智慧城市及其技術(shù)要素研究

張琳

摘要：智慧城市區(qū)別于傳統(tǒng)城市顯要的因素在于技術(shù)，這種技術(shù)不是通常意義上的技術(shù)，而是智能技術(shù)。智慧城市以創(chuàng)造一個適合人們生存的自由、全面、充分發(fā)展的生產(chǎn)、生活的城市環(huán)境為目標(biāo)，以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等核心技術(shù)為支撐，發(fā)揮智能化電子政府的作用及新興的5G網(wǎng)絡(luò)為智慧城市中的人們提供更優(yōu)質(zhì)體驗。

關(guān)鍵詞：智慧城市;大數(shù)據(jù);物聯(lián)網(wǎng);云計算;電子政務(wù);5G

傳統(tǒng)的城市是以非農(nóng)業(yè)人口聚集所形成的地域，人口稠密的區(qū)域稱之為城市，其中包括住宅區(qū)、工業(yè)區(qū)、和商業(yè)區(qū)。對于傳統(tǒng)傳統(tǒng)城市，著名城市學(xué)家劉易斯·芒福德這樣談到：“一個城市的基本物質(zhì)方式是作為聚集、交換和貯存的固定場地、牢固蔽身所和永久性設(shè)施……城市從完整意義上來說是一種地理網(wǎng)絡(luò)，一種經(jīng)濟組織，一種制度性進程，一個社會行為的場所……一方面它是日常家庭和經(jīng)濟活動的物質(zhì)框架，另一方面又是為人類文化更有意義行為和更崇高沖動而形成的一種令人關(guān)注的環(huán)境。”智慧城市是當(dāng)今城市建設(shè)與信息化高度結(jié)合的一種高級形態(tài)，IBM自2008年提出智慧地球（Smart Planet）理念，并于2009年進一步指出：智慧城市的建設(shè)是智慧地球建設(shè)的先行軍。楊冰之的《 智慧城市的詞義解讀 》中：有“ smart city ”、“intelligent city”、“smarter city”、“wisdom city”四種關(guān)于智慧城市的釋義，筆者更傾向于第一種和第二種的結(jié)合：信息技術(shù)以及對規(guī)律和人本思想的把握，進而形成更加迅捷的城市，更加智能的城市，讓人們生活更美好的城市。智慧城市旨在“智能地感知、分析和集成城市所轄的環(huán)境、資源、基礎(chǔ)設(shè)施、公共安全、城市服務(wù)、公益事業(yè)、公民、企業(yè)和其他社會組織的運行狀況，以及它們對政府智能的需求，并做出相應(yīng)的政府行為。其目的在于形成城市系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的良性循環(huán)，”。智慧城市建設(shè)中秉承的人本理念，是一切科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，基礎(chǔ)設(shè)施的完善，政府職能的整合和高效之理想預(yù)期及最終目標(biāo)。受益于智慧城市中的人們對美好生活的需求，更大的程度上得到了滿足。

“信息技術(shù)的高速發(fā)展帶來了全球普遍的信息化浪潮。世界各國和政府組織都不約而同地提出了一欄互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)來改變城市未來發(fā)展的藍(lán)圖計劃。美國率先提出了國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（National Information Infrastructure）和全球信息基礎(chǔ)設(shè)施（Global Information Infrastructure）計劃”;歐盟緊隨其后，在2007年之后的五年間，加大為科技研發(fā)的資金投入，累積達(dá)到20億歐元。諸多國家和地區(qū)已經(jīng)爭相提出了建設(shè)智慧城市、制定智慧城市的發(fā)展規(guī)劃。上海在第41屆世界博覽會上，提出了“智慧上?！薄俺鞘校屔罡篮谩保˙etter City，Better Life）的理念，展現(xiàn)“城市多元文化的融合;城市經(jīng)濟的繁榮;城市科技的創(chuàng)新;城市社區(qū)的重塑;城市和鄉(xiāng)村的互動”等方面，集中體現(xiàn)了我國建設(shè)智慧城市的定位和特色。

智慧城市建設(shè)與科學(xué)技術(shù)間關(guān)系的探索，“是從技術(shù)進步與經(jīng)濟社會發(fā)展歷史演進的角度入手，研究的主要問題是技術(shù)進步對經(jīng)濟增長的影響、技術(shù)進步與城市發(fā)展的關(guān)系以及技術(shù)對社會發(fā)展的影響。……技術(shù)創(chuàng)新的浪潮帶來發(fā)展方式的轉(zhuǎn)換，從而導(dǎo)致社會發(fā)展和城市發(fā)展特征及結(jié)構(gòu)的變化?！祟惿鐣夹g(shù)、經(jīng)濟、城市發(fā)展的歷史表明，技術(shù)變化決定了經(jīng)濟發(fā)展的‘長波或循環(huán)，進而決定了城市的發(fā)展階段?！辈剂_特其等學(xué)者則“從技術(shù)上變化的歷史進程入手，分析技術(shù)凡是和發(fā)展方式對城市社會經(jīng)濟生活的影響，分析技術(shù)變化對經(jīng)濟活動空間相互作用的影響。他們認(rèn)為信息技術(shù)是信息革命的核心，信息技術(shù)廣泛地應(yīng)用于經(jīng)濟活動和社會生活的各個方面，直接或間接地引起人們生活方式、生活質(zhì)量、價值觀等方面的變化?！睂W(xué)者Nicos Komninos 對智慧城市建設(shè)的基本條件問題進行了研究?！八J(rèn)為智慧城市是指具有較高的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的地區(qū)，其建設(shè)是基于該地區(qū)居民的創(chuàng)造力、知識創(chuàng)造制度以及為通信和知識管理服務(wù)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施之上的”。智慧城市是由高新技術(shù)出現(xiàn)引發(fā)的新概念。新一代信息技術(shù)是智慧城市得以實現(xiàn)的前提，尤其是在智慧城市建設(shè)的初期，更是對技術(shù)有著高度的依賴。為此，中國學(xué)者在有關(guān)智慧城市建設(shè)的技術(shù)條件方面的研究著作和論文大多用相當(dāng)比例的篇幅介紹新一代信息技術(shù)的內(nèi)容。如《智慧城市——技術(shù)推動和諧》一書中作者吳勝武、閆國慶將智慧城市建設(shè)主要技術(shù)分為：網(wǎng)路技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)挖掘、遙感技術(shù)與監(jiān)測系統(tǒng)、可視化與虛擬實現(xiàn)技術(shù)等。

智慧城市區(qū)別于傳統(tǒng)城市顯要的因素在于技術(shù)，這種技術(shù)不是通常意義上的技術(shù)，而是智能技術(shù)。從字面意義理解，所謂“智慧”體現(xiàn)在“對于事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力”。移植這一理解，“城市也應(yīng)具備此種迅速、靈活理解和處理城市問題的能力。”因此“智慧城市”中的“智慧”是實實在在的將智慧與智能逐步的應(yīng)用于世界、融入城市生活并根本性的改變著城市。“在城市全面數(shù)字化基礎(chǔ)上建立的可觀、可測量、可感知、可分析、可控制的智能化城市管理與運營機制”，被廣泛的應(yīng)用和被需要于主體人們的工作、學(xué)習(xí)、生活、生產(chǎn)、消費等各方面、各領(lǐng)域之中智慧城市以創(chuàng)造一個適合人們生存的自由、全面、充分發(fā)展的城市環(huán)境為目標(biāo)，集聚了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算三大部分核心技術(shù)。

數(shù)據(jù)是一切科學(xué)技術(shù)的前提，海量數(shù)據(jù)的存儲分析、管理應(yīng)用，為技術(shù)的研發(fā)提供空間與可能。大數(shù)據(jù)一方面由于數(shù)據(jù)數(shù)量的巨大，但其內(nèi)涵并非數(shù)量能夠解釋的?！按髷?shù)據(jù)并非一個確切的概念……數(shù)據(jù)的聚集導(dǎo)致了新的處理技術(shù)的誕生。例如谷歌的MapReduce 和開源Hadoop平臺（最初源于雅虎）這些技術(shù)使得人們可以處理的數(shù)據(jù)量大大增加。更重要的是，這些數(shù)據(jù)不再需要用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表格來整齊地排列”大數(shù)據(jù)也是一種技術(shù)形式，需要基本的技術(shù)載體，大數(shù)據(jù)包含具體步驟為占有數(shù)據(jù)——整合數(shù)據(jù)——分析數(shù)據(jù)——研究創(chuàng)新——指導(dǎo)實踐。在web2.0的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之下，社交共享網(wǎng)絡(luò)的自媒體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，讓個人的數(shù)據(jù)能力越發(fā)凸顯。個人的網(wǎng)絡(luò)行為增加了大數(shù)據(jù)的存儲，豐富了其數(shù)據(jù)內(nèi)容。這也是智慧城市得以發(fā)展的重要動因。其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)某種程度上來說是一種智慧技術(shù)，“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是系列技術(shù)的組合，但以傳感技術(shù)為基礎(chǔ)?！锫?lián)網(wǎng)就是傳感網(wǎng)技術(shù)在物與物、物與人之間的應(yīng)用?！痹谖锫?lián)網(wǎng)中物品信息的交換建立在將物品與網(wǎng)絡(luò)連接起來的基礎(chǔ)之上，“實現(xiàn)人與人、人與機器，機器與機器的互聯(lián)互通，充分發(fā)揮人與機器的各自的優(yōu)點”，實現(xiàn)人對機器的利用，充分實現(xiàn)實體的價值也是智慧城市的重要標(biāo)志之一。再次，作為一種新型的運算模式，云計算迅速興起?！癎artner 早在2011年1月發(fā)布的IT行業(yè)十大戰(zhàn)略技術(shù)報告中就將云計算技術(shù)列為十大戰(zhàn)略技術(shù)之首?！彼菍⒁颜加姓系拇髷?shù)據(jù)在虛擬的情境之下進行計算分析，智慧城市中云計算的應(yīng)用則達(dá)到了一個更高級的階段，新編程框架MapReduce等等模型化簡了海量數(shù)據(jù)的處理，更加便利的模擬人類的智慧思考并相對迅速的得出客觀性的結(jié)論，從而降低人類的腦力勞動。和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一樣，云計算也正處在一個日趨完善的階段，其安全性、成本消耗程度、可操作性等方面，仍需要深入的探索和研究。

如今高速運行的5G網(wǎng)絡(luò)也在影響著智慧城市的建設(shè)的進程，5G網(wǎng)絡(luò)是第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，其峰值理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)1Gb，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍。中央將5G列為2019經(jīng)濟工作重點任務(wù)，正因為認(rèn)識到了5G不僅是網(wǎng)絡(luò)，更是社會進步的催化劑。5G網(wǎng)絡(luò)加速了行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，續(xù)寫移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式，加速AI、AR/VR、機器人等新技術(shù)規(guī)模的商用，個人生活數(shù)字化體驗極速提升，全社會會數(shù)字化加快，實現(xiàn)工業(yè)4.0與人個性化的鏈接，加快了數(shù)字化社會的到來，開啟了更加智能的生活之旅。智慧化的電子政務(wù)信息資源是智慧城市戰(zhàn)略目標(biāo)的重要保障，智慧城市環(huán)境下必須要確保信息資源內(nèi)容具有較大的覆蓋面，電子政務(wù)根據(jù)城市發(fā)展的實際需求，制定各行業(yè)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和平臺協(xié)議，打破傳統(tǒng)城市發(fā)展中的信息孤島、數(shù)字鴻溝遍及的現(xiàn)象，讓各行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，齊心協(xié)力奔向同一個目標(biāo)。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G網(wǎng)絡(luò)等多項技術(shù)的融合與電子政務(wù)的發(fā)展，讓城市朝著更加智慧的方向發(fā)展。

以美國為例，美國較早就把高新技術(shù)普遍應(yīng)用于城市建設(shè)各個領(lǐng)域，在互聯(lián)網(wǎng)的有力支持下，利用蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大力發(fā)展經(jīng)濟、運輸、醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)，將技術(shù)發(fā)展設(shè)定為城市發(fā)展進程中的重要方面。在大數(shù)據(jù)的背景之下通過技術(shù)的應(yīng)用，為城市居民提供了智能化服務(wù)。如智慧交通方面，通過綜合天氣、車流量、路況等等方面形成出行方案，交通部門通過數(shù)據(jù)資料的占有和云計算的分析，迅速形成有效的調(diào)度與指揮，靈活便利解決出行問題。在智慧管理與服務(wù)方面，通過相關(guān)智能系統(tǒng)及時掌握市民需求情況的掌握，通過智能系統(tǒng)加強溝通、強化政府部門決策的透明化，以提高政府管理服務(wù)能力和公信力。在智慧經(jīng)濟發(fā)展方面，將物聯(lián)網(wǎng)的最大范圍進行應(yīng)用，掌握客戶需求信息，實現(xiàn)資金和產(chǎn)品的靈活調(diào)動，使大數(shù)據(jù)成為經(jīng)濟發(fā)展的決定性因素。我國同樣非常重視智慧城市建設(shè)，根據(jù)德勒研究最新發(fā)布的《超級智慧城市報告》數(shù)據(jù)顯示，截至2017年底，我國在建的智慧城市已經(jīng)打到500余個，近乎占全球總數(shù)的一半。目前我國成為世界上智慧城市最多，進程較快的國家。國務(wù)院在2014年印發(fā)了《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020）》文件明確強調(diào)，將智慧城市作為提高城市可持續(xù)發(fā)展能力的重要手段和途徑。同年8月國家發(fā)改委起草的《關(guān)于促進智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》標(biāo)志智慧城市正式納入國家建設(shè)體系。習(xí)近平總書記在上?？疾鞎r強調(diào)：“城市治理是國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，要注重在科學(xué)化、精細(xì)化、智能化上下功夫，要善于運用現(xiàn)代科技手段實現(xiàn)智能化”?；ヂ?lián)網(wǎng)BAT等企業(yè)發(fā)揮了巨大的作用。以百度為例：在2018百度世界大會上，李彥宏展現(xiàn)了百度對智能交通的理解和規(guī)劃，依托百度大腦、大數(shù)據(jù)、智能云、智能百度地圖、百度無人駕駛以及車路協(xié)同解決方案等技術(shù)手段，能實現(xiàn)動態(tài)路徑優(yōu)化，提供最優(yōu)出行方案，同時能采集路面狀況信息并反饋到交通管理中心，與其他車輛共享路面信息;緩解日益惡劣的氣候狀況，通過“風(fēng)云四號”衛(wèi)星及“數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)”監(jiān)測各個城市局部天氣及空氣質(zhì)量情況以便做出及時的反應(yīng);智能醫(yī)療，智能設(shè)備及時關(guān)注個人健康，對身體不便的老人進行遠(yuǎn)程關(guān)注，開通便捷的就醫(yī)方式，緊急情況之下及時就醫(yī)等等。

海德格爾曾把現(xiàn)代的人看作是無家可歸的人，但在智慧城市的建設(shè)過程中，通過各種高新技術(shù)的應(yīng)用，智能、便捷的生活，讓人們有了在工作之余可以更加自主的分配時間和空間，有更多閑暇的時光享受生活，自由而充分的培養(yǎng)自己的全面發(fā)展的能力，這是智慧城市人本思想的重要表現(xiàn)。

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