[ 導讀 ] 未來我們將生活在一座座智慧而又聰明的城市里，基于智慧的基礎設施，城市里的各個關鍵系統和參與者進行和諧高效地協作，達成城市運行的最佳狀態。

未來我們將生活在一座座智慧而又聰明的城市里，基于智慧的基礎設施，城市里的各個關鍵系統和參與者進行和諧高效地協作，達成城市運行的最佳狀態。

本刊記者 吳倩

城市進化史

我們生活在城市里，是我們為城市帶來了無盡的生機和發展的活力，如果沒有我們，城市只不過是一片鋼鐵森林，毫無生氣。我們大多數人的生活是忙碌、焦急而低效的，我們渴望更加便捷的生活，因此我們不斷地推動城市發生變革。

從根本上說，城市的出現和發展直接反映了人類的發展進程。我們的老祖先沒有生活在城市里。他們居無定所，漁獵而食，為抵抗體型龐大的兇猛動物聯合起來而逐漸強大，后來獵物豐富了，需要貯存，我們的祖先才開始了定居生活。伴隨交換行為和工商業的發展，城市崛起，城市文明開始傳播。工業革命之后，城市獲得了前所未有的發展。

進入現代社會，隨著人口數量的不斷增長，我們的城市變得越來越大，也越來越擁擠。過去的100多年，全球經歷了史無前例的城市化進程。1900年，全球僅13％的人口居住在城市，當時百萬級人口的城市僅12個；20世紀中葉，全球30％人口居住在城市，百萬級人口城市數量增至83個。2007年，城市人口第一次占到總人口數量的一半以上。現在，百萬級人口城市已超過400個，其中20個都市圈人口超過1000萬。

據預測，到2050年，全球將有超過70％的人口生活在城市，這意味著每一年地球上都會增加7個紐約。亞洲城市化尤為迅猛，在印度，每分鐘有30個人進入城市。到2030年將有11億亞洲人進入城市。

城市是一個由眾多系統組成的系統，人們在這樣的系統中工作生活。在城市中能源、金融、醫療、交通、教育、公共安全、政府等不同的系統每天都在運行。由于歷史問題，大多數城市在建設之前缺乏充分的設計，因此人口膨脹、飲水衛生、食品安全、醫療和教育、環境污染和交通擁擠等問題都在嚴重制約著城市的發展。城市的規模在擴張，人們的生活質量卻在降低。交通堵塞會耗費掉GDP的1%-3%，60%的二氧化碳排放來自于城市。在發達國家，根據一項國際經合組織的調查，1995年-2004年年間，教育成本上漲了42%。

于是城市迎來了它的又一次變革。無數人致力于解決城市的各種問題、提高人們的生活質量、保證城市可持續發展的能力，信息技術的突破將使生活在未來智慧城市的居民生活變得非常便捷。

隨著城市變革的深入，我們可以假想未來的城市形態。未來我們將生活在一座座智慧而又聰明的城市里，在這里網絡是最基本的基礎設施，它無處不在，就像城市的神經系統[FS:PAGE]，而一個強大的數據處理中心將成為城市的“大腦”，它能夠按照規定的程序自動幫助我們思考怎樣讓我們的生活更加便捷高效。

我們姑且將這樣的城市稱為Smart City——智慧城市。它是城市的信息化和一體化管理，是全球信息化高速發展的典型縮影，是信息基礎設施和實體基礎設施的高效結合，利用網絡技術和IT技術實現的城市智能化。我們通常所說的數字城市、無線城市都可以納入Smart City的范疇。它的運作形態是：遍布各處的傳感器和智能設備組成“物聯網”，對城市運行的核心系統進行測量、監控和分析，隨時隨地進行全面感測；“物聯網”與互聯網系統完全連接和融合，將數據整合為城市核心系統的運行全圖，提供智慧的基礎設施；基于智慧的基礎設施，城市里的各個關鍵系統和參與者進行和諧高效地協作，達成城市運行的最佳狀態。

我們可以設想Smart City的重點領域將包括智慧的基礎設施、智慧政府以及智慧的公共服務等。智慧的基礎設施包括智慧的信息通訊系統、智慧的交通運輸系統、智慧的能源供應和管理系統以及智慧的環保系統等；智慧政府架構在電子政務公共服務體系之上，全面覆蓋街道、社區和鄉村；智慧的公共服務則涵蓋了智慧醫療系統、智慧教育系統、智慧社保系統、智慧生態系統和智慧安防系統等。屆時，城市將充分借助物聯網和傳感網連接方方面面。而這其中最根本的一點，是以“城市居民”為中心，利用先進的信息技術隨時隨地感知、捕獲、傳遞和處理信息，以信息化來服務大眾，進而創造安全、便捷、高效、環保的人類生存環境。

智慧城的星星之火

Smart City是全球信息化高速發展的必然趨勢，在一些地區，智慧城市的“星星之火”已經初見雛形并開始為居民服務。據不完全統計，全球已啟動或在建的Smart City已達一千多個，未來還會以每年近20%的復合增長率增長，新加坡的“智慧國”計劃，德國的T-CITY等都是其中的典型代表。從這些城市中我們可以窺見未來智慧城市的身影，一“觸”即達的便利生活將借助智慧政府、智慧的基礎設施以及智慧的公共服務得以迅速實現。

新加坡的電子政府公共服務架構(Public Service Infrastructure)已經可以提供超過800項政府服務，真正建成了高度整合的全天候電子政府服務窗口；其網絡建設現有130萬用戶，其中35%的用戶每周平均用網超過3.6小時，迄今為止，網速達1千兆/秒的新一代全國寬帶網絡已覆蓋新加坡35%的房屋和建筑，并將于2012年實現95%；作為有線寬帶的補充，“無線@新加坡”項目通過7500多個熱點提供速度高達[FS:PAGE]1Mbps的無線Wi-Fi上網服務，相當于每平方公里就有10個公共熱點，2009年6月，新加坡政府宣布將其免費服務期延長至2013年3月31日。

在德國南部小城Friedrichshafen則正在進行一場名為T-CITY的實驗，在這次5年期的Living Lab大型實驗計劃中，德國電信投入了8000萬歐元。三年過去了，這個城市的居民已經為我們呈現了智慧城市的生活樣貌：想游湖，按一下手機就可以買到船票；在博登湖上如果有事情想呼救，按一下手機發出求救信號，GPS定位將使水上警察5分鐘內到你身邊；城市里隨處可見多媒體信息站，你可以免費上網、打電話、視頻聯機、收發E-mail、發短信息……在這里我們的手提電腦將無用武之地了。大多數家庭里都安裝了All-in-one 的“智慧電表”，它結合了水表、電表、燃氣表和太陽能電力表，可以說是一“表”通吃的典范。通過智能系統，用戶所用水、電、燃氣和太陽能的信息都會被登錄在家庭網絡平臺上，這樣大家就知道自己家的能源都用在了哪些地方，哪些是被浪費的，從而實現能源的節約。這個計劃使社區居民節約了4-20%的電力，同時居民還能因節約能源而得到獎勵。

馬耳他國家電力和水設施機構與 IBM 合作建立的世界上第一個全國性的智能網絡和完整的電力水力系統也可以達到與“智慧電表”相同的作用。該系統可檢出漏水和電力損失現象，幫助設施機構在網絡中制定更加智能的投資計劃。25萬個交互式儀表將實時監測電力使用，設定可變速率，水電耗費較少的客戶將得到獎勵。數千個智能傳感器可以收集并分析數據，幫助降低成本、減少耗費和溫室氣體的排放。

除了政務和基礎設施，建筑也是智慧的，能夠“自動”降低能耗、實現節能減排。2008年6月，東京二氧化碳排放量最大的地方——東京大學開始實施“綠色東京大學計劃”。以東京大學工程院2號樓信息網絡為樣板試驗平臺，通過利用傳感器等先進的元器件及互聯網平臺，將建筑內的空調、照明、電源、監控、安全設施等子系統聯網，形成兼容性系統綜合數據并進行智能分析，對電能控制和消耗進行動態配置和管理：當學生進入研究室時，其所經過的照明系統和其獨享的空調設施會及時開啟，而當其離開系統則會立即關閉。此舉極大地減少了電能消耗。相同的裝置地出現在北京奧運會場里，松下電器在北京奧林匹克公園的主要體育場內安裝了IPv6照明控制系統，對奧運主場館區域的1.8萬盞照明燈進行有效控制和檢測，直接降低了10%的電能消耗。

智慧的銀行也在智能化的推動下初見端倪。流計算軟件、深度計算可視化和高級分[FS:PAGE]析學可以將數字的海洋轉變成可實際操作的智慧，貨幣很少再需實際轉手，只有少量交易使用現金。實際上，硬通貨僅占美國貨幣供應量的 11%，其余的“貨幣”則以數字方式產生于付薪水的支票，由此流向銀行、零售商，然后貫穿零售商的整個供應鏈，最終存入另一家企業的帳戶中……

此外還有智慧的醫療、智慧的教育、智慧的安防……與城市居民息息相關的每一個方面都充滿了智慧。其實我們提到的這種種智慧系統都只不過是Smart City當中很微不足道的一些部分，它們的協調、配合與統一運作才構成了完整的智慧城市。可是這樣的一個Smart City，它又該怎樣開展運作呢？

誰來驅動智慧城？

商業模式驅動力。Smart City的主要參與方是最終用戶、開發商、運營商和電信管制機構，因此，其商業模式實質上也就是開發商、運營商和管制機構之間的利益博弈。開發商和運營商的最終目標是為了獲取利潤，而管制機構則需保持兩者之間的平衡，既要促進消費者利益最大化，又要讓運營商有利可圖，同時避免重復建設。在歐洲，運營商共享網絡給第三方的模式獲得了普遍的應用。

對于通信運營商來說，國家寬帶戰略將對其形成巨大挑戰。新加坡政府計劃要在全國范圍內鋪設一張最高連接速度可達1Gbps的全國性超高速光纖到戶（FTTH）網絡——下一代全國寬帶網絡（NBN），新加坡政府將為其提供高達10億新元的資金。

這樣一個主要由國家投資的項目，其價值鏈有著全新的模式：最基礎的是無源基礎設施建筑商NetCo,負責建設暗光纖；之上是有源設備的運營商OpCo，負責運營網絡，點亮光纖；OpCo之上是零售服務提供商RSP，負責開發新的應用和服務，直接面向消費者和企業用戶。這種模式使價值鏈各層完全分開，將避免自然壟斷和不公平競爭，但勢必對電信行業傳統的垂直整合運營模式形成巨大沖擊。在這個新的網絡體系中，電信運營商可以抓住機會，根據自身優勢擁有股權，提供管道并憑借豐富的用戶資源和運營通信、互聯網等服務的經驗成為大型的服務提供商。隨著越來越多的政府把寬帶提上國家戰略的高度，運營商應該對自己未來的定位作出判斷以規避風險，把握新的機會。

由于電信管制的趨勢是越來越開放的，所以未來在Smart City中開發商可以選擇運營商建設網絡，所有合法業務提供商都可以在該區域通過此網絡提供業務。目前受金融危機沖擊，開發商自己建設網絡的熱情降低了很多，他們更傾向于與運營商合作，由運營商來建設和運維網絡。

技術驅動力。Smart City有一個共同的基因即基于FTTx光纖承載[FS:PAGE]的ICT融合網絡，須具備融合、超帶寬、環保、運營級等特征。在技術上，目前Smart City建設者的主流選擇是GPON(Gigabit-Capable PON)——寬帶無源光綜合接入標準。作為新時代的標桿，綠色和環保是智慧城市的突出特點，GPON因為使用無源分光器，可多個用戶共享一個GPON端口，不僅降低了企業的固定資產投入，更節約了能耗，降低了運營成本。技術方面GPON有天然的優勢，它支持TDM/ATM/IP并且集這些傳統業務接口和以太網接口于一身；另外Smart City的接入網需要承載終端用戶的所有業務，GOPN可以根據不同的業務選擇不同的承載模式，同時它可以根據不同的業務需求靈活分配帶寬。

對于企業用戶的統一通信（UC），IMS-based的Hosting Centrex是Smart City建設者為多個企業提供的Hosted PBX業務解決方案。在業務上，IMS提供符合TISPAN和3GPP標準的開放的接口，不僅易于部署新業務，而且向第三方開放，大大縮短了業務面市的時間。在接入上，IMS已經被WiMAX等各種標準組織接納為共同的核心網。此外IMS還可以隨用戶數增長線性平滑擴容，支持從幾千用戶到幾千萬用戶，不僅保護投資，而且實施方便。建設Smart City，IMS-based Centrex在運營級和融合性上都占有極大的優勢。

政府驅動力。在中國平均每年有1%的人口遷往城市。2012年，中國將有50%的人口生活在城市，并且這一進程還會持續20~25年，到2040年，我國城市化水平將達到80％。未來中國城市功能、城市關聯和城市建設都將進入一個新的時期。

建設智慧城市有賴于我們的政府進行大量的資金投入。建設信息通信設施離不開大量的投資，這些投資有可能在未來較長的一段時間內才能收回，城市則會在經濟價值、城市品牌價值和社會價值等方面給予我們回報。

以新加坡政府為例，僅2008年在新的信息通信項目和開發商就投入約16億新元（約80億人民幣），到目前為止，總投資額已經超過40億新元，主要用于建立超高速、廣覆蓋、智能化、安全可靠的資訊通信基礎設施以及發展從業人員的資訊通信技能。今天，信息通信每年為新加坡貢獻約6%的國民生產總值，并與經濟同步穩健增長。

同時，政府身體力行推動電子政務公共服務體系至關重要。傳統城市和政府是按業務、管理職責分別設定的，各個部門各司其職。在新一代城市政府向服務轉型的過程中，都用“E-government”作為首要目標。目前在我國雖然推行了電子政務，但是范圍和層次有限，很多事務都需要人們到現場才能辦理。在信息通信設施普及的同時，電子政務將在我國得到進一步推廣[FS:PAGE]。屆時電子政務公共服務體系將以公民和企業為對象、以互聯網為基礎，采用多種技術手段將電子政務延伸到街道、社區和鄉村，形成全面覆蓋、高效靈敏的社會管理信息網絡，城市政府運行、服務和管理將會更加高效。

智慧城市在世界各地已初見端倪，每一個城市都在實體基礎設施的基礎上或多或少地進行著信息基礎設施建設，利用網絡和IT技術實現的城市智能化將使我們的城市更加開放和具有創新性。最重要的是，城市發生真正變革的條件已經具備，我們將在通往智慧城市的道路上執著前行！

 未來我們將生活在一座座智慧而又聰明的城市里，基于智慧的基礎設施，城市里的各個關鍵系統和參與者進行和諧高效地協作，達成城市運行的最佳狀態。

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