2021年智慧城市白皮书.pdf

2021 年） 1. 宏观背景与现状 .2 中国智慧城市的发展历程. 2 中国智慧城市快速发展的原因. 9 3. 智慧城市整体框架 .23 战略组织层. 24 技术实施层. 26 目标效用层. 29 2. 中国智慧城市的内涵 .15 中国智慧城市的基本定义. 16 中国智慧城市发展的新导向. 16 中国智慧城市新内涵. 21 4. 智慧城市应用案例 .33 大国重器：服务国家总体战略，科技赋能地方发展. 33 绿色节能：实现城市节能减排，发展与生态相统一. 40 产业赋能：助力城市产业发展，提升行业智能水平. 47 惠民服务：协同多重解决方案，惠及普通百姓生活. 52 5. 中国智慧城市的未来展望 .59 治理思路改变从“城市数字化”到“数字化城市”. 60 阶段重点改变从“建设智慧城市”到“运营智慧城市”. 61 互动形式升级从“人与人的联接”到“万物互联”. 61 CONTENTS 目录 1 “智慧城市”在国内经过数年发展，在行业内部已经积累了众多实践 经验和落地案例。2021年是“十四五”开篇布局之年，也是新基建 重点发力之年。5G、物联网、工业互联网等新一代信息技术的广泛 应用，正引领相关综合解决方案朝着走深向实、协同布局、社会与 生态共赢的方向发展，为智慧城市进一步建设带来新的机遇与挑战。 为此，联想集团、国家工业信息安全发展研究中心、产业互联网发 展联盟集合各自优势资源，汇集在智慧城市方面的研究成果，结合 产业实际，共同编制智慧城市白皮书依托智慧服务，共创新 型智慧城市（2021年）。本书提出一系列智慧城市建设的新理念、 新架构、新建议，意在为建设应用技术先进、社会效益良好、生态 环境友好的新型智慧城市提供参考。 本书通过梳理智慧城市的发展脉络，结合近年来智慧城市发展的新 变化，发掘智慧城市的新内涵。结合产业实际，以智慧服务为核心， 构建新型智慧城市建设的整体架构，与智慧城市的典型应用场景与 案例相结合，为十四五期间全新的智慧城市建设与发展方式描绘新 蓝图。 2 中国智慧城市的发展历程 从 2008 年开始，中国智慧城市的发展探索经历了智慧城市探索期、智 慧城市调整期、智慧城市突破期、智慧城市全面发展期等几个阶段。智 慧城市的服务对象、服务内容非常广泛，但核心主线是“利用信息通信 技术”提升城市服务质量。 中国智慧城市的发展从 2008 年起，综合政策引领、技术进步、产业推 进等因素，可划分为 4 个主要阶段（图 1-1）。. 宏观背景与现状 1 3 图 1-1 中国智慧城市发展阶段图 智慧城市探索期：探究建设发展实践 从 2008 年底智慧城市概念提出到 2014 年 8 月，主要特征为各部门、各 地按照自己的理解来推动智慧城市建设，相对分散和无序。 智慧城市概念于 2008 年底提出，随后在国际上引起广泛关注，并引发 了全球智慧城市的发展热潮。我国智慧城市发展初期阶段更多强调的是 从技术层面解决城市的信息化问题。2012 年 11 月，我国住建部办公厅 2008-2014 2015-20172014-2015 2017- 至今 探索实践 战略攻坚规范调整 全面发展 各自为战，分散无序 国家统筹，协同指导 战略上升，系统整合 发展下沉，特点突出 2008：“智慧城 市”概念提出， 引发全球热潮 我国强调技术层面 解决信息化问题 2012.11：住建部 出台关于开展 国家智慧城市十 点工作的通知， 开展试点工作 2012.12：国测局 关于开展智慧 城市时空信息云 平台建设试点工 作的通知 2013.10：科技部 公布大连、青岛 等 20 个试点城市 国家层面成立部 际协调工作组， 由发改委和中央 网信办牵头推进 智慧城市建设 2014.08：国家发 改委牵头研究制 定关于促进智 慧城市健康发展 的指导意见， 第一次对智慧城 市建设做出全面 部署 2014：将智慧城 市列为城市发展 三大目标之一 2015：提出“智 慧城市”与“互 联网 +”相结合 2016.03： “十三五”提出 建设新型智慧城 市 2016.04：强调分 级分类推进新型 智慧城市建设 关于组织开展 新型智慧城市评 价工作务实推动 新型智慧城市健 康快速发展的通 知智慧城市 信息技术运营指 南智慧城市 建设信息安全保 障指南相继出 台。 试点城市超过 500 个，初步形 成了长三角、珠 三角等智慧城市 群（带） 信息化、智能化 水平显著提升 结合城市自身特 点优势，智慧城 市多样性不断增 强 4 出台关于开展国家智慧城市试点工作的通知，决定开展国家智慧城 市试点工作，发布试点暂行管理办法和指标体系，这是我国首次发布的 关于智慧城市建设的正式文件。同年12月，国测局下发关于开展智 慧城市时空信息云平台建设试点工作的通知。与此同时，科技部于次 年 10 月正式公布大连、青岛等 20 个智慧城市试点城市。此时，有关智 慧城市政策尚处于摸索阶段，既没有统一的标准，也没有牵头的归口部 门。 智慧城市调整期：各方展开协同布局 从 2014 年 8 月至 2015 年 12 月，主要特 征为国家层面成立了“促进智慧城市健康 发展部际协调工作组”，各部门不再单打 独斗，开始协同指导地方智慧城市建设。 2014 年 8 月，我国第一份对智慧城市建设 作出全面部署的权威文件关于促进智慧 城市健康发展的指导意见由国家发展改 革委牵头研究制定，该指导意见提出，到 2020 年，建成一批特色鲜明 的智慧城市，在保障和改善民生服务、创新社会管理、维护网络安全等 方面取得显着成效。此外，文件关注到我国智慧城市建设暴露出的“缺 乏顶层设计和统筹规划、体制机制创新滞后、网络安全隐患和风险突出 5 等问题”，注意到了“一些地方出现思路不清，盲目建设的苗头”。 同年，国家新型城镇化规划（2014-2020 年）正式出台，该规划推 出有序的推进了农业转移人口市民化、优化城镇化布局和形态、改革完 善城镇化发展体制机制等八篇具体实施内容，其将智慧城市作为城市发 展的全新模式，列为我国城市发展的三大目标之一。 2015年是中国智慧城市建设尤为重要的一年。“智慧城市”和“互联网+” 行动计划首次写进. 政府工作报告，国务院关于积极推进“互联网+” 行动的指导意见强调推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与 智慧城市相结合，鼓励工业互联网、智能电网、智慧城市等领域基础共 性标准研制推广和融合发展。 同年 12 月，根据国务院领导批示，原有的各部门司局级层面的协调工 作组升级为由部级领导同志担任工作组成员的协调工作机制，工作组更 名为“新型智慧城市建设部际协调工作组”，由国家发展改革委和中央 网信办共同担任组长单位。依托部际协调工作机制，各部委共同研究新 型智慧城市建设过程中跨部门、跨行业的重大问题，推动出台智慧城市 分领域建设相关政策，我国新型智慧城市建设政策体系逐步健全。 智慧城市突破期：战略地位开始提升 从2015年12月到2017年12月，主要特征为提出新型智慧城市理念 并将其上升为国家战略，智慧城市成为国家新型城镇化的重要抓手，重 6 点以推动政务信息系统整合共享打破信息 孤岛和数据分割。 2016年3月17日，正式公布的“十三五” 规划纲要提出，“以基础设施智能化、公 共服务便利化、社会治理精细化为重点， 充分运用现代信息技术和大数据，建设一 批新型示范性智慧城市”。自此，新型智 慧城市正式进人了人们的视野。 2016年政府工作报告要求深入推进新型城镇化，建设智慧城市。 .“十三五 规划纲要”进一步将智慧城市列为“新型城镇化建设重大工程”。2016 年 4 月，中央网络安全和信息化领导小组组长习近平主持召开的“网络 安全与信息化工作座谈会”是一个具有里程碑意义的重要会议，网络强 国战略凸现，其中强调指出分级分类推进新型智慧城市建设，推行电子 政务，建设新型智慧城市。同年 11 月，国家发展改革委、中央网信办、 国家标准委联合发布关于组织开展新型智慧城市评价工作务实推动新 型智慧城市健康快速发展的通知，公开“新型智慧城市评价指标（2016 年）”，正式启动 2016 年新型智慧城市评价工作。此后，智慧城市 信息技术运营指南智慧城市建设信息安全保障指南相继出台。 中国智慧城市建设经历了参与主体严重缺失的独角戏阶段逐渐向导向纠 偏、标准完备的转化。从“数字城市”“无线城市”到“智能城市”“智 7 慧城市”，新一代信息技术正推动我国城市工业现代化和信息智能化逐 步向更高层次进阶。 智慧城市发展期：新技术带动布局下沉 2017 年至今，我国智慧城市建设的城市数量快速增加，发展规模也在同 步扩大。 一是国内智慧城市数量连年攀升。 据统计，我国开展的智慧城市、信息惠民、 信息消费等相关试点城市超过500个，超 过89%的地级及以上城市、47%的县级 及以上城市均提出建设智慧城市，初步形 成了长三角、珠三角等智慧城市群（带） 发展态势。2019 年新型智慧城市评价结果 显示，超过 88% 的参评城市已建立智慧城 市统筹机制，进一步推动新型智慧城市建 设落地实施。 二是智慧城市发展规模不断壮大。从线下服务到线上服务，从简单的电 子政务，逐步发展到智慧城市 1.0、2.0、3.0。智慧城市已逐渐覆盖了政 务、民生、产业和城市运营等各种场景，智慧能源、无人驾驶、工业机 器人等特色亮点和创新应用相继涌现。但部分农村地区由于地形复杂、 交通不便，宽带网络和高速无线网络接入还未完全覆盖，导致智慧城市 建设进程中存在不少“盲点”和“盲区”。 8 三是水平提升，智慧城市数字化愈发重要。信息化技术在以数字经济为 基础的智慧城市建设和水平提升中扮演着越来越重要的角色。通过开发 政务 APP、普及自助终端，让越来越多的事项可以通过小程序、APP、 自助终端等渠道自由完成，群众刷刷脸、动动手指，就可享受随手办、 随时办、随地办的便捷体验。其次，基础设施智能化的快速推进也极大 促进了城市的智慧化，比如智慧管网、智慧水务等基础设施的铺设推动 了智慧灯杆、智慧井盖等应用，提升了市政设施的数字化水平，为加速 建立城市部件物联网感知体系提供了基础。 四是类型多样，智慧城市多样性不断加强。各省市在发布实施智慧城市 总体行动计划的同时，不断推进“智慧教育”“智慧医疗”“智慧交通” 等具体领域实践，结合地理信息和人工智能等信息技术应用，将建筑、 街道、管网、环境、交通、人口、经济等领域运行情况通过数据进行实 时反馈，进而涌现出了一批政务、教育、就业、社保、养老、医疗和文 化的创新服务模式，可以提供便捷化、一体化、主动化的公共服务。新 型智慧城市建设为新型基础设施、卫星导航、物联网、智能交通、智能 电网、云计算、软件服务等行业提供了新的发展契机，正逐渐成为拉动 经济增长和高质量发展的强劲动力。 9 中国智慧城市快速发展的原因 改革开放后中国经济的快速发展使城市化速度快速提升，为智慧城市的 建设提供了前提。同时，快速城市化之后城市管理面临的诸多问题又急 需通过智慧城市建设来缓解，随着5G、人工智能、云计算、物联网等 新一代信息技术的发展，通过政府的顶层设计和政策推动，智慧城市在 中国广泛部署，成为推动城市良好、可持续发展的重要支撑。 中国的快速城镇化为智慧城市建设提供前提 从20世纪80年代起，工业信息技术和产 业之间的融合渗透逐渐加深 , 给互联网产业 生态和数字经济带来了新的发展契机，城 市信息化进程也随之加快，成为中国城镇 化发展的重要内容（图1-2）。据统计，截 止2020年末，我国常住人口城镇化率超过 60% 1 ，预计到2025年，中国城镇化率达 65.5% 2 ，产业、教育、医疗卫生、文化娱 1. 摘自国家统计局中华人民共和国 2020 年国民经济和社会发展统计公报，2021 年 2 月. 2. 摘自中国社会科学院农村发展研究所、中国社会科学院中国农村发展报告 2020，2020 年 8 月. 10 乐等高度集聚于一些地域性的中心城市，城市空间结构也由城镇化向新 型智慧化逐步转型。2010年起始，国家及地方“十二五”发展规划陆 续出台，移动互联网和工业信息技术的应用领域加速扩张，智慧城市的 概念进入公众视野，许多城市把建设智慧城市作为未来发展重点，引发 了中国智慧城市建设的浪潮，智慧城市信息化逐步推动城镇进一步发展, 成为中国城镇化发展的新动力。 2012年，在国家住建部的推动下，关于开展国家智慧城市试点工作的通知 发布，国家智慧城市试点工作正式落地实施，首批试点城市名单出台。此外， 报告还指出智慧城市是城市信息化发展的必然趋势，是在数字城市建设发 展到一定阶段，科学技术达到一定水平，社会需求达到一定程度的必然要求。 智慧城市建设已经从概念研究迈向实践探索，正在成为城市转变经济发展 模式、改善人们生产与生活方式、推进社会管理创新的新手段和新途径。 图 1-2 中国城镇化率变化 数据来源：国家统计局. 11 2016年，中央办公厅、国务院办公厅发布的国民经济和社会发展 “十三五”规划纲要明确提出“以智能基础设施、便捷公共服务、精 细社会治理为重点，充分利用现代信息技术和大数据建设一批新型示范 智慧城市”。同年4月，习近平在网络安全与信息化研讨会上强调，“要 以信息化推进国家治理体系和治理能力现代化，统筹电子政务发展，建 设综合在线服务平台，分类推进智慧新城建设”。 十四五期间，国家层面陆续密集出台智慧城市信息技术运营指南智 慧城市时空大数据平台建设技术大纲2020年新型城镇化建设和城 乡融合发展重点任务智慧城市建设信息安全保障指南等多项政策 予以支持和保障，智慧城市的发展方向逐渐明晰，建设社会主义现代化 强国的蓝图正在展开，这标志着智慧城市建设将在工业化、信息化、数 字化的推动下迈向新的台阶。 城市化发展伴生问题催生中国智慧城市建设 中国政府在智慧城市建设中起到了关键性 作用，在出台的系列文件中曾多次提到“基 础设备智能化”“城市管理数字化”“公 共服务信息化”等概念。2014 年 8 月，国 家发展改革委出台关于促进智慧城市健 康发展的指导意见指出智慧城市建设要 12 突出为民、便民、惠民，向城市居民提供广覆盖、多层次、差异化、高 质量的公共服务。同时报告指出到 2020 年，居民生活数字化水平需显 著提高，环境智能监测体系和污染物排放、能源消耗在线防控体系基本 建成，促进城市人居环境改善。2016年9月，国务院印发关于加快 推进“互联网 + 政务服务”工作的指导意见，意见在此前政策的基础 上还强调了建立大数据辅助决策的城市治理新方式，构建多元普惠的民 生信息服务体系，积极发展民生服务智慧应用，提供更加方便、及时、 高效的公共服务。提升公用基础设施智能化水平，实行精细化运行管理。 2019年9月，国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会联合发 布智慧城市 .数据融合指出基础设施作为智慧城市的物质基础，是城 市社会经济发展、人居环境改善、公共服务提升和城市安全运转的基本 保障。至此之后，智慧城市在理论层面根据各数据元素进行分类管理， 解决社会资源和公共管理混乱的情况，消除“信息孤岛”问题，以信息 数据共享为着力点实现智慧城市建设的深入发展。 顶层政策布局推进智慧城市建设不断发展 在政策的充分带动和政府的大力支持下，地方层面加大对智慧城市政策的 实施力度，北京、深圳、福建等多个省市积极响应党中央号召，深入贯彻 落实国家发展战略，陆续出台专项政策和指导意见，强化统筹推进，助推 智慧城市建设的高质量发展，切实提升智慧城市建设水平。目前，所有副 13 省级以上城市、89%地级以上城市、47% 县级以上城市都提出建设智慧城市。 3 2006年,南京市政府就着力形成了构建 智慧城市、引领未来发展等重要课题。 在之后的数年中,中国地方政府在推动智 慧城市发展的过程中出台了很多相关政策。 2010年9月,宁波市发布了中共宁波市 委宁波市人民政府关于建设智慧城市的决定，这是国内最早颁布的地 方政府推动智慧城市的政策文件。 2012 年 3 月，北京市首次出台关于印发智慧北京行动纲要的通知， 明确智慧城市建设重点领域的发展目标、行动计划和关键举措，表示“智 慧北京”是未来十年本市信息化发展的主题，其基本特征是宽带泛在的 基础设施、智能融合的信息化应用和创新可持续的发展环境。 2014年4月，福建省政府率先出台省级智慧城市建设指导意见，提出 到 2016 年建成全省电子政务公共平台，政务活动普遍实现全流程网络 化办理，基本建成智慧城市感知、支撑、服务三大基础平台，重点领域 核心业务实现智慧化应用。 此后，广州、吉林、天津等地陆续出台指导意见、工作方案、行动计划 3. 摘自国家发改委我国新型智慧城市发展现状、形势与政策建议，2020 年 5 月 14 等政府文件，从宏观政策引导、金融经济支持、产业建设指南等多方面 着力，为智慧城市的建设起到强有力的推进作用。目前，智慧城市建设 正快速向大中小各城市和区县蔓延，除了试点城市，许多非试点城市也 开始规划建设智慧城市。 15 智慧城市经过多年发展，对智慧城市的内涵已经有诸多讨论，2014 年， 国家发改委在关于促进智慧城市健康发展的指导意见中对智慧城市 进行了定义，随着智慧城市在技术应用、理论探究、实际建设中不断发展， 智慧城市出现了一系列新动向，基于新动向和智慧城市相关产业发展实 际，在智慧城市原有内涵基础上，在全程服务、数字空间、生态和谐三 方面进行补充。 中国智慧城市的内涵 2 16 中国智慧城市的基本定义 中国智慧城市概念最初由住建部提出，随着智慧城市的实践和认知不断 变化，2014年，国家发改委从数字化与技术角度认为：智慧城市是运 用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，促 进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。 中国智慧城市发展的新导向 经过2020年的疫情冲击，智慧城市在实践中经受了考验，也暴露了不足， 后疫情时期，智慧城市建设在创新协同、为民服务、数据共享、产业赋能、 应急安全等方面都出现了新的发展导向。 创新协同，增强数字基础能力 伴随着 5G、人工智能、物联网等多种新技 术的应用，带动城市数字基础能力的跃升， 智慧城市建设获得全新的“智慧支持能力”。 新能力催生新要求，创新协同成为智慧城 市发展的新要求。 在技术上，新技术相互联动，产生智慧城 市的新场景。人工智能、物联网、大数据、 17 区块链等进入实用化阶段，技术之间互相交叉融合，形成新的应用场景， 拓宽原本智慧城市的范围。例如当今已将部分应用的自动驾驶、智能家 电、远程手术等新的应用场景拓展智慧交通、智慧家居、智慧医疗等领 域的体验。 在机制上，政府、企业、城市居民之间的距离被技术拉近。例如，2020 年 2 月，上海市出台关于进一步加快智慧城市建设的若干意见，文 件围绕统筹完善“城市大脑”架构 .、推进政务服务“一网通办”、推进 城市运行“一网统管”、优化提升新一代信息基础设施布局等方面，对 智慧城市建设作出了具体要求。 以人为本，提升管理服务水平 智慧城市建设越来越强调对城市居民提供 精准、多样、及时的服务，依托智慧城市 平台，城市管理将从由上而下的单向管理 逐步转向政府和居民互相沟通的双向管理 方式。 在技术上，“微基建”概念被提出，城市 居民与智慧城市建设的距离有望被进一步 拉近。2020 年 11 月，同济大学智慧城市专家诸大建提出微基建概念， 概念用于所有社区建设，既适用于政府主导的老旧小区的更新改造，也 18 适用于开发商主导的新居住社区的建设。 在机制上，“因地制宜”的概念在新规划中广泛出现。例如，山东、河 南等地先后发布关于加快推进新型智慧城市建设的指导意见，智慧 城市建设因地施策，以差异化政策布局各地级市智慧城市的推进和发展。 各地方智慧城市建设重点和发展导向在国家政策的顶层引导下，逐级细 化，不断向新一代信息技术、医疗健康、数字经济等智慧城市化领域推进， 探索适合本地智慧城市建设的着力点和发展路径。 共建共享，打破数据孤岛效应 数据是智慧城市建设的核心资源，随着智慧城市建设的不断深入，数据 繁冗和数据孤岛成为智慧城市建设所需要面对的问题。新时期智慧城市 建设将从共建共享层面，从技术标准和体制机制等方面实现数据互通。 在技术标准上，建立统一的智慧城市数据标准，实现数据的顺畅流通。 例如中南财经政法大学数字经济研究院执 行院长、教授盘和林建议：尽快推动智慧 城市建设标准化体系，从平台接口等方面 进行统一。智慧城市需要进行统筹规划， 在一些平台接口、数据口径等方面建立全 国可通行的标准，降低因此带来的摩擦成 本，移除这些给数据共享带来的客观障碍。 19 在体制机制上，建设地域乃至全国范围内的数据统一平台。例如全国人 大代表、重庆市大数据应用发展管理局副局长杨帆建议，加快建立全国 一体化的数据“聚通用”体制机制，打破全国各级各部门信息壁垒，推 动数据共享开放、融合应用、流通交易等。 数字共融，加强数字经济效能 “十四五”期间，智慧城市有望成为新一代信息技术的重要落地方式， 城市发展和产业发展联动，相互促进。产业发展为智慧城市提供新技术、 新能力、新产品，智慧城市反过来为产业发展提供市场和创新聚集地。 一方面，智慧城市投资额将持续增加，带动相关产业发展，市场规模逐 步扩大。根据 IDC2021 年 2 月最新发布的全球智慧城市支出指南， 至 2021 年，中国智慧城市市场支出规模将达到 266 亿美元，是全球支 出第二大国家，仅次于美国。根据中国智慧城市工作委员会数据：预测 到 2022 年，我国智慧城市市场规模将达到 25 万亿元。 另一方面，智慧城市为新技术提供了试验 场。例如，智慧城市帮助5G技术尽快落地。 天津市政府与中国移动通信集团有限公司 签署战略合作协议。双方在“十四五”期间， 继续深化长期战略合作，积极打造“全 .5G. 20 城市”，提升数字经济转型发展速度。 保障安全，搭建应急管理体系 经过疫情的考验，应急管理成为智慧城市 建设的重要发力点。注重协同创新和救援 实战能力明显提高。中国科学院大学应急 管理学院院长李颖指出 :. “城市在集聚资源 促进经济社会发展的同时，也暴露出风险 隐患，人口密集、活动频繁、生产强度大， 各种灾害事故极易造成重大影响，危害人 民群众安全和社会稳定。因此在城市发展 中，加快城市应急管理创新，提高应对公共危机的能力意义重大。”. 一是智能安全硬件建设将继续夯实，智能检测预警水平进一步提高。例 如，北京市在“十四五”规划中提出，强化重大疫情跟踪体系，完善传 染病监测网络，运用大数据支撑重点人群排查。开展医疗健康数据专区 建设，推动“1+N+1”互联网医院综合平台建设，助力医疗健康产业创 新发展。 二是要数据安全被提升至高位，保护居民信息安全成为发展重点。例如，北 京市提出在“十四五”期间要建立数据分类分级保护体系，明确不同数据安 全级别的技术和管理防护措施，完善数据安全监测发现和应急处置体系。 21 中国智慧城市新内涵 沿着智慧城市的新导向，智慧城市内涵得到丰富与延伸，当前我们认为： “先进技术 + 全程服务”是智慧城市的新抓手 智慧城市在依靠新一代信息技术的基础上， 增加配套的全程服务来帮助技术落地，促 进城市发展。 一方面，智慧城市中的新技术、新应用、 新场景需要配合服务才能发挥最大效力。 智慧城市已经从强调技术转向强调数据， 从服务的角度去看待智慧城市，让服务贯 穿于全部场景，真正服务城市的管理者和生活在城市中的每一个人。另 一方面，技术 + 服务能够实现智慧城市的全流程响应，实现规划、技术 架构搭建、设备运营、维护、信息处理、反馈等一系列活动的统一，打 破数据孤岛，推进政府高效管理、产业快速发展、民生普遍受惠。 “数字空间 + 现实空间”是智慧城市的新落脚点 新技术的应用拓展了城市建设与管理的范围，在智慧城市时期，不仅需 要谋划现实空间的管理，也需要对新产生的数字空间进行管理。实现实 22 体空间与数字空间联动，共同推进城市发展。 数字空间是现实空间的拓展，数字空间通过对物理世界的人、物、事件 等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，形 成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融 的格局。 “普惠民生 + 生态和谐”是智慧城市的新目标 智慧城市整体上需要达到城市发展与人民 生活水平提高相互协调的目标，居民即用 户，城市即平台，实现城市经济转型发展、 生态环境保护和居民的智慧服务相统一， 使得人与自然更加协调发展。 一方面，智慧城市不再单纯是技术与信息 基础设施的堆砌，针对城市居民的“微基 建”“微服务”不断推进，惠民不仅成为 智慧城市的建设目的，更加成为智慧城市设计之初的目标。另一方面， 全流程、全链条的将平衡生态环境保护与城市发展的理念贯彻到智慧城 市的建设中。 23 智慧城市整体框架 相比传统型城市，智慧城市需要利用技术打破设备、组织间的数据孤岛， 让数据流动起来。智慧城市的典型场景如智慧出行、智慧安防、智慧社 区等，在数字空间均可视为基于行业沉淀的经验模型，能安全、实时地 访问、交互、存储数据的智慧系统。因此，智慧城市的建设应从顶层入手， 结合软硬件资源整合能力，为公众提供全生命周期一站式服务管理（图 3-1）。 从技术角度入手，智慧城市的整体框架分为发展战略层、技术实施层和 目标效用层三大层次。即智慧城市是以城市的战略定位、建设规划、措 3 24 施保障、组织合作为指导规划，通过“端-边-网-云-智 ”的技术架构， 实现管理高效、服务便民、产业发展、生态和谐的目标效用，达成新一 代信息技术与城市现代化深度融合，迭代演进的新模式、新理念。 战略组织层 战略组织层是城市集体智慧的集中体现，包括发展定位、建设规划、实 施保障、组织合作四大部分（图 3-2）。 图 3-1 智慧城市整体架构图 25 发展定位是城市根据自身条件、竞争环境、需求趋势等及其动态变化， 在全面深刻分析有关城市发展的重大影响因素及其作用机理、复合效应 的基础上，科学筛选城市地位的基本组成要素，合理确定城市在政治产 业经济分工合作中的定位、面向未来发展的基调、特色和策略。 建设规划是对发展定位的具象化，是融合城市多主体意见，对智慧城市 建设预期的全面长远的发展计划与具体规定。智慧城市建设规划具有先 进性、整体性、时效性、开放性等特征。 实施保障是推行建设规划过程中所必需的政策、资源、人才、产业等一 系列与其相匹配的保障措施支持，是建设规划落地的关键。 图 3-2 战略组织层示意图 26 政府、企业、公众三大城市主体的组织合作，目的是在实施保障外，借 助政府、社区、企业、社会组织等多元组织的智慧、技术力量，通过外包、 众包等合作方式高效连接城市关系，为城市构建要素联动、交叉立体的 高效智慧服务体系。 技术实施层 技术实施层是智慧城市的“智慧”基础。自下而上分为“端、边、网、云、 智”五层结构（图 3-3）。 图 3-3 技术实施层示意图 27 “端”即智能终端，负责采集、存储、传递数据，是智慧城市 面向城市主体的智能化单元。随着物联网的普及与互联网的广 泛应用，“端”所产生的海量“数据”正与信息化时代所产生 的大量数据汇合，成为智能化时代的数据新油井。“端”既包 括面向消费者的 AR/VR、智能门锁、智能显示器等各种新型智 能终端，也包括硬件、软件、服务一体的商用物联网方案。 “边”即边缘计算，智能化时代海量数据的爆发式计算需求 与应用低时延、灵活部署要求使得计算力下沉成为必然，边 缘计算应运而生。在智慧城市中，边缘计算不仅能实现对不 同的厂商、不同规格、不同协议的智能设备端就近统一管理， 还能通过预制的模型算法赋能于终端设备，实现端设备的智 能化管理。“边”包括能提供丰富的边缘计算的硬件设施、 人工智能支持的边缘计算平台等。 “网”即以 5G 为代表的数据传输的网络，是推动端、边、 云协同工作的黏合剂。“网”连接众多终端设备，基于“端 边”传输特性，动态提供与之匹配的网络资源，催化更多计 算在边缘进行，以达到“边”“广连接、低时延”的特性； 此外，随着网络基础设施走向软件化、虚拟化，“云网融合” 将催使网络按需被快速灵活搭建，为更高效实用的智慧城市 应用场景拓展可能。 端 边 网 28 云 智 “云”即云计算，基于网络实现异质设备间数据运算与共享 的设备服务。“云”打破了传统城市时间与空间的约束，通 过资源按需分配、按量计费控制成本、提高城市敏捷性，是 智慧城市建设必不可少的一环。云计算给智慧城市提供根据 服务模式可分为 IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即 服务）、SaaS（软件即服务）三类。 智 即行业智能解决方案，面向智慧城市的不同细分场景， 基于“端、边、网、云”四层结构，根据业务需求、行业知 识及计算能力，支持不同层次的数据计算和分析互动的行业 智能化方案。在这个架构的基础之上，利用数据、基础架构 的计算力，以及先进的行业模型与算法，便能够实现各行各 业的“智能”。在由数据智能驱动产业变革的智能化时代， 未来传统的出行、医疗、社区、金融、等智慧城市典型场景， 都将在“智能化解决方案”中产生颠覆性的变化。根据技术 实施层的五层结构，智慧城市可拆解为六大特征。 精确感知。 “端”是智慧城市的末端触手，通过传感器、摄像头等智 能设备，近距离精确感知并记录智慧城市的动态变化。 及时处理。 对于需要快速反应的智能单元，“城市边缘层”通过网关、 29 边缘服务器等进行实时计算并即时反馈。 可靠传输。无线局域网、广域网等通信 网络组成“网络连接层”，将智慧城市的 单元数据无损按序地交付给接收端。 云端处理。智慧城市的云端管理平台按 照服务模式可分为公有云、私有云以及混 合云三类，按照服务对象则可以分为面向 政府的 GPaaS 以及面向城市的 VPaaS，海量的城市数据在云端实时汇集 融通计算，在提高城市智慧体运行速度的同时也大大降低了处理成本。 优质服务。 智慧城市的技术运营商通过咨询设计、系统集成、支持部署、 运维代运营等服务，为政府、公众、企业等不同的城市主体提供应用方案， 使智慧城市服务更加优质。 安全稳定。安全是城市不断发展、进步的首要基础和底线。在智慧城 市中，通过“端 - 边 - 网 - 云 - 智”的全方位架构，不仅维护网络空间的 安全清朗，更能实现事前及时预警，事中高效协作，事后有序恢复，应 急全面有效。 目标效用层 智慧城市建设是内涵型城镇化发展的重要方面，包括社会管理智能化、 30 国民经济信息化、环境维护自动化和生活服务便捷化等内容 4 。经由政 府统筹、市场运作，智慧城市通过物联网、云计算等新一代信息技术融 合数字世界与物理世界，改变城市内主体间的交流方式，对包括公共服 务、城市安全、工商业活动等各类需求做出快速、有效的响应，实现管 理高效、服务便民、产业发展、生态和谐的目标效用（图 3-4）。 管理高效：智慧城市中“物”组建的智能系统与“人”连接形成的关系 网络交叉，将极大优化城市内政府、企业、社区等主体的管理效率。 5 图 3-4 目标效用层示意图 4. 辜胜阻、王敏，智慧城市建设的理论思考与战略选择， local/2/58/C7/2989B943A32FE895F5B219EBD84_8D1C6099_1C7F83.pdf?e=.pdf 5. 张振刚、张小娟，智慧城市的五维度模型研究， abstract8914.shtml 31 在政府管理方面，既要通过电子政务等新型手段构建“横向联动、纵向 贯通”的智慧政府，提高政府办公、服务、监管、决策的成本及效率。 在企业、社区管理方面，引导企业积极应用相关信息技术，建立智能、 互联的生产、经营管理系统，提升企业经营管理效率；加强社区信息化 建设，构建社区综合服务管理信息化平台，完善社区自治与管理服务功能。 . 服务便民：智慧城市将通过物联网、互联网等新兴技术打破信息壁垒， 为城市居民带来便利。一方面，政府、医院、社区等服务主体通过电子 信息技术，建立不同部门、地区内及之间信息互认、互联互通，提高信 息传递速度，为组织、民众提供快捷简便高效的服务。另一方面，智慧 城市利于建立政府和社会各主体之间互联互通的沟通机制，实现公共服 务供给和需求的有效对接，以城市网络公共空间、政府问政平台等方式 为公众参与政府决策、分享信息化和城市化发展成果搭建渠道，切实解 决城市居民最关心、最直接的现实问题.。 6 产业发展：智慧城市是信息技术的创新融合应用，也将依托技术创新促进 城市内旧新产业的发展。一方面，智慧城市 内物联网、云计算等新兴技术的应用将带动 创新产业、软件与信息服务业等新兴产业发 展，加速重构起以战略性新兴产业为主体的 6. 张振刚、张小娟，智慧城市的五维度模型研究， 32 城市现代产业体系；另一方面，智慧城市也将通过数字技术建立政府、企 业、公众等组织间多维、新型协作关系，建立以企业为主体、以市场为导 向的技术研发创新机制，加快传统企业转型和结构优化，通过技术创新、 组织创新和服务创新等方式来提升相关产业和企业的核心竞争力。 生态和谐：智慧城市的发展更要重视维护好人与自然之间的关系，构建 绿色低碳的可持续发展体系，主要体现在三个方面。一是依托信息技术 本身的“低碳排强度、高减排能力” 7 特性，通过无纸化、共享经济等 新型方式，推动生产、生活方式由“高能耗、高物耗、高污染、高排放” 向“绿色、低碳、高效”转变。二是利用信息技术赋能传统行业，通过 智能电网、智能建筑、智能物流等途径促进企业节能减排与产业转型。 三是借助智慧城市的智慧终端，通过大数据对城市环境数据进行实时监 测与分析，打好城市污染防治攻坚战。 7. 辜胜阻、王敏，智慧城市建设的理论思考与战略选择， local/2/58/C7/2989B943A32FE895F5B219EBD84_8D1C6099_1C7F83.pdf? 图 3-5 智慧城市总概示意图 33 智慧城市应用案例 大国重器：服务国家总体战略，. 科技赋能地方发展 智慧城市建设基于服务国家总体战略的需求、一体化的解决方案、因地 制宜的发展方案和持续自我革新的方式，用先进科技手段赋能地方发展。 4 34 战略前瞻：契合国家总体战略， 以先进科技服务地方发展 智慧城市建设不仅服务于国家总体战略，更可以通过前瞻性规划为城市 打造富有竞争力和可持续发展的高端产业发展路径，借助科技突破城市 发展瓶颈。 其中，徐州某国产集成电路战略项目肩负着打破我国在 12 英寸半导体 大硅片长晶极度依赖进口的局面的使命，对国家集成电路和上下游产业 链的长远发展有着重要的意义；位于我国第二大岛的某智慧城市项目， 为中国广大缺乏核心经济区地理优势和传统农业工业发展优势的普通城 市提供了新的思路：借助包含数字化、智能化、新基建的智慧城市建设， 找到新的产业增长点和城市发展弯道超车机会；京畿某智慧城市项目则 服务于京津冀一体化战略，打造京津冀区域的代表性产业基地，支撑首 都卫星城数字经济产业发展，同时也助力自身成为具有智慧特色和高端 产业的新型智慧城市。 方案统筹：规划统筹资源配置， 打通各系统技术和信息壁垒 智慧城市的发展建设通过一体化的解决方案，统一规划、统一协调以优 化资源配置，改变各系统间相互独立的“孤岛”状态，促进各系统协调 统一发展。 35 徐州某国产集成电路战略项目通过提供“金融 + 硬件 + 管理服务 + 租赁 服务”四位一体的一站式解决方案，消除企业内部业务部门和管理部门 之间的信息和技术壁垒，提升企业运营效率（图 4-1）。 海南某智慧城市智能教育解决方案兼顾硬件与软件的发展，建设“云+端” 的教育管理信息化体系，实现全市学校教育信息、资源的统一管理、综 合管理，促进城乡教育资源均衡分配（图 4-2）。 图 4-1 该项目一站式解决方案架构 资料来源：联想公司 36 该京畿智慧城市通过在战略高度的顶层设计、统一规划、协调各方资源， 统筹城市绿色云计算中心、智慧城市、智慧园区的建设发展，促进高端 产业聚集，并保证未来发展的可持续性（图 4-3）。