智慧城市的概念

智慧城市的概念

1智慧城市的定义

智慧城市以“发展更科学，管理更高效，生活更美好”为目标，以信息技术和通信技术为支撑，通过透明、充分的信息获取，广泛、安全的信息传递，有效、科学的信息处理，提高城市运行和管理效率，改善城市公共服务水平，形成低碳城市生态圈，而构建的新形态城市（《智慧城市白皮书（2012）》，中国通信学会智慧城市论坛）。

而数字城市，是城市地理信息和其他城市信息相结合、并存储在计算机网络上的、能供用户访问的一个将各个城市和城市外的空间连在一起的虚拟空间，是数字地球的重要组成部分，是赛博空间的-一个子集。数字城市为城市规划、智能化交通、网格化管理和服务、基于位置的服务、城市安全应急响应等创造了条件，是信息时代城市和谐发展的重要手段。数字城市为用户提供了各种各样的信息，使其有身临其境的感觉。建设数字城市是城市信息化的系统工程。

可见，智慧城市是城市全面数字化基础之上建立的可视化和可量测的智能化城市管理和运营，包括城市的信息、数据基础设施以及在此基础上建立网络化的城市信息管理平台与综合决策支撑平台。

也就是说，智慧城市是指在城市发展过程中，在城市基础设施、资源环境、社会民生、经济产业、市政治理领域中，充分利用物联网、互联网、云计算、IT、智能分析等技术手段，对城市居民生活工作、企业经营发展和政府行政管理过程中的相关活动，进行智慧地感知、分析、集成和应对，为市民提供一个更美好的生活和工作环境，为企业创造-一个更有利的商业发展环境，为政府构建一个更高效的城市运营管理环境。其核心是构建智慧型城市运行生态系统和城市产业生态系统。

2智慧城市体系架构

智慧城市体系架构自下而上分为：感知层、通信层、数据层、应用层以及完善的标准体系和安全体系。体系架构如下图所示：

感知层是智慧城市实现其“智慧”的基本条件。感知层具有超强的环境感知能力和智能性，通过RFID（射频识别技术）、传感器、传感网等物联网技术实现对城市范围内基础设施、环境、建筑、安全等的监测和控制，为个人和社会提供无处不在的、无所不能的信息服务和应用。

通信层是智慧城市中的信息高速公路，是未来智慧城市的重要基础设施。未来城市的通信网络应该是由大容量、高带宽、高可靠的光网络和全城覆盖的无线宽带网络所组成，为实现城市的智慧化奠定良好的基础。同时，让市民“随时、随地、随需”都可以宽带上网，而且可以享受网络电视、高清电视、高清视频通话等宽带业务。

数据层的核心目的是让城市更加“智慧”，在未来的智慧城市中，数据是非常重要的战略性资源，因此构建智慧城市的数据层是智慧城市建设中非常重要的-环。数据层主要的目的是通过数据关联、数据挖掘、数据活化等技术解决数据割裂、无法共享等问题。数据层包含各行业、各部门、各企业的数据中心以及为实现数据共享、数据活化等建立的市一级的动态数据中心、数据仓库等。

应用层主要是指在感知层、通信层、数据层基础上建立的各种应用系统。智慧产业、智慧管理和智慧民生构成的智慧应用层，促进实现“产业发展、功能提升、

民生幸福”的智慧城市。市民可以通过各种终端访问这些系统，亲自体验到城市生活的幸福与和谐。

3智慧城市的四大特征

具体来说，智慧城市需要具备四大特征：全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。

全面透彻的感知

通过传感技术，实现对城市管理各方面检测和全面感知。智慧城市利用各类随时随地的感知设备和智能化系统，智能识别、立体感知城市环境、状态、位置等信息的全方位变化，对感知数据进行融合、分析和处理，并能与业务流程智能化集成，继而主动做出响应，促进城市各个关键系统和谐高效地运行。

宽带泛在的互联

各类宽带有线、无线网络技术的发展为城市中物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动，为城市各类随时、随地、随需、随意应用提供了基础条件。宽带泛在网络作为智慧城市的“神经网络”，极大的增强了智慧城市作为自适应系统的信息获取、实时反馈、随时随地智能服务的能力。

智能融合的应用

现代城市及其管理是一类开放的复杂巨系统，新一代全面感知技术的应用更增加了城市的海里数据。集大成，成智慧。基于云计算，通过智能融合技术的应用实现对海里数据的存储、计算与分析，并引入综合集成法（综合集成研讨厅），通过人的“智慧”参与，大大提升决策支持的能力。基于云计算平台的大成智慧工程将构成智慧城市的大脑"。技术的融合与发展还将进一步推动“云”与端"的结合，推动从个人通讯、个人计算到个人制造的发展，推动实现智能融合、随时、随地、随需、随意的应用，进一步彰显个人的参与和用户的力里。

可持续创新

面向知识社会的下一代创新重塑了现代科技以人为本的内涵，也重新定义了创新中用户的角色、应用的价值、协同的内涵和大众的力里。智慧城市的建设尤其注重以人为本、市民参与、社会协同的开放创新空间的塑造以及公共价值与独特价值的创造。注重从市民需求出发，并通过维基、微博、FabLab、Living Lab等工具和

方法强化用户的参与，汇聚公众智慧，不断推动用户创新、开放创新、大众创新、协同创新，以人为本实现经济、社会、环境的可持续发展。

4智慧城市与相关信息技术的关系

4.1智慧城市与信息化的关系

城市的信息化是智慧城市的基础，智慧城市是信息化的提升和升华。城市信息化是指在城市管理、经济和社会生活各个方面应用信息技术，深入开发和广泛利用信息资源，加速实现城市现代化的进程。

智慧城市是指把城市中分散的、各自为政的信息化系统、物联网系统整合起来，提升为一个具有较好协同能力和调控能力的有机整体，这是以前所没有的，是传统意义上的城市信息化的升华和飞跃，并被赋予了新的内涵。

4.2智慧城市与数字城市的关系

智慧城市和数字城市本质上都是信息社会条件下现代城市发展高级形态，数字城市和智慧城市的概念都是基于现代信息技术的快速发展和普及应用，从数字化和智能化两个不同的角度提出来的，都是信息社会条件下现代城市发展的前进方向和高级形态。两者有重叠和相近的体系结构，都是把信息技术应用在城市管理、运行和服务中，两者的根本宗旨相同，都是旨在提高现代城市的管理、运行和服务水平。

智慧城市的前提必然是数字化，数字城市的核心宗旨是智能化，城市数字化是城市智能化的必要条件，开展智慧城市建设的基础和前提必然是实现城市的数字化。智能化是基于数字化条件，综合应用物联网、感知网、云计算等集感知、获取、传输、处理于一体的信息技术和应用系统，提升城市发展规划、公共设施、公共服务、新兴业态的智能化水平。

智慧城市建设必须要充分利用和整合数字城市建设的成果，着力推进数据融合。智慧城市建设不是空中楼阁，也不是另起炉灶，必须基于现有数字城市建设的信息化成果，充分利用和整合已有的各级各类城市信息资源，大力推进数据融合。在一定意义上讲，智慧城市建设成败的关键不是大量开工建设新的信息化应用系统，而是如何有效推进城市范围内数据的融合，通过数据融合真正实现信息与智慧决策的融合，从根本上促进实现政府部门的协同共享、行业的互动协调、城市的精细化运行管理、人与自然的和谐相处。因此，围绕城市运行数据的采集、加工、提炼、分

析、应用等开展的融合工作将是智慧城市建设的核心和关键环节。

总的来说，智慧城市和数字城市都是城市信息化进程中的产物，相比数字城市的发展阶段而言，智慧城市更强调感知的全面与服务的提升，如果说数字城市是冷冰冰的数字化，那么智慧城市则更强调信息化发展到一定水平后提供的热络服务。数字城市就是将山水、河流、房屋、道路、经济、交通、文化、教育等相关信息，统统“装进”电脑，老百姓不用出门，就能在电脑上检索到所需的所有信息。智慧城市将城市中的人、动物、植物也“装进”电脑，“让城市居民不出门，也能做自己想做的事情。”有人形象地比喻，“数字城市”让人们“秀才不出门，便知天下事”，而“智慧城市”让人们“秀才不出门，能做天下事”。

4.3智慧城市与物联网的关系

物联网（the Internet of Things，IOT）是“物物相连的互联网”，即通过射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、空间定位、跟踪、监控和管理的一-种网络。物联网的核心是RFID技术、全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、无线通信技术和宽带网络，它以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的对象和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物物相联的网络成为其技术发展的趋势。物联网是实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是智慧城市的重要基础设施。

从物联网的定义可看出，物联网强调的是“物”和“网”，是智慧城市的重要基础设施。其中的“物”强调物理世界中的每一个物件都要能被感知，要求都有地址，都可以被通信，都可以被控制。而这些“物”要泛在的互联成“网”。这里的网是泛在的，包含传感网、电信网、互联网以及各种专网等。

从技术角度讲，智慧城市更强调的是在物联网这些基础设施上的“协同运作、全面整合、激励创新，并且具有一定的自我学习、自我成长和自我创新能力”。

另外，智慧城市不仅仅涉及到技术层面的东西，其中还包括政治、管理、文化方面的东西，更强调为民服务的思想。通过智慧城市建设一个和谐、美好的城市生活环境，使整个城市像一个有智慧的人那样，具有较为完善的感知、认知、学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识，使绝大多数市民都能享受到智慧城市的服务和应用。.

4.4智慧城市与云计算的关系

智慧城市推动云计算落地。云计算是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给模型，它提供给客户可自治的服务。云计算支持异构的基础资源和异构的多任务体系，可以实现资源的按需分配、按量计费，达到按需索取的目标，最终促进资源规模化，促使分工的专业化，有利于降低单位资源成本，促进网络业务创新。

智慧城市是以多应用、多行业、复杂系统组成的综合体。多个应用系统之间存在信息共享、交互的需求。各不同的应用系统需要共同抽取数据综合计算和呈.现综合结果。如此众多繁复的系统需要多个强大的信息处理中心进行各种信息的.

处理。要从根本上支撑庞大系统的安全运行，需要考虑基于云计算的网络架构，建设智慧城市云计算数据中心。在满足上述需求的同时云计算数据中心具备传统数据中心、单应用系统建设无法比拟的优势：随需应变的动态伸缩能力以及极高的性能投资比。因此说智慧城市的建设推动了云计算落地。

反过来说，云计算给城市插上“智慧”的翅膀。依托云计算、物联网等新兴技术，以信息技术高度集成、信息资源综合应用为主要手段，加快推进城市信息化，是建设智慧城市的基础。政府是云计算建设的主要推动力，因为政府积累的大量数据，能强有力推动云计算落地。行业云是当今市场的热点，能实现行业数据的“活化”，推动公共服务。移动终端设备和云计算的发展给智慧城市建设带来新的动力。下一代人工智能技术与网络、数据中心结合在--起，将发展出新的智能化方式，人们在“智慧城市”的“智慧生活”将更加丰富多彩。

5智慧城市建设的作用

随着城市高速发展和城市化进程加快，我国城市经济增长和社会发展面临一系列问题。而在全球信息化趋势下应运而生的智慧城市建设，将会带动一大批具有广

阔市场前景、资源消耗低、产业带动大、就业机会多、综合效益好的产业发展。我国智慧城市的建设将充分发挥产业辐射作用，服务于城市建设。

智慧城市是虚拟经济与实体经济相结合的产物，很有可能推动城市范围内生产、生活、管理方式和经济社会发展观发生前所未有的深刻变化，在很大程度上可以减少和节约城市中各种物质和能源的投入，减少资源和能源的消耗，减少城市环境污染，使市场配置资源的效果进一步改善，劳动生产率进一-步提高，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的全新发展形态的城市化道路。

智慧城市这一新思路的提出，不仅是对存在问题的小修小补，更是站在现代城市运营、“强市”持续发展的高度，对城市基础设施的前瞻布局，对先进技术和人才的战略投资，对更多服务型工作岗位、培育有竞争力的现代信息服务行业；的创造，从而构建响应21世纪发展需求，实现城市经济与自然环境更加和谐、可持续发展的理想家园。

据世界银行测算：-一个百万人口以下的“智慧城市”的建设，在投入不变的情况下，实施全方位的智慧管理，将能增加城市的发展红利2.5到3倍。这意味着“智慧城市”可促进实现4倍左右的可持续发展目标，并引领未来世界城市的发展方向。

国际电信联盟秘书长哈马德图埃认为，每个国家的城市将会因为信息通信技术的应用，变得更加美好。

国家信息化专家咨询委员会副主任、中国工程院副院长邬贺铨认为，智慧城市就是一个网络城市，物联网是智慧城市的重要标志。

致公党中央常务副主席、国际欧亚科学院院士王钦敏提出，智慧城市是充分利用信息化相关技术，通过监测、分析、整合以及智能响应的方式综合各职能部门，整合优化现有资源，提供更好的服务、营造绿色的环境、促进和谐社会的建设，保证城市可持续发展，为企业及大众建立一-个良好的工作、生活和休闲的环境，它包括城市智能交通系统、城市指挥中心、能源管理系统、公共安全、环境保护等。

建设智慧城市，有利于加快经济转型升级，有利于提升人民群众生活品质，有利于创新社会管理方式，有利于提高资源配置效率，是城市抢占未来制高点、争创

发展新优势，把现代化城市建设全面推向新阶段的战略举措。智慧城市建设，将给城市带来“发展红利”。

6智慧城市建设的最终作用

智慧城市将重点推进信息网络综合化、宽带化、物联化、智能化，加快智慧型商务、文化教育、医药卫生、城市建设管理、城市交通、环境监控、公共服务、居家生活等领域建设，使智慧城市的建设朝着又快又好的方向发展。

智慧城市建设的最终日标，就是充分发挥城市智慧型产业优势，全面提高资源利用效率、城市管理水平和市民生活质量，努力改变传统落后的生产方式和生活方式。经过若干年的努力，将城市建成为一个基础设施先进、信息网络通畅、科技应用普及、生产生活便捷、城市管理高效、公共服务完备、生态环境优美、惠及全体市民的智慧城市。它的愿景是使城市“发展更科学，管理更高效，生活更美好”。

发展更科学。智慧城市建设的首要目标就是要调整城市产业结构、转变城市发展方式，并以此作为带动城市经济发展的主要抓手。通过智慧城市建设，大力发展新一代信息产业，降低产业能耗，使城市的产业结构更加合理，发展更加持续。

管理更高效。城市畅通高效的运行，必须依靠可感知、可控制、高智能的管理手段。通过物联网、地理信息等技术，对湖泊、森林、大气等自然环境，道路、地面设施、地下管网等城市基础设施，汽车、食品、药品等流动的物品进行实时的管理控制，对本地人口、常驻人口、流动人口等进行实时的管理和服务，以实现智慧的交通、智慧的环保、智慧的应急、智慧的基础设施、智慧的食品药品监管、智慧的政务，达到新阶段的人类文明：低碳社会、绿色生态、山水宜居。生活更美好。通过高度发达基础环境和信息环境，市民在任何时间、任何地点、任何渠道都可以享受便捷廉价的社会服务、就业安居、公共交通、医疗卫生、文化教育等融合的公共服务，生活品质获得大幅提升；强大的服务能力让市民感受到归属与认同、便捷与关怀、交流与信任、尊重与成长。物理位置不再成为障碍，人人比邻而居，成为城市家园中日日相伴的朋友，不论是本土居民，还是外来居民，都为工作和生活在一座智能、亲切的城市而感到舒心和骄傲。