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1、我国城市发展模式转型思考基于“智慧城市”理念摘 要 “智慧城市”是IBM公司在全球化背景下针对社会变化、科技 发展、市场实践和全球重大问题所提出的全新理念，它也为解决我国城市发展面临的难题提供了手段。我们应正视“智慧城市” 带来的好处及可能引发的不利影响，抓住机遇，积极应对，推动城市走上科学 发展之路。关键词智慧城市 物联网 互联网 信息产业 信息安全1.“智慧城市”提出的背景城市是人类文明精华的汇聚之地。如今，全世界有50%的人口生活在城市中（图1）73%35%80%51%88%67%发 达 国 家 发 展 中 国 家19902020预 测2050预 测图1 1990-2050年（预期），居
2、住在城市人口的百分比这标志着人类整体上正步入崭新的“城市文明”阶段。随着城市的数量和城市人口的不断增多，城市被赋予了前所未有的经济、政治和技术的权力，在世界中心舞台越来越发挥起主导作用。然而，城市演进到今日，面临的各种挑战越来越多，人口膨胀、饮水卫生、安全隐患、环境污染、交通拥挤等问题日益凸现，如果不加以有效解决，城市的发展乃至人类的生存将受到严重的制约。幸运的是，信息技术的突破为城市发展提供了新的出路，永不堵塞的交通、安全放心的食品、取之不尽的能源这就是“智慧城市”。在“智慧城市”中，信息技术融入各行各业，人们可以与环境和谐相处，尽情享受现代化的便利生活，“智慧城市”将促进城市发展模式的转型
3、。2.“智慧城市”的理念与实现途径2.1 “智慧城市”的概念及其特征“智慧城市”的概念，最早起源于“智慧的地球”这一愿景。2008年11月，在纽约召开的外国关系理事会上，创立于1911年的目前全球最大信息技术和业务解决方案提供商国际商业机器公司（IBM）发布了智慧地球：下一代领导人议程主题报告，提出了“智慧的地球”这一理念。2009年2月，在北京召开的“IBM论坛2009”上，IBM更以“点亮智慧的地球，建设智慧的中国”为口号宣传“智慧的地球”，引起了社会各方的广泛关注 1。所谓“智慧的地球”，实际上就是在各行各业中充分应用新一代的IT技术，把感应器嵌入和装备到全球各个角落，将电网、铁路、桥梁
4、、隧道、公路等各种物体普遍连接，形成所谓“物联网”，再通过“互联网”将“物联网”整合起来，使人们能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，实现全球的“智慧”状态。所有装备了计算机和传感器的物体，不是孤立存在的，而是彼此互联的，这些物体被连接起来形成的所谓“物联网”将推动整个世界变得更小、更加平坦，同时也变得更加“智慧”。换句话说，“互联网物联网智慧的地球”。作为“智慧的地球”的重要组成部分，“智慧城市”无疑是最贴近民生的内容之一。在IBM的智慧的城市在中国白皮书中，“智慧城市”被定义为这样一个城市：“能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、
5、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求作出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活” 2。“智慧城市”具备四大特征：一是全面物联，用智能传感设备将城市公共设施物联成网，对城市运行的核心系统实时感测；二是充分整合，使“物联网”与互联网系统完全连接和融合，将数据整合为城市核心系统的运行全图，提供智慧的基础设施；三是激励创新，鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用，为城市提供源源不断的发展动力；四是协同运作，让城市里的各个关键系统和参与者基于智慧的基础设施进行和谐高效的协作，达成城市运行的最佳状态。2.2 “智慧城市”的构建途径应用先进的信息技术构建“智慧城市”，其
6、目标是推动信息科技的发展向城市的社会和各行各业深入，在新一代信息技术的支撑下，以整合化、系统化的方式管理城市的运行，让城市的各个功能彼此协调运作，为城市中的企业提供优质服务和无限创新空间，为市民提供更高的生活品质。“智慧城市”的构建是从更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化三方面入手的。“更透彻的感知”是指通过城市中遍布各处的智能设备将感测数据收集，使所有涉及到城市运行和城市生活的各个重要方面都能够被有效地感知和监测起来；“更全面的互联互通”是指通过网络及城市内各种先进的感知工具的连接，整合成一个大系统，使所收集的数据能够充分整合起来成为更加有意义的信息，进而形成关于城市运行的全面影像
7、，使城市管理者和市民可以更好地进行管理和生活；“更深入的智能化”则是在数据和信息获取的基础上，通过使用传感器、先进的移动终端、高速分析工具等，实时收集并分析城市中的所有信息，以便政府及相关机构及时作出决策并采取适当措施。现代城市通常是由人（people）、商业（business ）、交通（communication ）、运输（transport）、供水（water）、能源（energy）等核心系统构成（图2）图2 城市核心系统之间的关系一个“智慧城市”，必然是一个更灵活、更便捷、更安全、更具吸引力、更具合作力、生活质量更高的城市，它能够实时了解城市中发生的突发事件并合理、适当、及时地部署资源以
8、作出响应，能够提供“一站式”政府服务，能够更好地进行监控以更有效地预防犯罪和开展调查，能够帮助规划和创造更有竞争力的生活环境和商业环境以吸引更高素质的人才和更多的投资者，能够实现政府不同部门之间的整合以及与其他私营机构的协作，能够使市民享受到更加高效的政务服务、拥有更健康快乐的生活。2.3 “智慧城市”涉及的关键技术建立在互联网+物联网基础上的“智慧城市”，涉及了众多的技术，其中以传感器技术、射频技术、网络技术、智能信息处理技术等最为重要 3。物联网是通过信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。传感器是物联网
9、的核心。从技术角度讲，物联网就是传感网。传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制建造、测试、应用及评价改进等活动。传感器的功能与品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量，是高品质传感技术系统的构造关键。物联网系统可分为感知层、网络层、应用层三个层次。感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取的问题。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离有线和无线通信技术等。网络层解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，通常是长距离的传输问题。2.4 IBM提出“智慧城市”的动因在某种意义上，
10、IBM提出的以“物联网”和“互联网”为主要运行载体的“智慧城市”，是对当前世界所面临的许多重大问题的一种积极解决方案，同时智慧城市是城市发展的趋势（图3）。农业社会工业社会信息社会网络社会农业/城镇工业化城市数字城市智慧城市农业机具工业设备信息化设备智能设备图3 智慧城市是城市发展的趋势当今世界上发生的许多重大问题，如金融危机、能源危机和环境恶化等，都能以更加“智慧”的方式解决。“智慧城市”并不是新鲜的想法，而是致力于克服信息技术应用中零散的、各自为战的现状，“从一个总体产业或社会生态系统出发，针对该产业或社会领域的长远目标，调动该生态系统中的各个角色，以创新的方法”，“充分发挥先进信息技术的
11、潜力以促进整个生态系统的互动，以此推动整个产业和整个公共服务领域的变革，形成新的世界运行模型。”IBM认为，信息技术产业每隔1015年就会发生一次重大的变革，并催生新市场、新业务模式和新产业规律。 “智慧城市”的技术内涵，是对现有互联网技术、传感器技术、智能信息处理等信息技术的高度集成，是实体基础设施与信息基础设施的有效结合，是信息技术的一种大规模普适应用。“智慧城市”将掀起互联网浪潮之后的又一次科技革命 4。“智慧城市”理念的提出，实质是在为全球IT产业寻找后金融危机时代新的经济增长点 5。自20世纪80年代以来，IT产业的增长始终快于大多数其他产业，其占全球GDP的份额，以平均每10年上升
12、1个百分点的速度提高，IT产业的发展带动了全球经济快速增长。然而，随着IT产业规模的不断扩大和从业人数的不断增加，出现了明显的产能过剩现象。2007年以来的金融危机，给全球经济以重创，也使全球IT产业受到严重冲击。“智慧城市”理念的提出，将为IT产业带来新的希望，使IT产业和IT产品有更大的用武之地，让IT渗透到社会的各个角落，带动人们生活和生产方式的改变，带动整个社会就业率的提高，从而让人们在经济低迷期看到一线曙光。美国政府高度重视这一面向未来IT产业发展的新理念，力图利用“智慧城市”刺激美国经济的全面复苏，并进一步强化美国的技术优势及对全球经济和政治的掌控。2009年1月，奥巴马总统在会见
13、美国工商业领袖的圆桌会议上发表讲话，强调了保持和重夺美国国家竞争优势的重要性，不久后又签署了经济刺激计划，批准投资110亿美元推进智慧的电网，批准190亿美元推进智慧的医疗，同时批准投资72亿美元推进美国宽带网络的建设。3“智慧城市”对城市发展模式的影响3.1“智慧城市”推动城市现代服务体系的改革3.1.1 以信息技术实现“智慧医疗”医院是向社会提供公共医疗服务的重要场所，以救死扶伤，为病人服务为最高宗旨。作为一个特殊的公共场所，医院具有人员密集、人流量大；设备密集、物流量大；信息密集、流通复杂；营业时间长等特点。医院里除了有内部医护工作人员外，还有大量的病人、家属，而且与其他公共机构不同，医
14、院的工作时间基本要维持365天24小时不间断地为病人服务。这些特点决定了现代化的医院一定要是一个数字化、智能化的医院，不但要实现办公自动化、通信自动化、楼宇自动化，还要实现更完整的业务管理信息化、科学化，所以一定要拥有一个运行高效、资源整合、互联互通、信息共享、使用便捷、实时监控的信息系统。医院信息化的发展有自己的行业特点，这主要体现在医院的信息化建设目标、数字化医院的建设过程之中，体现在为病人服务的过程当中。我们医院进行信息化建设的目标就是要为提高医院管理、医疗品质提供技术手段；为全市公共卫生体系建设提供技术支持；为医院间医疗信息共享奠定基础；为缓解患者看病难、看病贵提供技术可能。并且中国医
15、疗信息化得市场需求庞大，医疗信息化占全国卫生总费用比例持续提升 6。(图4)0501001502002008 2009E 2010E 2011E0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%医疗信息化生产容量图4 2008-2011年中国医疗信息化市场规模近年来上海市为了规范、推进医院信息化建设、助力医院各项工作全面发展，主要做了以下几项工作：第一，不断拓展和完善医院信息系统建设。从单纯的业务应用转向涵盖业务应用、统计分析、管理控制为一体的综合应用发展。第二，努力提高医院信息系统安全。力争创建一个安全可靠、稳定运行的信息系统运维体系，对所有可能影响系统正常运行
16、的潜在威胁能做到事前预防、事中报警并防御、事后可恢复并追溯。第三，重视开展医院临床信息系统建设。充分利用信息技术的精准、高效特点，为病人提供一个舒适便捷、自动监控、安全有效的就医环境。第四，继续加强信息技术在医院内的应用。体现在改善就医环境、提高医疗质量、整合业务流程、优化管理模式。第五，积极推进远程医学体系建立。远程医学包括远程医学教育和远程医疗咨询，整合上海优秀医学资源优势，通过信息技术支持，让效应在时间和空间上放大。在2008年汶川大地震期间，上海的远程医疗咨询发挥了重要作用。3.1.2 智慧交通让城市更加通畅智慧交通使交通基础设施能发挥最大的效能。智慧交通（ITS）是一个基于现代信息技术、通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于人，车，路的服务，从而形成一种信息化，智能化，社会化得新兴运输系统。交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰我国交通领域三大难题，尤其以交通安全最为严重。为满足车辆发展的需要，国家大力开发建设交通基础设施，在大量土地、燃油等资源占用
