關于智慧城市的內涵，我們的定義是，在科學發展觀指導下，以創新為驅動、以人為本，借助泛在網（物聯網、互聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等組合）、云計算、通信、建模仿真、智能科學、大數據等先進的新興信息技術、系統工程技術與城市的經營、管理、運行技術深度融合為手段，對城市基礎支撐、資源環境、社會民生、產業經濟、市政管理領域活動中的人、物、環境進行智慧化的感知、互聯、協同和智能處理，從而為市民、企業、政府構建和諧、安全、高效、幸福、持續發展的現代化創新型城市生態系統。

其中的智慧產業經濟又包含了智慧制造、智慧市政管理、智慧社會民生、智慧經濟管理等，智慧制造是重中之重。

1.智慧制造

智慧制造指的是在科學發展觀指導下，以創新為驅動、以人為本，借助先進的新興信息技術、系統工程技術與制造技術深度融合為手段，使制造企業（或集團）人/組織、經營管理、技術（三要素）及信息流、物流、資金流、知識流、服務流（五流）集成優化，進而改善產品（P）及其開發時間（T）、質量（Q）、成本（C）、服務（S）、環境清潔（E）和知識含量（K），以實現企業（或集團）市場競爭能力提高的一種智慧化制造新模式與新技術手段。

三個要素和五個流結合在一起，自然產品的開發時間、質量、成本、服務、環境、清潔、知識含量必定比別人好，因此競爭力就會高。

智慧制造是智慧城市，特別是新型工業化城市的重要組成部分。這里所指的制造是大制造，一是包括產品活動和過程的覆蓋面大；二是制造活動空間范圍大，包括企業內部，甚至到全球；三是包括了離散制造業、流程制造業、混合制造業。

當前我國制造業面臨的挑戰是從傳統的“相對穩定”的市場到“動態多變”的全球市場的轉變。我國許多制造企業處在“微笑曲線”最下端（附加價值低），為什么？一方面是產品創新不足，另一方面是售后服務跟不上。因此，圍繞著提高企業競爭能力，一場以“制造業信息化”為特征的制造業變革正在我國積極、持續地展開。

制造業信息化的指導思想就是“工業化和信息化兩化深度融合”，它的實現途徑是：將信息（采集、傳遞、加工、處理、應用）技術、建模仿真技術、現代制造（設計/生產/管理/試驗及其集成）技術、系統工程技術及產品有關專業技術等融合運用于產品研制的全系統、全生命周期過程，實現可持續發展的新模式與新技術手段。

制造業信息化最后將實現數字化、集成化、協同化、網絡化、敏捷化、服務化、綠色化和智能化八化的制造，從而提高企業的敏捷性、柔性及健壯性，以達到增強企業（或集團）的市場競爭能力的目的。

2.云制造

云制造模式和技術的研究與應用將會促進我國制造業向“產品”加“服務”為主導的經濟增長方式轉變，加速推進我國“制造業信息化”向“敏捷化、綠色化、智能化、服務化”方向發展，進而加快我國制造業實現“敏捷制造、綠色制造、服務型制造、智能制造”，使我國由制造大國向制造強國邁進。

2.1云制造體系

云制造是一種基于網絡（如：互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等）、面向服務的智慧化制造新模式。它融合與發展了現有信息化制造（信息化設計、生產、實驗、仿真、管理、集成）技術及云計算、物聯網、智能科學、高效能（性能）計算、大數據等新興信息技術，將各類制造資源和制造能力虛擬化、服務化，構成制造資源和制造能力的服務云池，并進行協調的優化管理和經營，使用戶通過終端和網絡就能隨時按需獲取制造資源與能力服務，進而智慧地完成其制造全生命周期的各類活動。

它由制造資源/制造能力、制造云池、制造全生命周期應用三大組成部分，通過接進與接出，為制造服務提供者、制造云運營者、制造服務使用者提供服務。

云制造體系結構有三層，下面是制造資源和制造能力層，中間是云制造服務平臺層，包括感知/接入層、虛擬資源/能力層、核心功能層、用戶界面層，最上面是服務應用層，有四類應用。因此云制造系統本身是基于各類網絡和組合人機融合的新型制造網。

2.2云制造技術體系

云制造的技術體系有十大類關鍵技術，首先總體技術包括云制造系統服務模式、體系結構、標準規范、系統集成；第二類是資源、能力感知技術，各種各樣的傳感器、數據采集處理、感知網的構件等；第三類是資源、能力虛擬化、服務化技術，包括統一描述，服務化封裝發布以及綜合管理；第四類是虛擬化制造服務環境的構建和管理，包括調度優化、支撐運行、管理器、云企業的構建方法以及管理模式等；第五類是虛擬化制造服務環境運行技術，包括動態優化配置、融合、監控、組合、機制和算法。運行以后，要用到虛擬化服務環境評估技術，包含云服務綜合效應評估、可靠安全評估、質量綜合評估、環境綜合評估。

還有可信虛擬化制造服務技術，數據有保障，安全、認真、可信網絡構建、資源與能力可信接入。同時還要普適人機交互技術，把界面計算服務、服務資源可視化。再有就是服務平臺運用，就是多用戶協同，體系架構運行、知識管理、集成，以及重要的信息化制造技術包括系統總體技術、支撐環境技術、設計、實驗、生產維修等，3D打印也屬于這樣的技術。

從上述可以看到云制造系統跟信息化系統有很大的不同，在技術上表現出六化：第一是制造能源和能力數字化，把資源和能力的屬性及靜動態的行為等信息進行轉化為統一分析、規劃、重組。第二是物聯化，所有的制造資源和能力與數字化技術融合形成能用數字化技術控制、監控、管理的制造資源系統，比如數控機床、機器人、計算機輔助管理管理軟件等。制造資源和能力物聯化，從而支持全生命周期活動中軟件的優化。第三是虛擬化，為制造資源和能力提供邏輯和抽象的表示與管理，它不受各種具體物理限制的約束，因為它有可以相互隔離的器件，在需要的時候還可以實現虛擬化制造資源和能力的實時遷移和動態調度。第四是服務化，通過服務化技術進行封裝和組合，分散資源可以集中運用，集中資源可以分散運用。再有是協同化，通過協同化技術把這些模塊可以進行全系統、全生命周期、全方位的互聯互通。最后是智能化，這是支撐云制造服務系統智能化運行的核心，將知識及智能科學技術滲入制造各環節、各層面，從制造全生命周期活動，和制造資源/能力服務全生命周期兩個維度，為“全生命周期”提供支持。

在計算機和通信設備不斷建設和發展的過程中，智慧城市的建設就成為各國開展進一步高科技城市化建設的重要項目。筆者認為要將這個概念付諸實踐就要對這個概念進行探究，并從國外已經實施的建設工作中總結經驗，這才能幫助國內各大城市進行智慧城市建設的規劃工作展開。

一、背景

在這個高科技橫行的時代，計算機技術和通信技術的不斷發展給人類改善生活帶來了更大希望和更多期待。在建設中人們發現可以通過將物聯網、云計算等技術進行結合，把這門精煉的技術應用于城市建設中，就能夠幫助城市人們在最大化環保、高效的條件下保證生活質量的提高。

二、智慧城市的概念分析

智慧城市是指在云計算、物聯網、決策分析優化等技術的支撐下，結合全新的維基、社交網絡、綜合集成發等工具和方法進行綜合設計，將科學技術應用到城市的建設中，可以是城市交通、城市商業、城市通信，也可以是對各種資源的高效利用建設。這種智慧型技術建設的目的是為了給人類創造一個更環保、更智能、更高效、更人性化的生存環境，這是對全球環境保護的相應，也是對人性化理念設計的運用，能夠幫助減少人類活動對環境的影響，減少人類生存生產對城市建設帶來的壓力。

三、由智慧城市概念在國內外的實踐進行經驗總結

1.網絡的建設。在網絡的建設這一方面首先要從較先執行智慧城市建設的韓國仁川進行分析，當地政府針對城市中保健醫療和人才教育、商業貿易、政府服務四方面進行重點建設，但在開展這些項目建設之前已經先在韓國全國境內進行無線傳感網絡的智能化、數字化、可視化建設，實現社會網絡服務提升。

2.政府和社會服務項目建設。政府和社會的服務項目研究也可以拿韓國當例子。韓國政府要進行政策推行時只需要以VOD形式進行傳播，或者可以在IPTV上播放各類社會服務信息如招聘信息、交通情況、家政服務信息等。這些服務技術在韓國已經得到廣泛運用并取得一定成效，這是智慧城市建設中可供學習的重要項目。

3.教育和人才培養項目建設。許多智慧城市建設中都會對教育和人才培養進行研究。筆者認為在進行教育和人才培養智慧型建設時最重要的是要實現全國教育資源共享，由國家教育部門建立一個統一平臺，這個平臺要提供給全國所有地區的學校進行資源上傳和下載，讓智慧真正走進每個地區。

4.保健和衛生醫療項目建設。在日本東京，醫院為每位病人建立電子病歷，無論病人去哪個醫院就醫時都能夠通過電子病歷登陸后找到病人從出生以來的身體狀況，出現過何種疾病、進行多少次就醫等，大到手術、小到一次感冒看病，實現全程電子記錄。并且在進行病房查房和臨床治療時，醫生和忽視可以用筆記本電腦和PDA進行記錄，這就是對無線網絡的很好運用。

5.能源的環保有效利用項目建設。在英國倫敦，貝丁頓生態社區的“零化石能源建設”項目就取得了巨大成效，筆者認為這是實施項目中較為成功的例子。貝丁頓生態社區將太陽能、生物能和風能等進行高效利用，在小區的用電、供熱等方面進行節能節源，又運用了低碳環保的合理設計如天然采光、智能供熱等，在一年的實踐中發現所消耗的電能僅為普通小區的55%，熱能僅為普通小區的19%。取得的成就證明了這一計劃的可行性和實用性。

6.城市設施和環保設施的改善項目建設。在美國加利福尼亞州，道路的智能照明工程建設就為城市設施建設提供了很好的先例。當地政府對道路照明燈進行改造，使其可以通過網絡進行控制，減少因為不同燈具的外形和功能而受到照明影響，并且還將這一技術運用到住宅中，大大降低了人們生活的成本，成功運行了節能模式。荷蘭通過一個節能智慧化技術的成功運行將一種新型的能源管理系統安裝到用戶家中，成功節省了15%的能源消耗，成功減少了城市二氧化碳的排放量。

四、總結

智慧城市是未來城市發展的趨勢，也是以人為本和低碳環保理念的城市建設滲透。作為能夠造福人類社會的一項技術，人們應當研究技術、善用技術，在經濟最優化的情況下進行智慧城市建設，將這項技術真正運用到生活中，為人們生活質量的改善做出貢獻。

信息孤島是指相互之間在功能上不關聯互助、信息不共享互換以及信息與業務流程和應用相互脫節的計算機應用系統。應當看到，在整個信息技術產業飛速發展過程中，企業的IT應用也伴隨著技術的發展而前進。但與企業的其它變革明顯不同的是，IT應用的變化速度更快，也就是說，企業進行的每一次局部的IT應用都可能與以前的應用不配套，也可能與以后的“更高級”的應用不兼容。因此，從產業發展的角度來看，信息孤島的產生有著一定的必然性。

信息化是實現智慧城市的重要基礎，與企業IT發展類似，智慧城市建設也難逃“信息孤島”牽絆，如何盡快適應快速發展的城市信息化建設，盡量減少“信息孤島”的羈絆，是目前智慧城市建設面臨的重要課題。

國務院印發《國家新型城鎮化規劃（2014―2020年）》，智慧城市被納入規劃之中。規劃明確要求，要推進智慧城市建設。據了解，僅住建部公布的2013年度國家智慧城市試點總數已達193個，80%以上的二級城市明確提出建設智慧城市的發展目標。

新型城鎮化的建設需要技術的充分集成，讓物聯網、云計算等智慧系統與新能源等低碳系統充分融合應用，從而發揮提升城市品位以及人們生存品質的價值。建設智慧城市是發展新型城鎮化的重要舉措。據機構預測，“十二五”期間國內智慧城市建設規模將達2萬億元。智慧城市建設將催生跨領域、融合性的新興產業形態，還可以引發相關產業鏈的垂直整合，成為國內經濟長期增長的重要推動力。

目前，社會已經進入“大數據時代”，然而，現在許多城市數據很多都相對孤立和封閉。比如說城市建設的建筑、街道、交通、照明等數據，一般很少向外界開放，致使相關數據的價值未能充分利用。由于缺少這些城市數據的支撐和應用，一些智慧城市也顯得不太“智慧”。

之所以存在信息孤島、數據封閉現象，一方面是信息安全問題，擔心數據泄密；另一方面是管理問題，需要打破政府行政管理的條塊分割。智慧城市的智慧來自大數據。沒有大數據的充分應用，智慧城市就是一個空架子。對于爆炸式增長的政府信息，只有通過大數據處理技術的分析、挖掘、應用、管理，才能從海量、復雜、實時的信息中發現有用信息、提升應用。

從全球范圍來看，目前在大數據開放方面，美國已制定完整的數據開放計劃，歐盟、澳大利亞、新加坡等也都制定了相應的開放計劃。我國的進度相對還比較緩慢。

城市數據是智慧城市的重要資產，政府開放數據是智慧城市建設的切入點。政府的數據開放有利于市民參與城市的管理和對政府的監督，改進公眾服務和社會管理，打造眾“智”成城的生態。當然，數據安全問題是城市綜合管理運營平臺的核心，所有的數據都在平臺上運營，一旦不安全，相當于整個城市的基礎數據都出現泄密。因此，在建設智慧城市時需要重點打造具有安全性的城市級管理平臺，確保城市的數據安全。