从智慧城市的“前世今生”看未来

中国联通集团政企客户事业群副总裁、中国联通智能城市研究院院长

城市，顾名思义，由“城”与“市”组成。“城”主要是指用于防卫的城墙，“市”则是指进行交易的场所，前者提供了老百姓安居乐业的社会环境，后者提供了推动产业发展的经济环境。城市的出现，是人类走向成熟和文明的标志，也是人类经济发展到一定阶段的产物，城市作为现代产业经济的核心载体，一直以来承载了人类物质文明、精神文明以及其他更多元的社会功能。

工业革命之后，城市化进程大大加快，农民牧民不断涌向新的工业中心，城市获得了前所未有的发展，但随之而来也出现了交通拥堵、环境污染、资源短缺、安全隐患等“城市病”。自上世纪40年代中期计算机问世以来，在全世界范围内兴起的第一次信息革命对人类社会产生了空前的影响，信息产业应运而生，人类迈向信息社会。信息革命，也被视为第四次工业革命，它以互联网与全球化普及为重要标志，智慧城市正是在这样的大背景下逐步孕育并发展而来的。建设智慧城市已经成为破解“城市病”困局的重要途径。

1 智慧城市再回顾

在2008年IBM首次提出“智慧地球”概念以及2010年正式提出“智慧城市”愿景之前，智慧城市已经具备了一定的基础，各国在“宽带城市”“无线城市”“数字城市”建设方面无论是政策引领还是市场推动上，都取得了初步的进展。新加坡甚至早在2006年就将“智慧国”战略明确为经济社会引领型战略，提出以智慧城市建设降低城市交通拥堵、促进经济增长、改善城市服务水平。

我国十多年的智慧城市发展历程可以总结为四个阶段。

1)概念导入阶段。2008年前后，我国在推进“电子政务”“数字城市”建设的基础上，开始以发展物联网为切入点，推动“感知中国”建设。

2)试点推广阶段。以2012年住建部首批国家智慧城市试点名单公布为标志，智慧城市开始试点建设，主要特征是智慧城市模块的碎片化推进。

3)新型智慧城市阶段。2015年底，为响应新时期的建设要求、落实党中央对城市工作的指示，中央网信办、国家互联网信息办提出了“新型智慧城市”概念，以“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念融入新型智慧城市建设。

4)全面提升阶段。2020年新冠疫情发生以来，我国智慧城市建设成效经历了一次大考，城市治理的精细化、智能化水平对于疫情防控的作用凸显，多年以来的智慧城市建设存在的问题也陆续显现，智慧城市的发展逻辑、覆盖范围和建设路径均发生了新的变化，正式进入全面提升阶段。

所谓“十年磨一剑”，我国十余年的智慧城市建设探索所积累的成果和经验对于未来智慧城市的发展意义重大，也帮助政府和社会各界充分意识到智慧城市建设不是一蹴而就的，而是一项长期且复杂的系统工程，那么这项系统工程该如何去剖析呢？建议从以下多个方面明确。

2 智慧城市再定位

2.1 智慧城市不是万能钥匙

首先，无论如何强调和宣传智慧城市的重要性和价值，都不能解决城市面临的所有问题。或者更加确切地说，智慧化的技术手段只能助力城市更好的发展，无法解决一些根本性的问题。手段也是工具，工具再先进，也需要有人去很好的使用它，最终也是作用于人身上，这也和智慧城市以人为本的理念不谋而合。以当前治理交通拥堵成效显著的城市大脑为例，总体上也仅仅能够节省几分钟的通勤时间，一定程度上优化路网压力，但却无法根除交通拥堵，优化效果可能远远不如多建一条车道那么明显。城市的治理需要技术、组织、法规、资源等要素的协同作用，智慧城市只是其中一项重要辅助手段。

城市的本质是组织，组织是由诸多要素按照一定方式相互联系起来的系统，城市这个组织包含了人、建筑体、信息、能源、公共服务等多种要素，这些要素就相当于木桶理论的各个木板，任何一个短板都会影响这个组织的容量。

2.2 智慧城市需要统筹规划

正是由于城市本质是一个组织，包罗万象，智慧城市同样也是涉及了方方面面，它虽不能起到决定性作用，但它能影响乃至倒逼城市这个组织的其他要素优化、升级和转型。另外，从智慧城市本身，由于它涉及基础设施、支撑平台以及各类行业应用的建设(包括已建、在建、将建系统)和运营，各方横纵向业务和数据协同的需求巨大，若没有统筹规划，靠各自单打独斗，基本上很难成功。

一直以来，业内所诟病的数据壁垒问题，从根本上说，原因在于缺少统筹规划，各方各自为战，没有形成合力。“烟囱”式的建设，让智慧城市走了不少弯路，造成了巨大的资金浪费，尤其还会产生一些新的问题。新加坡智慧城市建设的成功经验归结起来，最重要的一条就是统筹规划并以专门的机构和制度作为保障，将规划进行落地且持续推进。

2.3 智慧城市建设和运营并重

智慧城市的规划、建设、运营实际上既是智慧城市全生命周期的三个环节，同时也是智慧城市的“一体三面”。在智慧城市发展的不同阶段，存在过“轻规划、重建设”与“重规划、轻建设”等不同问题，但“运营”的重要性直到近几年才逐渐为人们所认识。然而重视归重视，时至今日，国内外仍然没有太多成功运营的案例。在建设方面，分为硬件和软件建设，由于硬件更加显性，价值也更容易量化，导致许多地方尤其重视硬件体系的搭建，巨额投资用在了购买服务器、建设数据中心和运营管理中心等方面，平台和应用等软件能力建设相对滞后，直接导致用户感知较差，智慧城市的建设效果不明显。而少数资金缺乏的地方政府，在硬件投资上都捉襟见肘，智慧城市建设基本处于半空白状态。

对于软硬件建设投入相对完备的城市，智慧城市运营这一面，往往缺乏有效的手段和机制去持续维持整个软硬件系统的高效运转，从而导致智慧城市建设之后成效不佳、难以持续。从政府侧来说，一般来说缺少明确的运营资金条目以及专业的运营人员，往往需要与企业进行合作；从企业侧来说，智慧城市的价值挖掘除了政府特许经营之外缺少足够的渠道，数据的运营难以充分开展，企业缺乏动力。“政府缺乏能力、企业缺乏动力”是当前智慧城市运营面临难题的主要原因。

3 智慧城市再出发

3.1 智慧城市将重塑业务流程

近些年的智慧城市建设，大多是把传统的流程从线下搬到了线上，仅仅是做了业务流程的信息化、数字化，对于业务流程背后的逻辑是否匹配当前的技术和管理手段未作深入的思考。这样的后果就是做出来的智慧城市似是而非，有的甚至成为一个怪胎，并没有真正发挥出新兴技术赋能业务快速响应、提质增效的作用。

当然随着政府数字化转型思路的不断深入，政府的管理和业务边界也在发生变化，逐步走向协同和融合，上海提出的“政务服务‘一网通办’、城市运行‘一网统管’”理念也是充分体现了政府在探索深化由技术倒逼引发的管理模式创新、行政方式重塑和体制机制变革方面的成果。智慧城市的业务发展遇到的最大瓶颈便是数据的融合共享问题，而阻碍数据融合的因素不在于技术手段，而在于组织壁垒，各方都以安全、保密等各种理由拒绝向其他人开放数据，数据不能打通，流程的重塑就难以实现。解决的办法除了行政命令强制推动之外，选择一些关键业务场景，以业务应用需求推动数据融合及流程重塑，进而逐步打通全域数据成为了一条可行之法。进一步来讲，当数据打通之后，可依靠海量数据的不断产生和自组织，驱动智慧城市自动运转，这也就意味着，数据驱动会大大改变城市参与方的交互方式，在此基础上，相应的业务流程也将得到重塑。

3.2 智慧城市安全的重要性凸显

开篇提到“城市”的“城”在古代主要是用于防卫，可见安全的重要性。在现代城市中，城墙已经随着人类文明的进步逐渐被拆除，残存下来的也仅仅是作为历史古迹供后世瞻仰，城市的安全更多地靠法律制度和武装力量去保障。智慧城市作为能够映射物理城市的孪生体，其信息安全也摆在了重要的位置。

智慧城市的信息安全从基础设施层面，由于其建设的一项重要内容就是实现城市基础设施的智能化，而这些城市基础设施包括城市电网、供水、交通、通信等多方面，其安全性关系到国计民生，甚至关系到国家安全；在数据层面，智慧城市建设涉及政府机关各个部门、各行业关键企业以及个人隐私数据，一旦泄露或者遭到攻击，将会造成严重损失，后果不堪设想；尤其在当前国际形势日益复杂严峻的局势下，无论有组织还是无组织的黑客攻击，其风险都将显著提升，破坏力也会随着智慧城市的建设不断增强。所以，信息安全必须受到全社会的重视，智慧城市的整个安全体系建设将越来越摆在突出的位置。

3.3 产业经济应是智慧城市的主要关注点

城市是现代产业经济的核心载体，人和产业的聚集是城市的根本，同样，智慧城市的建设如果脱离了产业经济的可持续发展，必将会是无源之水、无本之木。

首先，智慧城市本身是一个庞大的产业结构，涵盖政务、经济、教育、医疗、农业、环境等各领域的服务和产业，还包括这些服务和产业的跨界延伸以及对传统产业的升级改造，智慧城市将以新兴信息技术作为切入影响和引导城市的产业发展，帮助纠正产业结构失衡、转变传统经营管理模式、促进生产要素流通、创新孵化社会各领域新的产品和服务；其次，智慧城市需要大量的资金支持，而资金的来源离不开当地产业的支撑，从我国当前的智慧城市建设情况来看，根据IDC的统计数据，在我国内地城市中，2020年智慧城市相关投入最多的城市为北京、上海、深圳、广州以及杭州，智慧城市技术相关的投入与该城市GDP和政府预算密切相关。

3.4 数字孪生城市将成为下一个主战场

数字孪生技术源于仿真技术，早在2003年，密歇根大学的Michael Grieves教授就提出了“镜像空间模型”的概念。2012年，NASA正式使用了“数字孪生”这一表述。数字孪生城市的雏形可以追溯到新加坡于2015年开始的“虚拟新加坡”项目。智慧城市发展到现在，城市大脑的建设也逐步成为主流。然而，由于当前智慧城市缺乏准确性、全局性和完整性的底层逻辑，导致仍然存在城市大脑的“排异反应”“认知障碍”“局部残疾”等问题。若要彻底解决这些问题，一个建立在城市全要素数字化基础上的数字孪生城市就势在必行。

5G的正式商用以及“新基建”的加速，给数字孪生城市的建设带来了巨大的发展机遇，也让其能够真正从理论概念和探索试验阶段走向实践。数字孪生城市作为支撑智慧城市建设的综合技术体系，它既是智慧城市的基础也是愿景，是对传统智慧城市的补充，目前也已经成为智慧城市建设的热点。数字孪生城市要求实现城市全过程、全要素数字化，以及实现从虚实映射到虚实互动，这些要求对数据的全面及时性、CIM模型的精准性、城市大脑的智能化以及对安全保障的依赖是非常高的。现有的城市诸多部件当中，仍有大量的基础设施存在数字盲区，消除这些数字盲区成为未来智慧城市建设跨越新阶段、迈向未来的重要任务，也给智慧城市的建设提供了广阔的新空间，由此看来，面向全域数字化和全局智能的数字孪生城市必将成为下一个主战场。

4 结语展望

随着“新基建”的浪潮和国家政策的持续推进，叠加国家推进构建“双循环”战略新格局的影响，“十四五”以及未来几年我国的智慧城市建设将呈现多元化、融合化、全场景化等趋势。城市大脑建设逐步普及，数字孪生城市蓄势待发，智慧城市也正式进入提质增效的新阶段。面对城市数字化转型加速推进所产生的新变化，我们需要抓住智慧城市建设的“初心”，明确其本质和不变点，总结经验教训，从而更准确地顺应未来趋势，避免“穿新鞋走老路”。