大气污染治理与智慧城市建设

1.“智慧城市”的发展现状

近些年来，在西方国家，“智慧城市”的概念在其城市发展战略与规划中扮演了越来越重要的角色。一些城市开始涌入“智慧城市”建设的浪潮中，例如，在美国，圣地亚哥投入巨资，以期利用信息通信技术打造“未来之城”；在加拿大，渥太华积极开展“智慧首都”项目，在英国，南安普顿凭借其智能卡在全市普及的优势，欲成为英国第一智慧城市；在新加坡，“智慧岛”的概念十余年前就被提出。此外，还有很多城市和地区都在积极打造“智慧城市”，如澳大利亚的布里斯班、印度的班加罗尔等。1997年世界“智慧城市”论坛就提出，在未来将有很多城市和地区会加入“智慧城市”建设的行列中。

在中国，2009年11月，温家宝总理发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，提出要着力突破传感网和物联网的关键技术，及早部署IP（Internet Protocol）时代的相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。目前，中国已将物联网技术列入国家中长期科技发展规划。这些理念和规划共同关注的是如何高效地把各类传感器连接起来，形成物联网，并通过超级计算机和云计算对物联网获取的信息进行实时分析并控制，实现数字城市与现实世界的有机融合。在此基础上，可以在实时海量信息的辅助下，采取更加精细和高效的方式管理人类的生产和生活，从而达到“智慧状态”。“智慧城市”是在城市全面数字化基础上建立的可视、可测量、可感知、可分析、可控制的智能化城市管理与运营机制，包括城市的网络、传感器、计算资源等基础设施，以及在此基础上通过对实时信息和数据的分析来建立的城市信息管理与综合决策支撑平台。在“智慧城市”中，我们将充分享受到智慧的电网、智慧的交通、智慧的医疗、智慧的教育、智慧的城管和智慧的应急等应用系统，通过公共服务平台为每个人提供个性化服务，让市民的生活更加的舒适和安全。

自从温家宝总理在《让科技引领中国可持续发展》讲话中将物联网列入六大战略新兴产业后，国内随即掀起一股“智慧城市”“物联网”热潮。目前，上海、天津、无锡、深圳、沈阳、武汉、成都等地建立了RFID产业园区，期望能率先发展物联网产业，在“智慧城市”建设中走在国内前列。统计显示，2009年，中国RFID市场规模已经达到85.1亿元人民币，同比增长29.3%，在全球居第三位，仅次于英国、美国。主要城市动态如下：

（1）无锡

由于2009年8月温家宝总理在无锡考察时提出了“感知中国”的理念，无锡在物联网发展方面走在了国内各大城市的前面。目前中科院、清华大学、东南大学等科研单位均在无锡设立了研究机构，中国移动、中国联通、中国电信三大运营商也与无锡政府签约开展传感网络应用技术研究合作。为了更进一步推动物联网产业发展，无锡同时制定了详细的物联网产业规划，预计未来10年共投入330亿元资金，建设传感网络产业创新示范基地。

（2）南京

率先出台了智慧城市建设的专项规划，明确了2010年南京市将推出智能工业、智能环保、智能交通、智能农业、智能灾害控制、智能公共安全、智能医护、智能电网等物联网十大应用示范工程，这一系列举措昭示着南京开始加入智慧经济先机的争夺战。

（3）武汉

2009年在无锡提出建设“感知中国”中心后，武汉十多家企业、科研单位联合成立RFID创新技术联盟。2010年武汉市政府与武汉大学开展合作重点建设以“物联网研究院”等四大项目为代表的一批高起点、高水平、国际化的研究创新平台。2009年武汉的GDP为4560亿元，在内地副省级城市中名列第五，是华中地区最大都市及中心城市，同时高校林立，科研院所众多，为武汉发展物联网产业提供有效的技术和人才支持。

（4）深圳

当无锡等城市高调进军物联网时，深圳迅速成立了RFID产业标准联盟，标志着深圳的RFID产业发展由技术应用向标准研制，由“企业单干”向“联盟协作”阶段转变。目前，深圳已经聚集相关700多家企业，其中RFID产业初步形成了包括RFID芯片设计与开发、电子标签制造、标签封装设备制造、读写器研发与制造、RFID应用软件开发、系统集成及咨询在内的产业生态链，其中不乏业界的龙头企业，如中兴通信、华为、神州数码、远望谷、先施科技、惠田实业等。丰富的应用经验，庞大的物联网产业企业集群使得深圳成了中国物联网发展的“黄埔军校”，而且深圳拥有雄厚的经济基础和产业基础，加之政府积极支持，深圳将率先建设具有自身特色的物联网。

2.智慧城市的愿景

智慧城市不仅是信息技术在城市管理领域的最新实践，更应被视为城市治理理念的最新突破。技术进步只是实现智慧城市的一个重要前提，如何使技术带给人类更智慧、更美好、可持续的生活，才是“智慧城市”的核心价值和内涵。关于智慧城市的愿景有很多讨论，主要观点有以下四类：

（1）根据国外相关学者的观点，“智慧城市”的愿景是将信息通信技术应用到城市运营和发展的方方面面，通过计算机化的系统结构有效完成感知、处理、决策等复杂行为（图3-6），使得城市治理更加智能、城市管理更加高效。

（2）IBM公司倡导的“智慧城市”的愿景是通过先进的信息技术在城市发展中的高度介入与应用，实现城市经济的可持续性。

（3）有学者认为，经济的可持续发展仅是城市的可持续发展战略的重要环节之一，并提出了“经济-社会-环境”的可持续发展模型，如图3-7所示。他们认为城市在考虑其可持续发展战略时，应当将经济、社会和环境的政策相互融合，统筹兼顾，实现三者均衡的可持续发展。

图3-6　“智慧城市”愿景的图解

图3-7　城市可持续发展的愿景

（4）还有一些学者认为，“智慧城市”还应体现“以人为本”的思想，在这方面，最典型的就是宁波。宁波对“智慧城市”理解的创新之处在于其对人力资源纳入到“智慧城市”建设的战略框架中。宁波充分利用现代信息通信技术的同时，还强调积极汇聚人的智慧，赋予物以智能，使汇集智慧的人和具备智能的物互存互动、互补互促，以实现经济社会活动最优化的城市发展新模型和新形态。由此可见，“智慧城市”的愿景不仅涉及智慧技术的构建与铺设，还应给予教育、文化和人力资源应有的重视，只有这样才能让人汇聚智慧，让物拥有智能，通过两者的协调互补，实现城市的创新发展。也只有这样，才能实现真正的“智慧城市”愿景。

以上观点总结见表3-1。

表3-1　“智慧城市”愿景的观点小结(www.xing528.com)

综上所述，我们认为由于智慧城市的整体性、全面性和系统性，其愿景是实现三种可持续发展（经济、社会和生态），如图3-8所示。

图3-8　“智慧城市”愿景

真正的“智慧城市”是可持续发展的城市，不仅能提升城市的经济和政治实力，还可以促进社会和文化的大繁荣。因此，“智慧城市”建设的长期战略目标是实现城市的可持续发展。这种可持续发展应当包括三个方面：经济的可持续发展、社会的可持续发展和环境的可持续发展。其中，经济的可持续发展指的是资源得到优化配置、国民经济实现又好又快发展；社会的可持续发展指的是人民的物质与文化需求能够得到满足，并实现社会和谐；环境的可持续发展指的是自然资源得到合理利用并减少污染和浪费。

目前，我国政府的主管经济、社会和环境的相关部门已经将可持续发展纳入其长期规划中，但是仅仅这样是不够的。现状是各部门制定的政策往往仅考虑自身领域的问题，兼顾其他领域的政策还不够，如图3-9（a）所示。举例来说，主管经济的部门制定的政策，往往是以经济增长最大化为原则，甚至以环境污染为代价，这就使得经济的可持续发展与环境的可持续发展相悖。这种顾此失彼的可持续发展战略必然会导致资源浪费和效率低下。

导致上述问题的原因是，各部门的战略目标不一致，必然会导致彼此的政策制定会相互矛盾、相互制约。因此，为了实现智慧城市可持续的健康发展，经济、社会和环境的可持续发展战略应进行协同，如图3-9（b）所示。具体来说，经济和社会的可持续发展战略与政策制定应当考虑环境的承载力；同时，经济的可持续发展战略与政策制定还应考虑社会和谐等问题。

图3-9　可持续发展的两种模式

3.我国“智慧城市”发展面临的问题

“智慧城市”理念为未来城市发展描绘了一幅美好蓝图，但是“智慧城市”在最大限度地提供舒适、快捷和智能服务的同时，也带来了一些新的问题和挑战。在我国“智慧城市”的发展面临以下主要问题。

（1）数据组织的无序和信息爆炸问题

由于为个人服务的传感器数量不断地增加，总体上会形成海量的传感器，而由各类传感器采集的数据并不一定是按照规范来获取的，因此终端用户在采集了新数据后，更新信息时可能面临数据格式不一致、数据语义不一致、数据时空不一致等问题，这就需要解决数据的互操作性和各类信息的一致性同化的问题。

在“智慧城市”中，遇到关注点聚焦的事情时，就会出现数据的采集和控制信息的上传、下载达到空前水平，有限的存储空间与数据的爆炸式增长存在矛盾，有限的宽带传输速率与数据海量传输也存在矛盾。如何区分海量网络数据中的可用数据和垃圾数据并加以自动清除，如何合理地利用计算机网络技术储存海量数据和信息并实现信息的快速共享，从而全面满足不同用户之间对数据信息的定制化服务需求，将成为一个世界难题。

（2）物联网等核心技术缺乏国家标准

目前RFID技术在高频领域我国主要沿用国际标准，但在关键的高超领域，标准仍由国外组织控制，我国如果照搬这个标准，未来将要支付大量的专利费用，大大增加中国企业的成本。

（3）企业技术研发水平薄弱

目前我国进入物联网领域的企业基本上都是中小型企业，企业资金实力相当薄弱，用于技术研发的资金很受限制，影响了企业的技术创新，国外凭借其几十年的发展，在物联网领域积累了大量的人才，而我国物联网的发展时间较短，技术创新人才较为匮乏，大量人才的缺失也严重阻碍了企业对物联网领域的开发与应用，需要国家和企业加大人才培养力度。

（4）信息的安全问题

在智慧城市应用中，可以通过物联网访问海量数据并进行数据挖掘，如高精度的位置信息、特殊行业的语义信息、重要单位的属性信息和多媒体信息等，这些都需要解决数据内部共享和对外服务的安全问题。另外，要保证大型企业、政府机构与国外机构进行项目合作时涉及国家的安全信息不被泄露，保证企业商业秘密。为此，要在物联网上的关键节点设置安全保密过滤器，并采取不同等级的安全防护措施，保障不同种类的数据和信息的安全。

【典型案例】日本

全球范围内关于“智慧城市”规划响应程度成散点状出现，较为系统全面的“智慧城市”规划寥寥无几。而日本在“智慧城市”规划方面做了较好的探索，在2004年推出了基于物联网的国家信息化战略，称作UJapan。“U”指英文单词“Ubiquitous”，意指普遍存在的、无所不在的。该战略是希望催生新一代信息科技革命，实现无所不在的信息社会。U-Japan由日本信息通信产业的主管机关总务省提出，即物联网战略，目标是到2010年把日本建成一个充满朝气的国家，使所有日本人都能积极地参加日本的社会活动。通过无所不在的物联网，创建一个新的信息社会。2010年以来，日本积极实施U-Japan战略，成功完成了追赶世界IT先进国家的赶超任务。日本智慧城市规划公司业已完成了一系列智慧城市规划项目，大多数已经建成或者正在建设中，如冲绳智慧岛、日本东北地区智慧集镇、集约城市战略下的柏叶学园等。U-Japan战略的理念是以人为本，实现所有人与人、物与物之间的连接。在理论方面，该公司提出了城市智慧发展的建设框架，包括智慧住区、地区智慧控制中心等一系列子系统。同时，该公司总结出建设的几大原则，即建立多要素约束机制策略、优选可持续发展的城市发展框架、营造多元发展动力、特色文化植入城市内、完善系统的智慧基础设施、打造城市生活文化坐标、提升城市文化更新能力及智慧生活品质、提升城市竞争力。为实现实现U-Japan战略，日本进一步加强管、产、学、研的有机结合，在具体的政策实施上，将以“民、产、学”为主，政府的主要职责就是统筹和整合。这为我国城市规划编制的智慧化转型提供了一定参考。