本文摘要：各城市需進一步落實國家新型城鎮化規劃，提高城市精細管理與精準治理能力，建設富有中國特色、體現新型政策機制和創新發展模式的新型智慧城市，推動城市經濟高質量發展。 隨著城鎮化的不斷發展，我國城市人口持續增加，城市資源承載能力與城市人口不能匹配，
各城市需進一步落實國家新型城鎮化規劃，提高城市精細管理與精準治理能力，建設富有中國特色、體現新型政策機制和創新發展模式的新型智慧城市，推動城市經濟高質量發展。
隨著城鎮化的不斷發展，我國城市人口持續增加，城市資源承載能力與城市人口不能匹配，資源緊缺、交通擁堵、城市垃圾增多、環境污染加重等“城市病”日益凸顯，給城市規劃、建設、管理和發展帶來巨大的挑戰和壓力。與此同時，互聯網、物聯網、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術的快速發展和廣泛應用，給城市建設和發展帶來了新的契機。于是，智慧城市應運而生。
2008 年11 月，IBM 率先提出了“智慧城市”的概念，“能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能的響應，為人類創造更美好的城市生活。”智慧城市能實現對城市的精細化和智能化管理，從而減少資源消耗，降低環境污染，緩解交通擁堵，消除安全隱患，促進城市功能和品質提升，最終實現城市經濟的可持續發展，真正做到“城市讓人們生活更美好”。
一、智慧城市在中國的發展歷程及成效
城鎮化進程對城市經濟、資源利用、生活質量、時間成本、可持續發展等帶來不同程度的影響，而隨著城鎮化以及人口的不斷增加，全球各地城市管理者面臨日益嚴峻的挑戰。如人口挑戰(截至2018 年末，中國總人口數接近14 億，其中城市人口達到8.31 億 )、交通擁堵、通信、健康、城市垃圾、污染等問題突出，為了應對城鎮化所帶來的挑戰，智慧城市呼之欲出。
(一)智慧城市的特點與目標
智慧城市建設涉及城市生活的各個領域，如智慧經濟、智慧交通、智慧醫療、智慧安防、智慧環保等。智慧城市的起點是現代信息技術發展下的網絡化和數字化，最終目的是將其上升到整合、集群、協同管理的高度，與綠色可持續發展相結合，構建宜居的城市環境。
新型智慧城市有以下特點：1. 開放、共建、共享。政府開放數據、開放智慧城市規劃，能夠讓公眾深入了解政府的整體規劃并發表意見，形成社會共識。2. 服務均等化。以往的智慧城市建設所提供的服務更多地著眼于擁有高信息技能的用戶，新型智慧城市則盡力消除信息鴻溝，幫助信息技能較低的弱勢群體享受公共服務。3. 城市特色化。智慧城市建設源于大城市，因此中小城市信息化建設不能全盤復制。新型智慧城市建設將推動城市特色化建設，通過建立特色化小鎮等特色項目推動區域經濟多樣化發展。
智慧城市是城市數字化向智慧化發展的必然要求，是解決城市發展困境的最佳途徑。新型智慧城市的發展目標主要有：1. 提升市民生活品質。構建智慧民生服務體系，實現醫療健康、就業、公共安全、教育等智慧民生服務信息的數據開放、共享與融合。2. 提升城市治理效率。發揮信息數據在城市管理中的作用，利用信息化技術推動城市治理體系的現代化，構建統一的城市數據平臺。3. 數據開放與融合。構建政務信息數據資源共享平臺，打破教育、交通、經濟等各個領域的數據障礙，實現數據互聯互通。4. 發展綠色經濟。構建可持續的綠色生態發展體系，實現環境保護、能源管理等領域與經濟的協調發展。5. 提升網絡安全。政務外網、公共互聯網、物聯網等網絡之間互聯，利用新技術保證信息與數據傳遞的安全。
(二)中國智慧城市的發展歷程
近年來，中國很多城市先后開展了智慧城市試點工作，呈現出良好的發展態勢，有效地改善了公共服務水平，提升了管理能力，促進了城市經濟發展，其中上海、杭州、北京三個城市的智慧城市實踐落地應用最佳。我國智慧城市發展歷程見表。
(三)中國智慧城市建設成效顯著
智慧城市以物聯網、云計算、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術為基礎，通過感知、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，對城市服務、公共安全、環保、民生、工商業活動在內的各種需求做出智能響應，實現城市規劃管理信息化、基礎設施智能化、公共服務便捷化。目前，我國智慧城市的發展在政策環境、基礎設施、應用體系三個方面取得顯著成效。
1. 國家政策陸續出臺，引領智慧城市發展
自2011 年以來，國家高度重視信息化與智慧城市建設，從中央各主管部委到行業、省市，多點、多層次的智慧城市規劃及政策陸續出臺，為我國智慧城市創造了良好的發展環境。這些政策措施從宏觀政策引導、頂層設計、應用行業指南、扶持資金支持等層面形成了對智慧城市發展的強大政策推動力，各地政府緊抓發展機遇，發布相關政策文件，統籌謀劃城市信息化和智慧城市建設。
2. 基礎設施不斷完善，支撐智慧城市建設
基礎設施是智慧城市的核心，是支撐智慧城市健康運轉的生命線和可持續發展的基石，其建設水平直接決定了智慧城市的發展前景。我國支撐智慧城市建設的基礎設施主要包括以下三個方面。
首先，不斷發展互聯網和通信技術，提高城市信息基礎設施水平。近幾年，中國移動寬帶用戶使用4G 網絡訪問速率明顯提升，5G 技術也取得重大突破，將進一步加速“寬帶中國”建設，加快信息化與工業化深度融合，從而有利于經濟發展方式的轉變。
其次，不斷突破遙感衛星與導航技術，拓寬城市信息獲取途徑。遙感技術和導航技術是智慧城市建設的關鍵技術之一，中國衛星遙感獲取數據技術不斷成熟，中國衛星導航定位服務技術不斷進步，為智慧城市的建設插上了翅膀。
最后，不斷完善大數據平臺建設，提升城市信息處理能力。隨著城市物聯網的完善以及網絡信息的增加，大量用戶生成的內容、音頻、文本、視頻、圖片等非結構性數據成為大數據的主體，大數據平臺促進數據的共享、開放和交換，有利于推進簡政放權、創新政府治理方式、優化市場服務并加強市場監管。
3. 應用體系不斷拓展，彰顯智慧城市作用
在政策支持和信息基礎設施支撐下，新型智慧城市應用體系不斷拓展，應用場景日益豐富。智慧應用已涵蓋智慧政務、智慧安防、智慧交通、智慧社區、智慧商務、智慧旅游、智慧環保、智慧能源、智慧醫療、智慧養老等城市規劃、建設、管理、運維等領域。目前需求最高、落地最快、技術與服務相對成熟的三大領域是智慧政務、智慧交通、智慧社區。
第一，打造智慧政務，提升政府管理服務能力。大數據信息平臺和智能化設備的建設和應用，提高了城市協同發展和城市管理質量，促進了新型電子政務組織即智慧政務的快速發展。在新型智慧城市的規劃與建設中，智慧政務是搞好智慧城市建設的關鍵因素。通過利用物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術，強化信息獲取自動化、監督管理精細化、業務職能協同化、服務手段多樣化、輔助決策智能化、執法手段人性化，最終實現政務數字化、精細化、智能化、便民化。
第二，構建智慧交通，打通城市命脈。交通是一個城市的核心動脈, 也是智慧城市建設的重要組成部分。智慧交通作為一種新的服務體系，是在交通領域充分運用物聯網、空間感知、云計算、移動互聯網等新一代信息技術，對交通管理、交通運輸、公眾出行等交通領域全方面以及交通建設管理全過程進行管控支撐，使交通系統在區域、城市甚至更大的空間范圍具備感知、互聯、分析、預測、控制等能力，從而充分保障交通安全、發揮交通基礎設施效能、提升交通系統運行效率和管理水平，為通暢的公眾出行和可持續的經濟發展服務。
第三，建設智慧社區，滿足居民對美好生活的需求。社區是城市的“細胞”，智慧社區作為智慧城市的重要組成部分，是社區管理的一種新模式和新形態，其以社區居民為服務核心，利用物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息通信技術的集成應用為居民提供安全、高效、舒適、便捷的居住環境，全面滿足居民的生活和發展需求。智慧社區涵蓋社區內部和社區周邊的各項服務，社區內主要包括智慧家庭、智慧物業、智慧照明、智慧安防、智慧停車等基礎設施服務，社區周邊主要包含智慧養老、智慧醫療、智慧教育、智慧零售、智慧金融、智慧家政、智慧能源等民生服務。
二、中國智慧城市建設面臨的挑戰及對策
(一)主要挑戰
智慧城市建設如火如荼，但也面臨一些挑戰，集中體現在：缺乏長期有效規劃、信息孤島、缺乏統一的標準體系、缺乏合適的投資運營模式等。
1. 戰略目標不明確，缺乏總體規劃。以往的智慧城市戰略規劃層次混亂，缺乏長期總體發展藍圖。不同的城市部門由于對智慧城市理解不同，在建設規劃上各不相同，導致出現智慧城市建設水平和進度參差不齊、各部門各自為政等問題。具體體現在：一方面頂層設計存在各領域割裂、技術與功能分離情況，城市發展缺乏可持續性與前瞻性;另一方面，技術架構、新技術應用與商業模式沒有總體戰略設計以及彼此協調，甚至有些地區未考慮本地區的優勢與劣勢直接套用國際或企業提供的智慧城市解決方案;此外，智慧城市建設主要由政府推動，企業與公眾尚未深入參與，因而無法針對當地企業、民眾需求制定具有針對性的戰略規劃。
2. 數據信息孤島，各部門IT 系統沒有互聯互通。龐大的人口數量以及廣泛的互聯網基礎設施產生海量數據，但各個領域對數據的管理仍處于割裂狀態。數據“孤島”現象產生的原因在于：一是傳統IT 系統由不同廠家實施，而系統協議、標準鏈接當時不統一，不同系統之間數據難以聯通;二是政府部門、事業單位擁有大量數據但由于體制原因難以打破各部門、單位之間的壁壘，缺乏數據融合的商業化路徑，數據難以實現共享，各系統尚未實現跨領域融合。
3. 缺少資金，缺乏完善的運營模式及管理機制。由于智慧城市的建設需要各領域進行數據資源共享和協作，特別是政府以及各事業單位之間。例如在醫療領域，單憑企業無法推進各大醫院的醫療數字化，即便各個醫院已經實現醫療數字化，說服醫院將醫療數據向企業共享也存在較高難度。因此，早期智慧城市的建設以政府獨資為主，企業未深入參與智慧城市建設，從而導致政府承擔建設費用，財政壓力大。
4. 信息安全缺失，法律法規不健全。用戶、應用程序、數據事務之間連接不斷增加，網絡安全風險日益提高。由于智慧城市中的云端化數據存儲，易導致數據安全風險呈現集合效應，一旦發生數據泄露事件，其影響都將超越技術范疇和城市的邊界，對經濟、政治和社會等領域產生重大深遠影響。而智慧城市建設初期，尚未出臺完善的法律法規來監管信息安全問題。當前數據安全防御為被動型防御(事后防御)，在發生安全問題或發現安全漏洞后在系統中升級病毒庫并對漏洞進行修補。例如安全軟件定期提示升級病毒庫，操作系統進行升級修補系統漏洞等。
(二)應對策略
針對我國在智慧城市建設過程中面臨的挑戰，可以從以下幾個方面采取應對措施。
1. 進行自上而下的總體戰略規劃，同時也要因地制宜。智慧城市需進行自上而下的有效總體戰略規劃，頂層戰略規劃確保在實踐過程中能夠避免混亂無序。自上而下層次分明的架構包括建設資源、管理對象、支撐技術、保障政策與制度、必要的運營管理組織架構等。在設計總體戰略時需要思考戰略目標、領導能力、成功要素以及潛在風險等因素。
同時，必須結合城市本身的特色、資源等多重因素，根據城市實際具備的基礎和條件，打造具有城市特色的建設方案。隨著政府對于智慧城市建設認識的加深，根據自身優勢因地制宜的建設方式將成主流。例如，上海市的智慧城市規劃關鍵點在于互聯網與經濟社會融合，將互聯網與生活場景結合以擴展互聯網應用，使居民享有更加便捷的日常生活。而寧波的經濟發展落后于上海，但宜居指數卻更高，因此寧波以“宜居”為建設中心，借助旅游、人文等產業經濟打造宜居城市。
2. 智慧城市平臺要打破數據孤立，實現數據聯通。當前智慧城市建設中各領域數據割裂，隨著技術與政策推進，未來數據孤立將打破，各領域數據實現融合。統一的數據標準與管理以及技術進步能夠將多種傳感器集中于一個設備，都將有益于智慧城市平臺實現數據的互聯互通，從而使數據創造真正的價值。
企業通過提供技術支持推動智慧城市建設中政府部門數據的融合與存儲。一方面，大數據、云計算、人工智能等技術的成熟為數據融合與存儲提供了技術基礎。另一方面，政府大力推進智慧城市建設，利用政策力量推動各領域數據融合。在未來智慧城市中，所有系統之間均可實現數據聯通，并能將數據上傳存儲至云端。開放數據將打破數據孤島且數據之間將產生協同效應，打造智能化系統生態圈。
3. 以政府獨資模式為主轉向多種運營模式并存。早期的智慧城市建設以政府獨資模式為主，智慧城市不能局限于某些模式。相較于企業來說，政府缺乏對具體項目的運營管理經驗、專業人才等資源。同時，政府將面臨較大的資金壓力，而企業的參與則會減輕政府的財政壓力。因此，各級政府可以通過頒布規劃政策為企業參與創造良好的環境，鼓勵企業進一步參與。隨著企業的深入參與，未來智慧城市建設將呈現多種模式并存的局面。
同時，智慧城市不能缺少政府、實施企業以及公眾三方，需通過共同合作推動智慧城市建設的深入發展。隨著合作的深入，各自的參與程度也將發生變化。如政府將從主導者轉變為引導企業建設;企業則從參與者轉變為主要的推動者，承擔大部分項目;公眾的參與度也通過完善參與機制而得到提升。
4. 智慧城市應借助新技術，主動應對數據安全風險。智慧城市的建設依托于物聯網、云計算、大數據、人工智能等新技術的使用，數據安全是重中之重，需要建立健全信息網絡安全保障機制與技術體系，保證新型智慧城市安全穩定運行。
隨著人工智能等新一代信息技術在安全領域的應用，數據安全防御將從被動型防御轉變為更高效、迅速的主動型防御，并對安全防御技術與管理進行持續性監管。例如，在殺毒領域中，利用深度學習技術自動構建惡意代碼識別特征，而非在病毒蔓延后升級病毒庫;在反欺詐領域，利用機器學習對網頁進行檢測實現對欺詐網站的提前識別，而非在發生欺詐事件后關閉非法網站，并通過及時提升安全防御技術與管理方式對后續結果進行持續跟蹤。
三、中國智慧城市的發展方向
新一代信息技術的應用為智慧城市發展帶來了新的契機，為人們對美好生活的追求提供了無限可能。截至2018 年6 月，我國超過500座城市明確提出構建智慧城市的相關方案。各城市將進一步落實國家新型城鎮化規劃，提高城市精細管理與精準治理能力，建設富有中國特色、體現新型政策機制和創新發展模式的新型智慧城市，推動城市經濟高質量發展。
在未來，傳統的智慧城市將朝著新型智慧城市方向發展，城市將更加融合與一體化，相互融合協作，實現價值最大化。對比傳統的智慧城市，新型智慧城市將涵蓋智能經濟、智能出行、智能生活、智能環境、智能安全、智能教育六大領域，更好地利用人工智能與大數據，更加依賴于智能決策，減少人工干預，在不同領域更開放、更融合。
(一)智能經濟
政府可利用顛覆式技術與數據革新價值鏈各部分，包括問題識別、政策制定、政策落實及后續反饋這一完整政策實施過程。同時，先進的技術可幫助城市精簡審批服務流程，例如批準與發放許可。數字化與大數據分析能夠幫助城市管理者提升追蹤績效與結果的能力。
(二)智能出行
在交通出行方面，自動駕駛和共享出行并存，最終與智能交通管控與停車系統融合，達到出行自動化。共享出行、自動駕駛、動態定價、物聯網、高級分析能夠使人與物的移動更快、更安全、更經濟、更環保。同時，智能出行將帶動交通運輸相關產業轉型升級，提升城市資源配置優化能力、公共決策能力、行業管理能力、公眾服務能力等。
(三)智能生活
智能生活主要指通過智能建筑、醫療創新推動社區聯通，利用數據去監控和加強社會活動，城市可以提升生活質量與可持續性。通過高速網絡將家庭與辦公室相連接，無所不在的傳感器將更好地提升居住與工作質量，生活與工作更加智能化。此外，智能健康數據成為重要的醫療資源，醫院信息化與個人智能終端獲取的個人健康數據通過云平臺進行互聯互通，共享數據在醫療領域發揮價值，各方可據此為用戶提供個人定制化健康服務。
(四)智能環境
智能環境體系包括智能水系統、智能垃圾系統、智能能源系統。大數據成為智能環境體系構建的重要技術支撐，打破原有智能界限，促使各部門統一協作，共享數據。智能環境體系構建處于發展初期，政府部門將成為主要力量，利用大數據分析由公眾產生的數據來源成為環境管理的重要手段。政府環保網站、新型社交媒體等入口將成為智能環境體系的重要組成部分，與直接接入企業的監管系統形成合力。例如，傳感器可以檢測泄露以節約自然資源，若能源的需求(或價格)上升時，設備(如洗衣機)能夠暫停運行。利用行為經濟與游戲機制鼓勵積極利用能源。
(五)智能安全
完善的智能安防體系也是智慧城市不可或缺的基石，未來安防系統將整合所有資源，形成一個一體化的監控網絡，同時實現各部門之間資源的共享，實時預判以及應對各類突發事件，形成自動感應、自動適應及自動判斷的城市安防系統。例如，無人機、可穿戴計算、人臉識別、可預測視頻幫助執法部門打擊犯罪、保護公共安全。未來智能安全范圍涵蓋治安、交通管理、消防、刑偵城市應急、智能交通、綠色建筑、政務督察、環境監測、應急指揮、災害控制等。
(六)智能教育
在智慧城市里，教育將完成數字化轉變，大量數字設備被應用，學習朝著智能自適應、公開化與個性化方向發展，并且能夠伴隨著學習者終身學習。虛擬學習、數字化與增強現實改變了學習方式，非捆綁式、個性化與混合式教育更能被接受并被豐富的數據和分析所放大。教育的焦點將從課堂數字化內容轉變為現實經驗學習。因此，未來教育行業將持續被新科技所革新，將重構學習中各方主體聯動關系，提升教育效率和教育規模化程度。
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