智慧城市及其發(fā)展綜述
關于什么是“智慧城市”，目前眾說紛紜。兩院院士李德仁形象的說法是：“數(shù)字城市+物聯(lián)網(wǎng)=智慧城市”。中國工程院院士李伯虎則認為，智慧城市實際上是城市信息從數(shù)字化網(wǎng)絡化向更高級的指揮化發(fā)展，它將促進我國能源有效利用、綠色環(huán)保、居民安居樂業(yè)和創(chuàng)新型國家發(fā)展。國際電工委員會（IEC）給出的定義則是，智慧城市是城市發(fā)展的新理念，是推動政府職能轉變、推進社會管理創(chuàng)新的新方法，目標是使得基礎設施更加智能、公共服務更加便捷、社會管理更加精細、生態(tài)環(huán)境更加宜居、產業(yè)體系更加優(yōu)化。
可以說，對智慧城市的理解是仁者見仁、智者見智，但不可否認的一點是信息化是智慧城市不可或缺的支撐。在本文中，我們引用國家發(fā)展與改革委員會在其印發(fā)的《關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見》（發(fā)改高技[2014]1770號）中所做的定義：智慧城市是運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術，促進城市規(guī)劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。
技術參考模型。從技術角度看，智慧城市包括四個層面：一是通過深層感知全方位地獲取城市系統(tǒng)數(shù)據(jù)，二是通過廣泛互聯(lián)將孤立的數(shù)據(jù)關聯(lián)起來、把數(shù)據(jù)變成信息，三是通過高度共享、智能分析將信息變成知識，四是把知識與信息技術融合起來應用到各行各業(yè)形成智慧。
為了便于業(yè)界統(tǒng)一認識，目前正在編制中的國家標準《智慧城市技術參考模型》提煉了智慧城市技術參考模型。該模型從城市信息化整體建設考慮，以ICT技術為視角，提出了所需要具備的五個層次要素和三個支撐體系，橫向層次要素的上層對其下層具有依賴關系；縱向支撐體系對于五個橫向層次要素具有約束關系。分別為：（1）物聯(lián)感知層：提供對環(huán)境的智能感知能力，通過感知設備及傳感器網(wǎng)絡實現(xiàn)對城市范圍內基礎設施、環(huán)境、建筑、安全等方面的識別、信息采集、監(jiān)測和控制；（2）網(wǎng)絡通信層：包括互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)以及三網(wǎng)之間的融合的公共網(wǎng)絡（例如：移動互聯(lián)網(wǎng)），以及一些專用的網(wǎng)絡（例如：集群專網(wǎng)），為智慧城市提供大容量、高帶寬、高可靠的光網(wǎng)絡和全城覆蓋的無線寬帶網(wǎng)絡所組成的網(wǎng)絡通信基礎設施；（3）計算與存儲層：包括軟件資源、計算資源和存儲資源，為智慧城市提供數(shù)據(jù)存儲和計算以及相關軟件環(huán)境的資源，保障上層對于數(shù)據(jù)的相關需求；（4）數(shù)據(jù)及服務融合層：通過數(shù)據(jù)和服務的融合支撐，承載智慧應用層中的相關應用，提供應用所需的各種服務，為構建上層各類智慧應用提供支撐，本層處于智慧城市總體參考模型的中上層，具有重要的承上啟下的作用；（5）智慧應用層：在物聯(lián)感知層、網(wǎng)絡通信層、計算與存儲層、數(shù)據(jù)及服務支撐層的基礎之上建立的各種基于行業(yè)或領域的智慧應用及應用整合，如智慧政務、智慧交通、智慧公共服務、智慧醫(yī)療、智慧園區(qū)、智慧社區(qū)、智慧旅游等，為社會公眾、企業(yè)用戶、城市管理決策用戶等提供整體的信息化應用和服務；（6）安全保障體系：為智慧城市建設構建統(tǒng)一的安全平臺，實現(xiàn)統(tǒng)一入口、統(tǒng)一認證、統(tǒng)一授權、日志記錄，涉及各橫向層次；（7）運維管理體系：為智慧城市建設提供整體的運維管理機制，涉及各橫向層次，確保智慧城市整體的建設管理和長效運行；（8）建設管理體系：為智慧城市建設提供整體的建設管理要求，加強智慧城市建設管理機制，指導智慧城市相關建設，確保智慧城市建設的科學性和合理性。
發(fā)展現(xiàn)狀。智慧城市已經成為全球城市發(fā)展關注的熱點，隨著物聯(lián)網(wǎng)、新一代移動寬帶網(wǎng)絡、下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一輪信息技術迅速發(fā)展和深入應用，城市信息化發(fā)展向更高階段的智慧化發(fā)展已成為必然趨勢。在此背景下，世界主要發(fā)達國家的核心城市紛紛啟動智慧城市戰(zhàn)略。紐約、倫敦、巴黎、東京、首爾等相繼加快信息化發(fā)展的戰(zhàn)略布局，以期增強城市綜合競爭力，破解城市發(fā)展難題。美國、歐洲的瑞典、愛爾蘭、德國、法國，以及亞洲的中國、新加坡、日本、韓國等國家的智慧城市建設紛紛起步，在多個領域積極探索智慧城市建設實踐，推動信息技術的創(chuàng)新應用，促進提升城市經濟社會發(fā)展水平。
我國政府高度重視對智慧城市建設及發(fā)展的指導。2014年3月國務院印發(fā)《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》，2014年7月發(fā)改委印發(fā)《關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見》，都為智慧城市的建設指明了方向。北京、上海、浙江、寧波、揚州等省市也陸續(xù)出臺了相關規(guī)劃。與此同時，我國東、中、西部的各級城市掀起了智慧城市建設高潮，紛紛提出智慧城市發(fā)展規(guī)劃，涉及社會管理、應用服務、基礎設施、智慧產業(yè)、安全保障、建設模式、標準體系等內容。各地的智慧城市規(guī)劃均結合了城市區(qū)域內自身稟賦和發(fā)展需求，因此在發(fā)展目標、重點和措施方面各有特色，同時也在城市普遍面臨的各類“城市病”和關鍵問題上有一定共識。部分專家認為，智慧城市建設成敗的關鍵不再是數(shù)字城市建設中大量建設新的IT系統(tǒng)，而是如何有效推進城市范圍內數(shù)據(jù)的融合，通過數(shù)據(jù)和IT系統(tǒng)的融合來從根本上實現(xiàn)跨部門的協(xié)同共享、行業(yè)的行動協(xié)調、城市的精細化運行管理等。
面臨問題。據(jù)工業(yè)和信息化部電子工業(yè)技術標準化研究院調研，在我國當前智慧城市建設過程中，地方政府和承建企業(yè)認為，智慧城市發(fā)展面臨的主要問題和挑戰(zhàn)的前三項是“缺乏相關標準”、“缺乏政府的統(tǒng)一規(guī)劃和指導”和“缺乏城市部門間的協(xié)同協(xié)作”。
在我國城市信息化建設過程中，城市各個職能部門建立了各自的信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在信息化建設初期，由于其固有的專屬性，幫助各職能部門提升了工作效率。但是，隨著城市建設及城市信息化的推進，對協(xié)調一致提出了越來越高的要求，特別是移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)應用的興起，我們對信息的利用程度也與日俱增。
目前，雖然全國兩百多個城市都提出了各自的智慧城市建設方案，但各地對智慧城市建設的理解和認知水平參差不齊，在信息化基礎設施建設投入、信息化開發(fā)能力等方面存在很大差異，智慧城市的“智慧”程度存在很大差距，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃指導和標準支撐。同時，調研表明，用戶在智慧城市建設中最為關注的仍然是信息化建設多年來的難題——信息資源共享、整合、有效利用和跨部門業(yè)務協(xié)同。
因此，在智慧城市的建設實施中，幾個要注意的關鍵事項是：一、對智慧城市建設目標和重點項目進行科學、統(tǒng)一的頂層設計；二、建立智慧城市項目的統(tǒng)一標準體系；三、促進信息資源的深度共享；四、實現(xiàn)廣泛的業(yè)務協(xié)同；五、能敏捷地提供差異化、多層次、高質量的服務。
標準助力智慧城市發(fā)展
由于我國智慧城市建設總體上處于起步階段，限于各地城市的發(fā)展理念、發(fā)展環(huán)境、發(fā)展水平，以及綜合技術實力的不同，各地的智慧城市實踐缺乏統(tǒng)一的指導和規(guī)范。各地盲目建設和投資，有可能造成重復建設、資源浪費甚至難以連通等問題，任由發(fā)展下去，將造成更大的信息孤島，導致智慧城市不“智慧”的局面。
在推動國家信息化建設過程中，標準是規(guī)范技術開發(fā)、產品生產、工程管理等行為的依據(jù)。統(tǒng)一標準是信息系統(tǒng)互通、互連、互操作的前提。智慧城市標準化工作是推動智慧城市建設實踐的重要基礎性工作。只有通過統(tǒng)一智慧城市的技術要求、工程實施要求和測試認證方法等標準化手段，才可以保障信息化建設中智慧城市相關工程的建設及軟件產品的研發(fā)在全國范圍內有章可循，有法可依，形成一個有機的整體，避免盲目和重復，降低成本，提高效益，從而規(guī)范和促進我國智慧城市和行業(yè)信息化建設有序、高效、快速和健康的發(fā)展。目前，在國家標準化管理委員會和國家發(fā)改委的指導和協(xié)調下，我國多個部委聯(lián)合起來，積極開展了智慧城市標準化工作，已經取得了重要成果。
國際上，自2013年以來，智慧城市成為國際標準化組織共同的工作熱點，多個國際標準化組織相繼啟動了智慧城市標準研制工作。國際標準化組織（ISO）于2013年9月在技術管理理事會（TMB）下成立了智慧城市任務組，2014年2月任務組轉為咨詢組；國際電工委員會（IEC）于2013年6月成立了“智慧城市系統(tǒng)評估組”；信息技術國際標準組織（又名：國際標準化組織/國際電工委員會第一聯(lián)合技術委員會，ISO/IECJTC1）于2013年11月成立了智慧城市研究組；國際電信聯(lián)盟（ITU-T）的環(huán)境和氣候變化研究組于2月成立了“可持續(xù)發(fā)展智慧城市焦點組”（ITU-T/SG5/FGSSC）。各個組織均將基礎性標準前期預研作為當前工作的重點，開展了標準梳理、術語、參考架構、評價體系等相關的研究。我國在這些國際標準化組織中均擔任了重要職務，取得智慧城市國際標準化工作的領導地位，并積極推動著這些組織協(xié)調開展工作。
我國智慧城市標準化工作進展
形成國家級智慧城市標準化工作體系。一方面，為了加強我國智慧城市標準化工作的統(tǒng)籌規(guī)劃和協(xié)調管理，國家標準化管理委員會聯(lián)合國家發(fā)改委、科技部、工信部、公安部、國土資源部、住建部、交通部、農業(yè)部等八大部委，于2014年1月份成立了“國家智慧城市標準化協(xié)調推進組、總體組和專家組”（標委辦工二[2014]33號）。各組的職責如下：（１）國家智慧城市標準化協(xié)調推進組（以下簡稱“協(xié)調組”）：統(tǒng)籌規(guī)劃和指導智慧城市領域國際國內標準化工作，研究制定我國智慧城市標準化戰(zhàn)略及政策措施，協(xié)調處理標準制修訂和應用實施過程中的重大問題；（２）國家智慧城市標準化總體組（以下簡稱“總體組”）：在協(xié)調組指導下，負責擬定我國智慧城市標準化戰(zhàn)略和推進措施，制定我國智慧城市標準體系框架，協(xié)調我國智慧城市相關標準的技術內容和技術歸口，指導總體組下設各項目組開展智慧城市國家標準制定、國際標準化和標準應用實施等工作；（３）國家智慧城市標準化專家咨詢組（以下簡稱“咨詢組”）：配合協(xié)調組，提供智慧城市標準化工作技術方面的咨詢，對智慧城市標準化試點工作進行指導，提出智慧城市標準化工作重大問題建議。三個工作組成立后，統(tǒng)籌協(xié)調了國內開展智慧城市標準化工作的組織，形成合力，共同開展智慧城市相關標準化研究工作。
另一方面，為了共同形成合力推動我國智慧城市發(fā)展，國家發(fā)改委聯(lián)合科技部、工信部、公安部等25個部門，于2014年10月份成立了“促進智慧城市健康發(fā)展部際協(xié)調工作組”（以下簡稱“部際協(xié)調工作組”）。“部際協(xié)調工作組”建立了各部委在智慧城市領域的交流和溝通機制，奠定了各部委聯(lián)合推進智慧城市相關工作的基礎。“部際協(xié)調工作組”還制定了2015年工作計劃，當中提出要開展“智慧城市評價指標體系研究”重大問題的研究工作。該研究工作由國家標準化管理委員會牽頭編制評價指標體系的總體框架，各部委負責推進各領域評價指標體系的研究與制定。目前這項工作正有條不紊地展開。
在“部際協(xié)調工作組”、“協(xié)調組”和“咨詢組”的指導下，在“總體組”內各核心單位的積極工作和努力推動下，我國智慧城市標準化工作取得了積極進展，目前已形成了標準體系、關鍵標準、評價指標體系等一系列成果。
智慧城市標準體系。標準體系是指在一定范圍內的標準按其內在聯(lián)系形成的科學的有機整體。標準體系是對特定標準化對象按照一定目標進行標準化活動的依據(jù)，是由許多現(xiàn)行的、正在制定的和將要制定的標準組成的具有明確目的性、完整性、預見性以及可行的、成文的概念體系。
智慧城市標準體系建設旨在有目的、有目標、有計劃、有步驟地建立起聯(lián)系緊密、相互協(xié)調、層次分明、構成合理、相互支持、滿足應用需求的系列標準并貫徹實施，以指導和支撐我國各地城市信息化用戶、各行業(yè)智慧應用信息系統(tǒng)的總體規(guī)劃和工程建設，同時規(guī)范和引導我國智慧城市相關IT產業(yè)的發(fā)展。由此可見，智慧城市標準體系是智慧城市建設的重要保障手段。
目前，在梳理現(xiàn)有相關標準和研究標準需求的基礎上，初步形成了我國智慧城市標準體系框架，包括總體、支撐技術與平臺、基礎設施、建設與宜居、管理與服務、產業(yè)與經濟、安全與保障等七個大類，明確了我國智慧城市標準化工作的藍圖和頂層設計。
智慧城市關鍵標準。依據(jù)我國智慧城市標準體系，各相關專業(yè)標準化技術委員會（如全國信標委SOA分技術委員會等）分別推進基礎性、共性等重點國家標準的立項任務。圍繞智慧城市評價、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)共享及數(shù)據(jù)安全等標準，提出了一批重點研制的國家標準項目建議，并逐批上報國家標準化管理委員會。截至目前，國家標準化管理委員會已先后審批并正式立項了關鍵性的16項智慧城市國家標準項目，未來三到五年內，將總共制定41項智慧城市的國家標準。
目前，上述標準均在草案編制階段，將在國標委及“總體組”的統(tǒng)一部署下，陸續(xù)開始標準驗證試點和意見征求工作。
智慧城市評價指標體系。在“部際協(xié)調工作組”制定的2015年工作計劃中，把“智慧城市評價指標體系研究”作為重大問題，委托國家標準化管理委員會牽頭，編制評價指標體系相關標準。國家標準化管理委員會制定并發(fā)布了《智慧城市評價指標體系總體框架》和《智慧城市評價指標體系分項制訂的總體要求》，為智慧城市評價指標體系各分項制定提供統(tǒng)一依據(jù)和參考。
《智慧城市評價指標體系總體框架》提出了智慧城市評價指標體系框架。該框架分為能力類和成效類兩類指標，能力類指標往往是客觀性的指標，體現(xiàn)建設、管理與應用水平，主要包括信息資源、發(fā)展機制、網(wǎng)絡安全、創(chuàng)新能力共四個方面的保障水平；成效類指標反映智慧城市建設的主要目標和方向，體現(xiàn)給市民、政府等用戶帶來的實際影響和用戶的主觀感受，主要包括基礎設施智能化、公共服務便捷化、社會管理精細化、生活環(huán)境宜居化及產業(yè)體系現(xiàn)代化共五個方面的城市建設成效。從“信息資源”到“產業(yè)體系”都屬于一級指標，分別下設若干的二級指標。
《智慧城市評價指標體系分項制訂的總體要求》的發(fā)布旨在指導和規(guī)范智慧城市評價指標體系各分項的制定。其中規(guī)定，各分項應從總體框架的9項一級指標中篩選部分一級指標作為分項的一級指標，并結合領域特征，設立若干二級指標。同時，二級指標可分為核心指標（是智慧城市分領域建設必須完成的指標）和擴展指標（體現(xiàn)智慧城市分領域建設效果的其他指標）。此外，還規(guī)定了分項評價的計算公式和分領域評價指標說明表等。
目前，已有公安、測繪、交通等三個領域按照智慧城市評價指標體系的要求梳理出了各自領域的評價指標體系表，將在進一步完善后適時發(fā)布。
推動智慧城市國際標準化工作
當前，國際標準化組織都開展了智慧城市國際標準化工作，我國通過擔任多個國際標準化組織的召集人等領導職務，提交關鍵貢獻物，積極推動智慧城市國際標準化工作，引領智慧城市研究方向。
國際標準化組織（ISO）。ISO于2013年9月在最高技術管理機構技術管理局（TMB）下成立了智慧城市任務組，并于2014年2月轉為智慧城市咨詢組，以全面系統(tǒng)分析ISO在智慧城市領域的標準化工作需求、現(xiàn)有ISO已發(fā)布和在制定的標準如何在智慧城市中應用實施、ISO與其他國際標準化組織之間的任務邊界和合作機制等。英國是召集人國家，中國等12個國家為成員國。智慧城市咨詢組于今年6月份召開了第七次面對面會議（也是最后一次會議），集中討論了9月向TMB提交的最終報告的編寫。我國專家作為智慧城市咨詢組核心成員，對報告中關于未來ISO智慧城市的發(fā)展架構提出了積極的建議。同時，我國還積極號召國際三大標準化組織聯(lián)合制定智慧城市基礎通用類的標準。
在ISO的另外一個分技術委員會——國際標準化組織/社區(qū)可持續(xù)發(fā)展技術委員會/智慧社區(qū)基礎設施分技術委員會（ISO/TC268SC1）中，中國擔任了副主席國家（主席國是日本）。該分技術委員會開展了智慧社區(qū)相關的標準化工作，負責研究制定TR37150、TR37151技術標準報告。報告對當前智慧城市基礎設施的相關計量工作進行了回顧，并提出了未來標準的方向，對城市基礎設施產品和服務的技術性能計量進行了討論。該報告是智慧城市基礎設施領域的第一個國際標準文件。
國際電工委員會（IEC）。IEC于2013年5月在標準管理局（SMB）批準下成立了智慧城市系統(tǒng)評估組（SEG1），下設三個任務組（TG）及七個工作組（WG）。SEG1旨在開展智慧城市標準化戰(zhàn)略、術語及評價現(xiàn)有標準化活動、參考架構、標準路線圖等方面的研究，并為IEC下一步在智慧城市、特別是與電子電工結合方面的標準化工作指明方向。SEG1主席國為日本，中國和德國擔任副主席國。我國還同時擔任了SEG1下設的8個工作組其中5個工作組的組長，分別負責開展智慧設施管理、城市規(guī)劃與仿真系統(tǒng)、智能家居、智能教育、評價等領域的研究工作，積極將我國相關標準化成果推向國際。目前，SEG1即將完成研究任務，將于明年組建成立智慧城市系統(tǒng)委員會。我國已將智慧城市評價、城市管理及已有的由中國承擔的5個工作組的具體研究內容納入到未來系統(tǒng)委員會的職責范圍內，未來將積極承擔系統(tǒng)委員會的副主席及咨詢組組長的職位。
信息技術國際標準組織（ISO/IECJTC1）。ISO/IECJTC1（國際標準化組織/國際電工委員會第一聯(lián)合技術委員會）是國際上專門負責信息技術的國際標準化組織，由ISO和IEC聯(lián)合成立。2013年5月，工業(yè)和信息化部電子工業(yè)技術標準化研究院代表我國向ISO/IECJTC1規(guī)劃特別工作組提交了《中國關于JTC1內智慧城市潛在標準工作的建議》提案，提出了JTC1成立智慧城市研究組的建議。2013年11月，JTC1正式成立了SG1（智慧城市研究組），旨在分析智慧城市信息技術領域相關的標準化需求、提出具體的工作領域和工作方式，并明確如何將現(xiàn)有的信息技術標準用于全球智慧城市建設。SG1的召集人和秘書均由中國專家擔任，成員來自美國、德國、英國、加拿大、日本、韓國、法國等16個國家。
目前，我國在推動SG1完成第一年研究報告的基礎上，更進一步提出《智慧城市ICT評價指標》《智慧城市ICT視角參考模型》《智慧城市領域知識模型》（與英國聯(lián)合）等3項新工作項目提案（NWIP），從而建議JTC1成立工作組開展智慧城市國際標準化工作。后續(xù)，我國將積極爭取新工作組的召集人和秘書的職位。
國際電信聯(lián)盟（ITU-T）。國際電信聯(lián)盟智慧可持續(xù)發(fā)展城市焦點組（ITU-TFG-SSC）于2013年2月成立，旨在從ICT角度提出智慧可持續(xù)發(fā)展城市路線圖、智慧可持續(xù)發(fā)展城市綜述及ICT所扮演角色、智慧可持續(xù)發(fā)展城市關鍵指標等方面的工作建議。西班牙為主席國，中國專家擔任副主席，同時兼任第三研究組的協(xié)調員。到目前為止，焦點組舉辦了五次全會，目前已開展了十七個技術報告編寫，中國專家牽頭了其中的六個報告，并參與了其他七個報告。
展望
當前，正值工業(yè)化與信息化融合發(fā)展、信息社會漸行漸近、全球經濟普遍低迷的歷史時期，智慧城市建設被賦予更多艱巨的歷史使命。隨著標準化工作的開展和深入，將逐步解決智慧城市建設中的資源共享、整合與業(yè)務協(xié)同的難題，從而有效促進城市范圍內數(shù)據(jù)融合共享、推動信息與智慧決策實現(xiàn)、提升城市居民的福祉，并最終帶動城市經濟與社會可持續(xù)發(fā)展，促進人與自然的和諧相處。
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