大家好，今天我给大家报告的题目是《全面推进智慧城市建设》，主要是分为三个部分：第一部分，人类社会步入智慧经济新时代；第二部分，智慧城市内涵与框架；第三部分，智慧城市建设进展与面临的挑战。

 

　　一、人类社会步入智慧经济新时代

 

　　我们都知道，世界的万事万物都离不开能源（能量）、物质（材料、生物等）、信息，这是人类社会发展的三大要素。

 

　　在200多万年前的原始社会，人类使用的这三种元素的形态分别是：薪火、木器与石块材料、原始生物、简单语言。从大约1万年开始，人类社会步入了农业文明时代，人类主要使用的是：木火、青铜、传统医学、文字与纸张（逐渐发展出来的）。农业社会生产的主要是农副产品，以解决人的生存问题。经过漫长的农业社会，1776年第一台蒸汽机出现，人类社会开始步入了一个大规模生产的工业社会时代。工业社会的能量、物质、信息这三种组成要素，主要体现为：大规模使用化石能源，大规模使用金属、非金属材料，医学和生物技术也得到了快速发展和应用，出现了处理信息的计算机和网络，但当时的网络不是今天的全球互联网，大部分是属于孤岛信息的状态。工业社会生产的主要是工业产品，以解决人类的发展问题，实现人类社会改善生活的目的。

 

　　但是，工业社会240多年来，也出现了一些问题。比如，由于化石能源的大量消耗产生温室气体，一些国家和地区出现了能源短缺问题。全球都面临着工业化带来的一些新的挑战和危机。正因如此，本世纪以来，首先是新能源的开发与使用，比如风能、太阳能、核能等。其次是新材料的出现和使用，如新型的功能材料、结构材料、复合材料、纳米材料、高温超导材料等。还有，基因生物医学也得到了快速发展。同时，人类生产的空间，由陆地向海洋拓展，甚至走向了太空。随着互联网的大规模使用，人类社会步入了一个以科技发展、以人类思想和智慧、以创新驱动推进发展的新时代。我们管这个时代叫作智慧时代。

 

　　工业社会步入智慧社会，而智慧社会并不会拒绝传统产业。在新技术“武装”下，我们对传统产业进行转型升级，成为智慧型农业、智慧型制造业、智慧型服务业等。智慧社会提供的产品，科技含量、智慧含量是比较高的，更多的是体现出人的智慧劳动的价值含量。所以，我们可以称之为智慧产品。当然，也包括文化创意产品、专利技术、文学艺术等精神产品，它们本身就是智慧产品。

 

　　在智慧社会里，人类生产出来的产品主要是智慧产品。那么，不同于农业社会解决生存问题、工业社会解决发展问题，智慧社会是要实现自由的问题，实际上是将人类从体力劳动和一般的简单的重复的脑力劳动中解放出来。

 

　　在智慧社会中，生产生活方式都发生了巨大的变化，可以说是颠覆式的变化。而所有这些都离不开互联网这个硬件支撑。说到互联网，我们就不得不说到互联网发展。第一代互联网，是模拟信号，而且这些信号不是很清晰。经过第一代、第二代、第三代的发展，我们现在用的是第四代互联网，而即将到来的是第五代的互联网时代。5G的传输速度是4G的10倍以上，每平方米可以容纳1个传感器，也就是说一个平方公里可以容纳100万个传感器。大家都知道，在人员密集的时候，大规模的人员聚集，每人一部手机，信号就跟不上去了，经常要增加一些移动通信设施，来弥补传输能力的不足。这是目前的情况，到了5G时代就不存在这样的问题，互联网通讯技术大为提升，特别是像无人驾驶等技术都将成为可能。大容量、低时延的宽带传输变为现实，人类进入到万物互联的新时代。

 

　　当前，世界经济正在加速向以网络信息产业为重要内容的经济活动转变。加强信息基础设施建设，特别是推动互联网和实体经济深度融合，加快传统产业向数字化、智能化转型，做大做强数字经济，拓展经济发展新空间，是非常重要的任务，也是主要发展趋势。

 

　　二、智慧城市的内涵与框架

 

　　（一）智慧城市内涵

 

　　什么叫智慧城市？毕达哥拉斯学派认为“万物皆为数”。我们所生活的这个世界，万事万物包括我们自己本身都可以通过数据(字符串)表达出来。那么，统计数据、随机数据、空间数据等可以通过人工手段采集处理的数据，我们统统称之为小数据。而那些不能通过传统人工办法处理的数据，就是我们广泛使用的大数据。通过数据采集可以表达出这个事物的基本信息（信息形成）。这些信息再逐步汇集在一起，形成一个框架性知识结构体系（知识）。上世纪90年代，有人提出人类步入知识经济社会。实际上，不是所有的知识都可以作为解决生产生活问题的有力工具，所以不是所有的知识都能够转化成经济。也就是说，不是所有的知识都是智慧，但如果用知识来解决问题，就变成了人类的智慧。

 

　　从小数据到大数据，这是一个逐渐演化的过程。与此相关，还有海量数据。例如：监控器数据、遥感卫星数据、移动端数据等。海量数据需要经过一定处理，才能叫作大数据。那么，大数据从单一结构数据到关系结构数据再到多维结构数据，形成了一个大数据云。如果在城市，它就形成了一个城市大数据云。大数据有四个特征，即：数据体量巨大、数据类型繁多、价值密度低、处理速度快。小数据和经过进一步处理的海量数据，形成一个静态与动态相结合的大数据库。而这些大数据库就成为智慧城市运行的原料。

 

　　现实世界都可以通过数字化进行表达，包括形态（村镇和大中小城市）以及运行情况。这种由现实世界到虚拟世界的转换，就像是一个事物的实体和影子一样形成对偶性共同存在的状态。那么，我们就是要通过对现实世界信息化、数字化的过程来掌控现实世界的运行。我们在虚拟世界里通过数据分析、通过各种算法来优化现实世界的资源配置，从而调控现实世界的运行，而这个过程是通过智慧化过程来实现的。由此可见，智慧城市离不开硬件的支撑，即新一代信息技术的支撑，如物联网、移动互联网、大数据、高性能计算机以及信息采集与处理设备等。

 

　　早在1998年，美国副总统戈尔就提出“数字地球”的概念，随后又出现了“数字城市”的概念。2008年金融危机之后，IBM公司提出了“智慧地球”的概念。由于“智慧地球”的空间范围比较大，而且还涉及一些人员稀少的地方，比如海洋、沙漠等，所以后来人们主要研究人口较为密集的地区，就聚焦到“智慧城市”。

 

　　智慧城市也好，智慧地球也好，应该说与数字地球、数字城市有着密切的联系。我们刚刚说过，万事万物要先通过数字化，才能够逐渐实现智慧化。所以，应该说是数字地球和智慧地球、数字城市和智慧城市，都是有着先后关系的。在一定程度上，我们可以说智慧城市就是数字城市的升级版。

 

　　目前，对于智慧城市的理解逐渐趋向一致，即：通过ICT【信息通信技术，包括互联网、3S(RS-遥感、GPS-卫星定位、GIS-地理信息系统)、大数据、云计算等】以及IOT（物联网）等新一代信息技术对城市设施以及管理程序进行优化，构建全新的城市形态，实现城市发展智慧化，是植入神经中枢系统的城市，使城市具有智能感知、快速反应、优化调控的能力，提高了城市可持续性，被认为是未来城市的高级形态。

 

　　（二）智慧城市的框架

 

　　智慧城市，可以说是建立在一个新型基础设施、新型楼宇形态、新型城市管理模式、新型产业业态基础之上的。因此，智慧城市首先是把城市各种各样的组成部分进行数字化，建立属性数据库，存储城市经济总量与结构、社会发展、公共服务、基础设施与资源环境等综合指标数据；在空间上，存储卫片、地形图、专项图等各种空间数据形成空间数据库；再加上即时随机监控、监测数据等大数据，形成一个动态的三维的反映事物每时每刻的变化的数据库。这个数据库概括起来能够应用到三个部分，即：智慧民生、智慧产业和智慧管理。

 

　　也就是说，智慧城市的框架首先是要有新一代信息技术来支撑，这是智慧城市的根，包括互联网、大数据、云计算等。在此基础之上，形成智慧产业。智慧产业是一个智慧城市的重要支撑部分。一个城市如果没有智慧产业，它的生存和发展就会成问题，就好像一个人没有造血机能、没有营养系统，那就很麻烦。智慧产业包括智慧能源、智慧农业、智慧制造业、智慧服务业（包括旅游、文化创意产业，包括贸易、电子商务）、智慧交通、智慧金融等。智慧产业主要是提供城市发展所需要的各种各样的经济支撑，这是从供给角度上看的。从需求角度上看，智慧民生包括智慧安防、智慧医疗、智慧教育、智能家居、智慧环境等。那么在供需这两方面之外，第三方面就是对整个供需结构的管理，也就是智慧管理。智慧管理包括智慧规划、智慧政务、智慧决策以及智慧社区等。所以，总体来看，智慧城市的基本框架可以概括为“1+3”结构。“1”就是新一代信息技术这个硬件；“3”从智慧产业、智慧民生和智慧管理三个方面来体现。

 

　　在智慧城市发展上，首先要依托ICT、IOT技术，建立横向平台，把纵向应用的各种产业、民生和管理等数据整合到平台上，形成一个大的公共信息服务平台。这样，就形成整个智慧城市一个大底盘。在此基础之上，通过各种各样的软件，实现这个城市产业、民生和管理的各个专项性的智慧部门。智慧城市包含着方方面面的内容，渗透到城市的每一个角落，甚至是每一个部件，包括资源环境问题、农业生产问题、工厂生产问题、智能家居问题，等等。在这里，智慧城市最核心的是要考虑到城市的产业和发展。

 

　　近年来，德国提出“工业4.0”。4.0是个什么概念？工业化200多年来，工业发展经历四个阶段。工业1.0，主要是机械取代了手工，是一个机械化的过程。工业2.0，生产线推动大量生产，是一个流水线化的过程。工业3.0，通过IT技术实现自动化生产，是一个自动化的过程。未来的工业4.0，就是智慧化生产，会按需定制，实现个性化生产，产品的供需问题，得到了根本性解决。概括起来，工业4.0也可以说是“互联网+工业”，制造业又是工业核心，所以“互联网+制造业”是最核心的一个内容。再一个，城市的基础设施和城市建筑物，在工业4.0的背景下，也实现了质的飞跃。现在，我们的建筑提倡的是装配式建筑，通过工厂化生产、批量化生产，然后进行组装。未来，通过信息技术，也就是“互联网+建筑”的形态，可以使整个建筑更加绿色宜居，更加智能化。这样，第二产业将实现“互联网+”的改造。那么在这一背景下，第一产业也将实现规模化、集约化生产，且由过去的机械化、自动化生产变成无人作业。可见，农业也同样是按需生产，并通过产品溯源，进一步保障食品安全，这种新的方式就是“互联网+农业”，也就是进入智慧农业的新阶段。从服务业来看，交通方面的无人驾驶在5G时代会得到普及，甚至飞机、高铁都可能实现无人驾驶。因此，所有产业实现转型升级，进入智慧产业发展阶段。当然，智慧产业还不仅仅是传统的一二三产业的信息化改造或者说转型升级，还包括一些新的产业形态。

 

　　我国经过40年的改革开放，逐渐由高速增长阶段转向高质量发展阶段。从城镇化来看，我国由城镇化快速增长阶段转向城镇化稳步推进阶段。在这样一个阶段，我们更为强调发展的质量。从国家的战略来讲，我们要走新型工业化和新型城镇化的道路。新型城镇化的一个重要特征，就是智慧城市建设。由此可见，智慧城市是我们国家实现高质量发展的一个重要抓手。从经济发展阶段来看，2020年我们将全面建成小康社会，之后再用15年时间从工业化后期进入新的发展阶段。在这个时期，我们恰好遇到了智慧城市这样一个很好的抓手，使我们有可能在智慧城市建设方面走在前列。

 

　　三、智慧城市建设进展与面临的挑战

 

　　（一）智慧城市的进展

 

　　新一代信息技术的成熟与应用，使得智慧城市建设有了技术保障，也正是出于这个原因，才会出现智慧城市建设等同于城市信息化这样的错误认识。智慧城市发展需要经过四个阶段：数字化、网络化、智能化、智慧化。

 

　　首先是数字化。数字化仅仅是第一步，主要是将城市各部分构件用记录符号标识存储，形成符号城市，包括空间信息与属性信息，如各类数据库、影像资料库等各类信息库。第二阶段是网络化，主要是在数字化基础上对城市符号信息进行局部整合、开发利用和网络传输，如电子商务、电子政务等。我们现在基本上是在网络化阶段。智能化作为智慧城市的第三阶段、城市信息化的高级阶段，特征是城市各部件能够对采集的信息进行自动反应，主要是通过物联网实现局部资源的优化配置，如智能交通。智慧化是智慧城市的成熟状态，实现物物相联、人物相联，城市系统内部以及城市之间的整体相联，智慧产业成为城市主导产业，城市发展主要依靠人的智慧驱动。

 

　　这四个发展阶段，需要不同的网络信息技术来支撑。比如，数字化阶段主要是依托于第一代、第二代的网络信息技术；近年来的网络化阶段处于3G、4G时代；而智能化和智慧化需要5G时代以后的网络信息技术支撑才可能实现。所以，从提出“智慧城市”至今虽然已过去10年，但我们没有看到一个真正的智慧城市，原因就在于智慧城市建设的四个阶段要逐步进行，目前还处于初级阶段。

 

　　智慧城市初期的建设普遍存在设计分散、各自运营的特点，而且主要侧重于满足政务管理的需求，很难成为协同高效的整体，这就让智慧城市的整体性和系统性大打折扣，从而降低了运营效率，显得智慧城市并不智慧。从技术上来说，智慧城市如今面临的比较大的挑战主要在于城市感知、数据融合、应用构建和安全保障等。

 

　　我国于2017年展开5G网络第二阶段测试，2018年进行大规模试验组网，并将在此基础上于2019年启动5G网络建设，最快2020年正式商用5G网络。5G网络通信技术能够使物联网广泛使用，实现物联网和移动互联网深度融合，真正实现人与人、人与物、物与物之间的相互感知。

 

　　物联网（IOT）被列为未来20年的12项颠覆性技术之一，预计到2025年全球物联网的年度经济影响将达到6.2万亿美元。物联网开始进入企业为主体的应用时代。前几年，全世界都没有太多大企业进入物联网。现在大企业纷纷进入物联网领域，谷歌以32亿美元收购一家烟雾传感器企业，高调进入物联网领域。现在，华为、中兴、中国电科、联想、神州数码以及三大电信运营商都将智慧城市作为集团的主要战略方向，把物联网作为业务增长点，把产业互联网作为主攻方向。BAT（百度、阿里巴巴、腾讯）等互联网巨头也积极参与智慧城市建设，关注物联网的应用。产业互联网与《中国制造2025》的推进相结合，将推动互联网渗透到各行业，为传统企业的改造转型提供手段。

 

　　不仅如此，物联网也是智能交通的重要基础。说到交通，物联网的主要表现形态是车联网。汽车本身就是物联网的节点，物联网正重新定义汽车，一部好的汽车会有上百个传感器。自动驾驶汽车是物联网、移动互联网、云计算和大数据技术与先进汽车技术融合的集中体现。所以，自动驾驶汽车对整个物联网的大规模使用将起到重要的拉动作用。据预测，2020年全球车联网有望突破1000亿欧元的规模，其中我国将占1/3。

 

　　物联网导致万物互联，数据将呈爆炸式的扩张，所以必须要用大数据挖掘技术来分析。这样，我们才能够把物联网形成的大数据充分利用起来，使数据变成资源。我们要加快研发此类信息技术，其中最主要的就是人工智能（AI）技术。近年来，人工智能技术发展得特别快，正开始大力渗透到智慧城市的众多细分领域，逐步成为“城市大脑”。

 

　　建设智慧城市需要多元主体合作。智慧城市作为一种新的城市形态，也是一个复杂的“巨系统”，涉及投融资、顶层设计、集成、运营、业务应用等多个环节，以及交通、教育、政务、社区等多个领域，单靠一个主体很难做好智慧城市。因此，政府、企业、社会组织以及不同的企业，在不同的业务领域、不同的环节，做好自己擅长的事情，然后实现跨界合作，才能促进智慧城市生态圈良性发展，进而提供满足客户需求的整体解决方案。

 

　　截至2015年底，智慧城市已创造出2480亿元的IT市场投资规模以及20.4%的复合投资增长率。根据预测，未来10年与智慧城市建设相关投资将超过2万亿元。由此可见，智慧城市建设是一个很重要的经济增长点。

 

　　2012年以来，住房和城乡建设部分三批确立了290个城市（镇）为智慧城市试点单位，其中大部分是在区、县甚至街道、镇级的小单元进行试点。我国在智慧城市建设方面提出“六化”，即：城市规划管理信息化、基础设施（人居环境）智能化、公共服务便捷化、产业发展现代化、社会治理精细化、网络宽带化。这“六化”涵盖了城市的方方面面，也可以认为是衡量智慧城市建设水平的六大标准。全面推进人居环境、基础设施、公共服务、产业发展和城市管理的智慧化，尤其是居民的智慧化，是智慧城市建设的最核心内容。

 

　　目前，我国智慧城市建设呈现多阶段共进格局。要使城市整体达到智慧城市水平，还需要持续多年的不懈努力，不能把智慧城市这一未来城市的高级形态当成一蹴而就的事情。当然，这个领域发展非常快，百舸争流，不进则退。经过前几年的地毯式调研，整体来说，我国的智慧城市建设，一、二线城市好于其他城市，东部好于中西部，但也不尽然，比如宁夏银川做得还是比较靠前的，主要与城市决策者的重视程度、与努力程度有关。

 

　　（二）智慧城市面临的挑战

 

　　智慧城市建设的问题用一句话来说就是：如何从“缺芯少智”到“强芯益智”，这是最大的挑战。具体来说是三个方面。

 

　　第一，智慧城市建设的装备制造业发展与城市硬件设施的信息化改造。我们在这方面任务繁重。智慧城市建设离不开相应硬件支撑。就智慧城市建设，虽然目前国家已经出台了各种各样的技术标准，但由于发展太快，这些标准难以在全国的智慧城市建设中实行。所以，必须抓紧建立统一的国家技术标准、规范体系，出台相应优惠政策，促进核心技术的研发与生产，最终形成具有自主知识产权的核心技术。

 

　　第二，统一信息平台建立与相关资源整合。智慧城市建设离不开数据资源，但是现在采集的数据只是机械的杂乱无章的储存在那里，还没有形成一个统一的信息共享平台，这就影响信息资源的有效使用，而离开了这些“原料”，智慧城市也不可能是智慧的。我国现在提出各地方要建“四库”，包括人口库、法人库、宏观经济库、空间地理信息库等，但很多地方的进展比较缓慢，关键是这些数据本身没有标准化，彼此之间也没有相互关联，还有就是信息平台建设涉及到各个信息提供主体的利益甚至是个人隐私问题。因此，需要国家通过协调，特别是出台共享信息的相关法律法规，才可能促进这个问题的解决。

 

　　第三，城市系统软件开发与应用，这方面目前还有许多空白有待填补，包括各类专业应用软件和系统调控软件的研发。

 

　　今天的课主要谈的就是以上三个部分的内容。我国对智慧城市建设非常重视，将其列为国家“十三五”100个重点建设项目之一。我们相信，通过智慧城市建设，能够推进我国早日步入智慧时代，谢谢大家。