学术前沿技术报告

1、学术前沿技术报告2008年旧M提出智慧城市理念及愿景后，建设智慧城市很快成为世界各国及城 市在金融危机后寻求新一轮发展的重大战略举措。智慧城市不仅能引发新一轮技 术创新及物联网产业发展，促进城市经济社会发展智慧化，而且能促进城市建设 管理智慧化，使人类以更加精细和动态的方式管理城市生产与生活，为居民创造 更加美好的城市生活。简要介绍智慧城市产生背景、内涵和特征，分析对城市发 展产生的影响和面临问题，提出包括加快智慧城市基础设施建设、物联网技术研 发及产业、社会发展和城市管理智慧化、重点领域应用示范等发展策略，为智慧 城市赢在未来夯实基础。（一）智慧城市定义智慧城市（Smart City）是以效

2、率、和谐、持续为基本坐标，以物理设备、电脑网络、 人脑智慧为基本框架，以智能政府、智能经济、智能社会为基本内容的经济结构、增长方式 和城市形态。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会 下一代创新的城市信息化高级形态。智慧城市基于互联网、云计算等新一代信息技术以及大 数据、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创 新涌现的生态，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、 开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。智慧城市包含着智慧技术、智慧产业、 智慧（应用）项目、智慧服务、智慧治理、智

3、慧人文、智慧生活等内容。对智慧城市建设而 言，智慧技术的创新和应用是手段和驱动力，智慧产业和智慧（应用）项目是载体，智慧服 务、智慧治理、智慧人文和智慧生活是目标。具体说来，智慧（应用）项目体现在：智慧交 通、智能电网、智慧物流、智慧医疗、智慧食品系统、智慧药品系统、智慧环保、智慧水资 源管理、智慧气象、智慧企业、智慧银行、智慧政府、智慧家庭、智慧社区、智慧学校、智 慧建筑、智能楼宇、智慧油田、智慧农业等诸多方面。智慧城市起源理念智慧城市的概念最早源于IBM提出的“智慧地球”这一理念，此前类似的概念还有数字 城市等。2008年11月，恰逢2007年一2012年环球金融危机伊始，IBM在美国纽约

4、发布的智 慧地球：下一代领导人议程主题报告所提出的“智慧地球”，即把新一代信息技术充分运 用在各行各业之中。具体地说，“智慧”的理念就是通过新一代信息技术的应用使人类能以更加精细和动态 的方式管理生产和生活的状态，通过把传感器嵌入和装备到全球每个角落的供电系统、供水 系统、交通系统、建筑物和油气管道等生产生活系统的各种物体中，使其形成的物联网与互 联网相联，实现人类社会与物理系统的整合，而后通过超级计算机和云计算将物联网整合起 来，即可实现。此后这一理念被世界各国所接纳，并作为应对金融海啸的经济增长点。同时， 发展智慧城市被认为有助于促进城市经济、社会与环境、资源协调可持续发展，缓解“大城 市

5、病”，提高城镇化质量。基于国际上的智慧城市研究和实践，“智慧”的理念被解读为不仅仅是智能，即新一代 信息技术的应用，更在于人体智慧的充分参与。推动智慧城市形成的两股力量，一是以物联智慧城市特征在旧M的智慧的城市在中国白皮书中，基于新一代信息技术的应用，对智慧城市 基本特征的界定是：全面物联、充分整合、激励创新、协同运作等四方面。即智能传感设备 将城市公共设施物联成网，物联网与互联网系统完全对接融合，政府、企业在智慧基础设施 之上进行科技和业务的创新应用，城市的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作。创 新2.0视野下的智慧城市强调智慧城市不仅强调物联网、云计算等新一代信息技术应用， 更强调以人

6、为本、协同、开放、用户参与的创新2.0，将智慧城市定义为新一代信息技术支 撑、知识社会下一代创新（创新2.0）环境下的城市形态。智慧城市基于全面透彻的感知、 宽带泛在的互联以及智能融合的应用，构建有利于创新涌现的制度环境与生态，实现以用户 创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的以人为本可持续创新，塑造城市公共价值并 为生活其间的每一位市民创造独特价值，实现城市与区域可持续发展。因此，智慧城市的四 大特征被总结为：全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持 续创新。亦有学者认为智慧城市应该体现在维也纳大学评价欧洲大中城市的六个指标，即智 慧的经济、智慧的运输业、智慧的环

7、境、智慧的居民、智慧的生活和智慧的管理等六个方面。智慧城市建设国务院参事、第三世界科学院院士牛文元表示，智慧城市建设的战略思考要实现两大最 基本的革命：一是生产方式、生活方式、流动方式和公共服务的巨大变革；二是政府决策， 社会管理，公共服务和社会民生的革命性进展。建设智慧城市的战略要点主要在于五个方面：一是智慧城市的顶层设计与总体规划；二 是基础框架的布设、融合、标准；三是数字生产、数字流通、数字分配、数字消费建设；四 是全方位物联网、监测网、计量网建设；五是市政管理与家庭智能生活建设。智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术 以及维基、社交网络、Fab L

8、ab、Living Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工 具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、 开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。伴随网络帝国的崛起、移动技术的融 合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发 展的高级形态。从技术发展的视角，智慧城市建设要求通过以移动技术为代表的物联网、云计算等新一 代信息技术应用实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。从社会发展的视角，智慧 城市还要求通过维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用， 实现以用户

9、创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的知识社会环境下的可持续创新， 强调通过价值创造，以人为本实现经济、社会、环境的全面可持续发展。实现智慧城市的关键因素智慧城市不仅需要物联网、云计算等新一代信息技术的支撑，更要培育面向知识社会的 下一代创新（创新2.0）。信息通讯技术的融合和发展消融了信息和知识分享的壁垒，消融了 创新的边界，推动了创新2.0形态的形成，并进一步推动各类社会组织及活动边界的“消 融”。创新形态由生产范式向服务范式转变，也带动了产业形态、政府管理形态、城市形态 由生产范式向服务范式的转变。如果说创新1.0是工业时代沿袭的面向生产、以生产者为中 心、以技术为出发点的相对封闭的

10、创新形态，创新2.0则是与信息时代、知识社会相适应的 面向服务、以用户为中心、以人为本的开放的创新形态。北京市城管执法局信息装备中心主 任宋刚博士在“创新2.0视野下的智慧城市与管理创新”的主题演讲中，从三代信息通信技 术发展的社会脉络出发，对创新形态转变带来的产业形态、政府形态、城市形态、社会管理 模式创新进行了精彩的演讲。他指出智慧城市的建设不仅需要物联网、云计算等技术工具的 应用，也需要微博、维基等社会工具的应用，更需要Living Lab等用户参与的方法论及实 践来推动以人为本的可持续创新，同时他结合北京基于物联网平台的智慧城管建设对创新 2.0时代的社会管理创新进行了生动的诠释。智慧

11、城市的国际实践。2008年11月，在纽约召开的外国关系理事会上，旧M提出了 “智 慧的地球”这一理念，进而引发了智慧城市建设的热潮。欧盟于2006年发起了欧洲Living Lab组织，它采用新的工具和方法、先进的信息和通 讯技术来调动方方面面的“集体的智慧和创造力”，为解决社会问题提供机会。该组织还发 起了欧洲智慧城市网络。Living Lab完全是以用户为中心，借助开放创新空间的打造帮助居 民利用信息技术和移动应用服务提升生活质量，使人的需求在其间得到最大的尊重和满足。2009年，迪比克市与旧M合作，建立美国第一个智慧城市。利用物联网技术，在一个 有六万居民的社区里将各种城市公用资源（水、电

12、、油、气、交通、公共服务等等）连接起 来，监测、分析和整合各种数据以做出智能化的响应，更好的服务市民。迪比克市的第一步 是向所有住户和商铺安装数控水电计量器，其中包含低流量传感器技术，防止水电泄漏造成 的浪费。同时搭建综合监测平台，及时对数据进行分析、整合和展示，使整个城市对资源的 使用情况一目了然。更重要的是，迪比克市向个人和企业公布这些信息，使他们对自己的耗 能有更清晰认识，对可持续发展有更多的责任感。7美国麻省理工学院比特和原子研究中心发起的Fab Lab (微观装配实验室)基于从个人 通讯到个人计算再到个人制造的社会技术发展脉络，试图构建以用户为中心、面向应用的用 户创新制造环境，使人们即使在自己的家中也可随心所欲的设计和制造他们想象中的产品， 巴塞罗那等城市从Fab Lab到Fab City的实践则从另外一个视角解读了智慧城市以人为本 可持续创新的内涵。欧洲的智慧城市更多关注信息通信技术在城市生态环境、交通、医疗、智能建筑等民生 领域的作用，希望借助知识共享和低碳战略来实现减排目标，推动城市低碳、绿色、可持续 发展，投资建设智慧城市，发展低碳住宅、智能交通、智能电网，提升能源效率，应对气候 变化，建设绿色智慧城