智慧城市实践指南
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1.2 发展现状

1.2.1 国际现状

智慧城市已经成为全球城市发展关注的热点,随着全球物联网、新一代移动宽带网络、下一代互联网、云计算等新一轮信息技术迅速发展和深入应用,城市信息化发展向更高阶段的智慧化发展已成为必然趋势。在此背景下,世界一些主要城市,诸如纽约、伦敦、巴黎、东京、首尔、新加坡等已加快了信息化发展的战略布局,以期增强城市综合竞争力,破解城市发展难题,相继提出了“智慧城市”的战略举措,主要集中分布在美国、欧洲的瑞典、爱尔兰、德国、法国,以及亚洲的中国、新加坡、日本、韩国,大部分国家的智慧城市建设都处于有限规模、小范围探索阶段。

目前世界上“智慧城市”的开发数量众多,各城市的“智慧城市”建设均有各自特色。美国将智慧城市建设上升到国家战略的高度,并在基础设施、智能电网等方面进行重点投资与建设。韩国作为全球第四大电子产品制造国,物联网国际标准制定主导国之一,通过智慧城市建设培育新产业。新加坡被公认为政府服务最好的国家,信息通信技术促进经济增长与社会进步方面都处于世界领先地位,智慧城市建设注重服务公众。

1.美国

2009年1月,奥巴马就任美国总统后,IBM公司运用“智慧地球”这一概念,建议奥巴马政府投资新一代的智慧型信息基础设施。奥巴马积极回应IBM的“智慧地球”概念,并将其上升为国家战略。在美国7870亿美元的《经济复苏和再投资法》中鼓励物联网技术发展。奥巴马政府将智能电网项目作为其绿色经济振兴计划的关键性支柱之一。2009年2月,美国总统奥巴马发布的《经济复苏计划》提出,计划投资110亿美元,建设可安装各种控制设备的新一代智能电网,以降低用户能源开支,实现能源独立性和减少温室气体排放。2009年4月美国能源部宣布,将投资34亿美元用于资助智能电网技术开发,投资6.15亿美元用于资助智能电网的示范项目。2009年6月,美国商务部和能源部共同发布了第一批智能电网的行业标准,这标志着美国智能电网项目正式启动。2009年9月,美国迪比克市与IBM共同宣布,将建设美国第一个智慧城市。IBM将采用一系列新技术武装的迪比克市,将其完全数字化并将城市的所有资源都连接起来,可以侦测、分析和整合各种数据,并智能化地响应市民的需求,降低城市的能耗和成本,更适合居住和商业的发展。IBM还提出了未来几年内的一个计划:在美国爱荷华州的小城迪比克开展一个项目,该项目将通过使用传感器、软件和互联网让政府和市民能够测量、检测和调整他们使用水、电和交通的方式,以期打造更加节能、智能化的城市。2010年3月美国联邦通信委员会(FCC)正式对外公布了未来10年美国的高速宽带发展计划,将目前的宽带网速度提高25倍,到2020年以前,让1亿户美国家庭互联网传输的平均速度从现在的4Mbit/s提高到100Mbit/s。

2.欧盟

2005年7月,欧盟正式实施“i2010”战略。该战略致力于发展最新通信技术、建设新网络、提供新服务、创造新的媒体内容。2007年,欧盟提出了一整套智慧城市建设目标,并付诸实施。2009年3月,欧盟委员会提出了《信息通信技术研发和创新战略》,呼吁加大对信息技术研发和创新的支持和投入,使欧盟在该领域领先全球。在2009年11月全球物联网会议上,欧盟专家介绍了《欧盟物联网行动计划》,意在引领世界物联网产业发展。2010年3月,欧盟委员会出台《欧洲2020战略》,提出了三项重点任务,即智慧型增长、可持续增长和包容性增长。智慧型增长意味着要强化知识创造和创新,要充分利用信息技术。《欧洲2020战略》把“欧洲数字化议程”确立为欧盟促进经济增长的七大旗舰计划之一。2010年5月发布的《欧洲数字化议程》提出了七大重点领域:一是要在欧盟建立单一的充满活力的数字化市场;二是改进信息通信技术标准的制定,提高可操作性;三是增强网络安全;四是实现高速和超高速互联网连接;五是促进信息通信技术前沿领域的研究和创新;六是提高数字素养、数字技能和数字包容;七是利用信息通信技术产生社会效益,例如,信息技术用于节能环保、帮助老年人等。

阿姆斯特丹制定“智能城市”计划。方案中提出了应对气候变化和低碳生活的相关做法。“轮船入网”确保商业船舶和河流巡洋舰在靠岸时将会连入电网。使用智能仪表可以向房主提供家中信息,帮助其管理家中的能源消耗。阿姆斯特丹的乌特勒支大街以顶级的购物和豪华酒店闻名于世,而它也将成为一条“气候大街”,阿姆斯特丹的目标是成为欧盟国家第一个智能城市。瑞典政府每年投入占GDP4%的财力积极打造信息社会,取得了显著成效,2010年瑞典被评为世界上信息化程度最高的经济体之一。首都斯德哥尔摩2006年开始试用智能交通系统,到2009年实现交通堵塞降低25%,交通排队所需时间降低50%,出租车的收入增长10%,城市污染也下降了15%,并且平均每天新增4万名公共交通工具乘客,有效地实现了绿色、便利交通。

3.日本

2004年日本总务省提出了“U-Japan”,旨在推进日本ICT建设,发展无所不在的网络和相关产业,并由此催生新一代信息科技革命,计划在2010年将日本建设成一个“任何时间、任何地点、任何人、任何物”都可以上网的环境。2009年7月,日本政府IT战略本部推出至2015年的中长期信息技术发展战略“i-Japan(智慧日本)战略2015”。该战略是日本继“e-Japan”、“U-Japan”之后提出的更新版本的国家信息化战略,其要点是大力发展电子政府和电子地方自治体,推动医疗、健康和教育的电子化。该战略旨在到2015年实现以人为本,“安心且充满活力的数字化社会”,让数字信息技术如同空气和水一般融入每一个角落,并由此改革整个经济社会,催生出新的活力,实现积极自主的创新。

4.韩国

韩国信息通信部于2004年提出了“U-Korea”,2006年3月确定总体政策规划。U-Korea旨在建立无所不在的社会(Ubiquitous Society),即通过布建智能网络(如IPv6、BcN、USN)、推广最新的信息技术应用(如DMB、Telematics、RFID)等信息基础环境建设,让韩国民众可以随时随地享有科技智能服务。根据规划,U-Korea发展期为2006-2010年,成熟期为2011~2015年。2009年10月,韩国通过了《物联网基础设施构建基本规划》,将物联网市场确定为新增长动力,据估计至2013年物联网产业规模将达50万亿韩元。韩国通信委员会相关人士表示,委员会已经确定了到2012年的目标:通过构建世界最先进的物联网基础设施,打造未来广播通信融合领域超一流ICT强国。为了实现这一目标,韩国确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。

2006年启动了以首尔为代表的智慧城市的建设,该计划被称作U-City,其核心是通过建设遍布整个城市的互联网网络使得市民可以从城市的各个角落方便地使用或办理各项社会服务。建设U-City是U-Korea发展战略在韩国城市的具体实施。U-City是一个可以把市民及其周围环境与无所不在技术(Ubiquitous technology)集成起来的新的城市发展模式。U-City把IT包含在所有的城市元素中,使市民可以在任何时间、任何地点、从任何设备访问和应用城市元素。U-City发展可以分为互联阶段(Connect)、丰富阶段(Enrich)、智能阶段(Inspire)。互联阶段偏重信息基础设施建设,如无线网络、传感器安装;丰富阶段偏重服务,即提供无所不在的服务,如U-服务;智能阶段偏重管控一体化,如U-中心。目前,韩国U-City已逐步进入智能阶段。即利用无所不在技术(U-IT),特别是无线传感器网络,达到对城市设施、安全、交通、环境等智能化管理和控制。韩国中央政府和地方政府都非常支持U-City建设。2007年6月7日,为了U-City工作顺利落实,韩国信息通信部成立了U-City支援中心,首尔、釜山、仁川等6个地区成为U-City示范区。2009年,仁川市提出打造一个绿化的、信息化的、无缝连接的、便捷的生态型智慧城市。通过整合的泛在网络,市民不仅可以方便地享受远程教育、远程医疗、远程办税服务,还可以远程控制家电,以降低家庭能耗。

5.新加坡

2006年6月,新加坡启动了新加坡实施智慧国2015(iN2015)计划。这是一个为期10年的计划,共投资约40亿新元,目标是通过打造一个活跃的、与时代并进的资讯通信生态系统,利用无处不在的信息通信技术将新加坡打造成一个智慧的国家、全球化的城市。在多年的发展过程中,新加坡在利用信息通信技术促进经济增长与社会进步方面都处于世界领先地位。在电子政务、“智慧城市”及互连互通方面,新加坡的成绩更是引人注目。作为东南亚的重要航运枢纽,实施智慧国2015计划,新加坡注重利用信息通信技术增强新加坡港口和各物流部门的服务能力,由政府主导,大力支持企业和机构使用RFID及GPS等多种技术增强管理和服务能力。通过一系列项目和计划的实施,新加坡已在物联网建设方面走在了世界前列。

下面把上述典型国家智慧城市的建设情况汇总到表1-1中。

表1-1 国际上典型国家智慧城市建设情况

1.2.2 国内现状

2010年以来,智慧城市快速成为我国各城市的建设热潮。据统计,截至2013年5月,我国有超过250个地方提出了智慧城市相关发展规划和建设,涉及社会管理、应用服务、基础设施、智慧产业、安全保障、建设模式、示范试点、政策法规、标准体系等多方面的内容。如北京市于2012年3月发布了《智慧北京行动纲要》,编制了《智慧北京重点工作任务分工》和《智慧北京关键指标责任表》;上海市于2011年9月发布了《上海市推进智慧城市建设2011-2013年行动计划》;浙江省于2012年发布了《浙江省人民政府关于务实推进智慧城市建设示范试点工作的指导意见》;宁波市于2011~2012年发布了《关于建设智慧城市的决定》、《宁波加快创建智慧城市行动纲要(2011~2015)》、《2012年宁波市加快创建智慧城市行动计划》;扬州市2011年发布《“智慧城市”行动计划(2011~2015)》;杭州市2012年10月发布《“智慧杭州”建设总体规划(2012~2015)》;2011年12月发布《南京市“十二五”智慧城市发展规划》,等等。

我国各城市智慧城市规划均结合了各城市的自身禀赋和发展需求,因此在发展目标、重点和措施方面各有特色,同时也在城市普遍面临的各类“城市病”和关键问题上有一定共识。部分专家认为,智慧城市建设成败的关键不再是数字城市建设中的大量建设新的IT系统,而是如何有效推进城市范围内数据的融合,通过数据和IT系统的融合来实现信息与智慧决策的融合,从根本上实现跨部门的协同共享、行业的行动协调、城市的精细化运行管理、人与自然的和谐相处。

为及时、准确了解国内智慧城市的建设状况和标准化需求,全国信标委SOA分技术委员会于2012年2月至5月对我国开展智慧城市建设的典型城市和企业进行了实地和问卷调研。调研内容包括当前我国智慧城市建设的热点领域、推动要素、问题和挑战、建设重点、支撑技术、智慧城市中SOA的应用状况及标准化需求等内容。本次调研了28家用户单位及24家企业。用户单位以政府机构、事业单位为主,包括直辖市(北京、上海)、省会城市(南京、武汉、南宁、成都等)、地级市(扬州、雅安、盐城、咸阳等)的典型辖区或部门,同时也涉及部分高校及科研单位。企业以软件产品提供商、IT集成商为主,也包括少数硬件提供商,多为规模在100人以上的中大型企业。以下为部分调研结果。

1.智慧城市关注领域

智慧城市关注领域如图1-2所示。

图1-2 智慧城市关注领域

图1-2 智慧城市关注领域(续)

智慧城市的典型应用领域包括智慧医疗、智慧政务、智慧教育、智慧园区、智慧交通、智慧旅游、智慧物流等。调研结果表明,企业和用户目前最为关注的三个智慧城市应用领域为:智慧政务、智慧交通、智慧公共服务,如图1-3所示。

图1-3 推动智慧城市发展的要素

在实地调研中,多数用户认为,智慧城市契合了各地发展需求,其本质是城市信息化的高级阶段。各地政府主管部门对于智慧城市建设都给予了高度重视,在各自的相关规划和行动方案中结合各地特色和需求,提出了若干重点领域和工程。其中,“智慧政务”被认为是智慧城市建设的基础和核心,为其他领域的智慧应用提供重要支撑;智慧公共服务排在第二位,涉及对城市安全管理、环保管理,以及市政基础设施建设等内容,与智慧政务密切相关;智慧交通作为第三关注点,涉及“一卡通”、“智能交通管理”、“智能公交系统”、“智能电子收费”等内容,以期缓解城市普遍存在的交通拥堵,实现人、道路、交通工具的和谐。

2.智慧城市发展推动要素

智慧城市发展推动要素如图1-3所示。

推动智慧城市发展的要素有多种,包括政府的合理规划、城市部门间的协调协作、资金问题、行业人才等。

通过调研得知,企业和用户均认为推动智慧城市发展的主要因素是“政府的统一规划和指导”、“相关标准的制定”和“城市部门间的协同协作”。除此以外,企业将“参与厂商协作与产业链形成”作为重要推动要素之一。

“智慧城市”横向覆盖广、纵深跨度大、各地关注高,目前我国智慧城市建设总体上还处于探索阶段,尚未形成对智慧城市的统一认识,特别是由于物联网、云计算、移动互联网等新兴技术的迅速发展,地方政府及相关信息化主管部门在规划和推进智慧城市建设中,普遍提出需要国家或部委出台相关的顶层设计来指导,同时需要统一的标准规范作为保障和支撑。除此之外,各个地方均强调,部门间的协同协作是智慧城市建设成功的关键,因此“一把手”工程或者推动智慧城市的地方领导级别越高、实施的成功率越高。

从产业发展的角度,智慧城市需要多类企业的联合承建,为用户提供安全、可靠、可持续、可推广的整体解决方案。因此,智慧城市既是我国软件产业、IT服务业、电子产业的发展机会,也进一步对产业链上硬件提供商、基础软件提供商、应用软件提供商、系统集成商、电信运营商、互联网企业等不同企业的开放、联合和协作提出了更高的要求。

3.智慧城市建设重点

智慧城市建设重点如图1-4所示。

图1-4 智慧城市建设重点

企业和用户均认为,当前智慧城市的建设重点是“信息资源整合和共享”、“智能化应用建设”两方面,尤其是用户单位将“信息资源整合和共享”列为第一要务。SOA分技术委员会在实地调研中也发现,政府最关注的都是如何解决信息资源共享、整合、有效利用、跨部门业务协同等问题,并且部分用户明确提到在使用SOA解决此类问题。

除此之外,其他建设重点依次为“数据采集和获取”和“网络基础设施建设”。

4.智慧城市支撑技术

智慧城市支撑技术如图1-5所示。

图1-5 智慧城市支撑技术

关于智慧城市的主要支撑技术,通过调研分析得知,企业当前在智慧城市项目实施过程中关注的依次为 “物联网技术”、“云计算技术”、“面向服务的体系结构(SOA)”、“移动互联网技术”、“三网融合”。

在实地调研中,多数企业提到使用SOA已成为必要手段,同时,大部分企业也从不同层面具备了云计算和物联网技术的产品、平台、方案。同时,我们也了解到,部分城市用户基于云计算数据资源中心来整合数据和应用资源、统筹新系统建设、并为智慧城市提供核心支撑。然而,部分城市表明不希望盲目跟风云计算和物联网等热点概念,更为关注的是资源共享整合和上层应用的问题,对于智慧城市总体采取以应用为核心、逐步推进的思路。

5.智慧城市建设中用户倾向企业

智慧城市建设中用户倾向企业如图1-6所示。

图1-6 智慧城市建设中用户倾向的企业

目前我国实施智慧城市的企业众多,除IBM、微软、Oracle等跨国企业外,不少国内企业也提出了相关解决方案,并成功帮用户规划和实施了一批项目。通过调研得知,智慧城市建设中用户较为倾向的前5个企业依次为:中国电信、神州数码、中国移动、中国联通、华为。

绝大多数被调研企业已开展了智慧城市业务,通过积极与地方政府合作,共同推进智慧城市整体规划或相应项目的实施。通过分析可以发现,企业所实施的项目在地域、应用领域、建设关注点方面具有各自相对的关注点和优势。比如,以中国电信、中国移动、中国联通为代表的电信运营商通过加快3G移动网建设,为智慧城市发展构建综合业务平台,为城市信息化提供基础设施建设与运营;以神州数码、中软为代表的集成商倾向于智慧城市体系的整体规划和运营服务,通过智慧城市整合了外部产业链和内部资源;华为的产品和方案可以利用物联网、通信网、互联网融合技术,为城市信息化系统提供多样化的交互和控制手段,构建城市生态发展综合体系;部分企业倾向于具体项目的解决方案提供,等等。

1.2.3 小结

目前国际和我国的智慧城市建设总体上均处于刚起步但即将快速发展的阶段,智慧城市建设的重要驱动力均被认为是城市发展的现实需求和新兴信息技术的应用,各城市均有一定的各自特色。但我国城市化的进程与其他国家相比,更为复杂和多样,伴随着近年来我国社会经济的快速转型和新型城镇化建设快速推进,我国的智慧城市建设在建设范围、建设模式及建设重点上均与其他国家有一定的差别。

在建设范围上,我国的智慧城市的规划和建设内容更为全面。如美国和欧洲城市的智慧城市更为侧重在某一方面(如通信网络基础设施)或某几个特定领域(如智能交通、医疗或能源);我国智慧城市建设规划更为体系化,涉及城市基础设施、智慧应用、产业、安全保障等多个层次和方面,并规划了一系列重点工程,如北京的“四类智慧应用、四个智慧支撑”,上海的“四个构建内容”,宁波的“十大智慧应用体系商业和服务模式创新”等。

在建设模式上,美国、欧洲等国家将大量建设内容外包给企业来承担,我国是在政府统筹规划和引导下、通过积极探索市场化方式,以吸引多方参与“智慧城市”建设,如采用建设—转移(BT)、建设—运营—转移(BOT)等模式加快信息化发展。企业在参与城市建设和运营方面发挥着越来越重要的角色,如北京市采取政府主导和市场主导并举、分类推进的模式,政府主导领域为城市管理公共服务、社会管理、市场监管、电子政务的信息基础设施等领域。市场主导为企业信息化、数字生活、智慧社区、公共信息基础设施等领域。

在建设重点上,国外与我国的不同城市均结合各自城市类型和特色、从不同的重点切入,主要分为三类:一是以信息基础设施建设为先导,二是以物联网等产业发展为驱动,三是以社会服务与管理应用为突破口。如我国上海与日本东京均为第一类,我国宁波和新加坡为第二类,我国南京、扬州为第三类。