市行业研究报告

工信安全： 智慧城市白皮书(2021年)(64页).pdf

华为：智慧城市未来发展白皮书(38页).pdf

亿欧智库：2020中国智慧城市发展研究报告(93页).pdf