《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》,提出了推進(jìn)智慧城市建設(shè)需要統(tǒng)籌城市發(fā)展的物質(zhì)資源、信息資源和智力資源利用,推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)與城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展深度融合;建設(shè)智慧城市,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的深度融合,促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展,是我國(guó)現(xiàn)階段的戰(zhàn)略需求和緊迫任務(wù)。提出了“集約、智能、綠色、低碳”的智慧城市建設(shè)戰(zhàn)略目標(biāo),使得城市迫切需要智能轉(zhuǎn)型,構(gòu)建智慧城市系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。“信息化城市”、“大數(shù)據(jù)城市”、“智慧城市”等成為學(xué)術(shù)界、先鋒論壇和社會(huì)媒體熱議的話題。
為此,城市智能轉(zhuǎn)型和新一代智慧城市系統(tǒng)構(gòu)建也成為近期國(guó)內(nèi)頂尖專家走進(jìn)“西苑沙龍”的新議題。
數(shù)字城市的智能轉(zhuǎn)型
一個(gè)行業(yè)或一個(gè)區(qū)域的信息化過(guò)程,原則上大致可分為兩個(gè)階段:第一是數(shù)字化,主要是指信息的傳感、存儲(chǔ)、計(jì)算、傳輸和控制的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化等。第二是智能化——數(shù)字化的更高階段。城市的發(fā)展也必然經(jīng)歷這兩個(gè)階段的信息化:由數(shù)字城市智能轉(zhuǎn)型為智慧城市。一般來(lái)講,數(shù)字城市應(yīng)具有如下幾個(gè)特征:最大限度使用數(shù)字傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算技術(shù)構(gòu)成的信息基礎(chǔ)設(shè)施;在云計(jì)算的軟件環(huán)境下,對(duì)城市的人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等大數(shù)據(jù)加以計(jì)算與處理;把反映城市社會(huì)的各種大數(shù)據(jù)有效整合,用于規(guī)劃、預(yù)測(cè)、運(yùn)營(yíng)以及城市監(jiān)管,提升政府部門(mén)的管理與決策能力,提高城市居民的生活品質(zhì)。目前,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和我們國(guó)家發(fā)達(dá)地區(qū)基本實(shí)現(xiàn)了城市數(shù)字化。
智慧城市是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù),促進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧化的新理念和新模式。李未院士認(rèn)為,目前數(shù)字城市轉(zhuǎn)型形成智慧城市至少需要從智能服務(wù)、大數(shù)據(jù)處理以及軟件系統(tǒng)研發(fā)等方面進(jìn)行突破。
首先,智慧城市和數(shù)字城市的標(biāo)志性區(qū)別是智慧城市是復(fù)雜的信息生態(tài)系統(tǒng),需要提供規(guī)律發(fā)現(xiàn)、深度關(guān)聯(lián)、決策生成等智能服務(wù)。規(guī)律發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)輸入的現(xiàn)象大數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析和處理,產(chǎn)生概念間關(guān)系,并以文字和符號(hào)的形式提供知識(shí)。深度關(guān)聯(lián)針對(duì)事物的現(xiàn)象、癥狀等,通過(guò)歸納猜想、邏輯推理和關(guān)聯(lián)操作以及對(duì)大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,提供所有可供選擇的知識(shí)。決策生成針對(duì)用戶需求,向用戶提供相關(guān)的所有可供選擇的決策類型,并針對(duì)每一個(gè)體的個(gè)性化要求,給出相應(yīng)的解決方案,做到群體均衡、個(gè)體優(yōu)化。這三類智能服務(wù)是人類認(rèn)識(shí)、解釋和改造城市的基本智能,也是判斷數(shù)字城市智能轉(zhuǎn)型的標(biāo)準(zhǔn)。
其次,城市的大數(shù)據(jù)是承載知識(shí)和信息的實(shí)體,上述智能服務(wù)依賴于城市大數(shù)據(jù)的高效處理。然而,目前城市的數(shù)據(jù)通過(guò)多種數(shù)字化傳感裝置采集,來(lái)源于不同的歷史階段,屬于不同的知識(shí)領(lǐng)域。因此格式難以統(tǒng)一,需要統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,能描述各種結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)類型的數(shù)據(jù);同時(shí)具備集成性——能夠直接繼承和采用各種類型數(shù)據(jù)的成熟技術(shù),關(guān)聯(lián)性——可支持多源數(shù)據(jù)特征關(guān)聯(lián),和可擴(kuò)展性——支持新的數(shù)據(jù)類型并保持處理效率。
最后,智能軟件是實(shí)現(xiàn)上述智能服務(wù)的基礎(chǔ),也是城市軟件基礎(chǔ)設(shè)施的核心構(gòu)件。智能城市轉(zhuǎn)型要有大量的智能軟件進(jìn)行支撐;同時(shí),城市是復(fù)雜的社會(huì)生態(tài)系統(tǒng),軟件也需要?jiǎng)討B(tài)更新。傳統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)模式難以滿足智慧城市對(duì)軟件開(kāi)發(fā)效率和演化的需求。由于現(xiàn)代城市在宏觀上,市政管理機(jī)構(gòu)對(duì)城市的宏觀規(guī)劃和對(duì)城市資源配置及發(fā)展的調(diào)控,微觀上競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)機(jī)制對(duì)城市資源配置及城市發(fā)展的決定性作用,針對(duì)智慧城市的軟件生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)和演化問(wèn)題,類似地可采用基于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的群體開(kāi)發(fā)模式。其基本思想是,縱向分層(宏觀規(guī)劃)和橫向競(jìng)爭(zhēng)(眾包實(shí)現(xiàn))相結(jié)合,激發(fā)社會(huì)群體廣泛參與,從而既有縱向的計(jì)劃性的優(yōu)點(diǎn),又有橫向競(jìng)爭(zhēng)、提高效率的優(yōu)點(diǎn)。
新一代城市系統(tǒng)構(gòu)建
新一代城市系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,有很多關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題需要研究解決,而在研究新一代城市系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題時(shí),需要把握好如下四個(gè)方面的內(nèi)容:
界定關(guān)鍵問(wèn)題,聚焦研究?jī)?nèi)容。即在研究智慧城市、在討論用科技創(chuàng)新推動(dòng)智慧城市的過(guò)程中,一定要界定清楚什么是智慧城市的關(guān)鍵問(wèn)題、核心挑戰(zhàn);什么是城市系統(tǒng)以及什么是非城市系統(tǒng),什么是智慧內(nèi)容什么是非智慧內(nèi)容。唯有這樣,才能聚焦研究?jī)?nèi)容和需求。
明確智慧特征,推動(dòng)智能轉(zhuǎn)型。即在智慧城市系統(tǒng)建設(shè)中,要梳理清楚智慧的特征是什么,針對(duì)具體的城市問(wèn)題,圍繞深度關(guān)聯(lián)、規(guī)律發(fā)現(xiàn)和決策生成三大科學(xué)方向,推動(dòng)城市的智能轉(zhuǎn)型,并依據(jù)可行性、緊迫性等分階段部署實(shí)施。
把握系統(tǒng)內(nèi)涵,關(guān)注綜合治理。即在新一代城市系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中,把握智慧城市內(nèi)涵,依據(jù)時(shí)空大數(shù)據(jù),建立地下地上立體感知數(shù)據(jù)模型,并把城市綜合治理和整體規(guī)劃進(jìn)行融合,從而建設(shè)有機(jī)的城市體。
契合物聯(lián)網(wǎng),構(gòu)建城市群系統(tǒng)。將智慧城市系統(tǒng)建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)的契合,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市的人與人、人與物、人與城市之間的萬(wàn)物互聯(lián)互通,構(gòu)成未來(lái)的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施,從而基于物聯(lián)網(wǎng)所形成的萬(wàn)物互聯(lián)的開(kāi)放平臺(tái),構(gòu)建新一代城市系統(tǒng)及城市群系統(tǒng)。
■專家觀點(diǎn)
李未 院士 北京航空航天大學(xué)
數(shù)字城市已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn),城市生態(tài)系統(tǒng)迫切需要提供規(guī)律發(fā)現(xiàn)、深度關(guān)聯(lián)和決策生成三類智能服務(wù),這三類智能服務(wù)是人類認(rèn)識(shí)、解釋和改造城市的基本智能,也是判斷數(shù)字城市智能轉(zhuǎn)型的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)上述智能服務(wù)需要依賴于城市大數(shù)據(jù)的高效處理,以及基于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的群體軟件開(kāi)發(fā)模式,以滿足智慧城市的軟件生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)和演化的需求。
李德仁 院士 武漢大學(xué)
智慧城市的建設(shè)離不開(kāi)城市時(shí)空數(shù)據(jù)的采集,建立統(tǒng)一的時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái),并開(kāi)展大數(shù)據(jù)挖掘。二是要做城市的感知、控制服務(wù),城市要抓運(yùn)營(yíng)中心,組織實(shí)施要抓相應(yīng)的機(jī)制創(chuàng)立和攻關(guān)的研究,形成大數(shù)據(jù)的技術(shù)鏈、服務(wù)鏈和價(jià)值鏈,才能拉動(dòng)智慧城市產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和真正的應(yīng)用。
劉韻潔 院士 中國(guó)聯(lián)通
“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)結(jié)合,將有十分巨大的市場(chǎng)前景,但需要在新的互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)方面不斷探索,形成共識(shí)。“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略實(shí)施,需要傳統(tǒng)企業(yè)發(fā)揮主導(dǎo)作用,通過(guò)信息和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新,能夠解決自身生產(chǎn)過(guò)程中的主要問(wèn)題,提升自己生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),“互聯(lián)網(wǎng)+”需要大量?jī)?yōu)秀網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域人才,同時(shí)通過(guò)科技創(chuàng)新,提升自己核心競(jìng)爭(zhēng)力。
郭仁忠 院士 深圳市規(guī)劃國(guó)土委
首先應(yīng)該明確領(lǐng)域認(rèn)同,及需要區(qū)分城市問(wèn)題和非城市問(wèn)題、智慧問(wèn)題和非智慧問(wèn)題;其次研究智慧城市應(yīng)該從四個(gè)維度入手,即科學(xué)層次的維度,遵循應(yīng)用研究的基本原則和規(guī)律;領(lǐng)域維度,建立大業(yè)務(wù)思維,從大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上構(gòu)建大業(yè)務(wù)模式,從傳統(tǒng)的分治模式向協(xié)同的綜治模式轉(zhuǎn)變;空間維度,應(yīng)該從地理、人文和信息三元空間融合的角度考慮問(wèn)題;進(jìn)程維度,從全生命周期和動(dòng)態(tài)持續(xù)的角度去考慮策劃智慧城市應(yīng)該研究的問(wèn)題。
呂衛(wèi)鋒 北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)
智慧城市是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),城市的智能轉(zhuǎn)型不能只是簡(jiǎn)單的修修補(bǔ)補(bǔ),而是需要一個(gè)整體性的社會(huì)創(chuàng)新,而且在這個(gè)社會(huì)創(chuàng)新中,用戶創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新將是創(chuàng)新的主體,而政府是為大眾創(chuàng)新提供基礎(chǔ)、平臺(tái)和激勵(lì)機(jī)制。通過(guò)大眾自發(fā)的創(chuàng)新形成涌現(xiàn)效應(yīng),從而使得城市獲得泛在的智慧。
朱德成 中電集團(tuán)信息研究院副院長(zhǎng)
智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系密切,物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市建設(shè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施,智慧城市也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用重要的需求牽引,應(yīng)該加強(qiáng)二者聯(lián)合。應(yīng)該積極加強(qiáng)開(kāi)放物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),希望物聯(lián)網(wǎng)作為一種基礎(chǔ)設(shè)施和開(kāi)放平臺(tái),像互聯(lián)網(wǎng)一樣來(lái)運(yùn)行,服務(wù)于智慧城市,從而實(shí)現(xiàn)城市可生長(zhǎng)式建設(shè),實(shí)現(xiàn)服務(wù)化運(yùn)營(yíng)。智慧城市建設(shè),包括信息技術(shù)的推動(dòng),會(huì)引發(fā)城市治理體系和治理能力的流程再造,管理模式的再造。
紀(jì)志成 江南大學(xué)副校長(zhǎng)
公共平臺(tái)在智慧城市建設(shè)中非常重要,如果能結(jié)合國(guó)家的力量,建好一個(gè)公共平臺(tái),面對(duì)巨大的信息量和代碼量,充分發(fā)揮在校大學(xué)生進(jìn)行程序眾包,讓全國(guó)人將編號(hào)的程序進(jìn)行上傳。智慧城市需要大量的傳感器,需要物物相連,一旦低成本標(biāo)準(zhǔn)化的智能終端、傳感器推廣了以后,就有很大雙贏的機(jī)會(huì)。智慧城市中的垂直交通也是應(yīng)該考慮的因素,現(xiàn)在的智慧城市需要為大眾服務(wù),需要對(duì)垂直交通進(jìn)行研究。
張文生 中科院自動(dòng)化所副總工程師
對(duì)城市來(lái)說(shuō),如果把智慧城市當(dāng)成一個(gè)全程式的全智慧,短時(shí)間內(nèi)是做不到的。因此,智慧城市選擇的問(wèn)題應(yīng)該要可行且急需。這樣在選擇以后,充分發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的科學(xué)問(wèn)題,才能為已有的信息管理技術(shù)產(chǎn)生一個(gè)巨大的增量,從而反饋于信息技術(shù),推動(dòng)信息、管理技術(shù)的發(fā)展。再次,如果變換問(wèn)題思考角度可能會(huì)有更高效的推進(jìn),同時(shí)又能對(duì)城市的建設(shè)進(jìn)程有一個(gè)改變,則為更好。
陳學(xué)業(yè) 深圳市數(shù)字城市工程研究中心副主任
大數(shù)據(jù)離不開(kāi)政府?dāng)?shù)據(jù),應(yīng)利用大數(shù)據(jù)配合政府的理念,提速智慧政府的建設(shè),智慧政府的建設(shè)可以成為智慧城市建設(shè)的引領(lǐng)和示范。在做智慧城市的時(shí)候,智慧政府可以先行,重視智慧政府的建設(shè),可以成就一批智慧城市引以為驕傲的,接地氣的新型工程。智慧城市的建設(shè)中,要進(jìn)一步提升以城市為整體的、大業(yè)務(wù)化的信息化水平,重點(diǎn)探索多部門(mén)環(huán)境下,大業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合的可能性。建議立項(xiàng)城市規(guī)劃設(shè)計(jì),建設(shè)管理環(huán)境調(diào)查,評(píng)價(jià)預(yù)警一體化的業(yè)務(wù)平臺(tái)。
鄭小平 清華大學(xué)教授
以包頭市石拐區(qū)為智慧城區(qū)的實(shí)踐案例,闡述了對(duì)建設(shè)智慧城市的認(rèn)識(shí)。認(rèn)為智慧城市隨著時(shí)間的推移是不一樣的,不同空間的智慧城市也是不一樣的,技術(shù)的使用也是不一樣的,應(yīng)統(tǒng)籌考慮涉及時(shí)間、空間、技術(shù)、以人為本等問(wèn)題。
周德民 首都師范大學(xué)教授
從城市建設(shè)的角度來(lái)看,智慧城市的建設(shè)問(wèn)題就是城市規(guī)劃的問(wèn)題,智慧城市是城市規(guī)劃和IT技術(shù)的充分結(jié)合,運(yùn)用信息技術(shù)的思維來(lái)針對(duì)城市真正出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行處理和解決。因此,需要梳理智慧城市的要素模式,解決資源的瓶頸,使得城市發(fā)展能真正從數(shù)字城市走向智慧城市,從信息搜集走向決策推演。
梅林 公安部第三研究所研究員
以前城市突出的是管理,而智慧城市突出的更應(yīng)該是服務(wù),從規(guī)劃、建設(shè)到治理的服務(wù)。中國(guó)的智慧城市應(yīng)該有中國(guó)的特色,應(yīng)該針對(duì)中國(guó)人和社會(huì)的特點(diǎn)進(jìn)行智慧城市發(fā)展的建設(shè)。此外,安全性是一個(gè)非常重要的問(wèn)題,基于城市大數(shù)據(jù)平臺(tái)可能挖掘出來(lái)有很多意想不到的東西,如果沒(méi)有安全措施,可能會(huì)有不堪設(shè)想的后果。因此,在智慧城市里需要做安全性體系的思考和架構(gòu)。
王偉 武漢大學(xué)教授
智慧城市的核心是把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,城市管理非常的復(fù)雜,怎么樣才能將智慧城市落地,進(jìn)行復(fù)雜問(wèn)題的簡(jiǎn)單化是非常重要的。此外,城市管理規(guī)劃、土地利用、交通環(huán)保等方面與老百姓的生活息息相關(guān),和政府管理、企業(yè)信息化運(yùn)行也都是息息相關(guān)的,應(yīng)該將這些用到具體的城市里去。
吳健 浙江大學(xué)教授
智慧城市底層支撐是個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái),已有數(shù)據(jù)的利用將會(huì)對(duì)城市決策提供很大的幫助,但數(shù)據(jù)的搜集、整合、管理和利用需要政府立法或出臺(tái)規(guī)范規(guī)章,從而將數(shù)據(jù)整合作為基礎(chǔ)平臺(tái)的一部分。此外,智慧城市的發(fā)展還要依靠第三方的支持和服務(wù),有第三方的企業(yè)做生態(tài)環(huán)境。
陳能成 武漢大學(xué)教授
隨著國(guó)家科技改革,將智慧城市從基礎(chǔ)研究過(guò)渡到關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用示范平臺(tái),這將更有利于推動(dòng)智慧城市的建設(shè)。其次,城市智能化轉(zhuǎn)型的未來(lái)還在于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。應(yīng)加快物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市和智能社區(qū)中的應(yīng)用。再次,智能感知的工作不僅僅需要群體感知,還需要立體的感知,對(duì)現(xiàn)在整個(gè)城市群進(jìn)行綜合監(jiān)控,雖然這方面以前有研究,但到技術(shù)層面的實(shí)現(xiàn)還需要多做工作。