數字化時代的智慧城市建設

■高玉飛/文

數字化時代的智慧城市建設

■高玉飛/文

信息通訊技術（又稱ICT）的高速騰飛加快了數字化時代的到來，信息化、數字化已成為時下各行各業熱議的話題。1983年，阿爾溫·托夫勒在《第三次浪潮》中預言：“如果說IBM的主機拉開了信息化革命的大幕，那么大數據將是第三次浪潮的華彩樂章”。起初，大數據通常用來批量分析處理大量數據集和更新互聯網搜索索引所需，但到后期并不只是用來表達數量概念。就目前來看，區別于傳統數據，對大數據定義還未形成統一共識，但可以肯定的是，大數據時代具有數據量大、數據波及范圍廣、數據靈活性強、分辨率高等特點。此外，在數據更新上，處理速度快，非結構化數據種類多；在數據索引上，多為精細化操作，數據是相關的，不同數據集之間存在公共字段；在數據靈活性上，具有一定的可拓展性和外延性。眾所周知，大數據的來源渠道非常廣泛，其中，以社交互聯網、智能手機和各種傳感器為主要數據源。據中國互聯網信息中心發布的《中國互聯網發展狀況統計報告》顯示，截止2014年6月，我國網民規?？偭窟_6.32億，網絡普及率為46.9%，其中手機網民數量達5.57億，使用手機上網人群比例大幅提升。因此，互聯網已成為城市發展的重要平臺和契機，并不斷影響城市居民行為、科技研發、企業運營和政府管理等方面，從而產生了如社交網絡、搜索引擎等反映城市居民行為和空間組織的大量網絡數據。與此同時，如GPS、平板電腦和智能手機等智能移動終端設備正在大量普及，無線網絡覆蓋范圍正在不斷擴大，真正的數字化時代已經來臨。

智慧城市不僅是數字化城市發展的高級階段，還是未來城市發展的必然趨勢。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注。目前，歐美和一些亞洲國家城市建設正在普遍采用綠色技術和ICT技術來實現智慧城市發展戰略。目前，我國在智慧城市建設研究上還處于起步階段，數字化時代網絡技術對城市建設有著重要貢獻，如何抓好這一重要機遇，是當前面臨的重要任務。鑒于智慧城市建設理論研究與具體實踐的差別，本文旨在組建一個智慧城市建設的實踐框架，具體探討智慧城市建設。

一、智慧城市的理論背景

（一）智慧城市的概念界定

雖然有關智慧城市的討論在各行業中反響強烈，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。從國外學者來看，有的認為智慧城市是將城市集體智慧運用到IT、社會、商業和市政等基礎設施中進行連接的城市；有的認為智慧城市是智能計算技術與城市關鍵服務的集合，是城市各系統之間的有機整合。從國內學者來看，站在不同視角對其概念也有不同闡述，有的認為，從本質上看，智慧城市是將現代先進科學技術與城市規劃建設、管理創新、業務應用系統以及各種信息資源相融合的新型城市；有的認為，智慧城市是一個包含制度、技術、經濟和社會的城市框架體系，是一種對理想化城市的新思考，在內核上是城市化發展新趨勢的質量導向，在形態上是發展戰略引領的空間有機體。還有的認為，智慧城市實際上是運用先進的信息技術實現城市管理和運營的智慧化，從某種程度上為人們創造出更高品質的城市生活。

總之，在解決城市實際問題上，會產生如公共服務不均衡、環境污染、資源浪費等問題，而智慧城市旨在運用ICT技術以及相關基礎設施的整合，最終有效實現城市的可持續發展。

（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、數碼相機以及各類傳感器的一個含義。具體來說，是對隨時隨地可感知、可測量、可捕獲的信息系統和設備的利用，然后通過新設備快速獲取相關公司財務數據和城市交通信息并對其進行分析。

2.廣泛互聯的寬帶

高速寬帶的互聯互通主要是運用網絡通訊工具，將個人電子設備與組織信息系統中儲存和收集的分散信息和數據相連接，進行交互式共享，從而能較好的實時監控環境業務狀況，以全局角度分析形勢，通過遠程多方協作完成各項工作任務，其運營模式徹底改變了物理世界的運作方式。

3.智能融合的應用

在處理收集到的復雜數據時，通常使用先進的技術進行分析、計算和匯總。當需要分析和整合跨行業、跨地域的信息數據時，就要運用更加全面而系統的方法，將某些特定技術應用到特定場景和特定行業的解決方案中，真正實現智能融合應用。

4.可持續的發展與創新

智慧城市以用戶創新、大眾創新、協同創新等為特征，重塑了知識經濟時代現代科技以人為本的思想，并對創新用戶角色、大眾力量和應用價值有了重新定義。智慧城市建設非常注重以人為本、社會協同和市民參與的開放性創新空間塑造以及個體獨特價值和公共價值的創造，注重匯聚公眾智慧，從市民具體需求出發，通過微博、微信等方法和工具不斷強化用戶參與意識，不斷推動大眾創新、用戶創新和協同創新，用以人為本思想實現經濟社會可持續發展。

二、數字化時代的智慧城市建設實踐

任何城市其本身就是一個非常復雜的系統，如今信息化、數字化時代的到來和大數據的發展不僅豐富了我們對城市的感知認識，也給城市與社會更好互動發展提供了新的機遇。目前，ICT技術的不斷進步和應用、城市區域化和信息化、高速鐵路的不斷形成和發展以及智慧城市的加快建設，正在把我們帶入一個全新的互聯網移動數字技術的“流空間”時代，但是移動ICT技術的發展增加了城市復雜性，也使城市內部活動空間發生巨大變革。新一代城市建設理念的創新源于移動互聯網信息技術的發展。其重大變革主要體現在以下幾個方面。

（一）建立信息共享平臺，保障城市數據開放化

數據是一座城市運行的基石，要想實現城市各項資源的整合，需要借助城市中各類數據信息，城市數據的產生一般是實時而且規模龐大。根據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，而且這些數據是在實時不斷產生，通過對這些數據觀察研究可更好地對列車進行調度管理，達到降低交通出行成本、減少能耗、改善服務和提高城市運行效率的目的。還可以通過這些數據獲取地方交通出行需求量、出行模式、時間和頻率，從而提高交通管理部門獲取數據的精確度。但在國內，城市數據還未完全開放。城市數據的開放不僅可以提高城市運行效率，也能讓更多市民參與城市建設。倫敦數據庫是當前世界上首個開放數據資源平臺，公眾可以自由獲取各類數據信息，不僅如此，通過訪問公共數據平臺不斷形成新的市場，并將吸引更多民眾參與到產品開發和服務中，參與到智慧城市的建設中。

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先數據資源，其中包括數據開放指引、開放技術和通用標準，然后由政府協調私營機構開放數據信息，通過建立共享平臺聚集各種分散數據，并將城市各處的傳感器連接到一個平臺上。除此之外，建設智慧城市數據共享平臺還需制定數據標準和自定義數據集，開發設計連接平板電腦和智能手機的界面，不斷豐富數據內容。

（二）完善智能交通信息系統，實現管理動態化

傳統城市中了解路況信息是通過靜態的傳感器和監控器來實現的，這種方法往往導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雜等特征。基于目前大數據條件下可以開發各類檢測和分析交通流量的工具，一種是開放的無線網絡接入系統；另一種是電感應線圈檢測器。而無線網絡在市中心分布密集，通過無線網絡不僅可以計算網絡數量，還可以準確記錄每個設備獨有的ID和接入、斷開的時間點，這些數據將會發送到城市中央數據庫保存，從而可同時獲取所有汽車的GPS坐標數據。電感應線圈檢測器技術主要是通過磁場對道路上車輛進行感應，并在二進制狀態下動態調整交叉路口交通信號燈優先等級，從而實現對車輛數的測算。對于城市交通管理部門來說，其職責就是遠程控制安裝在全市多個路口的攝像機，實時監控全市交通路況，如出現交通事故應急響應，可根據數據控制中心傳回的坐標信息及時調整交通燈優先事項，有序處理車輛擁堵問題，真正實現智能交通動態化管理。

（三）融合智能基礎設施和ICT技術，實現信息化

當前，要解決漏電、設備維修和用水效率等威脅城市發展的問題，運用ICT技術獲取城市基礎設施數據已成為一種趨勢。通過建立數字化基礎設施，借助多元化互補的城市網絡和智能性設備連接新的智能服務和設施平臺，可以加快智慧城市建設步伐，實時監控和避免危害城市可持續發展的不良問題。建立城市數據平臺可以將不同城市服務聚集到多設備平臺社區上，其中各類移動終端平臺主要包括Android和IOS應用程序。例如，建立一個實現動態管理的綜合平臺必須基于Web-GIS（網絡地理信息系統）城市排水管網的管理系統，這樣就可以管理管網設計、計算、分析、檢測和規劃任務，GPRS和城市排水網絡的融合可以提供一種交互式界面，用于實現動態水力形成模型、管網優化設計、實時檢測和動態分析以及可視化的信息管理模式。這為今后建設智能基礎設施提供了新的方向。

（四）利用新型社區模式，建立智慧社區

智慧社區相比于傳統社區而言，主要包括安全門禁系統、垃圾自動分類收集系統、住戶及訪客識別系統和社區公共空間監視系統。建設智慧社區首先要改變傳統高能耗高耗材的社區建筑，建設智慧樓宇是集現代化通信技術、信息處理技術、計算機網絡技術和控制技術為一體的標志，也是集合了閥門和傳感器等各類智能新型建筑模式?，F在智慧樓宇發展趨勢主要呈現在兩個方面：一是整合消防系統、樓宇自控和安保系統數據為一體進行管理；二是集成信息化應用系統和樓宇自控、消防設備系統形成智能大廈管理系統（IBMS）系統。

三、總結

在數字化時代背景下，本文從智慧城市概念和特征出發，初步探討了城市數據開放平臺、智能交通系統、智能基礎設施和智慧社區等四個方面的智慧城市建設實踐，為實現城市可持續健康發展做些初步探索。我國在建設智慧城市的過程中，應積極借鑒學習西方發達國家建設智慧城市建設的有益經驗。

（作者單位：中共浙江省委黨校）