二、智慧城市的內(nèi)涵與框架
(一)什么是智慧城市
畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為,萬(wàn)物皆為數(shù),我們所生活的這個(gè)世界,包括我們自身,都可以通過數(shù)據(jù)表達(dá)出來(lái)。這些數(shù)據(jù)包括我們每年看到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),平時(shí)隨機(jī)出現(xiàn)的數(shù)據(jù),還有空間位置上的數(shù)據(jù),比如我們?cè)谀膬旱鹊乩砜臻g數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)都是通過人工手段,就可以進(jìn)行采集、處理的,通通叫做小數(shù)據(jù)。與這些小數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的,還有通過傳統(tǒng)的人工辦法不能夠進(jìn)行處理的一些數(shù)據(jù),就是現(xiàn)在廣泛流傳的大數(shù)據(jù)。小數(shù)據(jù)跟大數(shù)據(jù),就能反映出一個(gè)事物的特征。所以,以某個(gè)事物來(lái)采集數(shù)據(jù),就能通過這些數(shù)據(jù)表達(dá)出這個(gè)事物的基本信息,這些信息再逐步匯集起來(lái),形成一個(gè)框架性的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,我們把它叫作知識(shí)。各種自然科學(xué)知識(shí),人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)等,如果能用來(lái)解決問題,就變成了人類的智慧。當(dāng)然,并不是所有的知識(shí)都是智慧。上世紀(jì)90年代,我們提出過人類步入了知識(shí)經(jīng)濟(jì)這樣一個(gè)社會(huì)。實(shí)際上,并不是所有的知識(shí)都可以作為解決生產(chǎn)、生活問題的有力工具,能解決問題的知識(shí)就變成了智慧。今天,在互聯(lián)網(wǎng)這樣一個(gè)硬件的支撐下,人類社會(huì)就步入了一個(gè)智慧的時(shí)代,產(chǎn)生了智慧經(jīng)濟(jì)。
從小數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù),這是一個(gè)逐漸演化的過程,與之相關(guān)的一個(gè)詞叫海量數(shù)據(jù)。各種探頭錄像,衛(wèi)星遙感資料,包括我們每天上網(wǎng)這樣一些社交資料,都屬于海量數(shù)據(jù)。這些海量數(shù)據(jù),要經(jīng)過一定的處理,才能叫作大數(shù)據(jù)。單一結(jié)構(gòu)的小數(shù)據(jù),通過一些關(guān)系結(jié)構(gòu)來(lái)表達(dá)出來(lái)的一些數(shù)據(jù),叫關(guān)系數(shù)據(jù),最后形成一個(gè)多維的結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù),這些結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù),就形成了一個(gè)大數(shù)據(jù)云。以一個(gè)城市為對(duì)象,就形成了一個(gè)城市的大數(shù)據(jù)云。
大數(shù)據(jù)有四個(gè)特征,一是體量比較巨大,二是類型比較繁多,三是處理難度比較大,四是價(jià)值密度比較低。就是說(shuō),只有經(jīng)過對(duì)海量數(shù)據(jù)的進(jìn)一步清洗,形成有用的結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),并形成一個(gè)靜態(tài)跟動(dòng)態(tài)相結(jié)合的大數(shù)據(jù)庫(kù),才能成為智慧城市運(yùn)行的一個(gè)原料。
現(xiàn)實(shí)世界,我們都可以通過數(shù)字化把它表達(dá)出來(lái)。從人類的居住形態(tài)來(lái)看,無(wú)論是鄉(xiāng)村、村鎮(zhèn),還是我們居住的大中小城市,都可以通過數(shù)字化來(lái)把它的運(yùn)行情況反映出來(lái)。這種由現(xiàn)實(shí)世界到虛擬世界的轉(zhuǎn)換,就好像事物的實(shí)體和影子一樣,形成一個(gè)對(duì)偶性的共同存在的狀態(tài)。我們就要通過對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化過程,掌控現(xiàn)實(shí)世界的一些運(yùn)行。
在虛擬世界里,通過整個(gè)數(shù)據(jù)的分析運(yùn)算,來(lái)優(yōu)化現(xiàn)實(shí)世界的資源配置,調(diào)控現(xiàn)實(shí)世界的運(yùn)行。這個(gè)過程是通過智慧化來(lái)實(shí)現(xiàn)的,離不開新一代信息技術(shù)的硬件支撐,既包括互聯(lián)網(wǎng),也包括采集、處理信息的設(shè)備,各種云計(jì)算,還有傳統(tǒng)的PC,將來(lái)的傳輸數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng),所以這些都屬于新一代的信息技術(shù)。
大數(shù)據(jù)加上網(wǎng)絡(luò),就構(gòu)成了智慧城市的一個(gè)基本的硬件技術(shù)支撐。早在1998年,美國(guó)的副總統(tǒng)戈?duì)柼岢觯ㄔO(shè)數(shù)字地球。隨后,出現(xiàn)了數(shù)字城市這樣一個(gè)概念。2008年,金融危機(jī)之后,IBM公司提出,要建設(shè)智慧地球,因?yàn)樯婕翱臻g范圍太大,包括好多地球上人煙稀少的地方,還有海洋、沙漠等地區(qū),人們就覺得還是先研究人口比較密集地區(qū)的發(fā)展情況比較好,提出要建設(shè)智慧城市。
無(wú)論智慧城市還是智慧地球,都跟數(shù)字地球、數(shù)字城市有著密切的聯(lián)系。我們剛剛說(shuō)過,萬(wàn)事萬(wàn)物都要先通過數(shù)字化,才能夠逐漸實(shí)現(xiàn)發(fā)展的智慧化。所以,數(shù)字地球和智慧地球,數(shù)字城市和智慧城市,是有著先后關(guān)系的。在一定程度上,智慧城市就是數(shù)字城市的升級(jí)版。對(duì)于智慧城市的準(zhǔn)確定義,目前大家趨向一致,就是通過對(duì)ICT(信息通訊技術(shù))的運(yùn)用,既包括互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星定位、地理新系統(tǒng)這樣一些3S手段,也包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算這些新技術(shù)。還有即將出現(xiàn)的IOT(物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)。通過這些新一代信息技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的管理進(jìn)行優(yōu)化,構(gòu)建一個(gè)全新的智能反應(yīng)的城市形態(tài),從而實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展的智慧化。
用一句話來(lái)說(shuō),智慧城市就是以新一代信息技術(shù)為支撐的城市發(fā)展的智慧化,為傳統(tǒng)的城市植入了神經(jīng)中樞系統(tǒng)。過去,城市各個(gè)部件之間都是孤島式的,發(fā)育程度還處于初級(jí)階段,現(xiàn)在是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)育得比較好了,越來(lái)越有智慧了。所以,智慧城市的英文意思就是很敏捷、很聰明的城市。
智慧城市能夠具有這樣一些智能感知、快速反應(yīng)、優(yōu)化調(diào)控的能力,正是因?yàn)橛辛松窠?jīng)中樞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使城市的發(fā)展更加宜居、生產(chǎn)更加高效、資源配置更加優(yōu)化、城市發(fā)展的可持續(xù)能力得到了極大提升,這被認(rèn)為是未來(lái)城市的高級(jí)形態(tài)。
(二)智慧城市的框架
智慧城市,可以說(shuō)是建立在新型的基礎(chǔ)設(shè)施、新型的樓宇形態(tài)、新型的城市管理模式、新型的產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)基礎(chǔ)之上的。因此,智慧城市首先要建立一個(gè)屬性數(shù)據(jù)庫(kù),把城市的各種組成部分進(jìn)行數(shù)字化,既存儲(chǔ)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一些基本信息,也包括城市的公共服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施和資源環(huán)境等數(shù)據(jù)。在空間上,可以通過衛(wèi)星圖片、地形圖等,將各種各樣的專業(yè)的空間數(shù)據(jù),跟屬性數(shù)據(jù)結(jié)合在一起。還要吸收那些通過檢測(cè)的錄像、動(dòng)態(tài)的海量數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)結(jié)合到一起,就形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的三維的,對(duì)整個(gè)事物每時(shí)每刻變化的一種反應(yīng)。將這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)通過一系列的算法概括起來(lái),就能應(yīng)用到智慧民生、智慧產(chǎn)業(yè)和智慧管理三個(gè)方面。
當(dāng)然,這個(gè)框架首先要有新一代的信息技術(shù)作為支撐,這是智慧城市的根。在此基礎(chǔ)上,就會(huì)形成智慧產(chǎn)業(yè)。智慧產(chǎn)業(yè)是智慧城市一個(gè)重要支撐部分。如果沒有智慧產(chǎn)業(yè),這個(gè)城市就好像一個(gè)人沒有了造血機(jī)能,生存和發(fā)展就成了問題。所以,智慧產(chǎn)業(yè)包括智慧農(nóng)業(yè)、智慧制造、智慧服務(wù)、智慧金融等,主要涉及智慧城市的生產(chǎn)領(lǐng)域。智慧制造業(yè)包括現(xiàn)在很強(qiáng)調(diào)的“互聯(lián)網(wǎng)+”制造業(yè)、工業(yè)4.0等智慧制造業(yè)。智慧服務(wù)業(yè)就很多了,既包括旅游、文化、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè),也包括貿(mào)易、電子商務(wù),網(wǎng)上購(gòu)物,還有就是智慧交通、智慧物流等等。智慧金融既包括互聯(lián)網(wǎng)金融,也有未來(lái)金融的新形態(tài),如區(qū)塊鏈和比特幣等。這些都屬于未來(lái)的智慧產(chǎn)業(yè)。還有智慧民生領(lǐng)域,關(guān)系到百姓生活的需求方面,既包括智慧的安防、醫(yī)療、教育,智能家居,也包括智慧環(huán)保,等等。
智慧產(chǎn)業(yè)主要是為了提供城市發(fā)展所需要的經(jīng)濟(jì)支撐。從供給角度上看,在供需這兩方面之外,第三方面就是對(duì)整個(gè)供需結(jié)構(gòu)的管理、城市發(fā)展的管理、城市硬件的管理,這是政府需要做的工作,就是智慧管理。智慧管理包括智慧的規(guī)劃、智慧的政務(wù)、智慧的決策,還有就是要建立智慧型的社區(qū)、智慧型的園區(qū)等等,這些都是智慧管理的范圍??傮w來(lái)看,智慧城市可以概括為“1+3”:“1”個(gè)硬件,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。“3”就是從智慧產(chǎn)業(yè)、智慧民生和智慧管理三個(gè)方面來(lái)體現(xiàn)。“1+3”結(jié)構(gòu),是智慧城市的一個(gè)基本框架。在智慧城市發(fā)展上,首先要依托ICT、IOT技術(shù),建立一個(gè)橫向的平臺(tái),再把縱向應(yīng)用的各種產(chǎn)業(yè)、民生和管理的數(shù)據(jù)整合到這樣一個(gè)平臺(tái)上,形成一個(gè)大的公共信息服務(wù)平臺(tái)。所以,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加上這樣一個(gè)信息公共平臺(tái),就是智慧城市的一個(gè)基本支撐。從這里可以看出,把剛才的“1+3”中的“1”再分解出來(lái)一個(gè)公共信息服務(wù)平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),加上采集來(lái)的這些信息,整合在一起,就變成了智慧城市一個(gè)大的根基。在此之上,通過各種APP軟件,實(shí)現(xiàn)這個(gè)城市的產(chǎn)業(yè)、民生和管理的各個(gè)專項(xiàng)性的民營(yíng)部門的智慧化。
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