我国智慧城市建设研究

　摘要

“智慧城市”理念的提出，为城市未来的发展提出了新的要求，为人类以后的生存和发展带来了新的机遇和挑战，智慧城市的本质就是以物联网、云计算等先进技术为基础的一种城市发展方式与形式。文章从理论上对智慧城市的基本概念、发展思想、基本特征进行了分析，并在物联网、云计算等先进信息技术的支持下对我国智慧城市的应用领域进行了论述，并指出了目前我国智慧城市发展中的一些问题和不足，并从不同角度对其进行了分析，提出加快我国智慧城市建设的建议。

　关键词：智慧城市；物联网；云计算

　一、智慧城市的相关理论

　　（一）智慧城市的概念

中国科学院自动化研究所所长谭铁牛在《创新信息技术，构建智慧城市》一篇文章提到的智慧城市指的是利用先进的技术，如物联网，云计算等，与各种信号和图像的处理、同目前社会状况下经济、环境等各类统计资料的高度融合，制定城市信息化建设的基本要素。中国强调：利用新兴的服务方法，把计算机，通信，信息技术和建筑艺术结合起来，实现了对设备的自动监测、信息资源的管理、用户信息服务和与建筑物的最优组合，从而达到了符合信息社会需求的、安全、高效、舒适、方便、灵活的目的。

中国城市经济学会副会长刘治彦认为智慧城市是数字城市发展的下一个阶段，未来的智慧城市就是要朝着智能化方向发展。智慧城市是在云计算、物联网等先进技术的加持下，大力建设和发展数字化智慧城市，使智慧城市具有丰富的功能，智慧城市拥有像人所拥有的调控，反应和感知的能力，实现城市的可持续发展。智慧城市的实质就是以人的思维和智力来引导和促进智慧城市的发展，也就是说，智慧城市的建设需要遵循以人为本的理念。

（二）智慧城市的特征

IBM在《智慧城市在中国》一文中描述了未来的智慧城市，未来的智慧城市中，各类事物紧密相连；智慧城市信息服务整合成为一个大的整体；各大互联网企业创新和协同发展；城市中各类信息服务和市民有效的协调与配合，城市能够更快更好的发展。智慧城市具有以下三个特征：

1.系统协同

智慧城市是一个巨大的有机整体，它是在传统城市发展的基础上，将各类信息资源和多种信息服务等方方面面整合到一个系统中去，利用物联网等技术汇聚成一张庞大的交织网，从而实现信息互通，万物互联，目前实现了交通出行的“一卡通”，网上购物的“一点通”，还有其他生活设施的“一键通”等业务，极大程度上方便了人们的生活。

　　2.保障机制

智慧城市与以往传统城市的保障机制有所不同，以往的保护机制敏感度低，经常会有个人信息泄露，企业遭受互联网攻击等现象出现，而智慧城市的保障机制在目前先进信息技术的加持下会更加强大，能够为用户提供更加有效的防范措施，降低数据和隐私泄露的风险。

　3.智慧处理

智慧城市的理念被人们广泛接受，各地XX也推出多种措施来推动智慧城市的建设，在数据处理方面，取代了传统的手工操作方式，使用了诸如云计算之类的高级技术来收集数据，进而进行分析和整合，从而达到一种智能化的状态。智能化的数据处理能够应用到多种领域，城市的交通，企业的流水线生产等都可以实现“无人”的操作，大大降低了生产成本，提高了企业生产效率，城市的管理与维护也更加智能。

（三）智慧城市的发展思想

智慧城市的发展思想就是将智能传感设备与城市中的各类事物联系起来，组成一个巨大物联网，利用云计算和计算机将众多物与物有机结合起来，通过智能终端设备实现对各类事物的控制，形成与城市信息系统相融合，从而达到智能化的管理与服务，满足人们生活的不同需求。“智慧城市”是一种宏观的理念，它体现了社会对城市信息化高度的期望，关注城市发展的总体效应。信息化是智慧城市建设的一个重要组成部分，而社会对智慧城市的期待不仅限于信息化，更需要城市具备全面发展的智能。

二、我国智慧城市建设现状

　　（一）智慧城市政策法规体系日趋完善

从我国来看，智慧城市是我国推进城市信息化建设的重要方向之一，也是城市发展的一个先进阶段。智慧城市建设的本质就是要把先进的发展理念融入到城市发展当中，把先进的信息技术应用到城市的建设、运行、管理和维护过程中，将不同领域的信息系统整合到一个大的平台中，通过一个数据化可视平台，将城市中存在的现实问题通过数据平台进行统一管理，可使不同事物相互感知、相互连接、相互共享。近年来，我国城市发展模式发生变化，不再只拘泥于大规模城市，不断重视城镇和农村的发展，实现城市与农村均衡发展。在这个发展不断现代化的时代，智慧城市的产生与发展，也是与我国城市化进程相适应的。2012年《关于国家智慧城市试点暂行管理办法》的出台顺应我国城镇化的发展要求，标志着我国建设智慧城市的开始；2014年，我国制定了一系列长期的智慧城市规划和指导意见；从2016年起，全国、各省市出台了“十三五”规划，首先表明了我国XX将智慧城市作为未来发展的重要战略，其次，从总体布局和应用角度，提出了一些鼓励措施。2021年“十四五”规划使智慧城市发展迈上更高的一个台阶，顺应我国智慧城市发展潮流，我国大部分城市以国家“十四五”规划为指引，实现城市发展多元化，紧跟优秀智慧城市发展步伐，加快智慧城市建设，扩大智慧城市建设规模，改造传统基础设施，构建新一代信息基础设施。[1]

　（二）智慧城市市场规模持续增长

随着我国经济持续稳步发展和科技进步，智慧城市的市场规模不断扩大。中国智慧城市工作委员会称，到2020年，我国智慧城市的市场规模将达到14.9万亿元。预计到2022年，我国智慧城市的市场规模将达到25万亿元。

随着国家对智慧城市的重视，其投资也在快速增加。IDC在2020年7月公布的《全球智慧城市支出指南》显示，中国智慧城市在2020年的投资总额为259亿美元，较上年同期增长12.7%，是继X之后第二大支出大国。到2022年，中国智能城市的投资总额将达到313.8亿美元。

图表2：2016-2022年全国智慧城市投资规模变化情况(单位：亿美元，%)[3]

887738fa818e9f86dbfc28abcfb72045 　　（三）智慧城市的建设更加注重发展数字经济

X总X在2018年4月召开的全国网络安全和信息化工作会议上强调,要发展数字经济,加快推动数字产业化,依靠信息技术创新驱动,不断催生新产业新业态新模式,用新动能推动新发展;要推动产业数字化,利用互联网新技术新应用对传统产业进行全方位、全角度、全链条的改造,提高全要素生产率,释放数字对经济发展的放大、叠加、倍增作用。目前,数字经济正为智慧城市高质量发展注入新动能。新型智慧城市建设已经成为我国推进供给侧结构性改革的重要内容、成为城市可持续健康发展的重要支撑。

　三、我国智慧城市的应用领域

对于智慧城市未来的规划与发展，2020年6月，中国安全防范产品行业协会在《关于开展“智慧城市”优秀创新技术及解决方案评价推荐工作的通知》中建议建立一个完整的、切实可行的“智慧城市”架构，对于建设中所遇到问题应该具有针对性的解决方案，完善各类系统功能，不断注重细节，做到没有遗漏。从国家各省市的智慧城市规划来看，我国智慧城市的发展无论是在基础设施、规模等方面一定会越来越好。目前，我国智慧城市建设不断突破新技术，加强对各类细分领域的研究和发展，包括XX、教育、医疗、社区、交通等领域。下面主要就智慧XX、智慧医疗、智慧交通三个领域进行论述。

　（一）智慧XX

XX是一个城市的大脑，主宰着城市的运行和发展，在目前多种先进信息技术的加持下，为创建智慧XX提供了可能。智能XX是指充分利用先进的科技，如物联网，云计算，大数据等，遵循以人为本的理念，创建新时代背景下高效、便民的智慧XX。智慧XX包括四个方面：智能办公，智能监管，智能服务，智能决策。

由传统的办公模式转变为智能办公模式可极大提高XX部门的办事效率，智能办公采用大数据技术，对XX工作人员的工作偏好进行记录，根据每日的工作安排，智能办公系统会优化每项工作流程，提高工作效率。智能办公并不局限于时间地点，工作人员可随时随地进行办公。

智能监管更加保障了人们的生活，在每个路口安装人脸识别功能的监视器，可自动捕捉事故发生的画面以及犯罪嫌疑人的人脸图像；对地质进行实时监测，防止山体滑坡，泥石流等地质灾害；在企业安装监管系统，防止企业偷税漏税等犯罪行为发生。

智能服务为公众生活提供了巨大便利，根据民众的偏好，系统会自动为用户提供民众所需要的服务。建设政务一体化应用，民众就能足不出户实现网上办理；智能交通系统能够根据车流量的变化来合理控制红绿灯，缓解交通拥堵。

智能决策应用于城市管理和优化方面，将城市的经济发展，资源管理，产业结构等信息整合在一起，为XX领导干部做好信息决策提供数据支持。

　（二）智慧医疗

智慧医疗就是通过构建健康医疗服务平台，将医院各部门、医务人员、医疗设备和病人之间通过互联网实现互联，实现医疗信息化，实现更为便捷的就医服务。智慧医疗系统由智慧医院系统、区域卫生系统、家庭健康系统三大部分组成。

智慧医院将医院信息系统、实验室信息系统、医学影像信息存储系统等联系起来，实现各部门对患者信息的共享。在目前新冠疫情依然严峻的形势下，医生可通过医院信息系统中对感染者信息的收集、存储、处理等快速做出会诊结果，进一步采取救治措施。对病人家属可实现远程探视，避免与患者进行直接接触，降低交叉感染的风险。医生还可通过远程会诊、智慧处方等新型医疗技术，对患者病情，药物过敏史等快速做出决断，大大提高医院的诊疗效率。

区域卫生系统是针对以社区（村）为单位构建的健康医疗服务平台，对社区（村）范围以内的患者根据其电子健康档案，制定以个人为基础的诊疗方案，提供小病快速诊疗，大病向上转诊的服务。

家庭健康系统是最贴近人们生活的医疗系统，它不断地监测每个家庭成员的健康状况，包括行动不便无法送往医院救助的患者，可实现网上医生与患者一对一诊疗，还包括服药提醒，体温监测，服用禁忌提醒等的智能服务系统。

（三）智慧交通

在已有智能交通调度系统的基础上，结合计算机、物联网、大数据、云计算、人工智能等技术，对城市道路进行动态的控制和协调。在云计算、人工智能、物联网等技术的支撑下，XX各个部门的资源整合与利用，提高行政效率，建立一个有效的行政体系。智慧交通是以传统的交通管理体系为基础，通过整合多种资源，为城市的发展与建设提供实时的交通信息。在此基础上，提出了一种基于数据挖掘和数据处理的智能交通数据模型，对道路交通、事故处理、公交车辆运行等进行有效的管理。以“智慧”为核心，通过图像监控、实时数据传输、数据挖掘等技术，构建交通数据模型，解决目前的交通拥堵问题，实现对道路车辆的实时监测与管理，给人们的出行提供了便利。

四、我国智慧城市建设存在的问题

在我国智慧城市建设和发展过程中，也不断发现很多问题，不同城市发展不协调、信息不共享、特色不鲜明、统筹不统一等方面。具体来看，我国智慧城市建设存在的问题包括三大方面：

（一）信息服务体系中数据孤岛现象普遍

我国智慧城市信息服务体系中所存在的问题主要表现为信息孤立，未有效协同发展。从开始提出我国建设智慧城市，某些城市就立马开始制定建设智慧城市计划，而从未考虑本市发展状况，未根据其基建水平就开始盲目建设，最后导致城市经济发展缓慢，甚至出现倒退现象；有的城市在建设配套设施时，未按照当地发展方略进行建设，未吸收它市城市发展经验，造成了大量的重复建设，造成了大量的人力、物力和财力的浪费；还有一些正常项目负责人调任后，新负责人未按照之前的发展规划进行建设，由于缺乏有效的协调机制，未能实现不同部门，不同地区的信息交流和业务协作，导致出现项目停工，延期交付，甚至对当地经济发展造成影响。

（二）不同城市的建设缺乏整体规划

在建设智慧城市时，不同城市有着不同的历史文化、经济发展状况、地理位置、人口、基本设施服务水平、城市特点等因素，大部分的城市规划不是结合本地区的历史人文等实际来搞规划，而是直接采用一些比较成功的智慧城市建设案例，囫囵吞枣的建设厂房，开发房地产，创办公司，鼓励企业上市。殊不知建设所谓的“智慧城市”能否给当地带来经济发展，能否匹配居民的真正需求，能否会提高城市居民生活成本而造成生活压力，智慧建设与城市需求存在严重脱节，由此很可能会造成智慧城市建设和城市真正需求背道而驰。

（三）信息安全的缺失和网络的风险日趋增大

智慧城市数据建设必须确保数据资源在共享使用中的安全性，用户数量、应用程序数量日益增加，网络安全风险日益提高。

智慧城市的建设和发展并不是由某一个人说了算的，也不是某一个企业说了算的，它必须要国家、XX、企业、人民各方协调，做出共同的努力，不断推进智慧城市的建设，要实现智慧城市的可持续发展，必须充分利用市场的决定性作用，并促进社会的多元化参与。在社会多元化参与过程中，需整合不同群体经济、文化、教育等各方面条件，其信息资源就会显得尤为重要，其中包括国家的政策，企业和XX的信息与决策，还包括个人信息等数据。计算机等互联网设备都难免会产生漏洞和缺陷，这些漏洞和缺陷为病毒提供了很好的攻击途径和方向，从而使得网络安全暴漏在外，国家、XX、企业、个人的信息安全都会受到威胁，一旦造成信息泄露，会对我国智慧城市的建设造成严重影响，甚至国家财产会遭受损失。信息安全的缺失造成的影响不可估量。

　五、推进我国智慧城市建设的建议

　　（一）强化智慧城市顶层设计

顶层设计是国家层面根据分析各地不同的发展状况、法制环境、地理位置、实现功能、人口等因素来制定发展政策和建议，统筹各地，使得我国城市呈现出不同目标，协同发展的景象。如果信息化建设缺乏了顶层设计，就会造成非常严重的后果，信息系统的盲目建设会造成城市建设与民众需求背道而驰，这种后果造成的影响可能比信息孤岛、资源浪费更要严重。

顶层设计在智慧城市发展中具有举足轻重的作用，它是城市发展的引领者，更需要结合地方实际需求来制定有目标，有路径、有方向、有节奏的发展措施，保证各地方有条不紊的协同发展。并且要根据发展的不同阶段，理顺管理体制，建设推进机制，设立标准规范，确定投融资模式，创新运营模式，开展技术攻关。

未来智慧城市顶层设计相比以往的顶层设计要更为全面，需贯彻智慧城市建设从始至终的过程，更加注重长远发展，关乎全局利益，体系也非常完整，对于不同方面、不同层次都会进行全局考虑，对于不同城市的信息化发展状况，针对其建立信息化模型，设计总体方案，以致力于完成新型智慧城市建设的目标。[4]

　（二）完善配套保障机制

各地方的城市建设和发展都需要完善的配套保障机制，其所发挥的作用是保护和维护智慧城市发展体系平稳运行，发挥保障机制的导向作用和支撑作用，保证各地方的发展规划协调一致。

各级XX要加强组织领导，把智慧城市建设摆在首位，以保证其平稳发展，同时根据当地的具体情况，制订相应的发展规划，确保各项工作的落实。加强部门间的协作，加强数据共享，加强对区域的综合管理，促进区域间的协调发展，并努力克服信息孤岛现象。同时，要加大投资力度，推动智慧城市的稳步发展，争取省市相关产业基金的支持，大力推广创新发展成果在我国智慧城市建设的广泛应用。

　　（三）因地制宜进行建设和运营

不同地区拥有不同的信息基础，智慧城市的建设不止存在于理论层面，更应该是在目前城市发展不一致的情况下根据地方的实际情况因地制宜的进行智慧城市的建设和运营。智慧城市的建设要遵循以人为本的原则，根据民众的真实需求来建设“真正”的智慧城市，它不应该与地方实际情况脱节。对于每个城市来说，都会有非常庞大的数据库，其中的数据来自不同的方面，XX对本地的数据资源拥有所有权，互联网企业对自己公司的各类数据拥有所有权，本地企业对当地的产业结构、发展环境、人才资源有着更清晰的认识。因此，各地的城市都没有固定的发展模式，建设智慧城市的成功案例只能作为参考，不能按部就班，要发挥城市各类资源优势，采用因地制宜的发展方式，才能更好的建设具有地方特色的智慧城市。

随着智慧城市建设规模的不断扩大，未来的智慧城市建设更需要因地制宜，尤其是首批试点智慧城市，更需要在城市建设中体现出本地特色。而那些后来的城市，则要从两大方面考虑，不能够仅仅按照智慧城市建设成功案例来建设，要根据本地经济发展的状况来制定智慧城市发展目标。在规划的时候，充分考虑到城市的特点，为下一步的工作打下坚实的基础。基础比较差的城市，现在最紧要的就是稳扎稳打，以最快的速度，在我国基础设施建设的浪潮中，完成城市的信息系统建设，比如政务云平台。[5]

　（四）加强数据安全保障

智慧城市的运行与维护过程中会产生大量的数据，其中包括有个人隐私、企业的商业秘密、还有涉及国家安全利益和公共安全的数据，为了保障个人隐私、商业机密、国家利益的安全，因此必须加大数据安全保护力度，强化数据安全管控措施。首先要坚持国家安全的整体观念，加强网络安全的信息基础架构，增强数据安全的意识；二是要加强紧急情况下的应急指挥。要大力发展互联网和数据安全行业，做到防患于未然。三是要强化信息安全保障。作为核心信息基础设施运营商的行业和企业负有保护主体的职责，XX相关部门要做好监督工作，逐步完善国家安全保障体系建设，维护国家安全。

六、结束语

智慧城市的发展在物联网技术、云计算技术、移动互联网等信息技术的支持下，智慧城市信息服务平台为全面数字化阶段的城市发展难题提供了解决方案；形成了城市数据的互联、互通、共享机制；制度和保障系统逐步健全，信息共享速度持续提升；数字技术不断迭代成熟。我国智慧城市发展已经取得了一定成效，但不能就此停止发展的步伐。智慧城市的最后形态，是一种持续演变的形态。但有一点是可以肯定的，那就是每一座智慧城市都会拥有自己的数据中心，以及大量的物联网技术，而这座城市的指挥系统，就是建立在这一点上。这也是近年来，国内相关产业的重点发展方向。未来的智慧城市，或许不会像现在这样充满了科技感，或许也会变得和现在差不多。但是，这也将给人们带来更加便利、更加智能的生活。

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