智慧城市建設探索

徐火軍

(黃岡職業技術學院，湖北黃岡438002)

近年來，世界城市發展掀起新潮流，全球許多城市都制定了智慧城市建設規劃。“智慧城市”已成為城市發展的前沿科學。隨著世界大部分人口紛紛涌入城市，涉及城市發展及市民生活的水、電、氣、通訊、交通等基礎系統越來越不堪重負。而且中國社會管理還沒有全面實現綜合化、電子化、網絡化。銀行、稅務、海關等部門的業務管理已經基本實現電子化、網絡化。但各家銀行都發行自己的銀行卡，城市公用事業也分別發行只適用于單一功能的電子卡，卡多且不安全。同時，有許許多多的社會管理又沒有實現一卡通，給人民生活帶來諸多不便，也給政府管理帶來諸多不便。戶籍管理被賦予了太多的內涵，使中國社會在傳統管理與現代管理之間掙扎。最近，又有關于沒有享受到城市居民統一待遇者要求退還個人所得稅的議論，促使筆者產生以下“智慧城市”、“電子中國”的想法。現代電子信息技術在“智慧城市”構建中如何應用？如何促進“智慧城市”建設發展？

一、智慧城市內涵與特征

(一)什么是“智慧城市”

智慧城市應該是人與物的智慧連接，形成良好的產業與生活環境。智慧城市建設不是一個以硬件基礎設施建設為主的城市改造工程，而是城市系統重新再造過程，包括更新城市發展理念、轉變城市發展方式、提高城市綜合功能。智慧城市建設，不僅是促進新一代資訊技術成長的重要發展契機，更可能因此帶動一批具有廣闊市場前景、資源消耗低、產業帶動大、就業機會多、綜合效益好的產業發展，包括智慧交通、智慧醫療、智慧銀行、智慧電網、智慧政府、智慧農業、智慧環保等，都可能成為對國民經濟和社會發展具有關鍵影響的新興產業。

(二)智慧城市的特征

智慧城市區別于傳統城市的特殊的個體性特征主要表現為以下四個方面：一是全面物聯。用智能傳感設備將城市公共設施物聯成網．對城市運行的核心系統實時觀測；二是充分整合，是物聯網與互聯網系統完全連接和融合；三是激勵創新。鼓勵政府、企業和個人在智慧基礎設施JE進行科技和業務的創新應用，為城市提供源源不斷的發展動力；四是協同運作。讓城市里的各個關鍵系統和參與者基于智慧的基礎設施進行和諧高效的運作。達成城市運行最佳狀態。智慧城市與傳統城市顯著區別在于城市的運行和管理高度智能化。智慧城市由于把物聯網和互聯網等最先進的信息技術廣泛應用在各行各業，從而使得其與傳統城市相比變得更扁平、更智能。而且在這樣一種城市中物一物相連，這種相連已不需要人這個中介了。在這種物一物相連的城市中，交通擁堵、環境污染、資源緊張等威脅人類生存的問題也會解決。由此，智慧城市的發展戰略在目前我國城市化快速發展進程中必將會成為一個明智而智慧的選擇。

二、智慧城市理念對未來城市發展的重要影響分析

智慧城市理念對城市未來發展影響是多方面的，主要體現在四大方面：一是城市管理。通過智慧化管理，全面提高城市的綜合管理效率；二是發展戰略性新興產業。構建智慧城市的物聯網、互聯網、無線網絡、衛星定位、云計算、軟件設計等技術將迎來新一輪的大發展，特別是物聯網產業；三是引發科技創新潮流；四是提供更美好的城市生活。

(一)有利于提升城市運行效率

以“智能+互聯+協同”為特征的智慧城市理念，是在已有的“數字城市”建設豐富實踐經驗的基礎上，進一步推進物聯網等先進信息技術應用，與全新城市運營理念融合，以更快、更好地實現城市政府從管理到服務、從治理到運營、從零碎分割的局部應用到協同一體的平臺服務的三大跨越。智慧城市通過更深入的智能化、更全面的互聯互通、更有效的交換共享、更協作的關聯應用，實現現代城市運作更安全、更高效、更便捷、更綠色的和諧目標。智慧城市在建設思路上，要充分發揮政府的主導與協調作用，以確保智慧城市建設的健康有序發展，讓信息成為運營城市的新資源，為城市的未來戰略投資，實現信息技術與城市運作的有機融合。為城市培育新的服務業增長點，最終幫助城市管理、城市服務、城市運營中各參與主體實現多贏。

(二)有利于催生大規模新興產業

智慧城市建設離不開物聯網、云計算等技術的支持，而物聯網涉及的技術是一個大集成，將帶動大規模產業鏈的形成(見表1)，包括物聯網設備與終端制造業、物聯網網絡服務業、物聯網基礎設施服務業、物聯網基礎支撐產業、物聯網軟件開發與應用集成服務業和物聯網應用服務業。物聯網產業鏈與當前的通信網絡產業鏈相似，最大的不同在于物聯網產業鏈上游增加了RFID和傳感器等數據采集設備制造產業，下游增加了海量數據處理和信息管理服務提供商，特別是物聯網上游傳感器制造業意味著龐大的市場潛力。

三、智慧城市的理論框架和功能分析

（一）智慧城市建設的理論框架和頂層設計已逐漸成型

智慧城市建設是一項復雜的工程，因此推進智慧城市建設需要統一的頂層設計。“頂層設計”一詞最早用于工程技術行業，智慧城市頂層設計是針對一個地方的智慧城市建設，從全局的視角出發，進行總體技術架構的設計，對整個架構的各個方面、各個層次、各種參與力量、各種正面的促進因素和負面的限制因素進行統籌考慮和設計。智慧城市頂層設計可協助決策者作出各種管理和技術決策，進而提出體制和業務的改進建議。智慧城市建設包括智慧政府、智慧民生、智慧人文、智慧城市產業發展等方面，重點圍繞交通、能源、物流、工農業、金融、智能建筑、醫療、環保、市政管理、城市安全等重點行業的應用，實現城市各個層面的管理與服務全面智慧化。

目前社會管理技術已經具備，“云計算”技術已經基本成熟，網絡技術早已成熟，物聯網技術正方興未艾，3g技術也成熟了，4g技術基本能夠應用。可把上述多項電子技術綜合到一起，建設現代化的社會管理系統。以某一個城市為試點，重點攻關，把一個城市建設成電子信息與管理大系統。當試點城市的電子信息與管理系統建成后，實驗、調試、修改、定形再推廣。當全國主要大中城市電子信息與管理系統建成后，實現全國城市管理互聯網。當縣城以上城市電子信息與管理系統建成后，就能建設全國管理信息化系統。一旦全國城市電子信息與管理系統建成，許多社會管理、信息匯集及時準確。

（二）行政業務

智慧城市的行政業務系統指構建綜合電子政務平臺、整合公共服務。將一系列行政事務進行整合和管理優化，形成“多個部門、一個政府”的格局，主要系統功能有：(1)并聯審批。實現市(區)級社區橫向聯系，建立跨政府各職能部門的數據標準及交換體系。實現各類行政業務的共享，樹立服務性政府為民辦事的形象。通過信息透明公開，加強社會監管，實現“陽光式”權力運行。(2)建立網上虛擬電子政務大廳。實現“一站式”市政服務，精簡政務流程，不僅降低了行政成本，而且讓市民和企事業單位足不出戶完成行政審批和其他政府服務。以上兩個業務層次智慧程度比較低．是智慧城市的低級應用，但可以有效提高管理效率和降低行政成本。

（三）智慧服務

智慧服務針對城市面臨的具體問題提出智慧解決方案。(1)智慧城市交通。智慧城市交通整合公共汽車系統、出租車系統、城市捷運系統(MRT)、城市輕軌系統(LRT)、城市高速路監控信息系統(EMAS)、車速信息系統(TraffieSean)、電子收費系統(ERP)、道路信息管理系統(RIMS)、優化交通信號系統(GUDE)、電子通訊系統和車內導航系統信息，提供綜合的實時信息服務，并對交通流量進行預測和智能判斷。如果遇到突發事件，可以優化應急方案，調動救援資源。智慧城市交通還可以通過感知交通流量并進行預測和建立模型．提供智能的“擁堵費”收取系統、停車位管理收費系統，通過“收費”杠桿引導車流，有效緩解城市交通壓力，緩解擁堵和污染問題。例如瑞典斯德哥爾摩建立了智慧交通體系，按照擁堵程度對交通智能收費，該市汽車使用量降低了25%，汽車碳排放降低14%。(2)智慧城市醫療。智慧城市醫療還可以解決城市的特色問題。例如，可以通過建立“語義化個人健康電子病歷”，使醫療機構間信息對接，醫療資源得以整合，解決社區醫院、專科醫院和大醫院之間分工協作問題。使得“小病進社區、大病進醫院、康復回社區”成為現實，有助于解決“看病難、看病貴”的問題。在這樣的模式下，還可以有效提升用藥安全水平和臨床診療水平。(3)智慧食品。近年來我國城市食品供應安全問題頻發，食品安全包括生產安全和流通安全。智慧食品系統包括三個子系統：A．追蹤系統。通過物聯網技術對農、林、畜、牧、漁的食品原料生產、原料加工、物流運輸環節和銷售環節，再到餐桌上整個閉合圈全程監控，明確供應鏈上各個企業責任，控制風險。B．生產評估系統。原料企業、加工和深加工企業可以通過數學模型，把食品質量和工藝聯系起來，分析工藝的風險程度，確保符合國家標準。C．食品行業應急機制。包括食品安全的早期預警和突發問題應急管理。當出現突發食品安全事故時，可以追蹤事發點、當事人，并查明食品去向，把影響控制在最小范圍。顯然，智慧食品對于諸如生豬產業的“放心肉工程”建設、“地溝油”控制以及“三聚氰胺”牛奶突發事件的處置都會有很大幫助。(4)智慧城市規劃。城市規劃是對城市未來發展的預測和指導，對于我國城市化快速發展、城市面貌日新月異的今天來說，往往會陷入“規劃趕不上變化”的困境。智慧城市規劃的關鍵點在于，結合城市發展的經濟、地理、人口、交通的歷史和現狀海量信息，對未來趨勢進行科學預測，智慧布局交通道路、物流樞紐、中央商務區、工業園區、衛星城、警務、商業網點、醫院、銀行、公交站點、學校、娛樂設施、文體設施、博物館、公園等城市規劃項目，達到綠色、環保、以人為本的要求。智能城市規劃同時能夠制定城市調整和優化解決方案，比如老工業區的外遷和升級改造、老商業區和居住區的升級和功能再定位、城中村改造等。智慧服務還包括工業園區和城市一體化平臺、綠色供應鏈、智慧城市電力供應和社保決策系統等等。隨著城市運行中問題的不斷涌現，智慧城市的智慧服務也將不斷豐富。

(四)智慧城市的運行管理

(1)日常運行管理。智慧城市系統的綜合運行，需要智慧城市的綜合指揮指令中心來指揮協調。A．促使智慧城市的運行和短、中、長期綜合規劃銜接，達到各時期目標。B．綜合指揮指令中心，作為智慧城市的“總中心”。指揮協調各智慧服務系統的“分中心”，形成智慧城市系統的宏觀運行。C．負責智慧城市系統日常維護和升級工作。如數據的儲存、維護，軟硬件設施的運轉維護以及系統升級等。(2)城市應急系統。在城市面臨突發事件時，城市應急系統啟動。突發事件是指自然災害(地震、洪水、海嘯、山洪、滑坡、冰雪等)、公共安全事件(污染物化學品泄露、突發不明傳染病)以及群體性突發犯罪事件等。近年來我國開始逐步建立國家應急體系．中央和省市都設有應急辦公室，以作為突發事件下的組織保證。智慧應急系統有助于提高應急體系水平。A．科學建立應急預案。智慧的預案有較強的預見性(作出預警)、針對性。對風險做出準確預計和分析并做好科學的人員疏散、物資分配、救援和生產恢復計劃，確定責任人和崗位責任。B．應急管理和指揮系統。物聯網、互聯網和計算機系統可以準確地分析災情進展，分析救災物資需求數量和投放地點，察看應急物資儲備和補給供應情況，與消防、交管、醫療等多部門協作。

通過利用現代電子信息技術，優化城市各個要素系統的管理，“智慧城市”建設,既要兼顧城市從機械化向信息化、知識化發展的縱向脈絡，更要兼及能源、交通、環保、工商、金融、物流等多個子項目的融合，既需要新材料、新能源、新技術的持續研究運用，更需要互聯網、物聯網等信息網絡的高度發達，合縱聯橫。“這不但是城市管理、城市運營的革命，也是牽引新興產業發展的一場革命。”

[1]李艷霞.智慧城市與職業教育的改革[J].職教論壇,2011,(4).

[2]史璐.智慧城市的原理及其在我國城市發展中的功能和意義[J].中國科技論壇,2011,(5).

[3]謝立宏.智慧城市建設回顧與智慧城市產業發展[EB/OL].http://it.people.com.cn/h/2012/0116/c227888-1758112270.html,2012-01-16.

[4]巫細波.智慧城市理念與未來城市發展研究[J].城市發展研究,2010,17(11).