隨著城市化進程的推進,越來越多的人口涌入城市將會帶來更多的挑戰(zhàn),如果不進行適當?shù)囊?guī)劃和管理,迅速的城市化會導致各種社會矛盾。因此,城市的建設需要以智慧化為導向,以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術為支撐,從根本上變革城市的運行、管理、服務方式,使得城市生活更加智能化。
諾貝爾經(jīng)濟學獎得主斯蒂格利茨曾說:中國的城市化與美國的高科技發(fā)展將是影響21世紀人類社會發(fā)展進程的兩件大事。而在城市化戰(zhàn)略的推動下,中國已經(jīng)成為了全球城市化率增長最快的國家。根據(jù)德勤研究的預測,到2050年,中國與美國的城市化率差距將縮小到10%左右。
國內(nèi)智慧城市發(fā)展現(xiàn)狀
隨著城市化進程的推進,越來越多的人口涌入城市將會帶來更多的挑戰(zhàn),比如教育問題、工作問題、生活環(huán)境問題等,如果不進行適當?shù)囊?guī)劃和管理,迅速的城市化會導致各種社會矛盾。因此,城市的建設需要以智慧化為導向,以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術為支撐,從根本上變革城市的運行、管理、服務方式,使得城市生活更加智能化。
目前,我國已公布了三批智慧城市試點,共計290個,已基本覆蓋全國各個省市自治區(qū):2013年1月,公布第一批試點城市90個,后增補9個;2013年8月,第二批試點城市103個;2015年4月,第三批試點城市84個,擴大范圍試點13個,專項試點41個。另外,加之各地政府工作報告和“十三五”規(guī)劃的補充,截至2018年初,我國95%的副省級城市、83%的地級城市,總計超過500個城市均在規(guī)劃或正在建設智慧城市,而全球已啟動或在建的智慧城市數(shù)量也就1000多個。
智慧城市由很多子單元構(gòu)成,因規(guī)模和功能的差異而形成不同落地形態(tài),大致可分為智慧社區(qū)、智慧小鎮(zhèn)、智慧園區(qū)、智慧城市。
智慧社區(qū)是面向城市社區(qū)的一個新的模式,涵蓋了社區(qū)中智能樓宇、智能家居、路網(wǎng)監(jiān)控、醫(yī)療健康與數(shù)字生活等諸多領域。在很多場景下,智慧社區(qū)方案會延伸至居民家庭和個人生活中。
目前智慧社區(qū)參與方包括地產(chǎn)、物業(yè)、第三方平臺、服務供應商等群體,由于是接近家庭生活的“最后一百米”,智慧社區(qū)各類參與者之間會形成利益博弈,加上帶給社區(qū)居民較好體驗的應用產(chǎn)品不足,智慧社區(qū)在很多時候只是作為宣傳亮點和賣點,并未形成大規(guī)模落地的基礎。未來智慧社區(qū)建設運營的推進需要能夠協(xié)調(diào)各方利益的模式,并開發(fā)大量基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的應用和產(chǎn)品。
智慧小鎮(zhèn)則是智慧城市的“最后一公里”,國內(nèi)智慧小鎮(zhèn)建設如火如荼,其中以智能交通、智能公用事業(yè)和綜合產(chǎn)業(yè)為特色的一批智能小鎮(zhèn)已初露頭角。總體來看,國內(nèi)大部分落地的智慧小鎮(zhèn)仍以基礎設施建設、產(chǎn)業(yè)聚集和部分垂直應用落地為主的階段,數(shù)據(jù)流動以互聯(lián)網(wǎng)和人與人互動的數(shù)據(jù)為主,很少已部署落地城市級統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)平臺,打通各個垂直壁壘,將各類政務、產(chǎn)業(yè)、民生的物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)在一個平臺上進行分析應用。
智慧園區(qū)是園區(qū)信息化基礎上的2.0,是智慧城市的重要表現(xiàn)形態(tài)。智慧園區(qū)建設的重點在于“智能”,通過信息技術和各類資源的整合,將“智能”滲透到園區(qū)建設與運營的每個細節(jié),加強園區(qū)業(yè)務、服務和管理能力,創(chuàng)新組織架構(gòu),為園區(qū)鑄就一套超強的軟實力。
智慧園區(qū)一般建設園區(qū)級的運營平臺,該平臺需覆蓋多個領域,運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術,整合園區(qū)安防、消防、通訊網(wǎng)絡、信息發(fā)布、管網(wǎng)設備能源監(jiān)控、停車管理、自動化辦公等來實現(xiàn)信息交互、信息共享、參數(shù)關聯(lián)、聯(lián)動互動、獨立共生。
智慧城市則是包含了各方面功能平臺的綜合呈現(xiàn),包括城市中所有政務、產(chǎn)業(yè)、民生等方方面面。從過去經(jīng)驗可以看出,智慧城市的建設一開始并不一定是大而全的模式,尤其是目前更加強調(diào)市場化、商業(yè)模式和持續(xù)運營。
實際上,通過落地智能社區(qū)、智能園區(qū)、智能小鎮(zhèn)這些小范圍的形式,從小處著手,在這些落地形態(tài)運營成熟基礎上可進行規(guī)模化復制,當各類形態(tài)規(guī)?;瘡椭频揭欢A段,通過打通各類智能社區(qū)、智能園區(qū)、智能小鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)和功能,逐漸形成一個大而全的智慧城市落地形態(tài)。
智慧城市發(fā)展的壁壘與挑戰(zhàn)
雖然國內(nèi)智慧城市建設的數(shù)量很多,且具有一些亮點,但這種“樣板”和大規(guī)模改變城市運營管理還沒有形成直接關系,這之間存在不少壁壘。近年來,我國智慧城市的建設遇到的困難是綜合性的,比如,雖有政府大力引導、市場積極參與,但頂層設計脆弱、落地難,盈利模式不清晰;城市基礎設施投入力度大,但信息基礎設施方面重視硬件建設、忽視市場需求、面向應用開放程度不夠;城市感知與數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)建設進步明顯,但數(shù)據(jù)共享困難,因部門條塊分割問題而出現(xiàn)門檻更高、接口難的巨型信息孤島,重復建設、資源浪費現(xiàn)象嚴重等方面。
智慧城市發(fā)展的壁壘和挑戰(zhàn)會長期存在,比如標準體系、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、商業(yè)模式。在早期建設階段,“大而全”的建設模式并不適合,通過一些小范圍落地并深度應用起來的“小而美”的項目更加務實,在成熟運行基礎上逐漸擴展到整個城市。
標準體系方面,即使是小范圍的項目,也會涉及到對政務、公共管理、生產(chǎn)、生活各方面數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析以及復合場景的融合,目前不同領域在端到云連接協(xié)議、通信組網(wǎng)、數(shù)據(jù)模型屬性、端到端安全、測試等各個環(huán)節(jié)的標準并不統(tǒng)一,形成具體項目落地中的一大壁壘。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面,物聯(lián)網(wǎng)涉及面廣,單個主體無法完成整體解決方案的提供,基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市比互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)更加強調(diào)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。當前物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市落地過程中信息不對稱仍然比較明顯,產(chǎn)業(yè)鏈供求雙方?jīng)]有高效對接渠道,也沒有形成豐富的開發(fā)者群體,使得大量具體應用落地難度較大。
商業(yè)模式方面,國內(nèi)外已實踐過多種智慧城市的商業(yè)模式,但偏重于投資和運營中如何分工、成本承擔模式,對于參與各方獲得收益的探索仍不清晰。實際上,智慧城市的建設和運營需要具備一定的盈利能力,讓參與各方有持續(xù)的回報,這方面需要探索豐富的服務和個性化體驗,以及從智慧城市中的各類數(shù)據(jù)中形成收益和增長點,釋放數(shù)據(jù)價值。
智慧城市建設的未來趨勢
智慧城市建設是一項長期項目,采用信息通信技術和其他技術,改進生活質(zhì)量、城市運行與服務效率和競爭力,同時保證滿足目前和未來對經(jīng)濟社會環(huán)境和文化等方面的需要。未來,智慧城市建設將會從基礎條件、推進方式、基礎設施、標準生態(tài)、商業(yè)模式、用戶體驗等方面取得新的突破。
基礎條件不斷優(yōu)化:首先我們可以參考國外智慧城市建設過程中形成首席信息官制、“一把手工程”等先進制度,通過設立專門的部門來科學統(tǒng)籌管理城市建設,負責總體規(guī)劃、標準、政策等的制定。從頂層設計到具體標準形成相應的政策和制度。而作為智慧城市運作的核心基礎,未來一切場景都是基于數(shù)據(jù)實現(xiàn)的,而數(shù)據(jù)的開放與互通將會是基礎中的基礎。
核心技術方面,支撐智慧城市落地的大量物聯(lián)網(wǎng)技術已實現(xiàn)突破,使得以前無法實現(xiàn)的應用有了落地可能性。便捷安全的連接技術、無處不在的協(xié)同計算以及強大的人工智能能力在近年來都獲得了突破性進展,比如低功耗廣域網(wǎng)絡(LPWAN)補齊了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層的短板,云計算、邊緣計算等技術的逐漸成熟,人工智能等取得了重大突破。
推進節(jié)奏循序漸進:經(jīng)過過去多年的實踐表明,智慧城市“大躍進”式推進節(jié)奏并不符合其發(fā)展規(guī)律,當前參與各方都站在理性的角度上,根據(jù)本地特征,小處著手進行循序漸進的推動。首先,小處著手,從“小而美”開始落地,由于利益博弈、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、商業(yè)模式、業(yè)務體驗等因素,各參與方一致認為推進節(jié)奏一般可以從小范圍開始,可以理性的選擇符合要求的商業(yè)模式。
其次,由于各個城市的基礎差異較大,智慧城市建設運營不是一個可快速復制的過程,而應該采用因地制宜的理念,綜合考量城市所處的政治、經(jīng)濟、技術等因素,進而規(guī)劃城市智能化建設方案與路線。
比如,在鴻山小鎮(zhèn)的落地中,考慮到無錫本地擁有涵蓋物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的大量企業(yè),加上當?shù)匚锫?lián)網(wǎng)基礎設施布局較為良好,因此平臺廠商和當?shù)卣焖賹崿F(xiàn)合作,落地中打通了各領域壁壘,實現(xiàn)數(shù)十個智能應用上線。而如果本地不具備相應的條件,則需要其他合作模式。
基礎設施智能化:專用于物聯(lián)網(wǎng)的廣域網(wǎng)絡和城市綜合平臺構(gòu)成基于物聯(lián)網(wǎng)智慧城市的主要基礎設施,目前這兩個領域已呈現(xiàn)出明顯的特征。
物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡互補性明顯,低功耗廣域網(wǎng)絡(LPWAN)已成為智慧城市中網(wǎng)絡基礎設施,這一網(wǎng)絡技術專門用于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸,以NB-IoT為代表的授權(quán)頻譜網(wǎng)絡和以LoRa為代表的非授權(quán)頻譜網(wǎng)絡將在網(wǎng)絡層形成互補的關系。
此外,智慧城市平臺需要強大的計算能力支撐,一方面,各類智慧城市平臺雖然目前承載的內(nèi)容有限,但隨著接入設備和承載應用不斷增多,需要平臺具備快速擴展的彈性功能、強大的大數(shù)據(jù)分析、人工智能能力等;另一方面,長時間的運營經(jīng)驗,保障云平臺的高度可靠性、安全性,面對智慧城市平臺的選擇,云計算能力應該成為城市管理者、集成商和運營者首要考慮的因素。
標準生態(tài)深度參與:互聯(lián)互通不足和利益博弈對傳統(tǒng)智慧城市建設運營過程中各利益方深度參與形成一定障礙,而當前智慧城市推進中在技術標準和產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設中已提到新的高度,促進各方深度參與。
市場化手段推動事實標準的落地,國家層面智慧城市建設標準提供了一個框架,而智慧城市落地過程中的互聯(lián)互通、打破壁壘還是需要發(fā)揮市場化手段,形成更多主體參與和認可的事實標準。
目前,智慧城市落地中遇到一些直接標準化的壁壘,各類終端和傳感器到云端連接的各類協(xié)議不統(tǒng)一、不同行業(yè)應用領域數(shù)據(jù)屬性不同、缺少端到端的安全標準、各類硬件測試認證標準不一等。這些并不是一套通用的標準體系可以解決的,而且是在具體落地應用中逐漸發(fā)現(xiàn)和揭示出來,因此以智慧城市建設主要參與方共同組織的標準化機構(gòu)就很有必要。此外,由于參與方眾多,智慧城市產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設首先要降低各種信息的不對稱,增加開發(fā)者群體的生態(tài)建設。
商業(yè)模式多樣化:目前國內(nèi)外主流的商業(yè)模式仍然呈現(xiàn)政府獨資、政府投資企業(yè)運營、政府企業(yè)合資、企業(yè)獨資、PPP模式五種,不過,近年來的實踐中基于這些商業(yè)模式衍生出一些新的特點,市場化的重要性得到提高,而且隨著物聯(lián)網(wǎng)的采用,數(shù)據(jù)價值在商業(yè)模式中的作用開始顯現(xiàn)出來。
智慧城市未來的商業(yè)模式一定會注重可持續(xù)運營,可持續(xù)運營的前提是參與運營的各利益相關者可以獲得可持續(xù)收益。而隨著落地的推進,數(shù)據(jù)采集的廣度、深度提升,智慧城市平臺存儲、計算、挖掘海量數(shù)據(jù),形成意想不到的產(chǎn)出??梢灶A計,數(shù)據(jù)帶來的價值會形成新的商業(yè)模式,或許會顛覆目前幾種成熟的商業(yè)模式。
用戶體驗人性化:在智慧城市設計、建設、運營過程中應該增加用戶的參與程度,從用戶的需求出發(fā),到需求中去。這一點,美國、歐洲、新加坡、日本等國的做法就有可取之處,他們在城市建設過程中非常注重用戶的參與度,這也是我們應該學習之處。(原標題:中國智慧城市數(shù)量竟已超過全世界的50%,萬億級市場令人垂涎)