智慧城市衍生硬件全景调研与发展战略研究

智慧城市衍生硬件全景调研与发展战略研究 一、 智慧城市行业发展环境 （一）政策 当前发展数字经济已成为国家重点战略。据预测，预计到25年数字经济占GDP比重将超50%。智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等数字技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式，是数字经济发展应用的重要场景。 （二）技术 应用软件（工业软件等）方面，应用软件是人工智能技术应用的重要领域，针对智慧城市建设中多场景提供相应的信息化应用系统。其中，工业软件是重要市场，随着数字技术与电网、化工等传统行业融合加速，智慧电网、智慧应急等场景需求或爆发。数据显示，我国工业软件市场规模持续增长，2021年约为2414亿元，同比上升22．3%。 二、 行业发展态势 在国家新型城镇化大背景下，《十四五规划纲要》强调加快数字化发展，建设数字中国，明确提出以数字化助推城乡发展和治理模式创新，为智慧城市未来的发展作出了战略指引。 （一）政策方面，国家系统性整体布局、各地分级分类推进 近年来，新一轮科技革命和产业变革席卷全球，数字化正以不可逆转的趋势改变着人类社会。《十四五规划纲要》首次将数字化发展专篇论述，明确加快建设数字经济、数字社会、数字政府、营造良好数字生态，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革，开启了我国数字化转型新篇章。 《国家信息化发展战略纲要》首次提出分级分类建设新型智慧城市的任务，《十四五规划纲要》再次强调分级分类推进新型智慧城市建设。目前智慧城市建设发展不均衡，分级分类、标杆引领成为推进新型智慧城市建设和发展的必然路径。智慧城市建设将根据城市功能、地理区位、经济水平和生活水平，按照不同的发展基础和成熟度有序推进，渐进达到更高的智慧化水平。 （二）技术方面，人工智能相关技术加速重构智意城市技术体系 数字李生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，通过仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体的全生命周期过程，属于城市信息模型（CIM）领域的一项先进技术。《国家信息化发展战略纲要》提出探索建设数字孪生城市，数字李生城市正从概念培育逐步走向实施落地，数字李生技术的应用可以更全面地构建智慧城市体系，打造从规划-建设管理的全过程，具备可视、可模拟、可分析的场景，从而精准把握城市运行情况。 深度学习是机器学习的一种，属于人工智能的分支，通过学习样本数据的内在规律和表示层次，从而达到分析识别文字、图像和声音等数据的能力。智慧城市运行将形成海量的数据，通过对城市影像、语音、空间等一系列数据的识别、处理和分析，形成智慧城市知识体系，能够支撑城市进行主动思考、深度学习，大幅提高城市管理精度。 （三）应用方面，整合推动数据、需求、场景的深度融合 智慧城市经历了从零散搭建单个信息化系统到统筹建设智慧底座的演进，加强各部门建设统筹力度、探索构建一体化的协同体系成为新型智慧城市建设的新热点。目前，国内多地政府在信息规划中明确要求，要充分发挥城市大脑赋能作用，统筹构建一-体化大平台，共享共用大数据，统筹需求成为新型智慧城市的建设前提;同时，大量跨领域协同场景也加快了城市服务一个入口、一网通办的整合进度，驱动智慧城市应用创新。 （四）实践方面，各级政府协同发展，并向县域延伸 2020年以来，以上海、广东、浙江为代表的省市，将全面推进数字化转型改革作为未来的核心竞争力和推进城市治理现代化的关键之举。江苏省近年来相继发布了《江苏省十四五数字经济发展规划》、《江苏省数字经济促进条例》、《关于实施数字技能提升行动服务数字经济强省战略的指导意见》等法规或政策，全面推进城市数字化转型。山东、河北、河南、四川等省份也纷纷出台了省级新型智慧城市建设指导意见，逐步形成协同联动的新型智慧城市发展格局。 2020年3月，国家发改委印发《关于加快落实新型城镇化建设补短板强弱项工作有序推进县城智慧化改造的通知》部署推进各地县城智慧化改造，提升县城数字化、网络化、智能化基础设施水平。县域作为基层治理的最小完整单元，是智慧城市建设的重点和难点，推进新一代信息技术与城乡社区建设深度融合，将促进基层治理体系和治理能力现代化，提升基层治理效率。2022年5月，我国印发了《关于推进以县城为重要载体的城镇化建设的意见》，指出县城是我国城镇体系的重要组成部分，是城乡融合发展的关键支撑，对促进新型城镇化建设、构建新型工农城乡关系具有重要意义;应推进数字化改造，建设新型基础设施，发展智慧县城。随着相关政策的发布以及相关政策的深入推进和贯彻落实，我国智慧城市的产品形态、服务模式、竞争格局势必加速演进。 三、 新兴技术与智慧城市不断融合 智慧城市是运用信息和通信技术手段，解决、响应城市运行中的各类问题，促进城市的和谐、可持续发展。智慧城市是一个在不断发展中的概念，是城市信息化发展到一定阶段的产物，随着信息技术、经济和社会的发展不断持续完善。未来，随着大数据、云计算、物联网、边缘计算、人工智能等新技术的蓬勃发展，新兴技术手段将得到广泛运用并推动智慧城市建设普及与深化。 四、 行业发展机遇 （一）国家政策支持行业发展 近年来，国家先后发布《十四五软件和信息技术服务业发展规划》《十四五数字经济发展规划》《关于加强数字政府建设的指导意见》等政策和标准文件，明确了智慧城市作为我国城镇化发展和实现城市可持续化发展方案的战略地位。2021年，《十四五规划纲要》提出分级分类推进、加快数字化发展赋予了智慧城市发展更多新的内涵。《关于加强数字政府建设的指导意见》提出，推进智慧城市建设，推动城市公共基础设施数字转型、智能升级、融合创新。．上述政策支持为智慧城市行业的大力发展提供了良好条件。 （二）技术发展带来新机遇 人工智能相关算法作为重要的生产力补充，可以大幅提升资源的供给效率;云计算将大量日常事务得以突破城市物理空间的限制于线上运行，为未来智慧城市各类应用落地提供底层支撑;大数据是智慧城市最重要的生产资源之一，是实现实时查询、可视化、分析预测、资源调度的基础;区块链技术不可篡改、多方参与的特性是提升社会治理的重要工具，在民生与公共服务领域有天然的优势。 新一代信息技术快速发展，人工智能、云计算、大数据、区块链等核心技术逐步成熟并深化应用，核心技术的更新迭代加速了智慧城市的推演进程，也推动新型智慧城市的建设需求。智慧城市基础设施将不再只是道路、高架桥、水电等，而是承载了城市管理的信息基础设施，这些信息基础设施将与物理基础设施逐步实现物网融合。 （三）市场需求旺盛． 快速的城镇化为智慧城市发展建设提供了前提条件。从20世纪80年代起，工业信息技术和产业之间的融合渗透逐渐加深，城市信息化进程也随之加快，根据国家统计局数据，截至2021年末，我国常住人口城镇化率已超过64．72%，预计到2025年，中国城镇化率将达到65．50%，2035年中国常住人口城镇化率达到72%，城市空间结构也由城镇化向新型智慧化逐步转型。另一方面，智慧城市投资额将持续增加，带动相关产业发展。根据IDC预测，2023年全球智慧城市技术相关投资将达到1，894．60亿美元，中国市场支出规模将达到389．20亿美元，以城市大脑为标志的智能中枢财政投资增幅最大，呈翻倍增长态势。 五、 智慧城市行业竞争格局 根据智慧城市的不同技术层级以及智慧城市建设中涉及的软硬件开发制造、通讯网络接入、系统集成、管理运维等产业环节，智慧城市产业可大致划分为硬件设备制造商、软件开发商、数据内容连接和计算处理服务商、系统集成商、运营服务商等五大产业主体。由于各产业环节之间存在一定的技术经济关联，部分大型企业能够同时覆盖多个产业主体并开展业务。 信息系统集成服务，是指集成商基于自身对行业应用的深刻理解，在合理规划的基础上，综合应用各种信息技术，将诸多不同厂商及不同规格的硬件设备、通用软件及自研软件平台连接成为一个完整、可靠、经济有效的整体系统，使之能彼此协调工作，满足客户在数字化转型中的个性需求。作为智慧城市信息化建设的直接成果，各种信息化系统通常会用到诸多不同厂商及不同规格的软硬件设备，建设业主方通常不具备统筹实施建设的能力和精力，因此信息系统集成商在智慧城市产业链中具有极其重要的地位，市场规模极大。运营服务是智慧城市建设的市场延伸，大量的智慧城市信息化系统的建设也伴随产生了巨大的系统维护市场，智慧城市信息化系统的长时间运行维护、相关系统设备的更新替代、海量数据的处理及管理等均离不开运营服务商的服务。 由于服务商在开展系统集成和运营服务业务时，既需要与客户频繁沟通以便准确深刻地把握客户的个性需求，还需要详细了解客户现场环境以便更加精确地对信息系统进行深化设计，也需要在相关软硬件设备出现故障时可以及时到场维护。因此，智慧城市行业的系统建设和运营服务商在全国的集中度均较低，竞争较为分散，产业建设主体通常呈现一定的区域性。 六、 影响智慧城市行业发展的不利因素 （一）地区经济发展的不平衡制约了智慧城市行业项目的整体落地 智慧城市的建设落地受到城市经济发展水平、技术进步水平、城市管理水平等方面的制约，一方面存在实验失败造成的创新成本过高的风险，另一方面缺乏探索适合在其他行业领域推广的创新模式，平顺推进建设落地具有一定难度。此外，由于不同城市、不同区域、不同行业间对智慧化的需求和条件具备程度各有不同，智慧城市的建设方案也难以适用于所有的城市建设升级。 （二）智慧城市行业智慧城市普遍分散建设，缺乏统筹设计，资源利用效率有待提高 智慧城市的分散建设主要体现在以下几个方面，一是智慧城市涵盖了交通、金融、工业、医疗、应急和资源诸多领域，各领域通常独立建设，顶层设计不清晰、城市建设目标不明确，智慧城市建设呈现局部性，应用场景孵化分散、城市建设失去焦点。二是由于智慧城市各个系统建设缺乏协调，相关设备和系统往往由不同厂商提供，缺乏对未来场景扩展性的通盘考虑，导致了技术标准和数据标准不统一、信息不互联、数据不互通等问题，形成了信息烟囱甚至是智能烟囱。在技术方面，缺少统一的技术指导和评估标准，各系统间集成关系复杂，系统技术栈各异，智慧化建设难以做到全市一盘棋，建设模式难以形成合力。三是由于制度管理等方面的原因，智慧城市建设主体通常不愿意或不能够数据共享。在数据方面，技术壁垒和管理壁垒导致形成数据孤岛，数据结构不一、无法共享交换，使得智能化场景效果不尽如人意。智慧城市的分散和重复建设导致了城市资源在一定程度上的浪费。 七、 智慧城市产业发展方向 十四五时期，人工智能、大数据、云计算、区块链等数字技术向经济社会广泛渗透，引发生产生活方式和产业生态的巨大变革。建设智慧城市是我国重要发展战略。国家先后出台多项政策，促进地方智慧城市建设，推进市政公用设施智能化升级，改造交通、公安和水电气热等重点领域终端系统。 目前智慧城市已逐渐覆盖了民生、产业和城市运营等各种场景，智慧能源、无人驾驶、工业机器人等特色亮点和创新应用相继涌现。目前全球已启动或在建的智慧城市已达1000多个，欧洲、北美、日韩是智能城市的领先区域。从智能城市在建设数量上来说，中国以已超500个试点城市居于首位，且已形成了长三角、珠三角等多个智慧城市群。根据计划，2016年到2020年期间，中国要培育100个新的智慧城市。 目前，中国已初步形成了环渤海、长三角、珠三角以及中西部四大智慧城市群。随着智慧城市建设进入全新的发展阶段，社会公众对于智慧城市建设的重要性不断凸显。公众广泛参与是城市经济发展的客观需要，也是城市提高自身竞争力、吸引力的必然要求。