智慧城市标准化发展研究

杨锋+任雪佳+邢立强+刘春青

摘要：随着现代社会的进步，城市在可持续发展过程中遇到了诸多问题，在探索利用新兴科技来支撑城市的可持续发展过程中，逐步兴起了智慧城市的理念。国内外智慧城市建设如火如荼，但对智慧城市的定义和内涵，尚未形成一个统一的认识，现阶段智慧城市建设仍然处于探索阶段。本文在阐明智慧城市定义的基础上，提出推进智慧城市的建设，实现更好地可持续发展，加快推进智慧城市标准化研究十分必要。因此，在梳理国内外智慧城市标准化进程的基础上，本文提出了智慧城市标准体系框架，并对我国的智慧城市建设提出建议，以期对我国智慧城市标准化的发展有所增益。

关键词：智慧城市 标准 可持续发展

一、智慧城市兴起的背景

在社会发展过程中，城市发展占据了越来越重要的地位，但进入现代社会以来，城市发展越来越多的面临人口膨胀、资源紧缺、环境污染等压力。为了缓解压力，实现城市的可持续发展，利用新兴科技手段来支撑城市发展的“智慧城市”理念逐步兴起。

（一）全球城市化进程不断加快

进入现代社会以来，城市以前所未有的方式迅速发展，城市化率的迅猛增长表现为全球大规模的人口膨胀。城市化带来了城市人口的快速增长，但人口增长也使城市的就业、居住、能源和基础设施面临更大压力。从图1可以看出，中国、世界城市人口比重逐年提高，无论是当前的城市人口统计还是之后几十年的人口预测，城市面临的人口压力将越来越大，城市化进程将越来越快，世界的城市化率到2050年预计将达到77.3%[1]。同时可以看出，中国的城市人口比重也快速增长，到2050年，中国城市化率预计将达到80%[2]。根据联合国《2011年世界城市化展望》报告，“城市地区将在2011—2050年的40年间吸收全部的全球人口增长量，城市居民将增加26亿。中国将成为仅次于印度的增长最多的国家。

（二）资源、环境压力越来越大

随着城市化进程加快，城市面临越来越大的资源、环境压力，集中表现为资源紧缺、环境恶化等。资源紧缺是城市化发展瓶颈的一大因素。伴随着全球城市化的推进和人口在城市的迅速增长，使人类在过去一百年对自然资源和能源的消耗，达到人类历史上空前的程度。据调查研究表明，虽然城市面积只占陆地面积的2%，但生活在城市里的人进行活动所排放出的二氧化碳却占总排放量的78%。城市人口消耗了工业木材总使用量的76%、生活用水总量的60%[3]。巨大的能源消耗和有限的资源直接制约着城市化的发展。环境污染也一直是城市可持续发展面临的问题。城市化是伴随着工业化的进程发展的，而工业化带来的环境污染一直被视为人类最大的威胁。城市的基础设施、能源动力都是建立在大量现代化工业的基础上的，城市的快速发展必不可少地需要工业、能源的支持。因此，如何在维持促进城市进一步发展的基础上，解决工业化带来的环境污染问题一直是城市可持续发展面临的重大难题。

（三）急需利用科技手段来支持城市发展

随着新技术时代的来临，人们试图利用新兴的科技手段来解决遇到的城市问题。当前，新兴的信息技术在全球迅速发展，云计算、数据中心、物联网、高速光纤、三网合一等新技术层出不穷，这些前所未有的科技手段正在极大地改变人们的生活。新兴的现代科技手段不仅改变了人们的生活方式，使人们的生活更加便利，更重要的是，可以利用这些现代信息技术，来应对城市化发展的难题，促进城市化的可持续健康发展。因此，以新兴技术手段为特征的“智慧城市”理念逐步兴起。2006年新加坡提出了“智慧国2015”计划最早提出了智慧城市的定义，2009年IBM提出的智慧地球战略，同样属于“智慧城市”的理念。新加坡的“智慧国2015”计划力图通过包括物联网在内的信息技术，使新加坡成为一个由资讯通信所驱动的智慧国家和全球都市。加快建设可持续发展的智慧城市逐步成为世界各国的共识，依靠新兴的科学技术，而使城市得以优化使用有限的资源、使系统更智能化发展的智慧城市正成为世界城市化发展的一个重要趋势[4]。

二、智慧城市的内涵

（一）国内外智慧城市的定义

虽然国内外智慧城市的探索与实践较多，但关于智慧城市的内涵和定义却并未形成共识，各国及国际企业、我国各部委及专家学者均提出了多种智慧城市的定义及内涵，如表1所示：

可以看到，上述定义的侧重点各有不同，IBM的概念推出了各种“智慧”解决方案，包括智慧的电力、智慧的医疗、智慧的交通等一系列战略。日本对智慧城市的内涵理解侧重在节能减排及发展太阳能、风力等再生能源方面，着重放在新生能源方面以更好的为城市基础设施提供长久的能源动力。国家发展和改革委员会对智慧城市的定义侧重于强调智慧城市是一种新理念，较为宏观；国土资源部则基于我国长久以来的数字城市建设成果，侧重数字管理；住房和城乡建设部主要是从城市管理的角度入手的，认为其是一种新的城市管理生态系统；而工信部对于智慧城市的建设意见就比较全面，致力于多个领域的共同建设。各专家的侧重也有所不同。

总的来说，国外较为强调智慧城市在基础设施方面新技术利用，以期通过各类技术的综合应用，为实现城市的可持续发展提供有力支撑。我国对智慧城市的理解则更为多样化，并未对智慧城市内涵形成一致理解。

（二）明确智慧城市内涵的必要性

在国内外对智慧城市定义的探讨中，可以看到智慧城市的建设备受关注，国内外均在研究如何进行智慧城市的建设。但这些诸多的探讨也表明我国对智慧城市并未达成统一认识，理解也千差万别。在智慧城市的定义内涵未达成统一认识的情况下，各方纷纷进行大规模试点建设，导致我国的智慧城市建设受到一定影响。

智慧城市建设备受国内外关注，所以即使各方对智慧城市的理解不一，我国仍然在大力推广智慧城市的建设，从中央到地方都投入了较大的物力财力。科技部在2010年将武汉和深圳确定为全国智慧城市试点城市，当时武汉出资1000万做了智慧城市规划设计。工信部2012年就启动了智慧城市试点（1省2市，浙江省、常州市、扬州市），主要是由电信运营商作为主体参与开展了相关技术研发、生产制造、运营服务、人才培训等工作。2013年1月和8月，住建部先后公布了两批共193个智慧城市试点名单，掀起了新一轮的智慧城市建设高潮。而继住建部之后，国家测绘地理信息局也于2013年8月13日发布新闻，将其主导的数字城市建设向智慧城市建设全面升级。

虽然我国大陆的智慧城市建设十分努力，投资较大、试点较多，但由于各方没有对智慧城市形成统一理解，导致智慧城市建设受到一定影响，集中表现为，无论是美国还是欧洲公布的关于智慧城市的排名，并无大陆城市在内。全球智慧社区论坛（Intelligent Community Forum，简称ICF）从2002年起发布“全球7大智慧城市”榜单，2014年的7个城市分别是美国弗吉尼亚州的阿灵顿、美国俄亥俄州的哥伦布、中国台湾新竹，加拿大安大略省金斯顿，中国台湾新台北，加拿大安大略省多伦多，加拿大曼尼托巴温尼伯[5]。名单中有北美、欧洲及中国台湾地区的城市，但没有大陆城市入选。

这一事实表明，虽然我国十分重视智慧城市建设，但由于对智慧城市内涵的理解不同，导致智慧城市建设受到影响。因此，本文认为应在梳理国内外各种含义的基础上，提出一个确切的智慧城市定义，促进形成对智慧城市内涵的一致理解。

（三）智慧城市的内涵

通过系统分析国内外智慧城市的定义，结合我国智慧城市的建设情况，认为智慧城市应有几个方面的问题需要明确。

首先，智慧城市的核心在于以人为本。近些年来，党和国家不断强调人民美好生活的重要性。习近平总书记在十八大上指出，“人民对美好生活的向往就是我们的奋斗目标[6]。”李克强总理在2014年两会的政府工作报告中指出，“政府工作的根本目的是让全体人民过上好日子。[7]”国家建设的目的都在于人民的美好生活，因此，在智慧城市的建设中，如何让城市居民生活得更便利，使城市居民生活得更美好才是智慧城市建设的核心。

其次，智慧城市的根本目的是推动、实现可持续发展。智慧城市本质上就是一种为了达到可持续发展目的的新兴城市发展理念和方式，可持续发展是智慧城市要达到的最终目的。一方面，智慧城市是实现可持续发展的一种治理方式，其兴起背景就是在人类发展过程中，城市化的迅速扩展导致面临一系列的人口、资源、环境问题。为了解决这些问题，实现人类的可持续发展，才兴起了以新兴技术解决城市发展问题的智慧城市理念。另一方面，推动人类社会的可持续发展是智慧城市的最终目的，在建设智慧城市的过程中，也是在利用新兴技术探索如何可持续发展的过程[8]。智慧城市就是要通过运用信息技术迅速、灵活、正确地感知、理解并处理城市经济发展、社会进步和环境保护等各方面事务，进而全面提升城市居民生活品质，最终实现可持续发展。

最后，建设智慧城市需要新一代信息技术的支持。通过运用信息技术迅速、灵活、正确地感知、理解并处理城市经济发展、社会进步和环境保护等各方面事务是智慧城市运作的必要条件。智慧城市的特色就在于应用新一代信息技术恰当迅速地解决城市化发展带来的诸多问题。在这一解决过程中，如何利用信息技术迅速灵活正确地感知、理解并处理问题是智慧城市探讨的重要技术问题。一切问题的解决以获得新一代信息技术支持为前提。

基于这几点分析，我们得以给出智慧城市的定义：按照“以人为本”的原则，通过运用信息技术迅速、灵活、正确地感知、理解并处理城市经济发展、社会进步和环境保护等各方面事务，全面提升城市居民生活品质，有力支撑城市可持续发展的一种新型城市发展理念和模式。同时，基于上述我国与世界其他国家的智慧城市定义的比较分析，认为我国的智慧城市应当有战略、分阶段的展开建设，我国对智慧城市的侧重点应从信息技术为主转为首先重视基础设施的建设。

三、智慧城市国际标准化进展情况

标准化是智慧城市的基础性工作，是推动云计算、物联网、大数据等相关技术在智慧城市建设过程中应用的关键，是推进全球各国智慧城市健康、有序发展的重要技术保障。2012年以来，智慧城市成为主要国际标准化组织的工作热点。国际标准化组织（ISO）于2012年2月成立了ISO/TC268社区可持续发展技术委员会和ISO/TC268/SC1智慧社区基础设施量化评估分技术委员会，并于2013年9月在ISO的技术管理理事会（TMB）成立了智慧城市任务组；国际电信联盟（ITU-T）的环境和气候变化研究组于2013年2月成立了“可持续发展智慧城市焦点组”（ITU-T/SG 5/FG SSC）；国际电工委员会（IEC）于2013年6月成立了 “智慧城市系统评估组”； ISO/IEC JTC1于11月成立了“智慧城市研究组”（ISO/IEC JTC1/SG1）。中国、法国、德国、日本、韩国、新加坡、西班牙、美国、英国等国家也已启动了智慧城市标准体系规划、路线图制定和基础标准研制，并在积极参与和推动国际智慧城市标准化。

为了促进我国智慧城市建设的协调统一发展，有必要考察梳理国际智慧城市标准化的进展情况，以期借鉴制订我国的智慧城市标准化体系。经资料检索整理，国际智慧城市标准化发展状况如表2：

总的来说，国际智慧城市标准化工作的迅速发展表明了两个方面的内容。一是国际组织和世界各国十分重视此项智慧城市标准化的建设，投入了大量的人力物力推动其发展。工作组、智慧城市战略大多于2012、2013年成立、出台，并在短短的一两年之内准备正式发布一些相关的智慧城市标准[9]，[10]，如ISO/TC268/SC1 负责的ISO/TR37150基础设施智能基准度量标准已经出版。二是各标准化国际组织之间的交流合作有待加强，应尽快合作出台通用的基础标准。在上图中可以看到，国际标准化组织的智慧城市小组几乎都在制定各自的智慧城市发展计划，而相互之间的合作交流则较为缺乏。特别在智慧城市标准的通用术语方面，虽然各机构基本都有了各种的发展计划草案，但没有一套作为基础的全球通用术语，长此以往，各组织机构的智慧城市标准建设将会变成各说各话的状况。在2014年2月，ISO/TMB 第59次会议前召开的智慧城市国际标准化交流会中，三大国际标准化组织ISO、ITU、IEC，以及中国、德国、荷兰的代表均表示要加强智慧城市标准化的合作，共同推进智慧城市基础、通用标准的研制。[11]

四、智慧城市的标准体系

在国际上，国际标准化组织和各国都在积极进行智慧城市的标准化建设，推动智慧城市的标准化越来越重要。在我国，国家发展和改革委员会也提出“标准化是智慧城市的基础性工作，应加速推进重点急需标注的制定和修订”。国家标准委成立了国家智慧城市标准化总体组推进我国智慧城市的建设工作。国家发展和改革委员会、工信部、住建部都已积极推进了智慧城市的试点计划，智慧城市的建设已如火如荼。但由于各方的概念理解略有差异，并不利于我国智慧城市的发展建设，因此制定一个统一的智慧城市标准体系尤为必要。

（一）现有的智慧城市标准体系

2013年6月中国电子技术标准研究院—智慧城市应用工作组在调研的基础上发布了《中国智慧城市标准化白皮书》，提出了我国智慧城市标准化路线及体系建议，其中提出了一个智慧城市标准体系框架，由五个类别的标准组成，分别为智慧城市基础标准、智慧城市支撑技术标准、智慧城市建设管理标准、智慧城市信息安全标准、智慧城市应用标准。[10]

2013年中国城市科学研究会、全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会在《中国智慧城市发展研究报告》中也提出了一个智慧城市技术标准体系框架及实施建议，智慧城市标准体系架构分为8个部分：总体标准、感知控制层标准、网络传输层标准、数据层标准、服务支撑层标准、应用服务层标准、安全标准、智慧城市管理标准。[12]

2014年任冠华、宋刚提出了一个智慧城市建设标准体系。其框架共包括7个分体系：基础类标准、数据类标准、应用类标准、设施类标准、安全类标准、管理类标准、服务类标准。各分体系又分别包括若干项二级类目。[13]

（二）基于可持续发展的智慧城市标准体系

现有的智慧城市标准体系较为清楚、分类明晰，但更偏重于技术方面，如中国城市科学研究会、全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会提出的智慧城市体系的感知控制层、网络传输层、数据层等标准完全是技术标准，对智慧城市建设的总体把握有待进一步提高。智慧城市的建设是一个综合性、跨行业、跨部门综合性的工作，智慧城市标准体系应宏观、微观相结合、管理与技术相结合。因此，基于ISO城市可持续发展标准化发展情况，并借鉴已有标准体系的基础上，本文提出了智慧城市标准体系。

本文认为，智慧城市标准体系应分为三大类：基础标准、通用标准和专用标准。

1、基础标准。是智慧城市的总体性、框架性、基础性标准和规范，包括智慧城市的术语、智慧城市的图形符号、智慧城市的指南等标准。

2、通用标准。是指在经济、社会、环境三大应用领域都可以适用的一些标准。包括智慧城市的规划、管理、安全、评价等标准。

3、专用标准。是智慧城市在建设过程中应用的一些具体技术标准。包括感知标准、通讯标准、数据及服务支撑标准、应用等层面的具体技术标准。感知标准主要包括自组网和短距离传输网、数据和视频信息采集两大类。通讯标准主要指网络通信、传输标准，主要是指智慧城市网络之间的通信协议、信息传递与共享等方面的标准。数据及服务支撑标准是智慧城市的支撑技术标准，数据支撑标准主要包括数据编码、数据存储、数据交换、数据整合 、数据处理等内容。服务支撑标准是指智慧城市网络的共性支撑技术，是从网络底层直到城市综合信息服务平台都要执行的技术标准。智慧城市的应用标准是指智慧城市典型行业或领域的技术参考模型、标准应用指南等标准及规范，是根据具体领域的业务需求，对及时掌握的各类感知信息进行综合加工、数据挖掘和智能分析，辅助统计、分析、预测、仿真等手段构建的智慧应用体系。

五、推进智慧城市标准化发展的建议

（一）进一步整合国内力量，统一意见，共同推进智慧城市标准化发展

上述国际社会智慧城市标准化的发展经验和我国当前智慧城市的建设，均存在智慧城市建设发展较快但合作交流不足的状况。为推进我国智慧城市标准化建设，应进一步整合国内力量，统一意见，共同推进智慧城市标准化发展。2014年3月，我国国家标准化管理委员会已成立了国家智慧城市标准化协调推进组、总体组和专家咨询组，以统和全国力量促进智慧城市的标准化建设。[14]工作组的成立加强了我国智慧城市标准化工作的统筹规划和协调管理，但各小组仍有必要进一步发挥其作用。建议工作组在今后的智慧城市标准化建设过程中，应吸纳更多的单位和专家参与工作，统合多方力量进行建设。同时，鉴于各方力量较多，各专家单位的研究应各有侧重，应在发挥各自专长的基础上协调发展。

（二）智慧城市是一个长期建设的过程，建议分阶段、有重点地进行

在智慧城市的内涵部分已经有所论述，智慧城市是一种全面、复杂的新兴城市发展理念和模式，必须分阶段、分领域建设，并坚持从易到难、从简单到复杂的原则，逐步展开。到目前为止，国际社会和发达国家对智慧城市的建设仍然注重基础设施的建设，而我国大部分省市地区对智慧城市的建设采取的是全方位展开，两三年内建成的战略。全国650多个城市中，有近2/3的城市提出了全面建设智慧城市的计划，其中南通政府今年表明，力争到2017年底前基本建成国家级智慧城市。[15]虽然各地推进城市建设的努力值得赞赏，但这样的发展计划并不符合智慧城市的发展规律。智慧城市的建设需要有重点分阶段的进行，不可能一蹴而就。而现阶段的建设重点是集中力量推进信息技术在基础设施建设和改造中的应用。只有把这一基础打好，才能进一步建设智慧城市的其他方面。

（三）现阶段我国智慧城市标准化重点工作的建议

首先，当前我国智慧城市标准化的重点应在于基础标准、通用标准的建设，特别是基础的术语方面，这样才能使对口国际标准化机构统一口径，进行进一步的深入研究探索。在基础术语没有统一的情况下，很难进行一个系统的智慧城市标准化建设。

其次，推进我国智慧城市标准化进一步发展， 要充分考虑到现有的国家试点和相关建设经验，不能放弃已有的建设推倒重来。在确定智慧城市含义必要性的部分中，我们已详细列举了全国对智慧城市建设的投入，住建部、工信部、科技部、国家测绘地理信息局等部委都有智慧城市试点计划。其中，住建部公布的2013年度国家智慧城市试点名单中，试点总数已达193个。2013年4月，继国开行提供不低于800亿元的投融资额度后，又有多家商业银行表示将支持智慧城市建设，相关投资超过4400亿元。[16]根据国家信息中心的预估，“十二五”期间，全国将有600—800个城市建设智慧城市，总投资规模将达2万亿元。我国智慧城市的建设已投入了较多的人力物力，现阶段推进智慧城市标准化工作，不能摒弃已有的建设而完全凭空设立标准。应当在吸收全国各城市探索经验的基础上制定我国各城市易于接受的智慧城市标准。■

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〔本文系国家科技支撑计划课题“城市公共基础设施管理与服务技术标准研究”（项目编号：2012BAK27B03-01）及标准委项目“ISO社区可持续发展国际标准跟踪研究”（项目编号：512013B-3154）阶段性成果〕

（杨锋，1978年生，重庆人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所副研究员。研究方向：可持续发展标准化、标准化战略。任雪佳，1989年生，河北霸州人，中国政法大学法学院在读研究生。邢立强，1969年生，陕西富平人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所研究员。研究方向：信息技术标准化、可持续发展标准化。刘春青，1958年生，河北衡水人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所研究馆员。研究方向：标准化与技术法规、可持续发展标准化）

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（杨锋，1978年生，重庆人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所副研究员。研究方向：可持续发展标准化、标准化战略。任雪佳，1989年生，河北霸州人，中国政法大学法学院在读研究生。邢立强，1969年生，陕西富平人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所研究员。研究方向：信息技术标准化、可持续发展标准化。刘春青，1958年生，河北衡水人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所研究馆员。研究方向：标准化与技术法规、可持续发展标准化）

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〔本文系国家科技支撑计划课题“城市公共基础设施管理与服务技术标准研究”（项目编号：2012BAK27B03-01）及标准委项目“ISO社区可持续发展国际标准跟踪研究”（项目编号：512013B-3154）阶段性成果〕

（杨锋，1978年生，重庆人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所副研究员。研究方向：可持续发展标准化、标准化战略。任雪佳，1989年生，河北霸州人，中国政法大学法学院在读研究生。邢立强，1969年生，陕西富平人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所研究员。研究方向：信息技术标准化、可持续发展标准化。刘春青，1958年生，河北衡水人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所研究馆员。研究方向：标准化与技术法规、可持续发展标准化）