智慧城市建設的初步研究智慧城市是以信息與通信技術為技術基礎，以節能、高效、環保為智慧城市主體目標的未來城市形態。智慧城市主要包含以下方面：以公共安全、電子政務、數字執法為主要內容的智慧政務。以智慧水務、智慧能源、智慧交通為主體的城市基礎設施服務。以智慧醫療、智慧教育、智慧社區等為主要內容的智慧生活。1一、智慧城市基礎概念1智慧城市定義“智慧城市”這一概念首先由IBM公司在2009年提出，目前智慧城市的理論與實踐已經得到了初步的發展，但是對于其定義，國際上尚沒有公認的權威定論。很多組織都對智慧城市的含義進行過詮釋，這其中既有IBM等世界知名企業，也有包括斯坦福大學、維也納理工大學等學術研究機構。比較流行的定義有以下幾種：表格1智慧城市定義比較IBM智慧城市就是運用信息和通信等技術手段感測、分析以及整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，并根據所得信息對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種城市和居民的需求作出智能響應。日立集團智慧城市，是一個運用信息技術高效利用能源和其他資源的有環境意識的城市。維也納理工大學智慧城市是一個在智慧經濟、智慧居民、智慧管理、智慧交通、智慧環境、智慧生活六個方面有優秀前瞻性，并建立在以上各種能力的智慧型連接和自我決策、獨立、有知識的公民活動之上的城市。斯坦福大學智慧城市，是未來城市發展的核心。智慧城市需要滿足以下條件：第一，安全、環保、綠色、高效；第二，將先進集成的材料、傳感器、電子設備、網絡與由數據庫、追蹤器、決策制定算法組成的計算機網絡相連；第三，利用這些材料、傳感器、電子設備、網絡對城市所有實體或虛擬結構包括能源、水、交通等進行設計、建造和維護。西班牙ESADE學院智慧城市，即是通過應用信息與通信技術，來達到提高居民生活質量、實現可持續發展、并使城市資源管理更加智能化的城市發展模式。發改委關于促進智慧城市健康發展的指導意見按照走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮化道路的總體要求，智慧城市是運用物聯網、云計算、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術，促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。通過簡單的統計，我們可以發現，在各種版本的定義中，出現頻率較高的詞語包括“信息與通信技術”“環境”“效率”“能源”等。我們將這些定義進行歸納總結，并根據自身對于智慧城市的理解，提出北控集團的智慧城市定義如下：智慧城市是以信息與通信技術為技術基礎，以節能、高效、環保為智慧城市的主體目標的未來城市形態。2智慧城市的架構及重點（1）IBM體系IBM認為智慧城市建設應當具備三個核心屬性，即“領袖氣質”、“彈性”和“生命力”。“領袖氣質”，代表著城市從自身產業特色和地域優勢出發，大膽地規劃和選擇具有差異化特點的發展路徑；“彈性”，是指城市針對復雜多變的業務需求；“生命力”，涉及到通過更加智慧的手段，挖掘和發揮個體在經濟、社會、健康等方面的潛力，推動城市的可持續發展。“頂層設計”、“基礎設施”和“市民”是智慧城市建設過程中的需解決的三大領域，貫穿了包括智慧建筑、智慧能源、智慧水務、智慧交通、智慧教育、智慧醫療、智慧社區、智慧公共安全、政府管理以及規劃運營服務等各類產業應用。市民基礎設施頂層設計智慧公共安全智慧社區智慧醫療智慧教育智慧交通智慧水務智慧能源智能建筑城市規劃運營政府管理圖表1 IBM智慧城市范圍（2）維也納體系作為歐洲著名智慧城市之一的維也納，其智慧城市研究主要以維也納理工大學為主，按照其主要研究者Rudolf Giffinger 教授的理論，智慧城市是“智慧經濟、智慧居民、智慧政務、智慧流動、智慧環境、智慧生活”的結合體。他還在六個方面中細分了 31個因素、74個指標。圖表2維也納理工大學智慧城市體系主要指標其中“智慧環境”是建立在環境保護、可持續資源管理等內容基礎之上的。“智慧居民”“智慧流動”“智慧生活”反映了智慧城市中公共生活的重要性。這里的流動既包括物理流動也包括信息流動。智慧經濟則是城市創新精神和創業精神的體現。（3）華為體系華為公司將智慧城市劃分為三個方面，包括了智慧政務、智慧民生、智慧產業等，涉及政府管理以及城市基礎民生的各個方面。圖表3華為公司提出的智慧城市全景圖通過以上三個體系比較發現，雖然各自劃分方式不同，但涵蓋內容大同小異。我們建議智慧城市建設主要包含以下內容：1 以公共安全、電子政務、城市規劃為主要內容的智慧政務。2 以智慧水務、智慧能源、智慧交通為主體的城市基礎設施服務。3 以智慧醫療、智慧教育、智慧社區等為主要內容的智慧生活。圖表 4建議智慧城市架構3智慧城市的主體智慧城市的主體包括了三個方面：政府、企業、市民。政府組織擔負著城市規劃、建設、經營、管理的責任，是基礎設施的主要投資者之一，是城市發展的領導者。企業作為智慧城市建設中市場行為的代表者和執行者之一，在智慧城市發展過程中起著舉足輕重的作用。IBM將其分為五類：專業設備廠商、電信運營商、IT廠商（包括IT硬件和軟件廠商、IT服務商、互聯網廠商）、科技地產商、各類投資機構。筆者認為科技地產商將基礎設施企業局限在地產公司，縮小了概念，所以這里應該替換為基礎設施企業。市民作為智慧城市的最終受益者，智慧城市建設根本目的最終為解決目前城市病問題，從而提升市民的生活水平，讓城市生活更美好。究其實質，智慧城市就是運用先進的信息技術，實現城市的智慧式管理和運行，進而為城市居民創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續成長。圖表5智慧城市建設主體4智慧城市建設模式智慧城市建設投資巨大，資金短缺成為各城市建設的瓶頸。智慧城市通常采用以下種投資方式。一是政府獨立投資建網，并負責維護。可將設計、建設和運營外包給專業公司，這種非盈利方式的投資完全用于建設獨立于民用的政務專用網絡或公共服務，優點是政府對工程的控制和運營監管比較深入，但政府需要具有充裕的建設資金，且有較強的運營管理能力，能夠主導智慧城市規劃、建設、運營管理全過程，缺點是政府要承擔的建設費用和風險過高。紐約的無線網絡服務和馬來西亞多媒體超級走廊就是采用這種模式。二是政府主導并負責主要投資，委托運營商建網并提供相關支持，以免費為主，政府結合部分廣告、增值服務等給予運營商一定補貼。這種模式的優勢是政府對網絡監管力度大，運營商可利用已有網絡、客戶資源、運營經驗、人才以及資金優勢，降低商務風險，增加首期收益，缺點是政府要承擔一定的建設費用和相應的風險，運營商對產品規劃和發展的控制不足，不能有效利用設備資源。例如，美國“智能電網”、新加坡“市民、企業、政府”的三方合作建設等模式，這種模式已成為智慧城市的主導模式。三是運營商獨立投資，建網運營，完全由運營商提供資金并進行建設，政府對網絡沒有太多話語權，僅提供有限的基礎設施或政策支持。斯德哥爾摩的智慧交通即是以IBM公司為主、政府為輔的建設模式。5 國內外智慧城市比較目前，很多城市已經開始智慧城市建設，主要集中在美國、瑞典、西班牙、德國、法國以及新加坡、日本、韓國和中國，大部分國家的智慧城市建設都處于有限規模、小范圍探索階段。但國外智慧城市建設已經進入了快速發展時期，而我國才剛剛起步，在戰略規劃、行動綱要制定以及以信息通信技術為代表的基礎設施建設等方面亟待完善。表格2智慧城市建設案例比較維也納新加坡斯德哥爾摩紐約武漢建設背景環境問題尋找經濟新增長點交通問題資源問題， 設施改善打造資源節約型、環境友好型社會社會建設重點1智能排水系統2城市氣候保護計劃1光纖到戶 2 電子政府1 高科技交通收費系統1政府數據大規模開放 個重點應用領域建設模式政府與運營商合作“市民、企業、政府”合作的模式政府與IBM 公司 的 合 作 政府獨立投資建網政府與運營商共同投資特色項目實施鼓勵馬本國信息通訊公司發展的優惠政策“市民、企業、政府”的三方合作高新科技的智能應用政府與高新企業積極配合由上表可知目前智慧城市建設的背景具有相似性，即傳統城市發展模式已經無法滿足當今社會的發展。智慧城市需要各方參與來完成智慧城市的建設。各個城市的智慧城市建設內容要根據自身特色，確定建設重點，分階段完成建設目標，不能急于求成。附錄1：斯德哥爾摩智慧城市案例荷蘭阿姆斯特丹不僅是重要的港口城市，它近年來在智慧城市方面的實踐也格外令人矚目。阿姆斯特丹智慧城市建設中注重通過Living Lab的構建推動政府部門、企業、科研機構及用戶參與協作的用戶體驗、設計創新與示范推廣，并推行了可持續能源、節能建筑、智能家居、電動汽車等計劃。圖表6阿姆斯特丹智慧城市總體情況1可持續性生活：West Orange項目和Geuzenveld項目阿姆斯特丹是荷蘭最大的城市，總共40多萬戶家庭，占據了全國二氧化碳排放量的三分之一。通過節能智慧化技術，二氧化碳排放量和能量消耗可以得到很大程度的降低。Geuzenveld項目的主要內容是為超過700多戶家庭安裝智慧電表和能源反饋顯示設備，促進居民更關心自家的能源使用情況，學會確立家庭節能方案。圖表7智能電表與能源反饋設備West Orange項目中，500戶家庭將試驗性地安裝使用一種新型能源管理系統。目的是節省14%的能源，同時減少等量的二氧化碳排放。通過這一系統，居民可以在某一間房間了解整個屋子的能源使用量，甚至每一件家用電器的用電量。圖表8能源管理系統2可持續性工作-智能大廈項目智能大廈的概念就是在為給大廈的辦公和住宿功能帶來正面影響的情況下，將能源消耗減少到最低，在大樓的能源使用具體數據分析的基礎上，電力系統更有效運行。另外，安裝一些新型可持續性系統，以及通過傳感器記錄能源消耗量，都能保證照明系統、制冷制熱系統及保安系統的低能耗運行。系統通過安裝下圖的智能插座來記錄能耗。圖表9智能大廈項目3可持續交通-Energy Dock項目和Car2Go項目阿姆斯特丹的移動交通工具的二氧化碳排放量占全國三分之一，Energy Dock項目在阿姆斯特丹港口的 73 個靠岸電站中配備 154 個電源接入口，便于貨船與游船充電，利用清潔能源發電。圖表10電動船充電樁Car2Go項目，阿姆斯特丹使用Smart電動汽車作為其汽車租賃服務，支持app定位，方便查找車輛和電樁，在全市布置2000余個電動樁，而政府也提供免費停車、現金補貼等方式，刺激市民使用Car2Go。圖表11Car2Go項目4可持續性公共空間-氣候街道 The Climate Street Utrechtsestrant 街道是阿姆斯特丹市中心的一條代表性街道，街道狹窄，小型公共汽車和卡車很容易造成交通擁堵，2009 年 6 月，氣候街道項目啟動，涉及三個方面：利用電動汽車搬運垃圾；街道采用節能燈，太陽能 BigBelly 垃圾箱配備內置壓縮設備，提高垃圾箱回收率至 5 倍；安裝智能電表，并可以與節能電器連接。可視屏反饋能源使用狀況，提供個人節能建議。智能插座可以降低或關閉未使用家電或電燈。圖表12氣候大街項目此外，阿姆斯特丹還非常注重智慧城市建設中的開放數據策略。2012年阿姆斯特丹在西班牙巴塞羅納舉辦的第二屆智慧城市世界大會上獲得智慧城市獎。這得益于阿姆斯特丹市政當局、北部荷蘭省和中央政府三個道路管理主體之間的合作，將政府開放數據與市民互動產生的社會媒體數源據提供給數據開發者，利用開放數據開發智慧化應用，實現了對交通流動量和交通的優化。阿姆斯特丹政府與數據應用開發商合作為出行問題共同提供解決方案，通過采用多種方式為出行者提供到達其目的地的實時出行信息，提高了出行效率。同時阿姆斯特丹市設施和交通部將交通和出行數據向公眾開放，鼓勵企業創新，提供新產品和移動服務，提高出行者出行效率附錄2：智慧城市世界博覽會一年一度的巴塞羅那智慧城市博覽會至今已成功舉辦了五屆，作為一個推廣智慧城市建設經驗和技術的全球性活動，它不僅是智慧產業界人士的交流中心，更是智慧城市建設項目合作及對接的平臺，并匯聚了世界上眾多優秀的城市、專家、公司和產品，為世界智慧城市發展提供了一個行業的全景。根據智慧城市世界博覽會(SCEWC)14年的會議報告，來自世界各地的智慧城市專家對智慧城市發展的各個方面進行總結，以下為會議關注重點以及專家觀點節選：表格3SCEWC關注方向及重點關注方向關注重點觀點節選智慧能源綠色green 效率efficiency氣候變化climatechange能量儲存storage能源基礎energyinfrastructure零排放zerocarbon能源行業的發展方向正在發生變化。可持續的能源發展，不僅在于基礎建設的改變，更在于人們的能源消費方式的轉變。我們需要一個環境和經濟都能可持續發展的能源模式。更好地做到能源智能管理和利用可再生資源，以及能源全球化，是未來的發展方向。麻省理工學院John F. Elliott Professor智慧生活密切聯系engage應用軟件apps市民服務citizen services社會創新social innovation社會福利social wellbeing信息和包容性是未來城市發展的重要資產。是智慧城市如何決策，如何利用其資源，以及如何包容和協作的重要基礎。智慧在于駕馭技術而不是被技術驅動或技術本身。人是城市的最終和最重要的部分。墨西哥城Chief Creativity OfficerLaboratorio智慧政府開放性open合作collaboration發展development創業entrepreneurship改善城市生活的許多挑戰在于政治領域。當城市資源日益減少的時候，公民的需求變得越來越高。要解決這一挑戰，關鍵的策略之一是增加政府的開放性，建立與公民、私營部門、非政府組