2008年11月IBM提出“智慧地球”(SmartPlanet)概念,并于2009年1月向美國奧巴馬政府正式建議投資建設(shè)新一代的智慧型信息基礎(chǔ)設(shè)施。此后,奧巴馬政府在經(jīng)濟(jì)復(fù)興計劃中首次描述美國智慧城市概念,以愛荷華州為代表的50個州均先后啟動智慧城市計劃,在智慧照明、智慧電網(wǎng)、智慧家居、智慧交通和智慧能源等領(lǐng)域均取得世界性突破。研究表明,2005年美國僅交通阻塞每年造成的損失就超過780億美元(每位開車上班族損失710美元,平均因塞車?yán)速M(fèi)38小時),由此可見,開發(fā)智慧城市(如智慧交通)解決方案存在客觀的市場。
2009年8月,IBM發(fā)布《智慧地球贏在中國》計劃書,將智慧地球與中國相串聯(lián)。當(dāng)前,智慧城市戰(zhàn)略已經(jīng)在世界各國、地區(qū)和城市廣泛展開。國際電信聯(lián)盟(ITU)指出,截止2014年底,全世界網(wǎng)民超過30億,其中2/3來自發(fā)展中國家,同期手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)用戶達(dá)到23億,其中55%來自發(fā)展中國家(手機(jī)用戶約70億,其中36億來自亞太地區(qū))。信息通訊技術(shù)(Information Communication Technology,ICT)是推動信息化社會、智慧城市和數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵性動力。世界正在進(jìn)入“大數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)”,國際數(shù)據(jù)公司(IDC)預(yù)計,數(shù)據(jù)量在2020年之前會增長50倍。從我國城鎮(zhèn)化、信息化和工業(yè)化進(jìn)程判斷,大數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)與三化融合,將催生“智慧經(jīng)濟(jì)”。世界銀行測算:人口百萬以上的城市建設(shè)“智慧城市”,在投入不變的情況下,實(shí)施智慧管理,城市發(fā)展紅利將增加2.5到3倍。2015年9月,美國聯(lián)邦政府在習(xí)近平主席訪美期間啟動智慧城市周,并發(fā)布“智慧城市行動倡議(White House Smart Cities Initiative)”,得到美國運(yùn)輸部和聯(lián)邦政府住房與城鎮(zhèn)發(fā)展部等的支持。
日本野村綜合研究所預(yù)測,到2030年,美國、歐洲、日本,在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的累計投資規(guī)模在100萬億日元左右(約6萬億元人民幣)。美國思略特公司(原博斯公司)預(yù)測,到2030年,全世界在智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資額將累計超過41萬億美元(約合254萬億元人民幣)。Markets and Markets預(yù)測,全球智慧城市市場規(guī)模將由2014年6545.7億美元增長到2019年的126665.8億美元,復(fù)合增長率約為14.1%,最高的創(chuàng)收市場在亞太地區(qū)和中東、非洲。當(dāng)前,中國約500座城市正在創(chuàng)建智慧城市,其中國家級試點(diǎn)超過300座(包括智慧城市試點(diǎn)、信息消費(fèi)試點(diǎn)、智慧旅游試點(diǎn)等),在我國智慧城市創(chuàng)建進(jìn)程中,同期美國的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢值得調(diào)研,進(jìn)而有助于搭建中美在智慧城市領(lǐng)域的有效合作。
一、美國在智慧城市建設(shè)方面的優(yōu)勢
美國智慧城市技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用(無線設(shè)施、數(shù)據(jù)分析、軟件應(yīng)用、綠色智慧碳存儲、能效技術(shù)、水/廢水處理技術(shù)、智慧交通等領(lǐng)域)在世界有廣泛競爭力,如智能電網(wǎng)和智慧交通。2009年初,美國總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布《經(jīng)濟(jì)復(fù)興計劃進(jìn)度報告》,指出3年內(nèi),為4000萬家庭安裝智能電表,并投資約40億美元推動智能電網(wǎng)建設(shè),該項(xiàng)目被列為綠色經(jīng)濟(jì)振興計劃的關(guān)鍵性措施之一。與此同斯,政府啟動聯(lián)邦智能交通系統(tǒng)(智能基礎(chǔ)設(shè)施和智能交通工具)。
國家推進(jìn)ICT應(yīng)用建設(shè)智慧城市的同時,高校和科研院所在智慧城市解決方案和標(biāo)準(zhǔn)體系方面也在探索。如哈佛大學(xué)肯尼迪政府學(xué)院艾什民主治理與創(chuàng)新中心發(fā)起“大數(shù)據(jù)智慧城市解決方案”,得到彭博社(Bloomberg Philanthropies)的技術(shù)支持,麥克阿瑟基金會(Mac Arthur Foundation)和奈特基金會(Knight Foundation)的資助;麻省理工學(xué)院比特和原子研究中心(Center for Bitsand Atoms)2000年前后發(fā)起的微觀裝配實(shí)驗(yàn)室(Fabrication Laboratory,F(xiàn)ab Lab),F(xiàn)abLab模式被歐盟、印度和南非等借鑒,全球Fablab超過100個;伊利諾斯州立大學(xué)開發(fā)的虛擬車輛設(shè)計平臺系統(tǒng)等,促進(jìn)世界范圍不同國家地區(qū)協(xié)作參與汽車設(shè)計,并且平臺可擴(kuò)展到虛擬辦公和虛擬消費(fèi)應(yīng)用上。
企業(yè)創(chuàng)新是美國智慧城市ICT應(yīng)用的核心力量。ICT中的物聯(lián)網(wǎng)作為智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵性組件,被各國政府廣泛重視并得到推動,而美國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用動力主要來源于企業(yè)資金和技術(shù)優(yōu)勢。如,智能設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議聯(lián)盟、公用事業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)接入端口組織、思科、IBM、惠普和Google等,將物聯(lián)網(wǎng)成功推廣到美國和世界;伊頓公司開發(fā)的智慧液驅(qū)混合動力傳動系統(tǒng),可降低燃料花費(fèi)和降低二氧化碳排放量;思科系統(tǒng)和Denso公司歷時10余年開發(fā)的V2V通訊設(shè)備和軟件,可有效減少撞車事故,并減少次生交通擁堵,該技術(shù)得到美國公路交通安全管理局(NHTSA)的肯定,NHTSA2014年8月提出要求車輛安裝該智能控制設(shè)備和軟件;IBM在全球上百個城市(布里斯班、倫敦和斯德哥爾摩等)因地制宜開發(fā)智能交通系統(tǒng),以消減交通量、污染物排放量和增加公共交通出行。
1、智慧城市戰(zhàn)略和政策的世界領(lǐng)跑者
1993年初,美國時任總統(tǒng)克林頓上任便提出興建“信息高速公路”計劃,引領(lǐng)世界第二次信息革命。1994年前后,日本政府和歐洲委員會(歐盟前身)分別決定建立全國超高速信息網(wǎng)和“信息高速公路”,新加坡同期制定并實(shí)施本國“信息高速公路”計劃。1998年美國政府加強(qiáng)對計算機(jī)和信息技術(shù)的研究與開發(fā)活動的協(xié)調(diào),發(fā)布了《計算、通訊和信息技術(shù)研發(fā)計劃》。2010年,美國提出加強(qiáng)智慧型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和推進(jìn)智慧應(yīng)用項(xiàng)目計劃。2014年10月,美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)發(fā)布《美國政府云計算技術(shù)路線圖》(包括卷一《關(guān)于美國政府機(jī)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展云計算的優(yōu)先級需求》;卷二《對云計算使用者的信息導(dǎo)引》),綜合運(yùn)用美國在政府、工業(yè)、學(xué)術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織等優(yōu)勢與資源,支持推動云計算技術(shù)創(chuàng)新。2015年9月,美國聯(lián)邦政府發(fā)布的“智慧城市行動倡議”,包括四個關(guān)鍵戰(zhàn)略:(1)推廣物聯(lián)網(wǎng)和智能應(yīng)用;(2)助推民間科技運(yùn)動,鼓勵跨城市的合作;(3)利用聯(lián)邦政府現(xiàn)有的政策和資源,重新組合并聚焦智慧城市;(4)促進(jìn)國際合作,特別是亞洲和非洲將作為提供未來全球城市化90%以上增長空間的重要標(biāo)的。行動倡議明確了對應(yīng)的財政計劃,奧巴馬政府將在2016財年投入1.6億美元(約10億人民幣)資金,幫助地方社區(qū)和城鎮(zhèn)政府尋找、測試和全面應(yīng)用智慧城市方案和系統(tǒng),強(qiáng)化城市服務(wù)供給、改善交通、應(yīng)對氣候變化和刺激經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。
2、智慧城市產(chǎn)業(yè)體系和企業(yè)高度發(fā)達(dá)
世界范圍內(nèi)從事智慧城市行業(yè)的企業(yè)豐富,以云計算、大數(shù)據(jù)、軟件外包等為例,絕大部分來自美國,如谷歌、微軟、甲骨文、IBM、HP、EMC、Intel、思科、蘋果、臉譜、亞馬遜、戴爾、GE、高通、新云、數(shù)字集團(tuán)和霍尼韋爾等(表2)。其他國家/地區(qū)的企業(yè)包括SAP(德國)、源訊公司(法國)、NEC、日立、松下、索尼(日本)、新加坡、韓國(三星)、HTC(中國臺灣)和瑞典(愛立信)等。美國政府計劃免費(fèi)向每個家庭配發(fā)智能電表,通過信息通信技術(shù),解決日益老化的電力系統(tǒng)問題。該舉措不僅是促進(jìn)智能電網(wǎng)和智能電表的發(fā)展,同時是基于智能電表基礎(chǔ)設(shè)施,培育新興服務(wù)業(yè),首先是能源領(lǐng)域的商業(yè)機(jī)會。
根據(jù)財富中國2015年7月的數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計,世界財富500強(qiáng)中美國占128個(總營業(yè)收入8.692萬億美元),總數(shù)和總收入均繼續(xù)位列世界第一,其中從事智慧城市的骨干企業(yè)約14家(IBM、Intel、思科、EMC和亞馬遜等)基本都屬于其中,2014年?duì)I業(yè)收入占美國世界財富500強(qiáng)12.1%(1.048萬億美元),而硅谷、波士頓和芝加哥等城市/地區(qū)從事智慧城市的中小微企業(yè)總數(shù)以千計。我國世界財富500強(qiáng)中涉及智慧城市業(yè)務(wù)的主要為中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、華為和聯(lián)想(合計3096萬億美元,約為美國智慧城市骨干企業(yè)收入的1/3,而利潤僅為美國的1/9)等國內(nèi)代表性的智慧城市因收入規(guī)模未能入選。美國智慧城市代表性企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能等集中布局技術(shù)研發(fā)和輸出服務(wù),并且將研究創(chuàng)新逐步擴(kuò)展到智慧應(yīng)用,如智慧能源/節(jié)能/電網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智慧政務(wù)、智慧/電子商務(wù)和智能家居等,但在智慧市政、智慧城管、智慧房產(chǎn)等公共事業(yè)領(lǐng)域和投資等缺乏明確的技術(shù)應(yīng)用說明。
3、智慧城市建設(shè)質(zhì)量和規(guī)模世界領(lǐng)先
美國智慧城市總體創(chuàng)建質(zhì)量和基數(shù)均領(lǐng)先世界。美國智慧社區(qū)(Intelligent Community Forum,ICF)2006年逐年評選21個智慧城市,截止2015年,其中51個來自美國(占總量210個的24.3%),而中國大陸僅為美國的1/9(6個),臺灣累計16個,前三分別為美國、加拿大(40個)和澳大利亞(24個)。10年間我國入選的城市(區(qū))為上海市嘉定新城(2013);重慶市,上海市(2011);天津市濱海新區(qū)(2010);上海市嘉定區(qū)(2007)和天津市(2006)。ICF2015評選的世界智慧城市前七的智慧城市最佳實(shí)踐中,美國占3座(Arlington County,Virginia;Columbus,Ohio;Mitchell,South Dakota)。西班牙納瓦拉大學(xué)商學(xué)院全球化和戰(zhàn)略研究中心2015年5月發(fā)布世界智慧城市能力排名,A-RA級中81個城市,美國占10座,綜合能力位居世界第一,中國僅香港位列第17。美國智慧城市建設(shè)起步早,工作基礎(chǔ)好,企業(yè)參與建設(shè)水平高,城市智慧化建設(shè)充分與政府和市民相鏈接,總體建設(shè)質(zhì)量、服務(wù)水平和運(yùn)營收益良好。