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,萬物皆為數(shù)，我們所生活的這個世界，包括我們自身，都可以通過數(shù)據(jù)表達(dá)出來。這些數(shù)據(jù)包括我們每年看到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，平時隨機(jī)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，還有空間位置上的數(shù)據(jù)，比如我們在哪兒等地理空間數(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)，就能反映出一個事物的特征。所以，以某個事物來采集數(shù)據(jù)，就能通過這些數(shù)據(jù)表達(dá)出這個事物的基本信息，這些信息再逐步匯集起來，形成一個框架性的知識結(jié)構(gòu)體系，我們把它叫作知識。各種自然科學(xué)知識，人文社會科學(xué)知識等，如果能用來解決問題，就變成了人類的智慧。當(dāng)然，并不是所有的知識都是智慧。上世紀(jì)90年代，我們提出過人類步入了知識經(jīng)濟(jì)這樣一個社會。實(shí)際上，并不是所有的知識都可以作為解決生產(chǎn)、生活問題的有力工具，能解決問題的知識就變成了智慧。今天，在互聯(lián)網(wǎng)這樣一個硬件的支撐下，人類社會就步入了一個智慧的時代，產(chǎn)生了智慧經(jīng)濟(jì)。

從小數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù)，這是一個逐漸演化的過程，與之相關(guān)的一個詞叫海量數(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)來表達(dá)出來的一些數(shù)據(jù)，叫關(guān)系數(shù)據(jù)，最后形成一個多維的結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)，這些結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)，就形成了一個大數(shù)據(jù)云。以一個城市為對象，就形成了一個城市的大數(shù)據(jù)云。

大數(shù)據(jù)有四個特征，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，四是價值密度比較低。就是說，只有經(jīng)過對海量數(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)，并形成一個靜態(tài)跟動態(tài)相結(jié)合的大數(shù)據(jù)庫，才能成為智慧城市運(yùn)行的一個原料。

現(xiàn)實(shí)世界，我們都可以通過數(shù)字化把它表達(dá)出來。從人類的居住形態(tài)來看，無論是鄉(xiāng)村、村鎮(zhèn)，還是我們居住的大中小城市，都可以通過數(shù)字化來把它的運(yùn)行情況反映出來。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，形成一個對偶性的共同存在的狀態(tài)。我們就要通過對現(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，通過整個數(shù)據(jù)的分析運(yùn)算，來優(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。這個過程是通過智慧化來實(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，各種云計算，還有傳統(tǒng)的PC，將來的傳輸數(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基本的硬件技術(shù)支撐。早在1998年，美國的副總統(tǒng)戈?duì)柼岢?，要建設(shè)數(shù)字地球。隨后，出現(xiàn)了數(shù)字城市這樣一個概念。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。我們剛剛說過，萬事萬物都要先通過數(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)字城市的升級版。對于智慧城市的準(zhǔn)確定義，目前大家趨向一致，就是通過對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，對城市基礎(chǔ)設(shè)施的管理進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建一個全新的智能反應(yīng)的城市形態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展的智慧化。

用一句話來說，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，城市各個部件之間都是孤島式的，發(fā)育程度還處于初級階段，現(xiàn)在是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)育得比較好了，越來越有智慧了。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)為是未來城市的高級形態(tài)。

（二）智慧城市的框架

智慧城市，可以說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屬性數(shù)據(jù)庫，把城市的各種組成部分進(jìn)行數(shù)字化，既存儲城市經(jīng)濟(jì)社會發(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的錄像、動態(tài)的海量數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)結(jié)合到一起，就形成一個動態(tài)的三維的，對整個事物每時每刻變化的一種反應(yīng)。將這個數(shù)據(jù)庫通過一系列的算法概括起來，就能應(yīng)用到智慧民生、智慧產(chǎn)業(yè)和智慧管理三個方面。

當(dāng)然，這個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，就會形成智慧產(chǎn)業(yè)。智慧產(chǎn)業(yè)是智慧城市一個重要支撐部分。如果沒有智慧產(chǎn)業(yè)，這個城市就好像一個人沒有了造血機(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，也有未來金融的新形態(tài)，如區(qū)塊鏈和比特幣等。這些都屬于未來的智慧產(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，第三方面就是對整個供需結(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來看，智慧城市可以概括為“1+3”：“1”個硬件，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方面來體現(xiàn)。“1+3”結(jié)構(gòu)，是智慧城市的一個基本框架。在智慧城市發(fā)展上，首先要依托ICT、IOT技術(shù)，建立一個橫向的平臺，再把縱向應(yīng)用的各種產(chǎn)業(yè)、民生和管理的數(shù)據(jù)整合到這樣一個平臺上，形成一個大的公共信息服務(wù)平臺。所以，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加上這樣一個信息公共平臺，就是智慧城市的一個基本支撐。從這里可以看出，把剛才的“1+3”中的“1”再分解出來一個公共信息服務(wù)平臺。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，加上采集來的這些信息，整合在一起，就變成了智慧城市一個大的根基。在此之上，通過各種APP軟件，實(shí)現(xiàn)這個城市的產(chǎn)業(yè)、民生和管理的各個專項(xiàng)性的民營部門的智慧化。