智慧城市是在數字城市建立的基礎框架上，通過物聯網將現實世界與數字世界進行有效融合，自動和實時地感知現實世界中人和物的各種狀態和變化，由云計算中心處理其中海量和復雜的計算與控制，為城市管理和公眾提供各種智能化的服務。智慧城市是智慧地球的重要組成部分，智慧城市一數字城市+物聯網+云計算。

從1993年美國總統克林頓提出“信息高速公路”，標志著城市信息化建設的開始，到2008年IBM提出了“智慧城市”新理念，標志著城市信息化開始邁向“智慧城市”建設新階段。智慧城市的發展和早期的信息基礎設施及“數字城市”的建設一脈相承，但更要注重信息資源的整合集成，強調城市管理的協調統籌，是信息化城市和數字城市建設的更高級階段。

1.智慧城市的支撐技術

按照以上定義，智慧城市的支撐技術有三個：

一、數字城市相關技術，包括天、空、地一體化的空間信息快速獲取技術(當前天、空、地對地觀測的在軌衛星，美國有160多顆，中國有60顆，預計2020年中國將有120-140顆;無人機、飛艇、氣球等日益增多;地面傳感器在本世紀將達到上百萬個)、海量空間數據調度與管理技術、空間信息可視化技術、空間信息分析與挖掘技術、網絡服務技術。

二、物聯網技術，能夠實現人與人、人與機器、機器與機器的互聯互通。物聯網技術除了要做傳感網以外，還要造能聯網的機器，比如能聯網的汽車、機器、電器等。這就是新的技術，能增加全球GDP產值的技術。國際權威機構預測，到2017年，全世界將有七萬億個無線傳感網，而到那時世界人口是70億，無線傳感網人均獲得率為10個/人。

三、云計算技術，是一種基于互聯網的大眾參與的計算模式，其計算資源(包括計算能力、存儲能力、交互能力等)是動態、可伸縮、被虛擬化的，而且以服務的方式提供。云計算支撐信息服務。社會化、集約化和專業化的云計算中心通過軟件的重用和柔性重組，進行服務流程的優化與重構，提高利用率。云計算促進了軟件開發商之間的資源聚合、信息共享和協同工作，形成面向服務的計算，為智慧城市時代的機器增加了可以思考的大腦。

2.智慧城市的特性

智慧城市建立在數字城市的基礎框架上。智慧城市需要依托數字城市建立起來的地理坐標和城市中的各種信息(自然、人文、社會等)的內在有機聯系和關系，并在此基礎上增加實時傳感、控制以及分析處理的功能。

智慧城市包含物聯網和云計算。智慧城市不等于數字城市，智慧城市包含無線傳感網和云計算，其中包括智能傳感網、云計算智能處理、智能控制網、智能安全網。

智慧城市面向應用和服務。采集數據并交由云計算進行實時分析和處理，獲得詳盡而準確的數據和決策信息，并將其實時推送給需要這些信息的用戶。它不是以計算機為中心，也不是以網絡為中心，而是以用戶的服務為中心。

智慧城市與現實城市融為一體。智慧城市不是一個簡單的信息世界，也不是簡單的電子世界，而是電子世界與現實世界的有序集成。隨著傳感器和控制器種類和數量的不斷增加，將與電子世界的紐帶直接融入到現實城市的基礎設施中，自動地控制相應城市基礎設施，自動監控城市的空氣質量，交通狀況等。

智慧城市能實現自主組網和自維護。網絡應具備維護動態路由的功能，保證整個網絡不會因為某些節點出現故障而導致整個網絡癱瘓。

3.智慧城市時代的空間基礎設施

3.1位置云

位置云就是將手機接收到的導航衛星信號與其他定位相關的傳感器信息傳輸到云計算中心，通過實時解算，實現室內外高精度的手機連續位置定位(分米級精度)。地理國情監測員、災情報告員、森林調查員、地質勘測隊員、土地調查員、城管員、公安交警人員等國家公務員和廣大手機用戶，都是數據的收集者，都能利用云計算，把導航信號傳到數據中心，再通過實時解算技術對數據進行處理，再傳回。當我們都把手機作為傳感器，我們就擁有13億傳感器，所產生的數據價值足夠形成一個規模產業，一個資源池。

3.2遙感云

遙感云是將海量遙感數據，復雜的遙感處理與分析方法放在遠程的云計算平臺中，利用云計算平臺彈性的計算能力，用戶無需搭建專用環境，只需要選擇數據和算法后即可獲取最終結果。

3.3視頻與GIS集成

武漢市的“智慧之眼”，將武漢市25萬多個視頻傳感器與GIS平臺進行融合，在監控中心就可以在地圖上選擇重點街道進行視頻巡邏，同時視頻傳感器捕捉到的視頻信息實時更新，并與GIS分析功能結合。支持在場所平面圖、矢量圖、圖片等載體上建立案發現場各監控點之間時、空及逃逸速度等關聯關系，便于案件監控點數據關系建立與管理。

3.4空天地一體化傳感網與GIS集成

天空傳感器眾多，要跟網絡的GIS集成，就需要我們由被動接受數據變成主動的接受數據。即被動的接收數據――分析數據――使用數據為用戶需求――分析數據所需觀測平臺及參數――主動觀測獲取數據，按照用戶需求制定衛星軌道及觀測角度等，從而快速響應用戶不同需求。

3.5室內與地下導航定位

室內與地下空間等無衛星信號覆蓋區域的定位，可以利用射頻、藍牙、蜂窩基站等無線信號，以及陀螺儀、加速度計、電子羅盤等傳感器進行室內與地下的導航定位。

3.6將智能手機開發為傳感器

智能手機作為廣泛接入的傳感器，可以使得人人也成為移動的傳感器，配合開發相應的軟件，人們可以隨時隨地移動地、多方位地采集實時信息，包括位置、影像、聲音、視頻、移動方向及速度，重力加速度等。

3.7空間數據與視頻數據挖掘

城市中數十萬個視頻傳感器，海量的實時影像和視頻信息，對重點地區，重點人群，重點事件進行實時監控，設置例如徘徊、逗留、遺留物等規則實時預警，在保護隱私的前提下提高安全等級和數據的智能應用，并將大量的無用數據及時刪除。