“智慧城市(SmartCity)”是目前最熱門的話題,也是國內最前沿的研究課題之一,引起了社會各界的極大關注。而當物聯網和智慧城市戰略確實上升到一個國家的經濟、科技戰略層面,各地政府就沒有理由再繼續沉默觀望,于是各地政府、高校和企業為了能在該戰略中快走一步,紛紛采取了一系列措施。上海、深圳、南京、武漢、成都、杭州、寧波、佛山、昆山等城市相繼推出了“智慧城市”的發展戰略,努力爭奪先發優勢。對此,作者歸納整理并研究了這些城市建設智慧城市的做法及經驗,并對在我國全面推進智慧城市建設提出了建議。
作為近年來對人類城市發展關注和探索的一個進程,“智慧城市”的概念逐漸被全球越來越多的國家和社會公眾所接受。其實智慧城市并沒有想象中那么神秘、抽象,它的一些功能已經在日常生活中得到體現,如市民卡、校園通、手機掛號、短信群發、手機銀行、電子政務等,都早已在一些城市推廣應用。
在未來,生病不用住院,足不出戶就可以通過監控器讓醫生了解到病人的血壓、心臟、脈搏等情況,交通流量大時可提前疏導,河流被污染時可馬上發現排污口等,人們可以用手機移動接收和發送關于城市生活的一切信息,看病、上班、出差、休閑都變得方便輕松。
一、智慧城市的概念
為了應對金融危機,使企業取得更高的利潤率,IBM公司將業務重點由硬件轉向軟件和咨詢服務,并于2008年11月提出了“智慧地球”的理念,引起了美國和全球的關注。“智慧城市”是“智慧地球”從理念到實際、落地中國的舉措。2009年,正當中國提出4萬億投資應對金融危機時,智慧城市這個議題引起了國內社會各界的極大興趣。
IBM公司抓住機遇,趁熱打鐵,在中國連續召開了22場智慧城市的討論會,與超過200名市長以及近2000名城市政府官員交流。智慧城市的理念得到了廣泛的認同,南京、沈陽、成都、昆山等國內許多城市已經與IBM進行了戰略合作。
為支持上海市政府舉辦世博會,IBM于2008年9月與上海世博局簽署協議,成為中國2010年上海世博會計算機系統與集成咨詢服務高級贊助商。在隨后近兩年的時間里,IBM整合全球資源,以“智慧城市”為核心理念,與世博局及相關客戶和合作伙伴一起共同努力,積極支持,配合了世博會的建設工作。同時,借助這一世界盛會,IBM也向各國推銷了其軟硬件技術和咨詢服務業務,獲得了不少訂單,取得了可觀的經濟效益和社會效益。關于智慧城市,目前還沒有統一的定義和解釋。
1、IBM定義
IBM給出“智慧城市”的定義為:運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求作出智能響應。IBM定義的實質是用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行,進而為城市中的人創造更美好的生活,促進城市的和諧、可持續成長。
IBM“智慧城市”的理念把城市本身看成一個生態系統,城市中的市民、交通、能源、商業、通信、水資源構成了一個個的子系統。這些子系統形成一個普遍聯系、相互促進、彼此影響的整體。
在過去的城市發展過程中,由于科技力量的不足,這些子系統之間的關系無法為城市發展提供整合的信息支持。而在未來,借助新一代的物聯網、云計算、決策分析優化等信息技術,通過感知化、物聯化、智能化的方式,可以將城市中的物理基礎設施、信息基礎設施、社會基礎設施和商業基礎設施連接起來,成為新一代的智慧化基礎設施,使城市中各領域、各子系統之間的關系顯現出來,就好像給城市裝上網絡神經系統,使之成為可以指揮決策、實時反應、協調運作的“系統之系統”。
智慧的城市意味著在城市不同部門和系統之間實現信息共享和協同作業,更合理的利用資源、做出最好的城市發展和管理決策、及時預測和應對突發事件和災害。
IBM發布的《智慧城市白皮書》將中國城市信息化的內容分為四個方面,即網絡與信息資源建設、城市管理與運行、社會和社區綜合服務以及產業發展和經濟運行,并認為“智慧城市”的核心是“建立一個由新工具、新技術支持的涵蓋政府、市民和商業組織的新城市生態系統”。
有學者認為,IBM公司更多的是從其公司戰略轉型的目的出發,針對部分城市應對金融危機的現實需要,迎合地方政府謀取中央4萬億投資心理提出的一種營銷策略。
2、專家觀點
國際電信聯盟秘書長哈馬德·圖埃認為,每個國家的城市將會因為信息通信技術的應用,變得更加美好。
國家信息化專家咨詢委員會副主任、中國工程院副院長鄔賀銓認為,智慧城市就是一個網絡城市,物聯網是智慧城市的重要標志。
致公黨中央常務副主席、國際歐亞科學院院士王欽敏提出,智慧城市是充分利用信息化相關技術,通過監測、分析、整合、以及智能響應的方式,綜合各職能部門,整合優化現有資源,提供更好的服務、綠色環境、和諧社會,保證城市可持續發展,為企業及大眾建立一個良好的工作、生活和休閑的環境,它包括城市智能交通系統、城市指揮中心、能源管理系統、公共安全、環境保護等。
兩院院士、武漢大學教授李德仁形象的說法是:數字城市 物聯網=智慧城市。
3、城市理念
深圳在建設過程中提出,智慧城市是指充分借助物聯網、傳感網,涉及到智能樓宇、智能家居、路網監控、智能醫院、城市生命線管理、食品藥品管理、票證管理、家庭護理、個人健康與數字生活等諸多領域,把握新一輪科技創新革命和信息產業浪潮的重大機遇,充分發揮城市信息通信產業發達、RFID相關技術領先、電信業務及信息化基礎設施優良等優勢,通過建設城市信息通信基礎設施、
認證、安全等平臺和示范工程,加快產業關鍵技術攻關,構建城市發展的智慧環境,形成基于海量信息和智能過濾處理的新的生活、產業發展、社會管理等模式,面向未來構建全新的城市形態。
南京提出智慧城市是城市發展的全新理念,它是一個智慧基礎設施先進、信息網絡通暢、智慧技術應用普及、生產生活便捷、城市管理高效、公共服務完備、生態環境優美、惠及全體市民的城市。
深圳和南京提出的智慧城市定義都涵蓋了智慧產業、智慧管理和智慧生活等內容。
4、本質涵義
綜合國內外相關研究成果,小編認為,智慧城市是智慧地球的體現形式,是數字城市建設的延續,也是城市信息化發展到更高階段的必然產物。同時,智慧城市是一種看待城市的新角度,是一種發展城市的新思維。“智慧城市”的理念提供了城市創新發展的新思路,開辟了認識城市、發展城市的新視角,其本質是以物聯網為重要基礎之一,以先進信息技術、智能技術和多網融合為依托,以智慧技術、智慧產業、智慧服務、智慧管理、智慧人文、智慧生活等為重要內容的城市發展新模式和新形態。
“智慧城市”的內涵很廣泛,至少包括三大網絡:一是物質網絡,以物聯網為代表;二是信息網絡,以“云計算”為代表;三是以“智能電網”為代表的能量網。“智慧城市”的核心包括對現有互聯網技術、傳感器技術、智能信息處理等信息技術的高度集成,其大規模應用將成為未來新的經濟增長點之一,也有利于政府管理、企業運營、市民工作和生活。
總之,智慧城市是以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡組合為基礎,以智慧技術高度集成、智慧產業高端發展、智慧服務高效便民為主要特征的城市發展新模式。智慧化是繼工業化、電氣化、信息化之后,世界科技革命又一次新的突破。利用智慧技術,建設智慧城市,是當今世界城市發展的趨勢和特征。
二、IBM的智慧城市解決方案
什么樣的城市才能稱得上“智慧”?我們的城市如何才能達到“智慧”的水平?
IBM給我們提供了一套解決方案。首先需要實現感知化。所謂感知化,就是通過安裝傳感器,將數據、系統和人類以前所未有的方式聯系在一起。其次,是要實現物聯化,即將這些互聯互通的物品共同創造一張“物聯網”,使得城市框架任意系統中的物品和人之間都能互相溝通,互相協調。第三,也是最為重要的,是要實現智能化。海量存儲和更高的計算能力等新模式可以將海量信息轉化為智慧,為行動提供洞察基礎。正是因為這些信息和數據的存在,使得我們可以獲得比過去更加正確、更加英明的智能化決策。
計算模式和數學算法的創新促成了新的智能化,幫助城市獲得更有預見性的洞察,作為城市管理者決策和采取行動的參考。智慧城市是城市的信息化和一體化管理,是全球信息化高速發展的典型縮影,是信息基礎設施和實體基礎設施的高效結合,利用網絡技術和IT技術實現的城市智能化。
我們通常所說的數字城市、無線城市都可以納入SmartCity的范疇。它的運作形態是:遍布各處的傳感器和智能設備組成“物聯網”,對城市運行的核心系統進行測量、監控和分析,隨時隨地進行全面感測;“物聯網”與互聯網系統完全連接和融合,將數據整合為城市核心系統的運行全圖,提供智慧的基礎設施;基于智慧的基礎設施,城市里的各個關鍵系統和參與者進行和諧高效地協作,達成城市運行的最佳狀態。
“智慧城市”尚沒有一個統一的判斷標準,但有三個基本方面,即“信息化的基礎設施”、“信息化的民眾應用”以及“信息化的產業應用”,以此來提高城市競爭力,方便市民生活。
我們可以設想SmartCity的重點領域將包括智慧的基礎設施、智慧政府以及智慧的公共服務等。智慧的基礎設施包括智慧的信息通訊系統、智慧的交通運輸系統、智慧的能源供應和管理系統以及智慧的環保系統等;智慧政府架構在電子政務公共服務體系之上,全面覆蓋街道、社區和鄉村;智慧的公共服務則涵蓋了智慧醫療系統、智慧教育系統、智慧社保系統、智慧生態系統和智慧安防系統等。
屆時,城市將充分借助物聯網和傳感網連接方方面面。而這其中最根本的一點,是以“城市居民”為中心,利用先進的信息技術隨時隨地感知、捕獲、傳遞和處理信息,以信息化來服務大眾,進而創造安全、便捷、高效、環保的人類生存環境。
三、部分城市建設智慧城市的做法
建設智慧城市是一個漸進式的過程,所需要時間對有的城市來說可能需要兩三年,而有的城市則需要10年甚至更久。建設智慧城市既可以全面推進,也可以重點突破。目前國內已經提出建設智慧城市的城市中,有的是創新推進智慧城市建設,提出了“智慧深圳”、“智慧南京”、“智慧佛山”等;更多的是圍繞各自城市發展的戰略需要,選擇相應的突破重點,提出了“數字南昌”、“健康重慶”、“生態沈陽”等,從而實現智慧城市建設和城市既定發展戰略目標的統一。
1、創新推進智慧城市建設
這類城市將建設智慧城市作為提高城市創新能力和綜合競爭實力的重要途徑。如深圳將建設“智慧深圳”作為推進建設國家創新型城市的突破口,以建設智慧城市為契機,著力完善智慧基礎設施、發展電子商務支撐體系、推進智能交通、培育智慧產業基地,已被有關部委批準為國家三網融合試點城市,并提出2012年實現寬帶無線網覆蓋率達到100%,組建華南地區的物聯網感知認證中心等。
南京提出,要以智慧基礎設施建設、智慧產業建設、智慧政府建設、智慧人文建設為突破口建設“智慧南京”。將“智慧南京”建設作為轉型發展的載體、創新發展的支柱、跨越發展的動力,以智慧城市建設驅動南京的科技創新,促進產業轉型升級,加快發展創新型經濟,從根本上提高南京整體城市的綜合競爭實力。
沈陽是全國著名的重工業基地,近年來致力于從老工業城市向可持續發展的生態城市轉型。為此,沈陽市政府與IBM合作,借助“智慧城市”建設,創新運用綠色科技和智慧技術,以互聯網和物聯網的融合為基礎,為沈陽市生態化建設提供一套完整的方法論,努力實現打造“生態沈陽”的戰略目標。
2、以發展智慧產業為核心
武漢城市圈與IBM合作的重點是,利用IBM全球領先的軟件工程技術、平臺、管理經驗等,完善軟件與信息服務發展環境,加快信息服務業、服務外包、物聯網、云計算等智慧產業的發展,推進信息化建設,促進城市圈的綜合協調和一體化建設,從而實現加快構建武漢兩型社會的戰略目標。
昆山高新技術產業發達,生產了全球1/2的筆記本電腦和1/8的數碼相機,以此為基礎提出了要大力發展物聯網、電子信息、智能裝備等智慧產業,支撐智慧城市建設。
寧波將以建設6大智慧產業基地為重點,加快推進智慧產業發展。6大基地分別為:網絡數據基地、軟件研發推廣產業基地、智慧裝備和產品研發與制造基地、智慧服務業示范推廣基地、智慧農業示范推廣基地、智慧企業總部基地等。
3、以發展智慧管理和智慧服務為重點
昆明和IBM公司的合作重點包括智能交通、智慧醫療、服務型電子政務等方面,從而為城市運營和管理提供更好的指導能力和管控能力。
昆山作為全國百強縣之首,經濟發達,但是城市建設管理水平相對滯后,因此昆山與IBM公司合作,通過實施“城市控管指揮中心”、“政府并聯審批”、“城市節能減碳”等三大“智慧城市”軟件解決方案,解決城市管理的現實問題。
佛山市為了打造“智慧佛山”,提出了建設智慧服務基礎設施十大重點工程:即信息化與工業化融合工程、戰略性新興產業發展工程、農村信息化工程、U-佛山建設工程、政務信息資源共享工程、信息化便民工程、城市數字管理工程、數字文化產業工程、電子商務工程、國際合作拓展工程。
4、以發展智慧技術和智慧基礎設施為路徑
新推出的《上海推進云計算產業發展行動方案》,即“云海計劃”,將為上海“智慧城市”建設所需要的云計算提供非常優秀的基礎條件。IBM一直致力于將頂尖的云計算技術與中國實際充分結合,推出更多適合本土的云計算解決方案,在智慧技術基礎上充分支持上海“智慧城市”建設。
杭州因地制宜提出了建設“綠色智慧城市”,把“綠色”和“智慧”作為城市發展的突破路徑,著力發展信息、環保和新材料等為主導的智慧產業,加強城市環境保護,從而實現建設“天堂硅谷”和“生活品質之城”的城市發展戰略目標。
南昌提出把打造“數字南昌”作為智慧城市建設的突破重點,通過實施數字南昌綜合指揮調度平臺、智能交通系統、市政府應急系統、“數字城運”、“數字城管”等重大工程,提升城市運行監測和城市公共信息服務水平,從而率先在中部地區建成具有區域競爭力“數字城市”的戰略目標。
5、以發展智慧人文和智慧生活為目標
成都提出要提高城市居民素質,完善創新人才的培養、引進和使用機制,以智慧的人文為構建智慧城市提供堅實的智慧源泉。重慶提出要以生態環境、衛生服務、醫療保健、社會保障等為重點建設智慧城市,提高市民的健康水平和生活質量,打造“健康重慶”。上海世博會的主題是“城市,讓生活更美好”,借助現代信息通訊技術(ICT),打造出智慧城市的新樣板,向全球展示了未來智慧人文和智慧生活的新方向。
四、上海世博會提供的寶貴經驗
上海世博會的成功舉辦、世博會運營的成功,標志著我國具備了實施智慧城市建設的能力。世博園本身就像一座小城鎮。在長達半年的時間里,世博園這座小城鎮面臨接待7000萬游客的挑戰,要始終保持最佳狀態,沒有創新的智慧和實踐是不可能的,沒有一整套體系是不可能的,沒有一支強有力的隊伍是不可能的。因此,世博園的設計、建設和運營支持,都使之成為展望智慧城市的一個最好窗口,培養人才的最佳實踐。
從支持世博正常運行的信息系統角度來看,與未來智慧城市的支持性信息系統有若干相通之處。第一,世博的信息系統幾乎是從零開始,完全針對本屆世博會的特定情況而設計、建造的復雜系統,而這與智慧城市的建設情況一致。智慧城市的建設也是要從每個城市不同的具體情況出發來規劃和實施。盡管可以借鑒其他城市、其他領域的有共性的解決方案,但在整體上,智慧城市建設不可千篇一律,每一個智慧城市都應是獨特、靈活,能夠支持該城市特色和發展目標。
第二,世博信息系統的建設和維護是一個典型的在實踐中逐漸完善、在開放環境中不斷進步的過程,既沒有如奧運會那樣成熟的系統可利用,也不是放在實驗室環境中一蹴而就的理想系統,而必須不斷接受現實的考驗,并且根據現實中暴露出來的問題不斷改進。這與智慧城市系統是完全一致的。智慧城市不是從哪里拿一個現成系統一安裝就可以應用的,智慧城市的設計、建設、完善是一個過程,是與實踐互動的過程。
第三,世博的IT系統在統一的指導思想下,將世博園區的安保、票務、人員、物流、商業等十多項核心功能系統地組織起來,將各功能系統在現實世界中的關系在計算機和網絡中表達出來,這就體現了智慧城市的“系統之系統”的思想。第四,世博信息系統項目的實施是世博局信息化部主導,但同時又有多個主體參與。不但有多家廠商參與了設計實施,各國家館和企業館對于信息系統也有自己獨特的考慮。
這就需要世博信息系統的主管領導組織一方面要掌握信息主權,另一方面要與各方協調合作,做到既統籌,又靈活。這一點與真實的智慧城市建設中的情形十分相似。因此,在世博信息系統建設過程中所形成的管理和制度經驗將為中國智慧城市建設提供寶貴的借鑒。
可見,如果將世博園本身看成一座城市,那么其背后的運營支持系統,特別是信息系統,就能夠比較集中地體現出未來智慧城市的一些特點。世博會的成功舉行,本身就是智慧城市優勢和魅力的一個集中展示,體現了我國在這方面的實力,也積累了寶貴的實踐經驗。
五、建設智慧城市的舉措
從“智慧城市”今后的解決方案來看,涵蓋范圍將極其廣泛,包括減少交通擁堵以及由此導致的空氣污染的智慧交通;對醫療記錄進行數字化處理,總體提高醫療質量的智慧醫療;改善水質,科學進行水分配,提升水行業運營效率的智慧水資源管理;更加智能化地運營和管理電力系統的智慧電網等。
智慧城市是一個全新的理念,是城市建設和發展的宏偉藍圖和長期目標,每個城市都是在摸索中發展和前行。通過對智慧城市建設的理論研究和相關城市實踐調查以及世博會提供的經驗,筆者認為在建設智慧城市過程中應采取以下有力措施:
第一,高度重視,融合推進。建設智慧城市是加快區域城市化和信息化這兩個現代化基本任務的重要結合點,將給城市的建設、管理和發展帶來全局性、根本性的變化,是推動轉型升級、再創發展新優勢的重要支點,應當從區域全局發展高度給予足夠的重視,要有一個強有力的主導部門和相應的支持系統來有序推進智慧城市建設工作。
必須成立智慧城市建設工作協調小組和決策咨詢專家指導組兩個專門機構,牽頭制定《智慧城市實施方案》,明確發展目標、建設規劃、產業布局以及公共技術服務平臺建設計劃,并研究制定智慧城市建設的相關產業政策,以便于政府批準后,該方案能盡快出臺實施。
同時,要完全助力一座城市實現“智慧城市”的戰略構想,需要政府機構、咨詢機構、研究院所、合作供應商等多方資源匯集和融合,循序漸進,優勢互補,協同推進。例如,“智慧昆山”由IBM、中國電子信息產業發展研究院、臺灣信息工業策進會、中創軟件等四家聯手;“智慧沈陽”由沈陽市政府、IBM及東北大學三方共建沈陽生態城市聯合研究院;而同濟大學-IBM“智慧城市”研究中心的成立,也是意在推動“智慧上海”。
第二,明確定位目標,分段逐步實施。建設智慧城市存在一個要建設什么樣能級和水平的問題,如北京提出要建設世界級的智慧城市;深圳提出要建成具有世界先進水平、對華南和全國有較強輻射力和影響力的智慧城市;南京提出要成為全國建設智慧城市的新標桿和南京都市圈、長江中下游乃至全國的智慧交通樞紐等。
明確與城市地位相匹配的定位和分階段目標,選準近期突破重點,是推進智慧城市建設的基本前提。特別對于中小城市來說先搞好城市信息化和數字城市建設,再考慮向智慧城市邁進,即將城市信息化建設的主要資源首先用于帶寬擴展、網絡建構、電子文檔建設、數據庫建設、信息傳遞、互聯網的應用開發、電子政務、電子商務等,然后再用于使城市的信息網絡實現自動監控、信息自動采集、自動分析處理、自動決策反應等智慧應用。
第三,要處理好關系,突出特色個性。處理關系包括要處理好智慧城市建設與城市發展戰略和城市定位的關系,智慧城市與信息化、數字化城市的關系,智慧城市與創新型城市、生態城市、低碳城市的關系,智慧城市建設與戰略性新興產業發展、信息安全建設的關系等,要盡可能地把已有的各種建設資源整合起來,避免重復建設。
突出特色體現個性就是在建設智慧城市過程中,要充分學習吸收其他城市的有共性的解決方案,但絕對不能千篇一律、完全照搬,必須根據自身基礎優勢和實際需要,打造建設智慧城市的特色牌和創新牌。同時,目前許多國內城市采取的都是與IBM公司戰略合作的純商業化推進模式,如何創新智慧城市建設模式、尋找適合城市特點的智慧支點也值得研究探索。
第四,搞好基礎設施建設,抓好大項目引進。建設智慧城市一要通過互聯網、現代通信網和物聯網把城市中的物理基礎設施、信息基礎設施、社會基礎設施和商業基礎設施連接起來,建設成新一代的智慧化基礎設施;二要落實運營項目,包括智慧的交通、智慧的教育、智慧的公共事務服務管理等;三要發展與物聯網、“云計算”相關聯的產業。在傳感器、芯片等核心技術層面,我國企業尚未掌握自主知識產權,還需進一步努力。
同時,要全力抓好大項目引進建設,在智慧城市建設中,大項目的支撐、集聚效應十分重要。為此,要按照智慧城市的目標定位與規模質量要求,重點對國際IT500強企業、國內軟件100強企業等重點企業進行分類、分析,按各產業載體建設進度定向引入,以推動智慧城市建設的進程。
第五,加大整合提升力度,完善支撐服務平臺。為全力支持智慧城市建設,各城市要在人才引進、教育培訓、要素保障與公共服務等方面加大整合提升力度。在人才政策方面,應在人才引進、項目支持、創新獎勵、人才住房等方面出臺更有競爭力的鼓勵政策;在教育培訓方面,著力建設以名牌大學和科研院所為主體的高端人才平臺,采取“院地合作”的模式開展產學研一條龍人才培養;在要
素保障與公共服務方面,力爭創建科技創業服務中心和創業投資機構等,為智慧城市的建設提供重要的研發支持、資金保障、成果轉化等支撐服務。不斷發揮高科技企業和科研機構集聚的優勢,發揮高科技人才集聚的優勢,發揮政策和環境建設的優勢,加快智慧城市建設的步伐。
第六,探索特色發展新模式,舉全市之力搞建設。不同國家、不同城市在戰略定位、功能結構,以及管理方法等方面都有較大差異,因此智慧城市的建設發展,沒有現成模式可照搬,需積極創新,積極探索有特色的發展模式。各城市要積極研究建立智慧城市的標準規范及相關解決方案,形成具有較好完整性、前瞻性、可擴展性以及行業和區域針對性、可操作性的智慧城市的總體方案。
避免由于標準規范不統一造成的信息孤島。要注重核心技術的研發,加快相關產業關鍵技術攻關,掌握一批自主知識產權,培育一批具有自主知識產權和國際核心競爭力的企業。同時要特別重視信息安全和產業配套等環節的建設,在應用模式、城市管理、及服務模式上有所突破和創新,探索符合中國特色的智慧城市發展新模式。
六、結語
建設智慧城市是加快產業轉型升級、推動創新型城市建設的重大戰略舉措,對城市來說也是一個難得的發展新機遇。應全力以赴,進一步匯集資源,整合力量,舉全市之力投身智慧城市建設。