數(shù)字化時(shí)代的智慧城市建設(shè)

■高玉飛/文

數(shù)字化時(shí)代的智慧城市建設(shè)

■高玉飛/文

信息通訊技術(shù)（又稱ICT）的高速騰飛加快了數(shù)字化時(shí)代的到來，信息化、數(shù)字化已成為時(shí)下各行各業(yè)熱議的話題。1983年，阿爾溫·托夫勒在《第三次浪潮》中預(yù)言：“如果說IBM的主機(jī)拉開了信息化革命的大幕，那么大數(shù)據(jù)將是第三次浪潮的華彩樂章”。起初，大數(shù)據(jù)通常用來批量分析處理大量數(shù)據(jù)集和更新互聯(lián)網(wǎng)搜索索引所需，但到后期并不只是用來表達(dá)數(shù)量概念。就目前來看，區(qū)別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，對大數(shù)據(jù)定義還未形成統(tǒng)一共識，但可以肯定的是，大數(shù)據(jù)時(shí)代具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)波及范圍廣、數(shù)據(jù)靈活性強(qiáng)、分辨率高等特點(diǎn)。此外，在數(shù)據(jù)更新上，處理速度快，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)種類多；在數(shù)據(jù)索引上，多為精細(xì)化操作，數(shù)據(jù)是相關(guān)的，不同數(shù)據(jù)集之間存在公共字段；在數(shù)據(jù)靈活性上，具有一定的可拓展性和外延性。眾所周知，大數(shù)據(jù)的來源渠道非常廣泛，其中，以社交互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)和各種傳感器為主要數(shù)據(jù)源。據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心發(fā)布的《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示，截止2014年6月，我國網(wǎng)民規(guī)?？偭窟_(dá)6.32億，網(wǎng)絡(luò)普及率為46.9%，其中手機(jī)網(wǎng)民數(shù)量達(dá)5.57億，使用手機(jī)上網(wǎng)人群比例大幅提升。因此，互聯(lián)網(wǎng)已成為城市發(fā)展的重要平臺和契機(jī)，并不斷影響城市居民行為、科技研發(fā)、企業(yè)運(yùn)營和政府管理等方面，從而產(chǎn)生了如社交網(wǎng)絡(luò)、搜索引擎等反映城市居民行為和空間組織的大量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，如GPS、平板電腦和智能手機(jī)等智能移動(dòng)終端設(shè)備正在大量普及，無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍正在不斷擴(kuò)大，真正的數(shù)字化時(shí)代已經(jīng)來臨。

智慧城市不僅是數(shù)字化城市發(fā)展的高級階段，還是未來城市發(fā)展的必然趨勢。自IBM公司首提智慧城市概念以來，社會各界對此一直十分關(guān)注。目前，歐美和一些亞洲國家城市建設(shè)正在普遍采用綠色技術(shù)和ICT技術(shù)來實(shí)現(xiàn)智慧城市發(fā)展戰(zhàn)略。目前，我國在智慧城市建設(shè)研究上還處于起步階段，數(shù)字化時(shí)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對城市建設(shè)有著重要貢獻(xiàn)，如何抓好這一重要機(jī)遇，是當(dāng)前面臨的重要任務(wù)。鑒于智慧城市建設(shè)理論研究與具體實(shí)踐的差別，本文旨在組建一個(gè)智慧城市建設(shè)的實(shí)踐框架，具體探討智慧城市建設(shè)。

一、智慧城市的理論背景

（一）智慧城市的概念界定

雖然有關(guān)智慧城市的討論在各行業(yè)中反響強(qiáng)烈，但到目前為止對智慧城市的定義卻沒有明確和一致的看法，正如著名科學(xué)家Hollands說到：“智慧城市概念本身就是模糊的、不一致的”。起初其定義源于智能城市、信息城市、數(shù)字城市等，這些概念雖具有某些共同特性，但所包含的范圍卻不同。從國外學(xué)者來看，有的認(rèn)為智慧城市是將城市集體智慧運(yùn)用到IT、社會、商業(yè)和市政等基礎(chǔ)設(shè)施中進(jìn)行連接的城市；有的認(rèn)為智慧城市是智能計(jì)算技術(shù)與城市關(guān)鍵服務(wù)的集合，是城市各系統(tǒng)之間的有機(jī)整合。從國內(nèi)學(xué)者來看，站在不同視角對其概念也有不同闡述，有的認(rèn)為，從本質(zhì)上看，智慧城市是將現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與城市規(guī)劃建設(shè)、管理創(chuàng)新、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)以及各種信息資源相融合的新型城市；有的認(rèn)為，智慧城市是一個(gè)包含制度、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會的城市框架體系，是一種對理想化城市的新思考，在內(nèi)核上是城市化發(fā)展新趨勢的質(zhì)量導(dǎo)向，在形態(tài)上是發(fā)展戰(zhàn)略引領(lǐng)的空間有機(jī)體。還有的認(rèn)為，智慧城市實(shí)際上是運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市管理和運(yùn)營的智慧化，從某種程度上為人們創(chuàng)造出更高品質(zhì)的城市生活。

總之，在解決城市實(shí)際問題上，會產(chǎn)生如公共服務(wù)不均衡、環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等問題，而智慧城市旨在運(yùn)用ICT技術(shù)以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的整合，最終有效實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

（二）智慧城市的主要特征

1.全面透徹的感知

這里全面透徹的感知指超越了射頻識別、數(shù)碼相機(jī)以及各類傳感器的一個(gè)含義。具體來說，是對隨時(shí)隨地可感知、可測量、可捕獲的信息系統(tǒng)和設(shè)備的利用，然后通過新設(shè)備快速獲取相關(guān)公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)和城市交通信息并對其進(jìn)行分析。

2.廣泛互聯(lián)的寬帶

高速寬帶的互聯(lián)互通主要是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通訊工具，將個(gè)人電子設(shè)備與組織信息系統(tǒng)中儲存和收集的分散信息和數(shù)據(jù)相連接，進(jìn)行交互式共享，從而能較好的實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境業(yè)務(wù)狀況，以全局角度分析形勢，通過遠(yuǎn)程多方協(xié)作完成各項(xiàng)工作任務(wù)，其運(yùn)營模式徹底改變了物理世界的運(yùn)作方式。

3.智能融合的應(yīng)用

在處理收集到的復(fù)雜數(shù)據(jù)時(shí)，通常使用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行分析、計(jì)算和匯總。當(dāng)需要分析和整合跨行業(yè)、跨地域的信息數(shù)據(jù)時(shí)，就要運(yùn)用更加全面而系統(tǒng)的方法，將某些特定技術(shù)應(yīng)用到特定場景和特定行業(yè)的解決方案中，真正實(shí)現(xiàn)智能融合應(yīng)用。

4.可持續(xù)的發(fā)展與創(chuàng)新

智慧城市以用戶創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新等為特征，重塑了知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代現(xiàn)代科技以人為本的思想，并對創(chuàng)新用戶角色、大眾力量和應(yīng)用價(jià)值有了重新定義。智慧城市建設(shè)非常注重以人為本、社會協(xié)同和市民參與的開放性創(chuàng)新空間塑造以及個(gè)體獨(dú)特價(jià)值和公共價(jià)值的創(chuàng)造，注重匯聚公眾智慧，從市民具體需求出發(fā)，通過微博、微信等方法和工具不斷強(qiáng)化用戶參與意識，不斷推動(dòng)大眾創(chuàng)新、用戶創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新，用以人為本思想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。

二、數(shù)字化時(shí)代的智慧城市建設(shè)實(shí)踐

任何城市其本身就是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，如今信息化、數(shù)字化時(shí)代的到來和大數(shù)據(jù)的發(fā)展不僅豐富了我們對城市的感知認(rèn)識，也給城市與社會更好互動(dòng)發(fā)展提供了新的機(jī)遇。目前，ICT技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用、城市區(qū)域化和信息化、高速鐵路的不斷形成和發(fā)展以及智慧城市的加快建設(shè)，正在把我們帶入一個(gè)全新的互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)數(shù)字技術(shù)的“流空間”時(shí)代，但是移動(dòng)ICT技術(shù)的發(fā)展增加了城市復(fù)雜性，也使城市內(nèi)部活動(dòng)空間發(fā)生巨大變革。新一代城市建設(shè)理念的創(chuàng)新源于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展。其重大變革主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）建立信息共享平臺，保障城市數(shù)據(jù)開放化

數(shù)據(jù)是一座城市運(yùn)行的基石，要想實(shí)現(xiàn)城市各項(xiàng)資源的整合，需要借助城市中各類數(shù)據(jù)信息，城市數(shù)據(jù)的產(chǎn)生一般是實(shí)時(shí)而且規(guī)模龐大。根據(jù)對倫敦智能公交卡的研究分析可知，全市每天有800萬人次出行，而且這些數(shù)據(jù)是在實(shí)時(shí)不斷產(chǎn)生，通過對這些數(shù)據(jù)觀察研究可更好地對列車進(jìn)行調(diào)度管理，達(dá)到降低交通出行成本、減少能耗、改善服務(wù)和提高城市運(yùn)行效率的目的。還可以通過這些數(shù)據(jù)獲取地方交通出行需求量、出行模式、時(shí)間和頻率，從而提高交通管理部門獲取數(shù)據(jù)的精確度。但在國內(nèi)，城市數(shù)據(jù)還未完全開放。城市數(shù)據(jù)的開放不僅可以提高城市運(yùn)行效率，也能讓更多市民參與城市建設(shè)。倫敦?cái)?shù)據(jù)庫是當(dāng)前世界上首個(gè)開放數(shù)據(jù)資源平臺，公眾可以自由獲取各類數(shù)據(jù)信息，不僅如此，通過訪問公共數(shù)據(jù)平臺不斷形成新的市場，并將吸引更多民眾參與到產(chǎn)品開發(fā)和服務(wù)中，參與到智慧城市的建設(shè)中。

建立城市信息共享平臺首先要考慮的是解決城市問題所必需的優(yōu)先數(shù)據(jù)資源，其中包括數(shù)據(jù)開放指引、開放技術(shù)和通用標(biāo)準(zhǔn)，然后由政府協(xié)調(diào)私營機(jī)構(gòu)開放數(shù)據(jù)信息，通過建立共享平臺聚集各種分散數(shù)據(jù)，并將城市各處的傳感器連接到一個(gè)平臺上。除此之外，建設(shè)智慧城市數(shù)據(jù)共享平臺還需制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和自定義數(shù)據(jù)集，開發(fā)設(shè)計(jì)連接平板電腦和智能手機(jī)的界面，不斷豐富數(shù)據(jù)內(nèi)容。

（二）完善智能交通信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管理動(dòng)態(tài)化

傳統(tǒng)城市中了解路況信息是通過靜態(tài)的傳感器和監(jiān)控器來實(shí)現(xiàn)的，這種方法往往導(dǎo)致覆蓋面有限和成本過高等問題，且具有功能單一、位置固定以及安裝復(fù)雜等特征?；谀壳按髷?shù)據(jù)條件下可以開發(fā)各類檢測和分析交通流量的工具，一種是開放的無線網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)；另一種是電感應(yīng)線圈檢測器。而無線網(wǎng)絡(luò)在市中心分布密集，通過無線網(wǎng)絡(luò)不僅可以計(jì)算網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，還可以準(zhǔn)確記錄每個(gè)設(shè)備獨(dú)有的ID和接入、斷開的時(shí)間點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)將會發(fā)送到城市中央數(shù)據(jù)庫保存，從而可同時(shí)獲取所有汽車的GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)。電感應(yīng)線圈檢測器技術(shù)主要是通過磁場對道路上車輛進(jìn)行感應(yīng)，并在二進(jìn)制狀態(tài)下動(dòng)態(tài)調(diào)整交叉路口交通信號燈優(yōu)先等級，從而實(shí)現(xiàn)對車輛數(shù)的測算。對于城市交通管理部門來說，其職責(zé)就是遠(yuǎn)程控制安裝在全市多個(gè)路口的攝像機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)控全市交通路況，如出現(xiàn)交通事故應(yīng)急響應(yīng)，可根據(jù)數(shù)據(jù)控制中心傳回的坐標(biāo)信息及時(shí)調(diào)整交通燈優(yōu)先事項(xiàng)，有序處理車輛擁堵問題，真正實(shí)現(xiàn)智能交通動(dòng)態(tài)化管理。

（三）融合智能基礎(chǔ)設(shè)施和ICT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息化

當(dāng)前，要解決漏電、設(shè)備維修和用水效率等威脅城市發(fā)展的問題，運(yùn)用ICT技術(shù)獲取城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)已成為一種趨勢。通過建立數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，借助多元化互補(bǔ)的城市網(wǎng)絡(luò)和智能性設(shè)備連接新的智能服務(wù)和設(shè)施平臺，可以加快智慧城市建設(shè)步伐，實(shí)時(shí)監(jiān)控和避免危害城市可持續(xù)發(fā)展的不良問題。建立城市數(shù)據(jù)平臺可以將不同城市服務(wù)聚集到多設(shè)備平臺社區(qū)上，其中各類移動(dòng)終端平臺主要包括Android和IOS應(yīng)用程序。例如，建立一個(gè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理的綜合平臺必須基于Web-GIS（網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)）城市排水管網(wǎng)的管理系統(tǒng)，這樣就可以管理管網(wǎng)設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析、檢測和規(guī)劃任務(wù)，GPRS和城市排水網(wǎng)絡(luò)的融合可以提供一種交互式界面，用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)水力形成模型、管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)檢測和動(dòng)態(tài)分析以及可視化的信息管理模式。這為今后建設(shè)智能基礎(chǔ)設(shè)施提供了新的方向。

（四）利用新型社區(qū)模式，建立智慧社區(qū)

智慧社區(qū)相比于傳統(tǒng)社區(qū)而言，主要包括安全門禁系統(tǒng)、垃圾自動(dòng)分類收集系統(tǒng)、住戶及訪客識別系統(tǒng)和社區(qū)公共空間監(jiān)視系統(tǒng)。建設(shè)智慧社區(qū)首先要改變傳統(tǒng)高能耗高耗材的社區(qū)建筑，建設(shè)智慧樓宇是集現(xiàn)代化通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)為一體的標(biāo)志，也是集合了閥門和傳感器等各類智能新型建筑模式?，F(xiàn)在智慧樓宇發(fā)展趨勢主要呈現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是整合消防系統(tǒng)、樓宇自控和安保系統(tǒng)數(shù)據(jù)為一體進(jìn)行管理；二是集成信息化應(yīng)用系統(tǒng)和樓宇自控、消防設(shè)備系統(tǒng)形成智能大廈管理系統(tǒng)（IBMS）系統(tǒng)。

三、總結(jié)

在數(shù)字化時(shí)代背景下，本文從智慧城市概念和特征出發(fā)，初步探討了城市數(shù)據(jù)開放平臺、智能交通系統(tǒng)、智能基礎(chǔ)設(shè)施和智慧社區(qū)等四個(gè)方面的智慧城市建設(shè)實(shí)踐，為實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)健康發(fā)展做些初步探索。我國在建設(shè)智慧城市的過程中，應(yīng)積極借鑒學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國家建設(shè)智慧城市建設(shè)的有益經(jīng)驗(yàn)。

（作者單位：中共浙江省委黨校）