智慧城市意义何在.docx

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智慧城市意义何在

智慧城市意义何在？

　　潘云鹤（中国工程院常务副院长、院士）

　　我认为智慧城市是一个非常好的概念，我们在认识它的时候，要有一个更加广阔的视野，来认识智慧城市的意义，我想至少有这样三点：

　　第一点，它非常符合中国发展城市现在进行科学发展的时代需求。

大家知道我们这个时代的特征是什么，今年的报告累次指出是信息化、工业化、市场化、城市化、还有国际化，智慧城市概念刚好把这五个化的特征集成在一个城市里面，所以它是以“信息化”为抓手推动另外“四个化”进行融合发展，很符合现代中国的高水平城市发展的历程，这个概念比IBM的要大，我想你们在编写过程中一定加以了改造，我认为这个概念很值得城市的领导来推广；

　　第二个，它非常符合信息技术发展的需求，信息技术发展的规律。

我们拿物联网来讲，物联网发展一定首先是大量信息传感器，传感器要产生信息，要收集信息，这是物联网发展的第一步最重要的特征，温总理讲要感知中国，我认为是非常正确的，没有这一步就无法进一步发展（无锡抓住了第一步），第二步，有了信息怎么办，就要进行提取这些信息，什么“云计算”等就开始出现了，第三步，就要拿这些信息来进行智能化的服务和智能化的管理，所以是也从数据化、网络化向智能化、智慧化方向发展，所以提出智慧城市理念也必然吻合信息技术发展的规律，表面化向深入化发展，深入化实际上有一个重要的标志就是智慧化，智慧化的技术来讲就是大量有智能技术的应用；

　　第三个，它非常符合中国经济发展的阶段需求。

大家知道从“十一五”走向“十二五”，在这样一个转折当中，中国的经济发展有一些非常重要的特征，其中，概而言之重要的特征，中央讲是结构调整，搞科研的人讲是从追赶型转向创新型，我们发展到这一程度，前面这一层次我们的发展模式、经济模式，大部分都是模仿发达国家的前期规律，无非是希望跨越式，能够走得快一点，金融危机以后，我们醒悟了，应该把我们中国自己的独有的东西发挥出来，从科技上来讲，我们开始的863主要目标是经济追赶型、经济跟踪型，但是到最近一阶段，我们要发展自己的东西，这样一个转换的关键时刻，我们提出来，中国宁波等一些比较发达的城市进行智慧城市发展，我认为非常吻合这样的一个阶段性的特征需求，实际上我们在依靠布局市场经济模式、依靠环境体制改革，这个是前一个阶段，我们后面的阶段要向科技化、要向智慧来进行，我认为无论从经济结构调整也好，从科技要遵循创新也好，是非常吻合的。

　　因此，我建议这个规划不要光限于信息化，要从IBM提出的“智慧地球”的概念中解放出来，我认为他们主要局限于信息化，而我们实际上要进行五化融合，正如《规划》上讲的，我们要用信息化推进到智慧化，信息化只是其中的一个敲门砖，智慧化是一个城市科学发展的体现和优势，非常重要的，是要用更加广阔的视野，有些问题光靠信息化是没有办法解决的，比如说城市的交通拥堵，智慧城市一定要解决城市的交通拥堵，智慧交通，最近刚好参加北京的城市交通拥堵的研讨，解决城市交通拥堵有几种方法，最重要是城市要规划得好，规划不是信息化的东西，但是信息化可以使得规划更好，没有信息化，规划也没有办法做好，你首先要把信息收集起来，你才能够把规划做好，当然，交通更需要信息化。

所以，不要局限于信息化，要从信息化走向智能化，要从更加广阔的视野来看待“智慧城市”这样一个理念。

第二个，在这个规划中，要注重中国特色，我认为既要看到全世界新的发展方式，但智慧城市的发展理念我认为是中国第一个提出来的。

智慧城市的构成

　　一个城市是一个复杂的系统，城市的智慧需要各个系统的智慧，包括智慧的社会系统、智慧的物质系统以及智慧的经济系统。

智慧的物质系统和智慧经济系统是城市智慧社会系统的基础，只有在基础实现智慧之后，才能建立起智慧的社会系统。

而智慧的物质系统和智慧经济系统主要有：

智慧的交通、智慧的能源（电力）、智慧的医疗、智慧的金融、智慧的通信、智慧的水资源管理、智慧的商业系统、智慧的视频系统和智慧的旅游休闲等。

IBM对智慧城市的描述如图所示

智慧城市的定义

　　一座智慧城市的基础设施能够打造一个政府、市民与企业和谐共处的生态系统。

传统城市和政府是按业务、管理职责分别设定的，各个部门各司其职。

在新一代城市政府向服务转型的过程中，都用“E-government”作为首要目标。

不仅仅是实现电子化办公或者电子政务，而是通过“E”转型，而城市和政务部门成为以公民为中心的服务机构，以公民的需求和城市的实际运行状况来调整政府的业务。

何为智慧城市？

智慧城市主要表现在以下几个方面：

　　全面感测——遍布各处的传感器和智能设备组成“物联网”，对城市运行的核心系统进行测量、监控和分析。

　　充分整合——“物联网”与互联网系统完全连接和融合，将数据融合为城市核心系统的运行全图，提供智慧的基础设施。

　　激励创新——鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用，为城市提供源源不断的发展动力。

　　协同运作——基于智慧的基础设施，城市里德各个关键系统和参与者进行和谐高效的协作，达到城市运行的最佳状态。

　　IBM为“智慧城市”勾画了蓝图：

政府变成一个一站式的服务体制，面向市民将业务进行板块化。

在城市发展中，经济发展和稳定是首要任务，公共安全、社会服务、教育、社保和市政建设分别构成最重要的板块。

而形成整个板块的支撑层有法律框架、市政系统，以及赋予城市以“智慧”的信息基础架构。

“智慧城市”意味着在部门之间共享协同作业，意味着改变等待服务请求为主动的连续的服务，意味着精简业务流程和降低服务成本，并在四个主要方面形成智慧的系统：

　　公共服务管理：

虚拟的“一站式”政府服务平台；

　　交通管理：

各种交通网络模式、服务提供商、车辆与用户的集成；

　　突发事件管理：

实时数据分析，并对突发事件和灾害作出反应；

　　城市管理：

监视并对城市事件（如盗窃、交通事故等）做出反应。

　　目前，智慧城市还没有统一的、具体的定义，一般认为智慧程式是以一种更为智慧的方法通过新一代的信息技术来改变政府、社区或公司和人们相互交互的方式，以提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。

通过城市空间信息基础设施与城市空间设施等的结合，使得政府、社区或企业、城市居民作出更明确的决策。

而智慧的方法，具体表现在更透彻的感知、更广泛的交互、更深入的智能化三个方面。

　　更深入的感知：

一方面通信设备的普及与便利化，信息的传输量成几何级数增加，使人们感知现实世界的信息更为快捷、方便与灵活；其次，RFID（无线射频识别）技术的广泛应用；再次，先进的传感器技术已经被应用到整个生态系统中，使人们对城市空间、自然环境和社会环境的感知更为便捷。

　　全面的互联互通：

网络的普及、HSPA（调整分组接入）技术的应用、“三网融合”（电信、电力、电视）、“三瓶融合”（电视、电脑、手机），使数以万计的事物如汽车、家电、道路、管道甚至医药品和农副产品通过网络互联，让人们感知现实世界无处不在。

　　更深入的智能化：

超级计算机的大量应用，人们可以通过它对现实世界的海量数据进行及时处理、分析和预测，并从中挖掘出新的规律，使人们对城市突发事件进行智慧的处理。

　　现代信息技术的大量应用，将是城市达到一个更高的智慧水平，是人们有机会以更完美和更高效的方式完成各自的任务，极大促进城市和社会的发展。

稿源：

　编辑：

祝娟

智慧城市与社会和谐

　　新的世纪在带给城市发展机遇的同时，也对城市安全运行、和谐提出了更高的要求。

如何突破传统管理的局限，依靠智慧城市的建设，切实提高城市的安全运行保障能力与和谐发展能力，实现城市发展的战略构想，是城市管理者必须思考的问题。

　　1、城市未来发展的重要特点

（1）清洁能源将成为城市能源的主要形式：

太阳能光伏发电、风能、生物质能、新能源汽车等先进技术大规模利用。

我们正在经历一个时代，也就是城市能源逐步实现多元化，将由单纯的依靠化石能源向充分利用可再生资源与各种节能新技术的转变。

（2）资源的循环高效利用将成为城市经济的主要模式：

上海世博会筹建和运行中，处处体现了“绿色世博”的理念。

各国展馆同样展现了城市未来经济发展将成为“资源—产品—回收—再利用”物质循环流动的过程。

　　（3）知识型服务业将成为城市未来产业的主要形态：

目前全球服务业增加值占GDP的比重已超过65%，发达国家越过70%。

未来的城市将以金融服务、现代物流、信息服务、教育与研发服务、创意以及产品设计等相关的知识密集型服务业为主要的产业形态。

　　（4）城市带、城市群（圈）将成为城市发展的重要方向：

便捷的信息和交通网络“拉近”了城市之间的距离，形成了各具特色、优势互补、协同发展的城市带、城市群（圈）,如英国伦敦城市圈，德国鲁尔城市带和中国的长三角、珠三角、京津唐城市圈等。

　　（5）当今和未来相当长时间里，作为基础性、广泛性、渗透性、影响性最强的信息通信技术，其在支撑以上一些重要趋势的同时，也使城市的运行形成更强的感知和自适应能力。

射频识别RFID、下一代无线通信网TD—LTE、智能交通及智能安全监控等系统集成应用等。

依靠传感、信息、智能等技术，构建以物联网、互联网和通讯网为基础的城市神经网络，将实现对城市交通、环境质量及公共安全的感知，对城市的运行进行自我完善和调整。

　　2、智慧城市建设对社会和谐的作用

　　城市经济、社会、文化、政治和生态文明五个方面的建设不断加强，是社会和谐的的基本前提。

（1）推进智慧城市建设，是加快城市经济转型升级的战略举措。

当前，正面临着以物联网为代表的新一代信息技术和低碳、绿色经济发展相关技术快速发展的机遇，必须抓住机遇，加快新技术研发、引进和推广应用，促进以智慧型装备与产品制造业为代表的先进制造业的培育和传统产业的提升，加快产业转型升级，形成现代产业体系。

（2）推进智慧城市建设，是推动创新型城市建设的战略举措。

通过智慧城市建设，将有力推进物联网、低碳、节能、环保等技术的应用，有力推动智慧型装备和产品的研发制造等相关产业发展，并以此为主攻方向，实现自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来。

智慧城市建设和创新型城市建设互为支撑、互为目标，共同促进城市现代化建设向新的、更高的阶段迈进。

　　（3）推进智慧城市建设，是进一步推动城市开放型经济发展的战略举措。

通过智慧城市建设，将重塑企业的决策体系、经营管理体系、营销体系、物流体系和政府为企业服务的工作体系，引领城市对外贸易、外商投资、对外经济和服务外包实现新的发展，再创开放型经济发展的新优势。

　　（4）推进智慧城市建设，是提升城市公共管理服务水平、打造高品质生活城市的战略举措。

通过智慧城市建设，将提高城市建设管理精细化和科学化水平，加快建设服务型政府，为企业发展、投资创业、民生保障等提供高效便捷的服务，特别是有助于就医、住房、出行、就业和社会保障等“四难”的解决和人居环境、服务环境、人文环境和就业环境等“四优”的创建。

　　（5）推进智慧城市建设，是进一步加强城市生态文明建设的战略举措。

智慧城市通过智慧技术和智慧系统以更加精细和动态的方式管理城市生产和生活，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系，使得许多重大的问题如金融危机、能源危机和环境恶化等能够以更加“智慧”、更加“生态”、更加“文明”的方式解决。

通过智慧城市建设，人们在处理人与自然、社会与自然之间关系的过程中取得了大量创新成果，从而为推动城市生态文明建设奠定了坚实基础。

　　（6）推进智慧城市建设，是把城市现代化推向新阶段的战略举措。

当前，信息化是现代化的主要标志，没有信息化就没有现代化。

通过智慧城市建设，将加快城市特色产业的发展，提升城市综合服务水平，更充分地发挥一个城市的既有优势和特色，促进城市经济社会的全面发展，把一个城市的现代化建设推向新的、更高的阶段。

稿源：

　编辑：

祝娟

从数字城市到智慧城市

　　数字地球以空间位置为关联点整合相关资源（以地理信息系统和虚拟现实技术集成各类数据资源），实现了“秀才不出门，能知天下事”。

物联网将与水、电、气、路一样，成为地球上的一类新的基础设施。

世界将继续“缩小”“扁平化”和“智慧”，我们正在迈入智慧时代。

数字地球把遥感技术、地理信息系统和网络技术与可持续发展等社会需要联系在一起，为全球信息化提供了一个基础框架。

而我们将数字地球与物联网结合起来，就可以实现智慧的地球。

当今世界，数字地球正向智慧地球转型，智慧城市应运而生。

　　数字城市的发展及成就

　　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。

　　全IP网络架构的物联网

　　物联网是通过射频识别（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，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且普遍连接，形成物联网。

物联网实现了人与人、人与机器、机器与机器的互联互通。

国际电联曾预测，未来世界是无所不在的物联网世界，到2017年将有7万亿传感器为地球上的70亿人口提供服务。

物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。

过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：

一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。

物联网将与水、电、气、路一样，成为地球上的一类新的基础设施。

全IP网络架构的物联网集智能传感网、智能控制网、智能安全网的特性于一体，真正做到将识别、定位、跟踪、监控、管理等智能化。

　　从数字城市到智慧城市

　　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。

　　智慧城市是数字城市与物联网相结合的产物，包含智慧传感网、智慧控制网和智慧安全网。

智慧城市与智慧电网、智慧油田、智慧企业等，都是构成智慧地球的重要组成部分。

智慧城市的理念是把传感器装备到城市生活中的各种物体中形成物联网，并通过超级计算机和云计算实现物联网的整合，从而实现数字城市与城市系统整合。

通过智慧城市，可以实现城市的智慧管理及服务。

　　根据智慧地球的特征，可知智慧城市应具备以下4个特征：

第一，智慧城市包含物联网。

实现全面感知：

利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。

实现可靠传递：

通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去。

实现智能处理：

利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

第二，智慧城市面向应用和服务。

第三，智慧城市与物理城市融为一体。

第四，智慧城市能实现自主组网、自维护。

　　智慧城市的架构及其典型应用

　　智慧城市的架构（如上图）包含4个层次：

一是物联网设备层。

该层是智慧地球的神经末梢，包括传感器节点、射频标签、手机、个人电脑、PDA、家电、监控探头等。

二是基础网络支撑层。

该层是泛在的融合的网络通信技术保障，体现出信息化和工业化的融合，包括无线传感网、P2P网络、网格计算网、云计算网络。

三是基础设施网络层。

该层包括INTERNET网、无线局域网、3G等移动通信网络。

四是应用层。

该层包括各类面向视频、音频、集群调度、数据采集的应用。

智慧城市通过IP地址整合相关资源，使城市的运转更加智能化。

智慧城市给城市的各行各业带来了崭新的发展契机，其典型应用具体表现在以下几个方面：

　　智慧城市的网格化管理与服务。

智慧城市可以更有效地实现城市网格化管理和服务。

例如，武汉市有200多万个部件设施，800多万人，每年超过60万事件，我们可以通过智能采集数据、智能分析，将这些部件设施、人口、事件进行有效的管理和服务。

　　智能交通。

智能交通系统通过对传统交通系统的变革，提升交通系统的信息化、智能化、集成化和网络化，智能采集交通信息、流量、噪音、路面、交通事故、天气、温度等，从而保障人、车、路与环境之间的相互交流，进而提高交通系统的效率、机动性、安全性、可达性、经济性，达到保护环境，降低能耗的作用。

　　基于智慧城市的远程医疗服务。

基于智慧城市的远程医疗服务能够实现：

视频服务，如远程诊断、培训、视频会议。

短信，如即时通信。

信息实时取得，如医学研究资料库实时使用。

多媒体数据库，如电子病历、影像处理。

无线城域网接入，如紧急救护无线通信。

无线局域网接入，如医院内部通信。

还有端到端的系统集成应用。

　　数字家庭应用。

不论我们在室内还是在户外，通过物联网和各种接入终端，每个家庭都能感受到智慧地球的信息化成果。

　　基于智慧城市的城市公共安全服务。

城市公共安全服务也是智慧城市的典型应用，可以有效实现住宅小区、交通设施、城市工地等的安防监控。

　　另外还有基于智慧城市的户外流媒体服务。

基于智慧城市的城市应急联动响应等。

　　未来的智慧城市将能够实现便民利民、消除城乡差距、提升政府效率、促进经济发展以及治安安防等的全面智能化。

　　（作者单位：

武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室）

数据挖掘在智慧城市的任务及应用

　　智慧城市建设中数据挖掘的任务

　　数据挖掘技术的应用将会渗透到智慧城市的建设的多个方面和领域，为智慧政府、智慧交通、智慧教育、智慧社区等的发展提供重要的技术支持。

在智慧城市的建设中，数据挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。

　　关联分析（associationanalysis）

　　关联规则挖掘是由rakeshapwal等人首先提出的。

两个或两个以上变量的取值之间存在某种规律性，就称为关联。

数据关联是数据库中存在的一类重要的、可被发现的知识。

关联分为简单关联、时序关联和因果关联。

关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。

一般用支持度和可信度两个阀值来度量关联规则的相关性，还不断引入兴趣度、相关性等参数，使得所挖掘的规则更符合需求。

　　聚类分析（clustering）

　　聚类是把数据按照相似性归纳成若干类别，同一类中的数据彼此相似，不同类中的数据相异。

聚类分析可以建立宏观的概念，发现数据的分布模式，以及可能的数据属性之间的相互关系。

　　分类（classification）

　　分类就是找出一个类别的概念描述，它代表了这类数据的整体信息，即该类的内涵描述，并用这种描述来构造模型，一般用规则或决策树模式表示。

分类是利用训练数据集通过一定的算法而求得分类规则。

分类可被用于规则描述和预测。

　　预测（predication）

　　预测是利用历史数据找出变化规律，建立模型，并由此模型对未来数据的种类及特征进行预测。

预测关心的是精度和不确定性，通常用预测方差来度量。

　　时序模式（time-seriespattern）

　　时序模式是指通过时间序列搜索出的重复发生概率较高的模式。

与回归一样，它也是用己知的数据预测未来的值，但这些数据的区别是变量所处时间的不同。

　　偏差分析（deviation）

　　在偏差中包括很多有用的知识，数据库中的数据存在很多异常情况，发现数据库中数据存在的异常情况是非常重要的。

偏差检验的基本方法就是寻找观察结果与参照之间的差别。

　　数据挖掘在智慧城市的应用

　　数据挖掘应用范围比较广泛，在智慧城市建设中，将主要应用于金融、电信、证券、商业、市场营销、政府等部门。

目前，CRM（客户关系管理）利用了可视化数据挖掘技术，已有许多很成功范例。

数据挖掘成功的两个关键因素是：

一个大且完整的数据仓库和一个可挖掘的定义、理解都明确的商务流程，如客户展望、保持，商业活动管理，等等。

一些成功的应用案例包括：

　　1.制药公司。

一家制药公司可以分析他最近的销售行动及其结果以改进高位值医师的目标市场，并决定哪些市场活动将在后续的几个月有最大的效果；数据需要包括竞争对手的市场活动，信息和当地医疗系统的信息一样；结果可以通过广域网分发到各销售队伍，它可以使地区代表从决策过程中关键属性的视点来检视这些建议；随着这一过程的进行，数据仓库的动态分析允许来自整个组织的最好的实践应用于特定的销售环境。

　　2.信用卡公司。

一个信用卡公司可利用他的巨大的客户交易数据仓库来确定客户对新的信用卡中最感兴趣的产品；使用一个小型的测试邮件，就可以确定一个客户对新产品的亲和力属性。

最近的研究已经表明，采用超常规的方法对指定目标的邮寄活动，可以节省20倍的费用。

　　3.运输公司。

一家拥有很大的直销队伍的多样化的运输公司，可使用数据挖掘以确定其服务的最好模式，用数据挖掘来分析他自己的客户体验，还可以建立唯一的分段以确定高位值的预期。

对诸如由Dun&Bradstreet提供的那些一般商务数据使用这些分段可以产生一张按地区排列的优先列表。

　　4.货物包裹公司。

一个大的消费者货物包裹公司可以利用数据挖掘来改进对零售商的销售流程。

来自消费者组织、运输商以及竞争对手活动的数据，可以用于理解打上印记和仓储转移的原因。

通过这些分析，制造商可选择能最好地运抵目标客户地区的运输商推荐策略。

每一个这样的例子有一个共同的清晰的基础，他们利用在数据仓库里隐藏的关于客户笃信的知识，来减少费用并改善客户关系的价值。

这些组织现在可以集中精力于最重要的客户和有前景的商务，并设计可以最好实现这些目标的市场策略。

稿源：

　编辑：

祝娟

“智慧城市”的国内外发展现状

　　2008年底，IBM出于自身产业转型和推销软件与服务的商业目的，提出“智慧的城市在中国突破”的战略，并相继与十多个省市签署了“智慧城市”共建协议，一时间“智慧地球”、“智慧城市”等新概念引起人们的广泛关注甚至热切追捧。

　　IBM“智慧城市”是什么？

“智慧城市”可以解决那些问题？

它将带给我们怎样的影响和变化？

我们如何推进IBM的“智慧城市”战略？

这些问题都值得我们认真思考和深入研究。

　　“智慧城市”战略及其技术体系

　　IBM“智慧地球”战略的主要内容是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，即把感应器嵌入和装备到全球每个角落的医院、电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，通过互联形成“物联网”，而后通过超级计算机和云计算将物联网整合起来，人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而达到全球“智慧”状态，最终形成“互联网+物联网＝智慧的地球”。

　　伴随着“智慧地球”概念的提出，IBM相继推出了各种“智慧”解决方案，包括智慧的电力、智慧的医疗、智慧的交通、智慧的供应链、智慧的银行业等，其中智慧城市是IBM“智慧地球”策略中的一个重要方面。

　　1、智慧城市概念

　　智慧城市即利用新一代信息技术，以整合、系统的方式管理城市的运行，让城市中各个功能彼此协调运作，为城市中的企业提供优质的发展空间，为市民提供更高的生活品质。

智慧城市需要更加智能的城市规划和管理、资源分配更加合理和充分、城市有可持续发展的能力、城市的环境保护到位、能够提供更多的就业机会、对突发事件具备应急反应能力等。

　　2、智慧城市特征

　　全面物联：

智能传感设备将城市公共