电信科学2011年第12期
研究与开发
智慧城市概念辨析
张云霞，来
勐，成建波
（中国电信股份有限公司上海研究院上海200122）
摘要
物联网已列入国家发展战略，智慧城市的发展目标是推动整个城市的繁荣，推动民生，并通过物联网的建设，扶持和带动整个物联网产业的发展，带动整个社会的进步。本文针对智慧城市的起因、定义、内涵、内在动力、价值、建设难点、与物联网的关系以及运营商对其的探索等内容进行详细的阐述。
关键词
智慧城市；物联网；城市病
1引言
建设“智慧城市”是时代的趋势。进入信息社会后，主
2城市病对城市发展提出了更高的要求
在过去300年间，人类创造了惊人的技术发展记录。
要发达国家和地区都制定了新的发展战略：美国纽约在随着近期人类社会的不断发展，许多人期望实现技术上的突破，以最大限度地实现物质水平的提高，这些人对技术抱有明显的乐观主义。但技术的进步和城市的快速发展，带来诸多城市病，如人口众多、能源不足、环境污染、交通拥堵等，这些困惑已对城市的发展提出了挑战性的要求，而且这不是一个国家、一个民族的危机，而是全人类共同面临的巨大困难。
21世纪之交将“更智能化的城市”作为城市信息化下一个10年计划的发展目标；2006年新加坡颁布了“智慧国2015”的信息技术10年发展目标。2008年底，IBM提出
“智慧地球”这一愿景，2009年，又提出“智慧城市
”发展愿景，引领城市通向繁荣和可持续发展。
物联网于2008年在中国被提出后，经过近3年的发展与规划，已列入国家发展战略。智慧城市建设在中国物联网概念出现之后也逐渐以“星星之火燎原”之势在各地积极展开，据有关资料显示，截至目前，全国已有超过
2.1城市病现象1：人口膨胀且趋于老龄化
人口规模不断膨胀。据联合国人口基金之前的预测，
2011年10月30日世界人口数量将达到70亿，根据联合国
经济和社会事务部的《世界人口展望报告》，世界人口数量将在2050年前超过90亿，并在21世纪末突破100亿大关。
人口老龄化严重。人口老龄化是社会生产力和科学技术发展的必然结果，但是人口过度老化会引起一系列问
85
50个城市提出智慧城市的概念，并有11个省市出台相应
规划，期望通过智慧城市的建设，推动整个城市的繁荣，推动民生，通过物联网的建设，扶持和带动整个物联网产业的发展，带动整个社会的进步。
研究与开发
题，如社会经济负担加重、影响社会劳动生产率的提高、老年人问题增多，特别像老年人的生活保障问题、医疗保健问题、精神孤独问题，都会形成各种社会问题。
世界人口城市化。法国国家人口研究所指出，2007年世界上已有33亿人生活在城市，超过了全球人口总数的50%，到2030年，城市人口比例将扩大到60%，达到50亿人。
城市化是生产力发展的必然结果，但由于过多的人口向大城市、特大城市聚集，导致城市人口迅速膨胀，特别是发展中国家的城市化和经济发展水平不能适应，使世界城市人口畸形发展，产生了很多社会问题，如就业困难，失业队伍扩大；房屋紧张，居住困难；交通拥挤，车祸频繁；社会治安问题严重，犯罪率高；城市环境质量下降等。
到其他地区的汽车空气污染代价占1%～10%。2015年，全球汽车保有量将从2007年的近9.2亿辆增至11.2亿辆左右。根据POLKRLMarketingSystems预测，在未来7年内全球汽车保有量仍将继续增长近20%。
由于城市的过度开放，城市聚集了越来越多的人口，虽然暂时不能完全解决城市病问题，但是否会有一种新的途径可以改善现有的城市病，实现“城市，让生活更美好”的愿景呢？智慧城市是目前较为行之有效的方法与途径。
3智慧城市———城市面向未来的解决之道
亚里士多德曾说人类“为了活着而聚集到城市，为了
生活得更好而留居于城市”。
2.2城市病现象2：能源紧缺
世界自然基金会（WWF）称，除非人类生活方式即刻发生改变，否则在50年内，全世界人口消耗的自然资源将是地球生产能力的两倍。除了水资源本身紧缺外，人类还在不断地肆意践踏生态，污染水源，使人类可以利用的水资源越来越少。石油作为现在社会的主要能源之一，也同样面临短缺的状况。经济学家纳塔利娅·米雷什金娜和黛比·尼迈尔在自己的文章中指出：“石油开采的高峰期从
3.1智慧城市定义
智慧城市是按照科学的城市发展理念，利用新一代信
息技术，在泛在信息全面感知和互联的基础上，实现人、物、城市功能系统之间无缝连接与协同联动的智能自感知、自适应、自优化，从而对民生、环保、公共安全、城市功能、商务活动等多种城市需求做出智能的响应，形成具备可持续发展的内生动力的安全、便捷、高效、绿色的城市形态。智慧城市实现的是城市系统的优化升级，使城市各系统更完善、更智能、更协调、更发达，使城市中的人和物更智慧、更和谐，使城市中的人生活得更幸福。
智慧城市，是新一轮信息技术变革和知识经济发展的产物，是工业化、城市化与信息化深度融合，并向更高阶段迈进的表现。智慧城市是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式。
通过互联网把无处不在、被植入城市单个物体的智能化传感器连接起来，形成物联网，实现对物理城市的全面感知，同时基于云计算等技术对感知信息进行智能处理和分析，实现“数字城市”与物联网的融合，并发出指令，对包括政务、民生、环境、公共安全、城市服务、工商活动等在内的各种需求，做出智能化响应，提供智能化决策支持。
2000年开始，并将在2030年结束，到那时，企业将强烈地
感受到油气资源的匮乏”。21世纪末仍将出现全球燃料枯竭现象。
2.3城市病现象3：环境污染严重
环境污染对城市经济的影响是很大的，世界银行曾对此做出过估算，认为由污染造成的健康成本和生产力的损失相当于该国家国内生产总值的1%~5%；全世界污染最严重的20个城市中，中国占16个；每年有75万人因污染过早死亡；在中国，只有1%的城市居民生活在颗粒物浓度低于每立方米空气40微克的城市中。
大量研究资料表明，环境污染是导致癌症发生的一个极其重要的原因，使得城市从传统公共健康问题（如水源性疾病、营养不良、医疗服务缺乏等）转向现代的健康危机，包括工业和交通造成的空气污染、噪音、震动以及精神压力导致的疾病等。
3.2智慧城市的3大动力
人要发展需要目标，并将目标化为发展的精神引擎，指引向前进。城市要发展，也有自身的目标，智慧城市的
2.4城市病现象4：交通拥堵与交通污染
据英国Systra公司对发达国家大城市交通状况的分析，交通拥塞使经济增长付出的代价约占国民生产总值（GDP）的2%，交通事故代价占GDP的1.5～2%，交通噪音污染代价约占0.3%，汽车空气污染代价约占0.4%，转移
86
3大动力引擎可以总结为：绿色化、服务化与泛在化。
绿色是城市演进可持续发展的源动力，是核心动力之一。建设绿色城市是获取“可持续能力”与“发展红利”的必
电信科学2011年第12期
然选择，同时也是“生态平衡、生态精神、生态理念、生态伦理”在社会生活中的必然体现。绿色之路是城市文明进步的共同要求，是人类文明进程中必须达到的高度，绿色城市最终将实现生态、低碳、宜居。营造人与自然和谐相处的生态绿色城市，是全球化时代城市发展的新潮流。绿色城市意味着污染全部控制、资源高效利用、人与自然和谐相处，其实现需要合理的规划布局、完善的基础设施体系、良好的环境质量。欧盟环境经济项目顾问刘阿英博士强调，在尽可能少的能源消耗、尽可能低的污染物排放的同时，绿色城市的建设需要市民们增强环保意识，保护生活环境。拥有绿色城市，就是拥有健康生活，绿色是人类永恒的追求，是人们理想的家园所需。
服务化是推动城市创新发展的动力之二。人类正在从工业社会向服务社会过渡，服务经济将成为21世纪经济的主导。服务化是下一代中国经济产业转移和发展的必然趋势，既不同于上一代经济中的服务业，也不是工业化与信息化的融合，也非承前启后的渐进式改良，而是产业国际化分工从量变到质变的断代性转变。一个低效率的行政系统可能在某些经济领域内要花费GDP的6.8%，因此高效的服务效率也是体现城市运转经济效率、提高GDP的一个重要因素。服务在整个经济中占比的加重，更体现出服务对城市发展的主导作用，城市要发展，服务需要创新，创新型的服务城市将在未来城市发展与竞争中立于不败之地。
泛在化是实现更智慧的城市的基础动力。经济与服务的发展，需要一系列不同的系统具备有效的运行方式，具备系统内部间的相互关联性和系统自身的智能化。不断发展的信息和通信技术意味着城市在更广泛领域可以得到这些新科技带来的好处。未来每个人、每个物都将成为信息发布单元、信息交互单元，特别是传感器的广泛应用极大地增加了信息获取的范围，真正实现发布、交互、传送的泛在化。泛在信息基础是构建未来社会的信息基础，将有效提高信息提取、交互的广度与深度。一个城市要实现高效、智能的运转，离不开信息交互的广泛性、深入性、及时性，这就需要信息感知无处不在、信息传输处处覆盖且畅通、信息处理高效且智能、信息应用简单且实用、信息基础设施够泛在，现在中国各地已开始启动城市光网、无线城市等工程，为的就是在城市的每一个触点都可实现随时随地接入网络；物联网工程在各城市的普及，就是让每一个人、每一个物都成为信息感知的细胞，为人类社会对城市
发展的贡献更具备基础动力。信息化的普及也将提升城市运转的效率，促进城市低碳运行，缩短人与人之间的距离，是形成高效、绿色、安全、便捷城市形态的基础。
3.3智慧城市的4个特征
智慧城市要实现智慧，让生活在城市中的人生活更美好，需具备以人为本、全面感知、智能协同、内生发展这
4个特征。
（1）以人为本
以人的需求为根本出发点，以个体推动社会进步，以人的发展为本，实现面向未来的数字包容，让城市中的人类生活更美好。通过智慧城市建设，人们可以获得更好的娱乐、更好地参与社会、更有效率地工作，并通过数字包容，让各个层面的人都可体会到智慧带来的便利。这个特征既是起点也是终点，智慧城市所做的一切都是以人为本，最终为人服务。
（2）全面感知
通过感知技术，对人、物的相关信息进行全面的感知与互联，形成城市智慧的泛在信息源。智慧城市通过各类传感技术、通信技术、无线技术、网络技术共同组成以物联网为核心的智慧网络，让地球上的人、每个物都可被感知、可分析、可互联。阿基米德曾说过“给我一个支点，我可以撬起地球”，而今随着技术的发展，这句豪言完全可以与时俱进地改为：“给我一个物联网，我能够感知城市甚至是整个地球”。
（3）智能协同
实现泛在信息之间的无缝连接、协同联动，是实现智慧城市的重要途径。智慧城市建设要“智”、“慧”同行，不仅要提升城市的“智”，更要实现城市的“慧”。智慧城市的“智”指智能化、自动化，是城市的IQ，这是目前大家关注的重点，也较容易操作和实现；“慧”指灵性、人类文化、创造力，是城市的EQ，这是目前大家容易忽视的，要真正实现智慧城市，“慧”是不可缺少的。所以，“智慧城市”建设要“智”和“慧”协同发展，充分运用物联网等技术提高城市产品服务的“智”，以创造优质生态、人文和科技环境增进城市的“慧”。
（4）内生发展
城市的形成具有持续创新发展的内生驱动力量，围绕这种内生发展动力，城市各构成要素之间实现自我适应调节、自我优化和完善。
智慧城市追求的可持续生产和消费模式，可以最大限
87
研究与开发
度地维持生物及生物遗传的多样性，保护生命支持系统、自然环境及其演进过程，保证人类的开发建设活动始终处于环境承载能力之内。
智慧城市除了以上4个基本特征外，还具有灵活、便捷、安全、更有吸引力、广泛参与和合作、生活质量更高等特点。
关的领域的行业信息化发展加快；从个人应用看，移动互联网的相关产业已进入新的发展通道，今后几年将演绎得更加热烈；从新兴应用看，互动娱乐、数字出版、专业资讯服务等高端信息服务业也将应运而生。运营商在转型前一直提供的就是管道服务，现今“智慧城市”的建设，需要政府及其他行业的合作，帮助运营商打开行业应用的渠道，可以更加深入地发展行业应用，实现向综合信息服务提供商的转型。
3.4智慧城市带来的价值
智慧城市时代的到来，将是一个体系的变革，通过充分发挥产业辐射作用，带动整个经济的转型，也必将给电信业和信息服务产业带来无限机会。
智慧城市的最终梦想是让生活在城市中的人能够更便利地获得与使用信息，即快速智能地为人服务。这个终极目标的实现离不开各种新技术和新模式的应用，需要更全面的智能接入、更深入的信息处理与共享、更智能的应用。这体现在硬、软两个方面，硬就是实现智慧所需的基础设施，软就是使信息服务系统与应用为人民服务。
价值1：智慧城市是电信领域再次腾飞的助推器电信业面临人与人通信饱和的处境，智慧城市带来了新的希望，将人与人、人与物之间的通信与互动延伸至物与物、物与人。智慧城市的建设将服务业与网络的业务能力更深入、更紧密地与国民经济的方方面面结合在一起，为运营商开辟了新的蓝海。随之产生的数据海量化、应用视频化、智能分布化及交互实时化的信息化应用需求，渴望新的技术与基础设施做支持，通信业内如物联网、云计算、移动通信技术、传感技术等的成熟与可规模商用，为城市智慧化提供了技术基础。要实现海量人与物之间的信息互动，城市需具备完善的通信基础设施、丰富的信息服务应用。城市光网、3G、Wi-Fi、卫星通信及短距离传输需要无缝接入，必将引发运营商的再一次基础设施规模投入。国内3大运营商一致认为，智慧城市以信息基础设施建设为基础，目前，各运营商已加快部署，重点部署宽带、无线等方面的基础设施建设。
价值2：智慧城市将引发信息服务产业的掘金潮智慧城市由政府主导，在全社会实现智慧，需要政府信息化、产业信息化、领域信息化和社会信息化的迅速跟进与发展，各个部门内部形成有效的信息系统并进行信息互动，通过丰富的信息服务应用，实现与居民切身利益相关的最直观、最前端的信息化，改变居民生活方式。智慧城市最终要落地于应用，从行业应用看，受益于各种典型示范工程的出现，如交通、物流、环保、医疗等与民生紧密相
88
4智慧城市建设面临的难点
难点1：城市信息资源共享不够
“智慧城市”建设中遇到的迫切难题是城市信息资源
共享不够，各政府、部门间业务协同能力不强，由于信息化管理运营体制和机制尚未健全，尤其是缺少运营准入标准，部门各自为战、信息互不共享等现象普遍存在，同时信息资源开发利用和业务协同共享水平整体较低，智慧城市建设中的核心技术标准不统一，在机制、技术上信息资源共享不畅。
难点2：可执行的智慧城市建设评估体系缺乏不同的城市在规划与建设智慧城市时，虽不能千篇一律，但有些共性部分可以通过完善的评估体系指引，智慧城市概念引入不久，各地都是在摸索中前进，整个业内还没有公认或权威机构公布的智慧城市建设评估体系，在各地的智慧城市建设中缺乏标准引路，出现重复建设、资源浪费、建设关注眼前目标等现象。
难点3：最终是否以民为本开展相关建设与投入以市民的信息生活为导向，以便民惠民为基本前提才是真正的智慧城市的体现，目前，信息化建设中普遍存在管理机制不完善、领导重视程度低、部门自身利益凸显等诸多问题，很难实现真正意义上的便民、惠民；而且现有的试点或推广中的应用面不够广、规模不够大、应用层次偏低，进展缓慢，尚未形成以应用促产业的发展态势，急需规模大、应用有深度和广度的利民工程和项目。
5运营商的有效探索和实践
在智慧城市建设的过程中，作为城市信息化参与者的
3大运营商无疑扮演着重要的角色，是目前智慧城市的主
要参与者和推动者。从运营商的角度看，话音阶段、转型阶段和信息运营阶段是运营商发展的3个阶段，中国通信业转型概念已经提出了7个年头，智慧城市浪潮的到来将引
电信科学2011年第12期
领3大运营商步入信息运营阶段。
目前3大运营商对于智慧城市建设的参与方式存在同质性，如致力于基础设施投入，致力于交通、电力、金融、物流等重点应用领域，致力于物联网公共平台的建设与运营，参与政府智慧城市规划，基本都聚焦于政府、行业与个人应用开展业务推进。
以中国电信为例，在智慧城市领域，其给予高度重视与关注，如“宽带中国光网城市”的宽带战略、3G网络的全覆盖，2012年底将达到100万个Wi-Fi热点，并且有完善的卫星通信做补充，实现天地一体的高带宽通信基础设施的布建。星云计划的启动将提供公共服务的计算能力，物联网能力平台将实现传感层的智能管道平台，并重点围绕应用和基础设施两个方面展开，覆盖城市的政务、经济、民生3大领域，重点关注智慧政务、智慧交通、智慧环境、智慧健康、智慧教育、智慧金融、智慧家庭等应用。
运营商拥有智慧城市运营所必须的天然资源及用户群基础，如何建设与运营公共服务平台，发挥强大的集成能力，并利用自身的优势，突破在智慧城市建设中被管道化的压力，在融合中发展自己，同时带动相关产业的发展，向信息运营方向转变，3大运营商在不断探索与实践，而智慧城
市的建设也必将回馈于运营商新的机会与盈利空间。
6结束语
工业和信息化部披露的公开信息显示，中国物联网在
“十二五”期间将重点发展10大应用领域，包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事，主攻传感器、系统和试验检测、芯片/中间件/集成模块及设备、工程实施/服务开发及系统运维4大核心技术，并希望在2015年核心技术产业规模达到2000亿元。这无疑给智慧城市所有参与者带来信心与希望，也给予生活在城市中的市民对于未来智慧生活的期盼。
智慧城市通过产业辐射，不仅可从经济、社会及服务上给予直接的利益，更能让生活在城市中的人实时感受触手可及的便捷、实时协同的高效、和谐健康的绿色和可感可视的安全。但建设并非一蹴而就，需要国家支持、政府响应、产业链整合，基于现有的智慧，真真正正地以城市发展的内在需求为动力，本着以人为本、全面感知、智能协同、内生发展的方式，将城市建设得更智慧、更宜居，让生活在城市中的人们无处不感受到“城市，让生活更美好”。
AnalysisonConceptofSmartCity
ZhangYunxia，LaiMeng，ChengJianbo
(ShanghaiResearchInstituteofChinaTelecomCo.,Ltd.,Shanghai200122,China)
Abstract
InternetofThingsisincludedinnationaldevelopmentstrategies,thedevelopmentobjectivesofsmartcityareto
promotethecommonprosperityofthecity,andthelivelihoodofthepeople.BytheconstructionofInternetofThings,itcansupportandpromotethedevelopmentoftheentirenetworkingindustry.Thispaperintroducestheconceptofsmartcity,therelationshipbetweenInternetofThingsandsmartcity,definition,meaning,intrinsicmotivation,valueofcontents,difficulties,explorationoftelecomoperatorsindetail.Keywords
smartcity,InternetofThings,urbandisease
（收稿日期：2011-11-20）
89