数字化时代的智慧城市建设

■高玉飞/文

数字化时代的智慧城市建设

■高玉飞/文

信息通讯技术（又称ICT）的高速腾飞加快了数字化时代的到来，信息化、数字化已成为时下各行各业热议的话题。1983年，阿尔温·托夫勒在《第三次浪潮》中预言：“如果说IBM的主机拉开了信息化革命的大幕，那么大数据将是第三次浪潮的华彩乐章”。起初，大数据通常用来批量分析处理大量数据集和更新互联网搜索索引所需，但到后期并不只是用来表达数量概念。就目前来看，区别于传统数据，对大数据定义还未形成统一共识，但可以肯定的是，大数据时代具有数据量大、数据波及范围广、数据灵活性强、分辨率高等特点。此外，在数据更新上，处理速度快，非结构化数据种类多；在数据索引上，多为精细化操作，数据是相关的，不同数据集之间存在公共字段；在数据灵活性上，具有一定的可拓展性和外延性。众所周知，大数据的来源渠道非常广泛，其中，以社交互联网、智能手机和各种传感器为主要数据源。据中国互联网信息中心发布的《中国互联网发展状况统计报告》显示，截止2014年6月，我国网民规模总量达6.32亿，网络普及率为46.9%，其中手机网民数量达5.57亿，使用手机上网人群比例大幅提升。因此，互联网已成为城市发展的重要平台和契机，并不断影响城市居民行为、科技研发、企业运营和政府管理等方面，从而产生了如社交网络、搜索引擎等反映城市居民行为和空间组织的大量网络数据。与此同时，如GPS、平板电脑和智能手机等智能移动终端设备正在大量普及，无线网络覆盖范围正在不断扩大，真正的数字化时代已经来临。

智慧城市不仅是数字化城市发展的高级阶段，还是未来城市发展的必然趋势。自IBM公司首提智慧城市概念以来，社会各界对此一直十分关注。目前，欧美和一些亚洲国家城市建设正在普遍采用绿色技术和ICT技术来实现智慧城市发展战略。目前，我国在智慧城市建设研究上还处于起步阶段，数字化时代网络技术对城市建设有着重要贡献，如何抓好这一重要机遇，是当前面临的重要任务。鉴于智慧城市建设理论研究与具体实践的差别，本文旨在组建一个智慧城市建设的实践框架，具体探讨智慧城市建设。

一、智慧城市的理论背景

（一）智慧城市的概念界定

虽然有关智慧城市的讨论在各行业中反响强烈，但到目前为止对智慧城市的定义却没有明确和一致的看法，正如著名科学家Hollands说到：“智慧城市概念本身就是模糊的、不一致的”。起初其定义源于智能城市、信息城市、数字城市等，这些概念虽具有某些共同特性，但所包含的范围却不同。从国外学者来看，有的认为智慧城市是将城市集体智慧运用到IT、社会、商业和市政等基础设施中进行连接的城市；有的认为智慧城市是智能计算技术与城市关键服务的集合，是城市各系统之间的有机整合。从国内学者来看，站在不同视角对其概念也有不同阐述，有的认为，从本质上看，智慧城市是将现代先进科学技术与城市规划建设、管理创新、业务应用系统以及各种信息资源相融合的新型城市；有的认为，智慧城市是一个包含制度、技术、经济和社会的城市框架体系，是一种对理想化城市的新思考，在内核上是城市化发展新趋势的质量导向，在形态上是发展战略引领的空间有机体。还有的认为，智慧城市实际上是运用先进的信息技术实现城市管理和运营的智慧化，从某种程度上为人们创造出更高品质的城市生活。

总之，在解决城市实际问题上，会产生如公共服务不均衡、环境污染、资源浪费等问题，而智慧城市旨在运用ICT技术以及相关基础设施的整合，最终有效实现城市的可持续发展。

（二）智慧城市的主要特征

1.全面透彻的感知

这里全面透彻的感知指超越了射频识别、数码相机以及各类传感器的一个含义。具体来说，是对随时随地可感知、可测量、可捕获的信息系统和设备的利用，然后通过新设备快速获取相关公司财务数据和城市交通信息并对其进行分析。

2.广泛互联的宽带

高速宽带的互联互通主要是运用网络通讯工具，将个人电子设备与组织信息系统中储存和收集的分散信息和数据相连接，进行交互式共享，从而能较好的实时监控环境业务状况，以全局角度分析形势，通过远程多方协作完成各项工作任务，其运营模式彻底改变了物理世界的运作方式。

3.智能融合的应用

在处理收集到的复杂数据时，通常使用先进的技术进行分析、计算和汇总。当需要分析和整合跨行业、跨地域的信息数据时，就要运用更加全面而系统的方法，将某些特定技术应用到特定场景和特定行业的解决方案中，真正实现智能融合应用。

4.可持续的发展与创新

智慧城市以用户创新、大众创新、协同创新等为特征，重塑了知识经济时代现代科技以人为本的思想，并对创新用户角色、大众力量和应用价值有了重新定义。智慧城市建设非常注重以人为本、社会协同和市民参与的开放性创新空间塑造以及个体独特价值和公共价值的创造，注重汇聚公众智慧，从市民具体需求出发，通过微博、微信等方法和工具不断强化用户参与意识，不断推动大众创新、用户创新和协同创新，用以人为本思想实现经济社会可持续发展。

二、数字化时代的智慧城市建设实践

任何城市其本身就是一个非常复杂的系统，如今信息化、数字化时代的到来和大数据的发展不仅丰富了我们对城市的感知认识，也给城市与社会更好互动发展提供了新的机遇。目前，ICT技术的不断进步和应用、城市区域化和信息化、高速铁路的不断形成和发展以及智慧城市的加快建设，正在把我们带入一个全新的互联网移动数字技术的“流空间”时代，但是移动ICT技术的发展增加了城市复杂性，也使城市内部活动空间发生巨大变革。新一代城市建设理念的创新源于移动互联网信息技术的发展。其重大变革主要体现在以下几个方面。

（一）建立信息共享平台，保障城市数据开放化

数据是一座城市运行的基石，要想实现城市各项资源的整合，需要借助城市中各类数据信息，城市数据的产生一般是实时而且规模庞大。根据对伦敦智能公交卡的研究分析可知，全市每天有800万人次出行，而且这些数据是在实时不断产生，通过对这些数据观察研究可更好地对列车进行调度管理，达到降低交通出行成本、减少能耗、改善服务和提高城市运行效率的目的。还可以通过这些数据获取地方交通出行需求量、出行模式、时间和频率，从而提高交通管理部门获取数据的精确度。但在国内，城市数据还未完全开放。城市数据的开放不仅可以提高城市运行效率，也能让更多市民参与城市建设。伦敦数据库是当前世界上首个开放数据资源平台，公众可以自由获取各类数据信息，不仅如此，通过访问公共数据平台不断形成新的市场，并将吸引更多民众参与到产品开发和服务中，参与到智慧城市的建设中。

建立城市信息共享平台首先要考虑的是解决城市问题所必需的优先数据资源，其中包括数据开放指引、开放技术和通用标准，然后由政府协调私营机构开放数据信息，通过建立共享平台聚集各种分散数据，并将城市各处的传感器连接到一个平台上。除此之外，建设智慧城市数据共享平台还需制定数据标准和自定义数据集，开发设计连接平板电脑和智能手机的界面，不断丰富数据内容。

（二）完善智能交通信息系统，实现管理动态化

传统城市中了解路况信息是通过静态的传感器和监控器来实现的，这种方法往往导致覆盖面有限和成本过高等问题，且具有功能单一、位置固定以及安装复杂等特征。基于目前大数据条件下可以开发各类检测和分析交通流量的工具，一种是开放的无线网络接入系统；另一种是电感应线圈检测器。而无线网络在市中心分布密集，通过无线网络不仅可以计算网络数量，还可以准确记录每个设备独有的ID和接入、断开的时间点，这些数据将会发送到城市中央数据库保存，从而可同时获取所有汽车的GPS坐标数据。电感应线圈检测器技术主要是通过磁场对道路上车辆进行感应，并在二进制状态下动态调整交叉路口交通信号灯优先等级，从而实现对车辆数的测算。对于城市交通管理部门来说，其职责就是远程控制安装在全市多个路口的摄像机，实时监控全市交通路况，如出现交通事故应急响应，可根据数据控制中心传回的坐标信息及时调整交通灯优先事项，有序处理车辆拥堵问题，真正实现智能交通动态化管理。

（三）融合智能基础设施和ICT技术，实现信息化

当前，要解决漏电、设备维修和用水效率等威胁城市发展的问题，运用ICT技术获取城市基础设施数据已成为一种趋势。通过建立数字化基础设施，借助多元化互补的城市网络和智能性设备连接新的智能服务和设施平台，可以加快智慧城市建设步伐，实时监控和避免危害城市可持续发展的不良问题。建立城市数据平台可以将不同城市服务聚集到多设备平台社区上，其中各类移动终端平台主要包括Android和IOS应用程序。例如，建立一个实现动态管理的综合平台必须基于Web-GIS（网络地理信息系统）城市排水管网的管理系统，这样就可以管理管网设计、计算、分析、检测和规划任务，GPRS和城市排水网络的融合可以提供一种交互式界面，用于实现动态水力形成模型、管网优化设计、实时检测和动态分析以及可视化的信息管理模式。这为今后建设智能基础设施提供了新的方向。

（四）利用新型社区模式，建立智慧社区

智慧社区相比于传统社区而言，主要包括安全门禁系统、垃圾自动分类收集系统、住户及访客识别系统和社区公共空间监视系统。建设智慧社区首先要改变传统高能耗高耗材的社区建筑，建设智慧楼宇是集现代化通信技术、信息处理技术、计算机网络技术和控制技术为一体的标志，也是集合了阀门和传感器等各类智能新型建筑模式。现在智慧楼宇发展趋势主要呈现在两个方面：一是整合消防系统、楼宇自控和安保系统数据为一体进行管理；二是集成信息化应用系统和楼宇自控、消防设备系统形成智能大厦管理系统（IBMS）系统。

三、总结

在数字化时代背景下，本文从智慧城市概念和特征出发，初步探讨了城市数据开放平台、智能交通系统、智能基础设施和智慧社区等四个方面的智慧城市建设实践，为实现城市可持续健康发展做些初步探索。我国在建设智慧城市的过程中，应积极借鉴学习西方发达国家建设智慧城市建设的有益经验。

（作者单位：中共浙江省委党校）