传统的智慧城市建设以系统建设为中心,侧重于技术,新型智慧城市的理念是更加强调信息化与城市发展的协调,注重技术与人的互动,即“以人为本”。
《国家新型城镇化规划2014-2020》、八部委《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》、《十三五国家信息化规划》中均专门论述新型智慧城市建设。
新型智慧城市的目标:
为民服务便捷泛在。实现便捷的、泛在的、均等化的智慧民生服务体系,包括社保、医疗、健康、养老、教育、就业、公共安全、食品药品安全、社区服务、家庭服务等。
城市治理高效有序。构建政务数据信息资源共享体系,将法人、人口、经济、地理、政务、民生、安全等基础大数据进行集成,通过对数据信息的分析辅助对城市高效治理。
经济发展创新绿色。将城市信息化与创新经济和绿色经济结合起来,通过信息化促进科技创新、环境友好、绿色低碳、循环经济、可持续发展的城市。
2016年10月,杭州市政府联合阿里云等多家企业提出建设“城市大脑”智慧城市建设计划,将把城市的交通、能源、供水等基础设施全部数据化,连接城市各个单元的数据资源,打通“神经网络”,并连通“城市大脑”的超大规模计算平台、数据采集系统、数据交换中心、开放算法平台、数据应用平台等五大系统进行运转,对整个城市进行全局实时分析,自动调配公共资源。杭州“城市大脑”智慧城市建设计划的目标是让数据帮助城市来做思考、决策,将杭州打造成一座能够自我调节、与人互动的城市。(如图1所示)。
杭州城市数据大脑在萧山部分路段通过摄像头记录的数据智能调节红绿灯,使车辆通行效率最高提升12%。(如图2所示)。
城市大脑却不是简单的智慧城市翻版,而是智慧城市的升级改造,其中最主要区别在于“数据”。数据是城市大脑的基础,人工智能技术把城市大数据平台的共享信息作为处理对象。有了丰富的数据之后,城市大脑便可在一个虚拟的数字城市中构建算法模型,通过机器学习不断迭代优化,计算出更“聪明”的方案:每个路口红绿灯设置为多长时间通行效率最高?哪些路口应该禁止左转?公交车辆和线路如何调度更为合理?道路修建是否有更好的选择?
图1 城市大脑示意图
图2 数据、算法和计算能力融合为人工智能
2017年5月,无锡成为全国首个物联网覆盖全域的地级市,并在无锡鸿山街道建成了全国首个NB-IoT规模商用网络,将在智能抄表、智能停车、智能追踪、智能家居等多个领域发挥作用。截至2017年7月,无锡市的物联网设备连接数量首次超过手机用户数量,并且还在不断增长。(如图3所示)。
图3 无锡市的物联卡
“煤气上门抄表用户无人在家”的白色通知单,在无锡物联网鸿山小镇唐明园小区已成历史。因为这里应用了NB-IoT智能远程燃气表。借助NB-IoT穿透能力强、功耗低的有点,有效解决了燃气表布线难、网络覆盖条件较差的难题。无论哪栋楼层的住户,也无论煤气表装在哪里,每月固定日期远程抄表系统自动启动,每家每户的燃气表瞬间读数一目了然,抄表速度是GPRS远程抄表的10倍。类似的应用还有无锡的很多地下停车场,车主查找自己车辆的停放位置;停车场管理和公示空余停车位,借助NB-IoT网络的智能车位管理系统,一切清晰可见。(如图4所示)。
目前,无锡已经开始建设鸿山小镇、雪浪小镇、慧海湾小镇三座令人瞩目的“物联网特色小镇”。其中,鸿山小镇主攻物联网技术研发,专注于产业打造和应用研发;雪浪小镇打造思想策源地、资本新天地,为传统制造业提供物联网新跑道;慧海湾小镇将集中于各种各样的传感器制造和技术突破。(如图5、6、7所示)。
图4 NB-IoT窄带物联网应用
图5 无锡鸿山小镇
图6 无锡雪浪小镇
图7 无锡慧海湾小镇
为建设更智慧、能源利用效率更高、环境得到更好保护的可持续发展城市,维也纳将城市规划与绿色城市、智慧城市融合起来,提出许多智能建设项目,主要目标和任务包括:城市能源系统的宏观管理、高效率的生产技术、智能供暖和制冷系统、低能源需求建筑、智能交通等。(如图8所示)。
为了缓解汽车出行带来的日益增长的能源需求和环境污染,维也纳大力提倡智慧型的公共交通。如今,维也纳拥有世界上最高密度的公共交通网络,公共交通公司维也纳Wiener Linien将公共汽车、火车、地铁、有轨电车的实时信息整合起来供旅客实时查询,并和实时交通需求管理、环境数据收集、区域能源消耗测量融合起来,为城市提供快速、安全和环境友好的城市交通。
为更有效地排雨水,维也纳建设了智能排水系统。在排水管网的不同枢纽区安装230个监测设备,对管网内污水的流速、流量、水位等运行情况进行实施监控,及时加以疏通。同时,与国家气象局合作,在遇到暴雨天气时,每两小时向控制中心预报一次暴雨的走向、停留时间和降水量,以调整对排水管网的管控。
图8 维也纳将城市规划与绿色城市、智慧城市相融合
早期的智慧城市建设普遍存在各个系统设计分散、各自运营的特点,更不用说城市之间的互联互通了。而随着经济社会发展的加速,城市之间交流的增加,大都市区开始崛起,城市群的一体化发展成为城镇化发展的重要方向。因此,在综合平台上实现城市间系统的互联互通,通过标准衔接各个城市子系统,形成跨地区、跨行业的区域体系,已成为促进城市群建设的内在需求和重要手段。2016年12月,国务院印发《“十三五”国家信息化规划》,支持特大型城市对标国际先进水平,打造世界级智慧城市群。
智慧城市群的目标:
促进互联共享。推进城市群内信息基础设施互联互通,电子政务、地理信息、公共服务等数据信息共享。
减少重复建设。减少各城市重复建设系统,提高信息化投入效率。
推进区域一体化进程。提高区域城市一体化运行的整体效率以及市民智慧城市体验效果。
图9 纽约智慧城市群
图10 北美五大湖智慧城市群
美国的工业化和城市化最早诞生于纽约经济圈。伴随着第一次移民潮和境外投资潮,从19世纪初期到19世纪60年代,“人”和“国际资本”在以纽约为辐射中心的“东北部新英格兰地区”和“大西洋中部地区”快速集聚,最终形成了以纽约、波士顿为核心,华盛顿、费城、巴尔的摩为副中心,辐射周边近40个中小城市的城市群。(如图9所示)。
纽约城市群内的主要城市均将信息化发展重点放在基础设施建设、数字政府和数据开放等方面,并遵从《美国国家宽带计划》《美国数字政府战略》《美国开放数据行动计划》等战略规划,着力在实现网络普及和数据共享的基础上提高信息化手段的应用水平。
北美五大湖城市群,包含芝加哥、底特律、克利夫兰、多伦多、渥太华、蒙特利尔、魁北克等7座大城市和28个中小城市。(如图10所示)。
北美五大湖城市群成员政府之间通过服务合同的方式进行协调管理,建立区域信息网络协调机制,对信息基础设施实行共享,提高信息设施的使用效率。北美五大湖城市群依靠高度发达的信息网络,发展城市个体之间的内在联系,共同构成一个相对完整的城市集群电子商务网络。通过电子商务集聚形成的规模经济、范围经济以及高速通道使企业的生产成本、服务成本、管理成本和交易成本大大降低,组成了一个大型化、专业化、协作化的现代化经济运作的有机综合体。
首尔城市群包括首尔特别市、仁川广域市和京畿道。(如图11所示)。
图11 首尔智慧城市群
为协调解决城市群发展中的问题,韩国政府设立了“首都地区管理委员会”,保证了各项规划政策的实施。首尔城市群打造泛在的信息基础设施,综合性网络包括高速宽带有线和无线网络,如Wi-Fi和近场通信(NFC)技术。该区域的网速排名位居全球前列,特别是首尔特别市的网速排名连续多年占据“世界第一”,并早在2007年就已经实现了光纤网络覆盖。
通过积极扩大网络行政服务的范围,提供以市民为中心的“定制型”信息服务。通过利用新的交通卡系统,在首尔城市群范围内可以将一个智能卡作为交通卡、电子货币等多种用途使用。
2014年11月,广东省就发布了《推进珠江三角洲地区智慧城市群建设和信息化一体化行动计划(2014-2020年)》,围绕广州、深圳、珠海、佛山、惠州、东莞、中山、江门、肇庆等地经济社会发展实际需求,着力推进信息基础设施、公共服务平台、信息网络应用的一体化发展,将珠三角地区建设成为世界级的智慧城市群、国际宽带网络枢纽、全国智慧应用先行示范区、全国信息服务区域中心。(如图12所示)。
图12 珠三角智慧城市群
2016年6月,国家发改委发布的《长江三角洲城市群发展规划》要求:长三角率先建成智慧城市群。推动电子政务平台跨部门跨城市横向对接和数据共享,建立城市群政务信息共享和业务协同机制。加强政府与基础电信企业及互联网企业合作,充分整合政府和社会数据,提升城市间协同运用大数据水平。积极推进城市群内地理信息高精度数据全域覆盖和交换共享,建立统一的地理信息公共服务平台。推广大数据、云计算和物联网应用,加快建设上海、杭州、无锡云计算示范城市,上海、浙江、江苏国家物联网重大应用示范工程区域试点省市,以及无锡国家传感网创新示范区和盐城国家物联网技术应用推广基地。协同推进上海、南京、杭州、合肥、苏州、宁波、芜湖等智慧城市建设,统一建设标准,开放数据接口,推动政务、交通等方面的智慧化应用。(如图13所示)。
图13 长三角智慧城市群
全球城市,又称世界级城市,指在社会、经济、文化或政治层面直接影响全球事务的城市。传统的全球城市在全世界范围控制人流、物流、能源流、资本流、技术流。而在人类发展的新的网络空间中,崛起了以控制信息和大数据资源,并进行开发利用以实现价值创造的新的全球城市。它不同于传统全球城市依靠原材料、金融、交通、文化等资源的崛起模式,网络全球城市打破了传统全球城市格局,使新兴城市有可能在网络空间成为全球举足轻重的城市。
网络全球城市目标:
汇聚信息数据流量。在信息时代,信息和数据就是资源。网络全球城市不一定要将信息数据资源存放在本地,但一定要汇聚信息数据的流量。
提高城市软实力。网络全球城市不仅在硬实力上使城市崛起,而且提高城市在文化、科技创新等方面的软实力。
由于阿里巴巴的存在,杭州显然是中国电商之都,但电商生态中90%的环节都不在杭州发生,它连接商家、物流、客户,连接中国无数的城镇、企业,以杭州为中心,构建了一个无远弗届、且持续共同进化共同繁荣的商业世界。
如今的杭州,已经不是中国的浙江杭州,而是世界的中国杭州。线上的信息流和线下的人员流、货物流的交织,正在加速形成全新的全球经济和贸易生态。阿里巴巴公司提出的e-WTP(Electronic World Trade Platform,电子世界贸易平台)框架已然成型,并在2016年成为杭州G20峰会的成果。它设想世界由一个一个的e-hub组成eroad,e-hub为中小企业提供一切全球贸易的基础设施,将大幅减少贸易成本,降低中小企业参与全球价值链的门槛,让“全球买全球卖”成为现实。杭州已然成为全球电子商务平台的中心节点和数据资源中心,成为网络全球城市。(如图14所示)。
图14 e-WTP使杭州成为网络全球城市
爱沙尼亚作为一个波罗的海沿岸小国,利用信息化手段将国家的概念在网络空间延伸,其理念令人耳目一新。2015年4月1日,爱沙尼亚政府以开放的姿态开启了“电子居住证”(e-Residency)计划,全球非本国居民只需花100欧元就可以在网站上注册成为该国的“电子公民”。电子居住证并不给予爱沙尼亚或欧盟的公民身份,不能凭此入境、居留、工作或作为旅行证件,但可以帮助人们畅通无阻地获得爱沙尼亚的数字化服务以及开展商业活动,如生成在线信用认证,利用数字签名签署文件和合同,验证签名文档的真实性,安全加密和传输文件,在线开设爱沙尼亚银行账户、转账资金,在线注册成立公司,进行公司的纳税申报等活动。目前,已有来自全球15000余人申请了爱沙尼亚的电子居住证。最近1000位新注册的“电子公民”中,有将近700个组织或个人开展了商业活动。爱沙尼亚预计,到2025年将有1000万人登记成为该国“电子公民”,远超该国的实际人口。爱沙尼亚的愿景是成为世界知名的电子服务提供者,如同瑞士在银行领域的地位一样。(如图15所示)。
图15 爱沙尼亚电子居住证