智慧城市新圖景

城市化是21世紀的一個決定性的趨勢，并已經成為最重要的經濟特征，而地球已經成為了一個巨大的城市聯盟網。

當今世界城市發展面臨的兩大主要問題是城市化和信息化。信息及網絡已經滲透到城市的方方面面，從居住、交通，到工作和休息，對城市的功能和結構均產生了巨大影響。新的生產力和生產關系導致產生新的城市發展模式和路徑成為必然。一個理想的城市，對管理者而言，要易于管理，也就是要便于監控、便于修改、便于實施同時便于升級。而對城市的使用者居民而言，城市需要生活方便、設施完善、服務齊全而且價格合理。這正是智慧城市的一個圖景。

智慧城市可以定義為將技術融入到可持續發展、公民福利和經濟發展的戰略方針，它是一系列的智慧計算技術在各種關鍵基礎設施和服務上的應用，比如城市管理、教育、醫療保健、公共安全、房地產、交通和公用事業等。通過采用提高城市系統的使用效率和有效性的智慧技術，生活在這些城市的人的生活可以得到改善，而這種增長對環境的影響會減少。

派克研究預測，2010到2020年間對智慧城市技術基礎設施的投資總額將超過1000億美元。智慧城市技術市場將從2012年的每年61億美元增長到2020年的每年202億美元。智慧城市市場涉及的主要行業包括智慧建筑、智慧家庭、智慧交通、智慧電網、智慧醫療、智慧教育、智慧安防、智慧工業自動化等。

目前智慧城市模型還處在起步階段，在世界各地的不同地方，智慧城市將會有多種不同的形式。正在進行中的試點項目可以為亞洲、中東的新城市中心設計提供模板，也可以為歐洲和北美的古老城市提供覆蓋基礎設施的框架，讓它們變得更智慧。從數字城市（digital city），到智能城市（intelligent city），再到智慧城市（smart city），這是一個必然趨勢。

發展意義和側重點

就全球來說，城市消耗了75%的能源，60%的水資源，排放了80%的溫室氣體。隨著城市的擴張，現代城市面臨著巨大的挑戰。

在發達國家，比如歐洲，其城市和區域政策中已經確定將未來數年的三個主要的城市和區域目標作為第一要務（歐洲委員會，2008）：第一，競爭力將繼續成為歐洲區域政策的核心，由研究、創新和技能提升來維持的競爭力要全力走向知識經濟；第二，維持就業、減少貧困風險的積極的勞動力市場也同樣具有優先級，因為在很大程度上，失業的后果是貧困；第三個目標是環境的可持續性發展，包括節能的需要、使用替代能源、確保降低二氧化碳排放、減少城市和建筑的碳足跡以及維持有活力的生態系統。

智慧城市將有助于應對發展中國家面臨的挑戰，并且提供更有效的解決方案；維持發達國家的知識經濟，為發展中國家的快速城市化進程提供解決方案。

各國發展智慧城市的側重點不同。比如美國智慧城市的建設以IBM、Cisco等大的信息企業集團為主導。政府用財政資金推進重點智慧城市基礎設施的投資和建設，而企業作為主體，在上述基礎上進行業務和產業模式等的創新。以IBM為例，它在2008年提出了智慧地球的概念，其后于2009年公布了智慧城市的概念并先后推出多項軟件解決方案，包括智慧醫療、智慧電網、智慧企業等。目前，IBM的智慧交通系統已經在斯德哥爾摩、布里斯班、新加坡等地應用，而智慧安防系統也在紐約、圣巴巴拉等地應用。

自20世界90年代起，歐洲的一些城市就開始了智慧城市的建設，如阿姆斯特丹、斯德哥爾摩等。它們關注的重點是綠色、低碳。目前歐盟的政策也對智慧城市表現出越來越大的興趣。主要的關注是源于歐盟的未來互聯網計劃：智慧城市是未來互聯網計劃的催化劑，因為密集的社會生態系統嚴重依賴于對社會互動的回報有深刻影響的互聯網技術。在多個歐盟計劃中，思路和策略正在形成中，包括“生活實驗室”。

各國智慧城市案例

“智慧城市”最初是指在田野上或者沙漠里建立一個閃亮的新的大城市的雄心勃勃的項目。最著名的是要在阿布扎比的馬斯達爾的一個巨型的臺子上建立一個最終成為4萬人的家園的城市。另一個同樣雄心勃勃的項目是韓國首爾附近的松島市（Songdo City），它曾被稱為一個奇幻的房地產項目。雖然現在說這些項目失敗還為時過早，但他們確實都遇到了問題。比如完成馬斯達爾的時間已被至少推遲到2025年，這不僅是因為受金融危機影響，更是很少有企業和個人愿意搬到那里。

雖然這些所謂的全面性的試點項目效果不盡如人意，但卻有很多已有的城市在智慧城市的發展上取得了良好的成果。

在瑞典的首都斯德哥爾摩建立的智慧交通系統可以根據擁堵級別對車輛收費。該系統由IBM實施，于2007年1月開始運行，至當年7月短短半年的時間，斯德哥爾摩的總車輛使用降低了22%。由于系統的實施，人們的出行模式相應地發生了改變，公交用戶增加了4萬，碳排放量減少了12%，并且對環境保護和減少污染產生了出乎意料的影響。斯德哥爾摩的人均碳排放量已經降低到了4噸/年，是歐洲的領先者。歐洲平均每人每年是6噸，美國是20噸。經過公民投票，瑞典政府決定從2007年8月起，該城市正式永久性地運行這個城市擁堵收費系統。

荷蘭首都阿姆斯特丹的“阿姆斯特丹智慧城市”是一個阿姆斯特丹居民、企業和政府之間獨特的合作，旨在說明在現在和未來如何節省能源。阿姆斯特丹的“智慧城市平臺”是幫助企業和公民開發和測試綠色項目的機構和基礎設施的組合。在項目的倡議網站列出了30個項目，從安裝智能電表到船舶電網連接，從而在城市的港口停泊時不再需要使用柴油發電機。其他想法包括一些所謂的“氣候街道”，其目的是減少整個的購物街的能源使用。據統計，在直轄市中，40%的能源開支是路燈。智慧公共照明網絡可以將路燈的能源消耗減低40%，并且將整體系統成本降低30%。通過阿姆斯特丹智慧城市項目，該市期望到2025年，二氧化碳排放量比1990年減少40%，能源使用比1990年減少20%。

哈德森河（Hudson River）從北向南貫穿紐約的曼哈頓。這條520多公里長的河流沿岸有超過1200萬人居住，是美國東部最富庶的區域。但是在過去20年里，河水污染日益嚴重。為保護和重建哈德森河的生態系統，紐約市政府推出了在河上全面安裝傳感器的新一代水資源管理項目。傳感器將監測到的實時的、不同水位的各種物理、化學和生物數據傳回計算機中心，科學家、教育工作者和政府決策者可以通過這些數據了解生態系統、觀察沉積物和污染物，從而深入了解人類生活對水質和魚類遷移的影響，最終修訂區域發展政策和發展模式。

2011年8月，美國的帕塔魯馬市（Petaluma）的水資源和保護部（WRC）開始推廣“智慧后院項目”，旨在實現帕塔魯馬市水資源的可持續利用。該項目將為房主提供高效用水的技術，可以讓房主很容易地優化景觀健康，同時減少戶外用水。水資源和保護部的目標是在未來5年，提高灌溉水利用效率，節約超過4500萬加侖的水。

到目前為止，世界上最智慧的城市很可能是新加坡。地理環境的限制迫使它較早地朝著這個方向發展。20世紀70年代初，城市中央區變得太擁擠，新加坡隨之推出了世界上第一個手動城市道路收費系統。1998年它成為第一個自動化系統。在新加坡，人們像聽天氣預報一樣可以隨時知道交通擁堵預報。通過地下傳感器和交通信號燈上的攝像頭，司機不僅可以知道哪兒有交通堵塞，而且可以提前10到20分鐘就知道哪兒有交通堵塞，從而選擇一條更順暢的路線?，F在它正在規劃打造更高級的版本，將使用衛星來確定車輛的位置。從2006年開始，新加坡啟動并實施《智慧國2015計劃》，以期提升新加坡的創新能力，并利用無處不在的ICT將新加坡打造成一個智慧的國家，一個全球化的城市。

發展障礙

智慧城市將創新的方案匯集在一起，為解決現代城市面臨的問題提供了一個遠景，但是，仍然有許多挑戰需要解決。如果智慧城市要真正成為城市發展的藍圖，將會有大量的技術、財務和政治上的障礙需要破除。

發展智慧城市的一個主要障礙是資金缺乏。盡管發展人力越來越被證明大大有利于經濟增長，但不幸的是，許多投資者和機構都不愿意為發展人力投入大量資本。其次，大量的政府問題也需要加以解決。今天的稅收、監管和組織結構已經遠遠過時，迫切需要改革。

另外，缺乏標準化阻礙了智慧城市的發展進程。盡管全球有100多個城市在測試智能基礎設施，但對于到底是什么構成一個智慧城市仍然沒有全球的共識。智慧城市的定義被那些在智慧城市的概念下營銷其產品和服務的公司進一步模糊化。目前，許多企業只是將智慧城市的發展當成銷售其產品的一種手段。最后，是智慧城市的使用者——居民——對智慧城市的認識不足，他們對解決方案的有效性沒有信心，因此不采取行動。畢竟，智慧城市歸根結底是為了人。

發展方法及發展趨勢

人們一直很困惑智慧城市到底由什么構成，因為大家大多數都是關注不同的結果。比如，知識型城市更關注教育，終生學習，個人成長，創新和知識資產的發展。而數字城市更多的是由大的ICT提供商驅動，比如Cisco、IBM和Siemens等，旨在讓每個人、每件物品都可以通過高速網絡、服務器和倉庫的復雜排列而相互聯系起來。生態城市更關注的是通過大量的使用可再生能源實現環境的可持續發展。實際上，真正的智慧城市需要三個方面有機地、系統地結合起來。任何適當的智慧城市的模型都必須是多維度的，涵蓋不同方面的智慧，并強調跨多個領域的融合和互動的重要性。城市是一個系統的系統，任何試圖界定其動態特征的模型必須能夠代表這些元素的多樣性。

建設智慧城市，需要相應的技術支持。一是無處不在的信息通信技術（ICT）基礎設施，包括有線和無線的高速互聯網接入以及無處不在的傳感器和執行部署。二是ICT服務支持套件，包括智能媒體服務引擎和城市范圍內的對傳感信息的開放式訪問。要實現這些，必須要推動整個ICT基礎設施的水平化，同時需要創建跨產業的交匯點。實行標準化的時候，必須考慮多個行業和應用領域，可能需要交叉標準化組織甚至是產業聯盟。另外，需要推動涉及不同的配套產業的范例、試點和實地試驗的展示，從而創造合作并推動“想要如何”的水平化案例。

智慧城市必須在經濟上可行，這意味著要在全球知識經濟中競爭。達到和保持世界一流的水平需要一個根深蒂固的創新、學習、合作的文化，以及吸引和留住不同的知識工作者和創業者的氛圍。

最終，智慧城市項目的成功在于社會參與。如果公民不準備使用它，最先進的智慧基礎設施將一無是處。專家們認同，發展的道路上的第一步應該是讓人們認識到智慧城市的優點。完成了這一步，公民、企業和政府官員將會在智慧城市的愿景下團結在一起。

達到智慧城市要注意三點：一是改善經濟和政治效率，促進社會文化和城市發展中網絡基礎設施的利用水平；二是通過多角色、多領域和多層次的城市發展，創建有競爭力的城市的愿景和戰略；三是重視城市進步的社會資本，創建一個可持續發展的、有包容性的城市的方法。

智慧城市理念對城市的空間結構將產生巨大的影響。一方面，城市空間有集聚化趨勢。為滿足多功能、高質量的協同合作的需求，城市會出現各種功能在中心區進一步集聚的趨勢，這會促進城市中心區進一步繁榮，功能更為強大和多樣。另一方面，城市空間也將有擴散化趨勢。智慧城市的完善的信息化會導致經濟運行對空間的依賴度降低，從而加大城市空間向外的能力。這一趨勢會導致城市人口和產業向城市外圍疏散，城市職能外移，在地域分布上延伸城市范圍。

這兩方面的趨勢共同作用，集聚化趨勢使高層管理機構向城市中心區集中，從而加強了CBD的功能和作用，而分散化的趨勢使得制造業與城市分離，在城市周邊形成研發中心、產業園區等。

雖然有很多創新的試點項目和小規模的發展從整體角度來看待智慧城市，但至今世界上還沒有一個可以支持幾十萬，更別說是數百萬人的智慧城市的例子，因此智慧城市的規劃者們還面臨著許多挑戰。