智慧城市概念的提出与解读

1.“智慧城市”概念的提出

和其他的学术概念一样，“智慧城市”经历了酝酿、初步形成、正式形成至不断深化的历程。在空间规划方面，美国规划协会于2000年成立了“美国精明增长联盟”，并提出“精明增长”的概念，以及随后的“可持续发展”和“集约发展”等概念；在技术发展方面，传统信息通信技术推动了“数字城市”“信息城市”等相关概念的形成。这些理论都为“智慧城市”的形成与发展提供了基础。2009年IBM公司首席执行官彭明盛提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。

针对“智慧城市”的讨论在其被广泛认同之前就已初步展开。1990年，美国旧金山举办了以“智慧城市、快速系统、全球网络”为主题的国际会议，初步讨论了综合的信息通信技术与城市经济、基础设施建设的关系，以及共同推动城市竞争力提升和可持续的“智慧化”发展。该学术会议虽未形成深刻、系统的相关概念，但为此研究领域及后期研究开启了宏观思考的先河。霍尔认为，未来城市发展需要依赖信息通信系统科技集成的视野来重新思考政府、商业、学术界以及社区的关系，即“智慧城市”视野。自“智慧城市”正式提出以来，学术界关于它的讨论不断向本质和外延两个方向深化。其中，主要涉及“智慧城市”为何得到发展，如何理解“智慧城市”计划与构建“智慧城市”总体框架，以及如何进行资源配置等诸多相关议题。

关于“智慧城市”的概念，学术界主要有两大脉络：

（1）强调城市文化、知识和生活等共享，将城市看作智慧共鸣的“管道”和知识创新的“孵化器”，这一脉络主要出现在ICT（Information Communication Technology）技术应用仍未普遍的情况下，偏重于知识经济、城市竞争力领域的理论研究。研究通常将“智慧城市”作为包含一般意义上所有现代城市生产因素的决策框架，包含一般框架下的现代城市生产因素，同时强调科学技术、社会资本及环境资本对提升城市竞争力的重要作用。

（2）强调不断发展的ICT技术将为城市大系统的智慧化运行提供可能。此脉络理论研究认为，“智慧城市”是基于数字城市、信息城市，并伴随着物联网、移动信息等技术演进而产生的。大多数研究通常偏重于构建“智慧城市”所依赖的技术分析，从而应用于城市各子系统，以此推动城市的“智慧化”。从本质上看，两大脉络各有特色，即前者强调城市居民集体“智慧”推动城市竞争力，后者强调信息技术对城市系统自我适应、资源优化配置的重大作用。将上述两大理论观点有机结合，可将“智慧城市”定义为：以知识经济、资源集约配置为目标，将人文主义、技术主义相结合，从而形成综合城市居民与ICT技术共同“智慧”，具有可持续发展意义的城市建设模式。

2.“智慧城市”的内涵与重点

与依赖信息通信技术初级形态的信息城市不同，“智慧城市”是基于物联网、云计算等新一代信息通信技术而提出的，其内涵更为丰富和翔实。同时，与过度强调技术主义的智能城市相比，智慧城市更强调了城市“人本”与“技术”智慧所给予城市发展的推动。Giffinger等认为，“智慧城市”包含六大主要维度：智慧经济、智慧交通、智慧环境、智慧居民、智慧生活及智慧管治。IBM公司认为，“智慧城市”是运用先进的ICT技术，将人、商业、运输、通信、水和能源等城市运行的各个核心系统整合，从而使整个城市作为一个宏大的“系统之系统”，以更为智慧的方式运行，进而为城市中的人创造美好生活，促进城市可持续发展。以上述两种阐述为例，当前关于“智慧城市”内涵的研究大多以城市系统细分为基础逐个击破，从而整合成“系统之系统”。

从功能角度看，“智慧城市”体系可以分感知层、网络层和应用层（图3-5），其分别对应以下三个方面特征：更透彻的感知、更广泛的互联互通、更深入的智能化。其中更透彻的感知是指利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程快速获取城市任何信息并进行分析，便于立即采取应对措施和进行长期规划；更广泛的互联互通指通过各种形式的高速高宽带通信网络工具，将个人电子设备、组织、政府信息系统中手机和储存的分散信息及数据进行连接、交互和多方共享，从而对环境和业务状况进行实时监控，从全局角度分析形势并实时解决问题，使得工作和任务可以通过多方协作完成，改变整个城市运作方式；更深入的智能化指深入分析收集数据，以获取更加新颖、系统且全面的洞察来解决特定问题，以更好地支持城市发展决策和行动。简而言之，“智慧城市”＝物联网＋互联网。“智慧城市”的内涵就是城市各子系统协调运行而形成更“智慧”的城市，更重要的是贯穿其中的人为因素。(www.xing528.com)

3.从“数字城市”到“智慧城市”

李德仁院士认为，“智慧城市”是“数字城市”与物联网和云计算等技术有机融合的产物。基于“数字城市”的基础框架，各类物联网传感器将人及其相关的固定或移动物品连接起来，并将海量数据的存储、计算和交互服务交由云计算平台在“云端”处理，按照处理结果对城市实施实时自动化控制，就可以实现“智慧城市”服务。

“数字城市”是应用计算机、互联网、3S、多媒体等技术将城市地理信息和城市其他信息相结合，数字化并存储于计算机网络上所形成的城市虚拟空间。“数字城市”建设通过空间数据基础设施的标准化、各类城市信息的数字化整合多方资源，从技术和体制两个方面为实现数据共享提供了基础，实现了城市3S技术的一体化集成和各行业、各领域信息化的深入应用。

图3-5　“智慧城市”三层结构示意图

“数字城市”将分布在不同领域和不同地理位置的经济、文化、交通、能源和教育资源等按规范的地理坐标组织起来，为“智慧城市”提供了一个数字化的基础框架。在数字化的基础框架上，通过物联网中的射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息采集技术或传感设备，按约定的协议将物体与互联网连接起来，实现对分布在城市里的各个对象的智能化识别、监控和定位等服务，然而，海量的物联信息在管理上的需求无法依靠现有的终端设备满足，所以需要计算资源能动态调节的云计算模式来解决数据海量、随时更新并且实时性要求非常高的计算问题。

研究机构Forrester对智慧城市的定义为：通过智能计算技术的应用，使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能。“智慧城市”建立在“数字城市”的基础框架上。“数字城市”将城市中的各种信息按照地理分布的方式统一建立模型，为数字化的传感和控制提供了基础框架。“智慧城市”主要依托“数字城市”建立起来的地理坐标和城市里的各种信息（自然、人文、社会等）之间的内在有机联系和相互关系，增加传感、控制以及分析处理的能力。“智慧城市”对实时信息的采集、分析、处理主要是通过物联网和云计算来实现的，其中物联网和云计算的核心和基础就是互联网，其用户端可以延伸到任何物品与物品之间，使它们互相之间进行信息的交换和通信。