本文摘要：各城市需进一步落实国家新型城镇化规划，提高城市精细管理与精准治理能力，建设富有中国特色、体现新型政策机制和创新发展模式的新型智慧城市，推动城市经济高质量发展。 随着城镇化的不断发展，我国城市人口持续增加，城市资源承载能力与城市人口不能匹配，
各城市需进一步落实国家新型城镇化规划，提高城市精细管理与精准治理能力，建设富有中国特色、体现新型政策机制和创新发展模式的新型智慧城市，推动城市经济高质量发展。
随着城镇化的不断发展，我国城市人口持续增加，城市资源承载能力与城市人口不能匹配，资源紧缺、交通拥堵、城市垃圾增多、环境污染加重等“城市病”日益凸显，给城市规划、建设、管理和发展带来巨大的挑战和压力。与此同时，互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的快速发展和广泛应用，给城市建设和发展带来了新的契机。于是，智慧城市应运而生。
2008 年11 月，IBM 率先提出了“智慧城市”的概念，“能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。”智慧城市能实现对城市的精细化和智能化管理，从而减少资源消耗，降低环境污染，缓解交通拥堵，消除安全隐患，促进城市功能和品质提升，最终实现城市经济的可持续发展，真正做到“城市让人们生活更美好”。
一、智慧城市在中国的发展历程及成效
城镇化进程对城市经济、资源利用、生活质量、时间成本、可持续发展等带来不同程度的影响，而随着城镇化以及人口的不断增加，全球各地城市管理者面临日益严峻的挑战。如人口挑战(截至2018 年末，中国总人口数接近14 亿，其中城市人口达到8.31 亿 )、交通拥堵、通信、健康、城市垃圾、污染等问题突出，为了应对城镇化所带来的挑战，智慧城市呼之欲出。
(一)智慧城市的特点与目标
智慧城市建设涉及城市生活的各个领域，如智慧经济、智慧交通、智慧医疗、智慧安防、智慧环保等。智慧城市的起点是现代信息技术发展下的网络化和数字化，最终目的是将其上升到整合、集群、协同管理的高度，与绿色可持续发展相结合，构建宜居的城市环境。
新型智慧城市有以下特点：1. 开放、共建、共享。政府开放数据、开放智慧城市规划，能够让公众深入了解政府的整体规划并发表意见，形成社会共识。2. 服务均等化。以往的智慧城市建设所提供的服务更多地着眼于拥有高信息技能的用户，新型智慧城市则尽力消除信息鸿沟，帮助信息技能较低的弱势群体享受公共服务。3. 城市特色化。智慧城市建设源于大城市，因此中小城市信息化建设不能全盘复制。新型智慧城市建设将推动城市特色化建设，通过建立特色化小镇等特色项目推动区域经济多样化发展。
智慧城市是城市数字化向智慧化发展的必然要求，是解决城市发展困境的最佳途径。新型智慧城市的发展目标主要有：1. 提升市民生活品质。构建智慧民生服务体系，实现医疗健康、就业、公共安全、教育等智慧民生服务信息的数据开放、共享与融合。2. 提升城市治理效率。发挥信息数据在城市管理中的作用，利用信息化技术推动城市治理体系的现代化，构建统一的城市数据平台。3. 数据开放与融合。构建政务信息数据资源共享平台，打破教育、交通、经济等各个领域的数据障碍，实现数据互联互通。4. 发展绿色经济。构建可持续的绿色生态发展体系，实现环境保护、能源管理等领域与经济的协调发展。5. 提升网络安全。政务外网、公共互联网、物联网等网络之间互联，利用新技术保证信息与数据传递的安全。
(二)中国智慧城市的发展历程
近年来，中国很多城市先后开展了智慧城市试点工作，呈现出良好的发展态势，有效地改善了公共服务水平，提升了管理能力，促进了城市经济发展，其中上海、杭州、北京三个城市的智慧城市实践落地应用最佳。我国智慧城市发展历程见表。
(三)中国智慧城市建设成效显著
智慧城市以物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术为基础，通过感知、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，对城市服务、公共安全、环保、民生、工商业活动在内的各种需求做出智能响应，实现城市规划管理信息化、基础设施智能化、公共服务便捷化。目前，我国智慧城市的发展在政策环境、基础设施、应用体系三个方面取得显著成效。
1. 国家政策陆续出台，引领智慧城市发展
自2011 年以来，国家高度重视信息化与智慧城市建设，从中央各主管部委到行业、省市，多点、多层次的智慧城市规划及政策陆续出台，为我国智慧城市创造了良好的发展环境。这些政策措施从宏观政策引导、顶层设计、应用行业指南、扶持资金支持等层面形成了对智慧城市发展的强大政策推动力，各地政府紧抓发展机遇，发布相关政策文件，统筹谋划城市信息化和智慧城市建设。
2. 基础设施不断完善，支撑智慧城市建设
基础设施是智慧城市的核心，是支撑智慧城市健康运转的生命线和可持续发展的基石，其建设水平直接决定了智慧城市的发展前景。我国支撑智慧城市建设的基础设施主要包括以下三个方面。
首先，不断发展互联网和通信技术，提高城市信息基础设施水平。近几年，中国移动宽带用户使用4G 网络访问速率明显提升，5G 技术也取得重大突破，将进一步加速“宽带中国”建设，加快信息化与工业化深度融合，从而有利于经济发展方式的转变。
其次，不断突破遥感卫星与导航技术，拓宽城市信息获取途径。遥感技术和导航技术是智慧城市建设的关键技术之一，中国卫星遥感获取数据技术不断成熟，中国卫星导航定位服务技术不断进步，为智慧城市的建设插上了翅膀。
最后，不断完善大数据平台建设，提升城市信息处理能力。随着城市物联网的完善以及网络信息的增加，大量用户生成的内容、音频、文本、视频、图片等非结构性数据成为大数据的主体，大数据平台促进数据的共享、开放和交换，有利于推进简政放权、创新政府治理方式、优化市场服务并加强市场监管。
3. 应用体系不断拓展，彰显智慧城市作用
在政策支持和信息基础设施支撑下，新型智慧城市应用体系不断拓展，应用场景日益丰富。智慧应用已涵盖智慧政务、智慧安防、智慧交通、智慧社区、智慧商务、智慧旅游、智慧环保、智慧能源、智慧医疗、智慧养老等城市规划、建设、管理、运维等领域。目前需求最高、落地最快、技术与服务相对成熟的三大领域是智慧政务、智慧交通、智慧社区。
第一，打造智慧政务，提升政府管理服务能力。大数据信息平台和智能化设备的建设和应用，提高了城市协同发展和城市管理质量，促进了新型电子政务组织即智慧政务的快速发展。在新型智慧城市的规划与建设中，智慧政务是搞好智慧城市建设的关键因素。通过利用物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术，强化信息获取自动化、监督管理精细化、业务职能协同化、服务手段多样化、辅助决策智能化、执法手段人性化，最终实现政务数字化、精细化、智能化、便民化。
第二，构建智慧交通，打通城市命脉。交通是一个城市的核心动脉, 也是智慧城市建设的重要组成部分。智慧交通作为一种新的服务体系，是在交通领域充分运用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术，对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑，使交通系统在区域、城市甚至更大的空间范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力，从而充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平，为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。
第三，建设智慧社区，满足居民对美好生活的需求。社区是城市的“细胞”，智慧社区作为智慧城市的重要组成部分，是社区管理的一种新模式和新形态，其以社区居民为服务核心，利用物联网、云计算、移动互联网等新一代信息通信技术的集成应用为居民提供安全、高效、舒适、便捷的居住环境，全面满足居民的生活和发展需求。智慧社区涵盖社区内部和社区周边的各项服务，社区内主要包括智慧家庭、智慧物业、智慧照明、智慧安防、智慧停车等基础设施服务，社区周边主要包含智慧养老、智慧医疗、智慧教育、智慧零售、智慧金融、智慧家政、智慧能源等民生服务。
二、中国智慧城市建设面临的挑战及对策
(一)主要挑战
智慧城市建设如火如荼，但也面临一些挑战，集中体现在：缺乏长期有效规划、信息孤岛、缺乏统一的标准体系、缺乏合适的投资运营模式等。
1. 战略目标不明确，缺乏总体规划。以往的智慧城市战略规划层次混乱，缺乏长期总体发展蓝图。不同的城市部门由于对智慧城市理解不同，在建设规划上各不相同，导致出现智慧城市建设水平和进度参差不齐、各部门各自为政等问题。具体体现在：一方面顶层设计存在各领域割裂、技术与功能分离情况，城市发展缺乏可持续性与前瞻性;另一方面，技术架构、新技术应用与商业模式没有总体战略设计以及彼此协调，甚至有些地区未考虑本地区的优势与劣势直接套用国际或企业提供的智慧城市解决方案;此外，智慧城市建设主要由政府推动，企业与公众尚未深入参与，因而无法针对当地企业、民众需求制定具有针对性的战略规划。
2. 数据信息孤岛，各部门IT 系统没有互联互通。庞大的人口数量以及广泛的互联网基础设施产生海量数据，但各个领域对数据的管理仍处于割裂状态。数据“孤岛”现象产生的原因在于：一是传统IT 系统由不同厂家实施，而系统协议、标准链接当时不统一，不同系统之间数据难以联通;二是政府部门、事业单位拥有大量数据但由于体制原因难以打破各部门、单位之间的壁垒，缺乏数据融合的商业化路径，数据难以实现共享，各系统尚未实现跨领域融合。
3. 缺少资金，缺乏完善的运营模式及管理机制。由于智慧城市的建设需要各领域进行数据资源共享和协作，特别是政府以及各事业单位之间。例如在医疗领域，单凭企业无法推进各大医院的医疗数字化，即便各个医院已经实现医疗数字化，说服医院将医疗数据向企业共享也存在较高难度。因此，早期智慧城市的建设以政府独资为主，企业未深入参与智慧城市建设，从而导致政府承担建设费用，财政压力大。
4. 信息安全缺失，法律法规不健全。用户、应用程序、数据事务之间连接不断增加，网络安全风险日益提高。由于智慧城市中的云端化数据存储，易导致数据安全风险呈现集合效应，一旦发生数据泄露事件，其影响都将超越技术范畴和城市的边界，对经济、政治和社会等领域产生重大深远影响。而智慧城市建设初期，尚未出台完善的法律法规来监管信息安全问题。当前数据安全防御为被动型防御(事后防御)，在发生安全问题或发现安全漏洞后在系统中升级病毒库并对漏洞进行修补。例如安全软件定期提示升级病毒库，操作系统进行升级修补系统漏洞等。
(二)应对策略
针对我国在智慧城市建设过程中面临的挑战，可以从以下几个方面采取应对措施。
1. 进行自上而下的总体战略规划，同时也要因地制宜。智慧城市需进行自上而下的有效总体战略规划，顶层战略规划确保在实践过程中能够避免混乱无序。自上而下层次分明的架构包括建设资源、管理对象、支撑技术、保障政策与制度、必要的运营管理组织架构等。在设计总体战略时需要思考战略目标、领导能力、成功要素以及潜在风险等因素。
同时，必须结合城市本身的特色、资源等多重因素，根据城市实际具备的基础和条件，打造具有城市特色的建设方案。随着政府对于智慧城市建设认识的加深，根据自身优势因地制宜的建设方式将成主流。例如，上海市的智慧城市规划关键点在于互联网与经济社会融合，将互联网与生活场景结合以扩展互联网应用，使居民享有更加便捷的日常生活。而宁波的经济发展落后于上海，但宜居指数却更高，因此宁波以“宜居”为建设中心，借助旅游、人文等产业经济打造宜居城市。
2. 智慧城市平台要打破数据孤立，实现数据联通。当前智慧城市建设中各领域数据割裂，随着技术与政策推进，未来数据孤立将打破，各领域数据实现融合。统一的数据标准与管理以及技术进步能够将多种传感器集中于一个设备，都将有益于智慧城市平台实现数据的互联互通，从而使数据创造真正的价值。
企业通过提供技术支持推动智慧城市建设中政府部门数据的融合与存储。一方面，大数据、云计算、人工智能等技术的成熟为数据融合与存储提供了技术基础。另一方面，政府大力推进智慧城市建设，利用政策力量推动各领域数据融合。在未来智慧城市中，所有系统之间均可实现数据联通，并能将数据上传存储至云端。开放数据将打破数据孤岛且数据之间将产生协同效应，打造智能化系统生态圈。
3. 以政府独资模式为主转向多种运营模式并存。早期的智慧城市建设以政府独资模式为主，智慧城市不能局限于某些模式。相较于企业来说，政府缺乏对具体项目的运营管理经验、专业人才等资源。同时，政府将面临较大的资金压力，而企业的参与则会减轻政府的财政压力。因此，各级政府可以通过颁布规划政策为企业参与创造良好的环境，鼓励企业进一步参与。随着企业的深入参与，未来智慧城市建设将呈现多种模式并存的局面。
同时，智慧城市不能缺少政府、实施企业以及公众三方，需通过共同合作推动智慧城市建设的深入发展。随着合作的深入，各自的参与程度也将发生变化。如政府将从主导者转变为引导企业建设;企业则从参与者转变为主要的推动者，承担大部分项目;公众的参与度也通过完善参与机制而得到提升。
4. 智慧城市应借助新技术，主动应对数据安全风险。智慧城市的建设依托于物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术的使用，数据安全是重中之重，需要建立健全信息网络安全保障机制与技术体系，保证新型智慧城市安全稳定运行。
随着人工智能等新一代信息技术在安全领域的应用，数据安全防御将从被动型防御转变为更高效、迅速的主动型防御，并对安全防御技术与管理进行持续性监管。例如，在杀毒领域中，利用深度学习技术自动构建恶意代码识别特征，而非在病毒蔓延后升级病毒库;在反欺诈领域，利用机器学习对网页进行检测实现对欺诈网站的提前识别，而非在发生欺诈事件后关闭非法网站，并通过及时提升安全防御技术与管理方式对后续结果进行持续跟踪。
三、中国智慧城市的发展方向
新一代信息技术的应用为智慧城市发展带来了新的契机，为人们对美好生活的追求提供了无限可能。截至2018 年6 月，我国超过500座城市明确提出构建智慧城市的相关方案。各城市将进一步落实国家新型城镇化规划，提高城市精细管理与精准治理能力，建设富有中国特色、体现新型政策机制和创新发展模式的新型智慧城市，推动城市经济高质量发展。
在未来，传统的智慧城市将朝着新型智慧城市方向发展，城市将更加融合与一体化，相互融合协作，实现价值最大化。对比传统的智慧城市，新型智慧城市将涵盖智能经济、智能出行、智能生活、智能环境、智能安全、智能教育六大领域，更好地利用人工智能与大数据，更加依赖于智能决策，减少人工干预，在不同领域更开放、更融合。
(一)智能经济
政府可利用颠覆式技术与数据革新价值链各部分，包括问题识别、政策制定、政策落实及后续反馈这一完整政策实施过程。同时，先进的技术可帮助城市精简审批服务流程，例如批准与发放许可。数字化与大数据分析能够帮助城市管理者提升追踪绩效与结果的能力。
(二)智能出行
在交通出行方面，自动驾驶和共享出行并存，最终与智能交通管控与停车系统融合，达到出行自动化。共享出行、自动驾驶、动态定价、物联网、高级分析能够使人与物的移动更快、更安全、更经济、更环保。同时，智能出行将带动交通运输相关产业转型升级，提升城市资源配置优化能力、公共决策能力、行业管理能力、公众服务能力等。
(三)智能生活
智能生活主要指通过智能建筑、医疗创新推动社区联通，利用数据去监控和加强社会活动，城市可以提升生活质量与可持续性。通过高速网络将家庭与办公室相连接，无所不在的传感器将更好地提升居住与工作质量，生活与工作更加智能化。此外，智能健康数据成为重要的医疗资源，医院信息化与个人智能终端获取的个人健康数据通过云平台进行互联互通，共享数据在医疗领域发挥价值，各方可据此为用户提供个人定制化健康服务。
(四)智能环境
智能环境体系包括智能水系统、智能垃圾系统、智能能源系统。大数据成为智能环境体系构建的重要技术支撑，打破原有智能界限，促使各部门统一协作，共享数据。智能环境体系构建处于发展初期，政府部门将成为主要力量，利用大数据分析由公众产生的数据来源成为环境管理的重要手段。政府环保网站、新型社交媒体等入口将成为智能环境体系的重要组成部分，与直接接入企业的监管系统形成合力。例如，传感器可以检测泄露以节约自然资源，若能源的需求(或价格)上升时，设备(如洗衣机)能够暂停运行。利用行为经济与游戏机制鼓励积极利用能源。
(五)智能安全
完善的智能安防体系也是智慧城市不可或缺的基石，未来安防系统将整合所有资源，形成一个一体化的监控网络，同时实现各部门之间资源的共享，实时预判以及应对各类突发事件，形成自动感应、自动适应及自动判断的城市安防系统。例如，无人机、可穿戴计算、人脸识别、可预测视频帮助执法部门打击犯罪、保护公共安全。未来智能安全范围涵盖治安、交通管理、消防、刑侦城市应急、智能交通、绿色建筑、政务督察、环境监测、应急指挥、灾害控制等。
(六)智能教育
在智慧城市里，教育将完成数字化转变，大量数字设备被应用，学习朝着智能自适应、公开化与个性化方向发展，并且能够伴随着学习者终身学习。虚拟学习、数字化与增强现实改变了学习方式，非捆绑式、个性化与混合式教育更能被接受并被丰富的数据和分析所放大。教育的焦点将从课堂数字化内容转变为现实经验学习。因此，未来教育行业将持续被新科技所革新，将重构学习中各方主体联动关系，提升教育效率和教育规模化程度。
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