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“智慧城市”的概念,最早起源于“智慧的地球”这一愿景。2008年11月,在纽约召开的外国关系理事会上,创立于1911年、目前全球最大信息技术和业务解决方案提供商国际商业机器公司(IBM),发布了《智慧地球:下一代领导人议程》主题报告,提出了“智慧的地球”这一理念。所谓“智慧的地球”,实际上就是在各行各业中充分应用新一代的IT技术,把感应器嵌入和装备到全球各个角落,将电网、铁路、桥梁、隧道、公路等各种物体普遍连接,形成所谓“物联网”,再通过互联网将物联网整合起来,使人们能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,实现全球的“智慧”状态。

在国内,尤其是近两年,“智慧城市”理念获得不少地方政府的认同,智慧城市的规划和建设呈星火燎原之势:北京、天津、上海、重庆、沈阳、大连、东营、南京、无锡、昆山、杭州、宁波、厦门、广州、深圳、佛山、成都、武汉、长沙、南昌、西安、昆明、廊坊……越来越多的城市将智慧城市的建设提升到战略层次。以上海市为例,“十二五”期间,上海将率先构建以数字化、网络化、智能化为主要特征的智慧城市,这也是进一步延伸世博后续效应的重要内容。

IBM在《智慧的城市在中国》白皮书中,把“智慧城市”定义为:能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应,为人类创造更美好的城市生活。

IBM的智慧城市理念把城市本身看成一个生态系统,是由组织(人)、业务/政务、交通、通讯、水和能源等六个核心系统组成,这些子系统形成一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。在未来,借助于新一代的物联网、云计算、决策分析优化等智慧技术,通过感知化、物联化、智能化的方式,可以将城市中各领域、各子系统之间的关系更加协调地整合起来,就好像给城市装上网络神经系统,使整个城市像一个有智慧的人那样,具有较为完善的感知、认知、学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识,使之成为可以指挥决策、实时反应、协调运作的“系统之系统”。关于智慧城市概念的理解,需要关注几个问题:

智慧城市的手段——智慧技术

智慧技术是指将计算机、信息网络和人工智慧及物联网、云计算等技术融合在一起,以形成机器“智慧”的综合技术。智慧技术的核心是用计算机(云计算)来模拟人在各个过程中的智力活动(如分析、推理、判断、构思和决策),从而扩大、延伸和部分替代人类的脑力劳动,实现知识密集型生产和决策自动化。

从技术内涵来说,智慧城市是对现有互联网技术、传感器技术、智能信息处理等信息技术的高度集成,是实体基础设施与信息基础设施的有效结合,是信息技术的一种大规模普适应用,并将引发新一轮大规模的技术创新。

智慧城市的基础

智慧城市是把城市看作一个有机体,着力培养它的监控、学习、反应、调整和适应能力。因而,有关信息的感知、获取、传递、控制、处理和利用的设施构成智慧城市的基础。借助于信息技术,城市系统中的物理基础设施、信息基础设施、社会基础设施和商业基础设施连接起来,将成为智慧化基础设施。

智慧城市的核心

智慧城市理念的实质是借助于智慧技术,以一种更智慧的方法感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,改变政府、企业和人们相互交往的方式,对各种需求做出快速和智能化的响应,从而提高城市系统的智慧水平。智慧城市是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础,其中,物联网体系的建设是智慧城市的核心。

智慧城市的目的

智慧的城市意味着更透彻的感知、更广泛的互联互通、更深入的智能化,也意味着在城市不同部门和系统之间实现信息共享和协同,更合理的利用资源、做出最优化的决策、及时预测和应对潜在风险、突发事件和各类灾害;目的是协调各职能部门,整合优化现有资源,提供更好的服务,为城市各类主体营造一个良好的工作、生活和休闲的环境。

智慧城市的特征

全面物联:智能传感设备将城市公共设施物联成网,对城市运行的核心系统实时感测,具有更全面灵活的物与物、物与人、人与人的互联互通和相互感知能力。充分整合:物联网与互联网系统完全连接和融合,将数据整合为城市核心系统的运行全图,借助于发达的智慧基础设施,提升信息处理和信息资源整合能力,协同运作:基于智慧的基础设施,城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作,提高跨部门、多层级、异地的合作能力,实现城市运行的最佳状态。激励创新:鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用,为城市提供源源不断的发展动力,实现城市的可持续的健康发展。

智慧城市的体现

智慧城市包含着智慧技术、智慧产业、智慧(应用)项目、智慧服务、智慧治理、智慧人文、智慧生活等内容。对智慧城市建设而言,智慧技术的创新和应用是手段和驱动力,智慧产业和智慧(应用)项目是载体,智慧服务、智慧治理、智慧人文和智慧生活是目标。具体说来,智慧(应用)项目体现在:智慧交通、智能电网、智慧物流、智慧医疗、智慧食品系统、智慧药品系统、智慧环保、智慧水资源管理、智慧气象、智慧企业、智慧银行、智慧政府、智慧家庭、智慧社区、智慧学校、智慧建筑、智能楼宇、智慧油田、智慧农业等诸多方面。

智慧城市的本质

智慧城市是智慧地球的体现形式,是Cyber-City、Digital-City、U-City的延续,也是城市信息化发展到更高阶段的必然产物。但就更深层次而言,智慧地球和智慧城市的理念反应了当代世界体系的一个根本矛盾,就是一个新的、更小的、更平坦的世界与我们对于这个世界的落后管理之间的矛盾,这个矛盾有待于用新的科学理念和高新技术去解决。此外,智慧城市建设将改变我们的生存环境,改变物与物之间、人与物之间的联系方式,也必将深刻地影响和改变人们的工作、生活、娱乐、社交等一切行为方式和运行模式。因此,本质上,智慧城市是一种发展城市的新思维,也是城市治理和社会发展的新模式、新形态。智慧化技术的应用必须与人的行为方式、经济增长方式、社会管理模式和运行机制乃至制度法律的变革和创新相结合。

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