智慧城市的内涵

1智慧城市的内涵

智慧城市的内涵2智慧城市与智能城市/数字城市/无线城市无线城市数字城市智能城市

intelligentcity智慧城市

SmartCity无线设施是数字城市设施的关键组成，但无线城市仅仅是数字城市的第一步，

数字城市可能要求比电信网络有更多的有线宽带设施。

（）数字城市（还被称为智慧社区、信息城市、电子城市等）指的是基于开放的产业标准组合宽带通信设施、灵活的面向计算的设施和创新的服务来连接社区以满足政府和它的雇员、市民及企业的需要。（）数字城市提供可交互的、基于互联网的政府服务，这些服务使能泛在连接性以实现政府内跨部门和雇员及外部到市民和企业的关键的政府流程的转型。智能城市被定义为城市的虚拟重构或称为虚拟城市、智能环境、创新与ICT共存的地区、多层的区域创新系统。智慧城市的概念与数字城市或智能城市相同的是聚焦在ICT设施的作用，但智慧城市更多的还关注人力资源/教育、社会、有关的资源及环境作为城镇化发展的重要驱动力的影响方面。

（）3智慧城市的定义使用智能计算技术使得城市的关键基础设施的组成和服务（包括城市管理、教育、保健、公共安全、房地产、交通运输和公共事务）更智能、互联和有效

。

（见Forrester对SmartCity的定义）对人力与社会资源和传统（交通运输）及现代（信息通信技术）设施的投资，促进可持续经济发展和高质量生活，同时通过提供参与治理的机会实现对自然资源聪明的管理，这时一个城市就被称为智慧城市。

（见Wikipedia的定义，）智慧城市是城镇化进程的下一阶段，是城市信息化的新高度,智能服务是其重要标志，物联网是其包括但不限于的应有之意4在城市的发展过程中，利用信息通信技术来感知，分析，整合，并智能地响应在其管辖范围内市民关于环境、安全、城市服务、民生、及当地产业的活动及需求。从而创造一个更好的城市来生活，工作，休息及娱乐。智慧的城市所具有的要素可测量的,可监控的以及可分析的–通过分析服务于个人,企业及政府的系统所产生的数据流,提供新的洞察力和机会,提高效率;整合的--对于所有的城市系统有完整的规划,整体的、综合的管理，城市间可以轻松地共享信息以及成功经验；创新的--应用新的科技及技术提高效率；协作的--市机关，企业，教育机构和个人共同创造城市的构想蓝图及实施方案，提高生活质量。智慧城市的要素5欧盟的智慧城市评价标准智慧经济智慧移动性智慧环境智慧人民智慧生活智慧治理竞争力社会与人力资本参与交通与ICT自然资源生活质量创新精神；创业；贸易；劳动生产率；劳动力市场；国际嵌入性；转型能力文化程度；对终生学习的喜爱；社会与民族；灵活性；创造性；开放性；参与性参与决策；公共与社会服务；透明治理；政策与前景本地的可达性；国内（国际）可达性；ICT设施可用性；可持续的创新和安全交通运输系统自然条件的吸引力；污染；环境保护；可持续资源管理文化便利；保健条件；个人安全；住房质量；教育便利

；对旅游者的吸引力

；社会凝聚力6欧洲中等城市的智慧城市评价指标特征要素指标智慧产业创新精神R&D/GDP、知识密集产业雇员占比、人均专利申请量企业家精神自主创业率、新企业注册数产业形象企业总部数生产率GDP/劳动者人数劳动市场兼职雇佣占比国际化程度上市企业总部、航班客货量智慧头脑科教水平研究机构数、国民教育水平终生教育终生教育与语言课程参与度社会多元化外国人占比、海外出生国民占比灵活性跳槽接受度开放性选举参与度、移民友好环境创意创意产业劳动者占比公群众参性选举参与度、志愿活动参与度智慧政府决策参与性人均市民代表数、政治活动参与度社会服务人均市政支出、学校质量满意度治理透明度政府机构透明满意度、反腐满意度特征要素指标智慧基础本地交通连接人均公交网络、公交满意度国内外交通国际交通连接性ICT基础家庭平均电脑数、宽带覆盖率可持续交通绿色出行、交通安全性、新能源车智慧环境自然环境阳光小时、绿地占比污染光化学烟雾、PM2.5环保环保的个人参与资源管理用水效率、用电效率智慧生活文化设施影院、剧院上座率、博物馆参观率健康状况人均寿命、人均医生和病床数个人安全犯罪率、暴力死亡率、安全感居住质量最低标准住房占比、人均住房面积教育设施人均学生数、教育覆盖满意度旅游魅力旅游景点、人均年旅游宿泊数社会和谐贫困率来源：野村综研（上海）咨询有限公司7ResidentResidente-AdministrationAlternativeenergiesBaselineconditionsforcompetitivenessUrbanservicese-participationEnvironmentalcontrolDigitalcitizenDeliverynetworks智能移动性智能市民

与治理智能社区

与服务智能生活感知和信息

收集系统通信网络综合管理中心

与系统BusinessesPersonsDigitalbusinessPublictransportationTransitmanagement智能环境ResidentCompetitivenessSmartEconomyAdministrationResidentsSocialservicesHealthSecurityandemergenciesBusinessesandentrepreneurship技术层面智能城市的支撑技术与覆盖领域覆盖领域8主要发达国家和地区的物联网应用状况及特点

美国借助技术优势成为物联网应用最广泛的国家美国是RFID第一大应用国，应用案例占全球59%。美国是全球在“智能电网”领域投入最多、举措最鲜明的国家。未来3年以内将为美国家庭安装4000万个智能电表欧盟通过统一行动计划推动物联网应用欧洲各国普遍建立了交通管理与信息服务系统,建设了速度告警系统和基础设施使用付费系统，开发了路侧紧急呼叫系统日本物联网应用创新独树一帜日本已经形成了全球规模最大的手机支付应用。“i-Japan战略2015”包括具有“不撞车”功能的下一代ITS项目；智能城镇项目；绿色ICT项目等韩国结合本国强势以先导应用带动物联网产业U-City、U-Home和汽车通信平台/基于位置的服务等作为先导应用9国外智慧城市计划2006年4月阿联酋计划2016年马斯达尔城将成为全球首个无碳无废物的可持续城市2006

年新加坡启动

“智慧国2015计划”首尔、釜山、仁川等6个地区已成为u-city示范区2009年，日本政府紧急出台“数字日本创新计划”。2010年正式启动横滨市、丰田市、京都市和北九州市等四个地区的试点项目阿姆斯特丹在2000年启动智能城市建设，2007年成立智能工作中心。德国制定了e-欧洲宽带战略i2010

“CitywithaBrain”是葡萄牙的智能城市项目，通过传感器来监测城市内的能源使用情况，预计于2015年完成迪比克市在2009年9月17日与IBM共同宣布，将建设美国第一个“智慧地球”城市2010年10月8日，澳大利亚政府开发“SmartGrid，SmartCity”示范工程10国外智慧城市案例项目MasderArabianrantaCyberjayaOrestad广桥新城MediaCityDigitalMile青森阿姆斯特丹冈山国家阿联酋芬兰马来西亚丹麦韩国英国西班牙日本荷兰日本面积（km²）6.40.8528.80.453.410.821.196072197112人口（万）5～101.242613776195智慧城市建设重点低碳设计中心多媒体产业Living实验室高科技绿色多媒体产业无线互动社区商业街信息化低碳智能交通11ICF(智慧社区论坛）年度评审年度TOP1TOP71999新加坡：全民高速互联网连接2000美佐治亚州LaGrange:CATV网建设2001纽约：数字经济建设2002首尔：全球宽带领先城市加拿大Calgary、印度Bangalore、美佛罗里达高新区、LaGrange、新加坡、英Sunderland2004英Glasgow:重工业转型服务业美Spokane、英Sunderland、台北、澳Victoria、加WesternValley、日Yokosuka2005日三鹰市：CATV提供宽带ISP服务法Moulineaux、巴西Pirai、新加坡、英Sunderland、天津、加Toronto2006台北：有线和无线上网率高美Cleveland、首尔、日Ichikawa、英Manchester、天津、加Waterloo2007加Waterloo:高科技和高就业英Dundee、法Moulineaux、加Ontario、英Sunderland、爱沙尼亚Talinn、加Waterloo2008首尔江南区：社会信息化英Dundee、加Fredricton、美Northeast、爱沙尼亚Tallinn、美Westcheter、Winston-Salem2009Stockholm:智能交通英Bristol、荷Eindhoven、加Fredericton、法Moulineaux、加NewBrunnick、爱沙尼亚Tallinn2010韩Sunwon:高技术中小企业英Arlington、美Dublin、英Dundee、荷Eindhoven、加Ottawa、爱沙尼亚Tallinn2011美Chatanujia：重工业转型美Dublin、荷Eindhoven、法Moulineaux、美河滨市、加Sitelafut、Windsor-Essex12中国智慧城市建设状况城市文件主要内容目标北京《智能北京行动纲要》人口基础数据库的建设和应用；电子政务和公共服务平台建设；新一代城市智能交通系统；网格化管理服务和社会治安防控体系；推动信息化和工业化深度融合；加强信息通信高速网络和枢纽建设，加快推进“三网融合”，完善信息安全保障体系；推动物联网应用实践（在公共服务、交通管理、卫生医疗、农业生产等领域的应用试点）。“十二五”实现城市智能运转、企业智能运营、生活智能便捷、政府智能服务上海《上海市第十二个五年规划纲要》重点应用工程：智能交通工程、智能电网工程、智能水网工程；实施“云海计划”，打造云计算产业链。“十二五”实现建设以数字化、网络化、智能化为主要特征的“智慧城市”天津天津市委九届八次全会关于十二五规划建议重点发展“六云”产业（计算、感知、存储、方案、安全、灾备）和“三云”应用（政府云、行业云、公共云）；物联网应用四领域：基础设施安全监控、质量安全监管、节能减排和水气电网安全监控。2020年实现全面推进医疗保健智能化、教育培训智能化、科技创新服务智能化、智能家庭和智能社区建设13中国智慧城市建设状况城市文件主要内容目标重庆

重庆经信委规划总投资达500亿元以上，建设包括100个离岸数据处理机房、130个在岸数据处理机房等的两江国际云计算中心。以“龙芯”芯片为基础的在岸云计算产业基地“十二五”初步建立云端智能城市，在8大领域应用（工业、交通、电网、物流、农业、医疗）实现突破。广州《关于实施智慧广州战略建设国家中心城市的意见》抓好“5+1”工程（城市海量信息资源库、社会保障市民卡、市民个人主页、公共支撑平台、天河智慧城和人才工程），无线宽带网络在广州深度覆盖；“天云计划”－－重点实施电子政务、医卫、文教、城管包括智能交通等应用示范试点2020年智慧广州体系基本形成构建世界级的云计算产业基地，率先把广州建设成具有国际影响力的亚太“智慧城市”。武汉《武汉市第十二个五年规划纲要》2011年年初武汉市启动的预算1000万元、面向全球公开招标“智慧城市顶层设计”

实施智能交通、智能电网、智能安防设施、智能环境监测、数字化医疗等物联网示范工程，实现车联网全覆盖。2020年全面推进医疗保健智能化、教育培训智能化、科技创新服务智能化、智能家庭和智能社区建设南京《南京市“十二五”智慧城市建设规划》实施政务数据中心、市民卡、车辆智能卡、无线宽带行业专网、智慧医疗、智能交通、应急指挥等重点工程，建设一批“千亿级”智慧产业基地。“十二五”建设麒麟生态科技城、中国南京软件谷、液晶谷、射频谷、智能电网基地、智能物流基地等。14中国智慧城市建设状况城市文件主要内容目标成都《成都云计算“十二五”规划纲要》以智慧的人文提高城市居民素质，完善创新人才的机制。猪肉溯源、智能公交调度、价信通、路灯监控和水文监控等物联网应用。“十二五”构建智慧化的世界现代田园城市宁波《宁波市委市政府关于建设智慧城市的决定》十大应用体系建设（物流、制造、贸易、能源、公共服务、社会管理、交通、健康、安居、文化）；六大产业基地建设（网络数据、软件研发推广、智慧装备和产品研造、智慧服务业示范推广、智慧农业示范推广、智慧企业总部）2015年深圳四大工程（信息基础设施、三网融合试点、无线城市建设、物联网应用示范）选择了智能电网、智能交通网、食品医药安全管理等领域进行示范建设。2015年以构建智慧深圳、在国内率先迈入信息社会为目标大连通过智能家居、智能安防、智能商务、智能交通、智能政务、智能民生的建设，形成基于云计算平台、物联网、移动互联网的智慧城市系统工程。以“先进、实用、经济、可持续发展”为目标，将生态城市和智慧城市的理念同步有机结合建设大连生态科技创新城15智慧城市的服务智慧城市的服务16智慧城市的服务安全监管智慧工业智能家居智能交通数字医疗智慧农业智能电网智能环保智能建筑智慧物流17电子政务节约成本效率

与透明性增强

行政资本高的

经济增长提高市民

满意度有效和友好的公共部门增加

外资投入很好的

接入信息很好的接入

政府服务提高

生产力很好的

接入信息便于利用

政府服务利于

用户服务有利于企业有利于政府有利于市民有利于

社会/经济电子政务我国电子政务网已覆盖90％以上的市和80％以上的县。目前市政府部门门户网站上整合的部门事项共计2300余项，区县事项1.1万项。以信息共享、互联互通为重点，加快建设国际电子政务网。18电子商务2010年中国电子商务交易规模达4.8万亿元，同比增长33.5%。根据艾瑞最新统计数据显示，2011Q2中国B2B电子商务市场营收规模达到34.2亿元，同比增长41.3%，环比增长16.7%。2010年我国网络消费过万亿元，同比增48.8％，其中网购支出占一半。网购用户1.48亿，占网民32.9％，占社会消费品零售总额3.2％中国电子商务市场交易规模（万亿元）2010年中国电子商务市场分类中小企业B2B规模企业B2B网购机票酒店19编码器解码器指令/响应单元逻辑寄存器标签驱动和映射规则逻辑寄存器映射应用指令应用响应RFIDTagRFIDReaderApplicationPlatformISO/IEC18000-1–标准规范ISO/IEC18000-2-135kHz以下ISO/IEC18000-3-13.56MHzISO/IEC18000-4-2.45GHzISO/IEC18000-6-860-960MHzISO/IEC18000-7-433.92MHzHeaderGeneralManagerNumber（制造商）ObjectClass（产品类型）SerialNumber8bits28bits24bits36bitsGeneralIdentifier(GID-96)ISO15459-4RFIDTag

EPC编码1

234567

890128

>RS-232RFID(射频标签）模组RFRF模组

网络20传感器传感器、传感器节点和传感器网电源发生电源单元定位系统移动器传感器模数转换微处理器存储收发单元传感器－－敏感物理条件或化学成分并且传递与被观察的特性成比例的电信号的电子设备。传感器节点－－由传感器和可选的能够检测数据处理及联网的执行元件组成的设备ITU-TRecommendationY.2221传感器网－－包含互联的传感器节点的网络，这些节点通过有线或无线通信交换传感数据。操作系统21通过飞机、汽车、人工等方式，将大量传感器节点分布在需要监测的区域内，此时节点处于睡眠状态网关节点

传感器节点开始激活，通过无线通信，确定自身的位置，自动组织成网络，各传感器分别探测外部信息温度核辐射湿度光照位移压力图象磁场声音压强土壤成分加速度？因环境影响、能量耗尽等原因，节点容易发生故障结点能量不足时，只能输出本身的信息，而无法传递其它结点的信息节点出故障，其它节点会自动寻找别的“邻居”协助完成任务作为路由器的“邻居”节点既要输出本身的信息，还要传递其它节点的信息网关对各路信息进行过滤，把重要的信息发送给用户物理网工作原理22物联网的应用智能工业智能农业智能交通智能物流数字医疗

数字家居安全监控环境监测智能电网节能建筑23物联网在工业领域应用制造业供应链－－智能化采购、零部件库存管理、储存运输参数监测、物流跟踪；生产环境监测－－温度等环境条件监测、无线遥测地震仪、井下生产控制系统；生产过程用料与工艺优化－－生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测；设备管理－－设备操作使用记录、设备故障诊断、资产管理；产品全生命周期监测－－产品销售管理、产品交付管理、产品运输容器安全监测、管道监测、产品处置监测、产品回收再利用；环保监测－－排放监测、污染监测、能耗监测；对员工的管理－－关键情况下对员工岗位的无线跟踪24牲畜管理Luggagetag(RFID-builtin)农用化肥管理农场

管理Gatetype

antennaApparel农产品管理EmbedRFID

inequipment/devices

toenhanceinteractivity.农业信息管理Management

ofchemicalquantity/historyCheck/recordofmedicalpractice农药管理

isaRFID-installed/attachedposition(Image)农产品加工Incoming&ShippingStorage&StockTransportation/delivery农产品运输管理智能农业我国每生产1kg粮食的灌溉用水（1m³）是国外的一倍，灌溉水的利用率仅47％；农药使用量是发达国家2～4倍，利用率仅10～20％25智能电网因发电与用电量不匹配，电网利用率很低，美国也仅有55％。每年美国因电网扰动与断电损失790亿美元。智能电网使用健壮的双向通信、高级传感器和分布式计算机来改善电力交换和使用的效率，提高可靠性。以前因发电量不平稳难以接入电网的风电、太阳能等分布式能源可以用于补助主网发电。中国需要坚强的智能电网26智能电网输电变电配电用电发电“加强用能管理，发展智能电网和分布式能源，实施节能发电调度，合同能源管理、政府节能采购等行之有效的管理方式”－－2012年政府工作报告27智能交通安全：死亡3.7万人/年(美2008)

全球130万,中国上半年3.38万

碰撞580万次/年(美2008)

直接经济损失$230.6Billion(US2000data),

全球5180亿美元

效率：交通拥塞做成年度经济损失$87.2billion(US):

占GDP的1.5%到4%。

浪费4.2billion小时(相当每个旅行者7个工作日)

浪费汽油2.8billiongallons(相当于装载58个超大型油轮的装载)污染：

汽车产生22%CO2

排放28RFID检测智能交通感应线圈微波检测视频检测不停车收费系统斯德哥尔摩在18个控制点用各种传感技术，探测车辆并按时段以不同费率收费，将流量、等待时间和尾气排放分别降低20%、25%和12%。29智慧物流在物流业中物联网主要应用基于RFID的产品可追溯系统基于GPS的智能配送可视化

管理网络全自动的物流配送中心基于智能配货的的物流网络化公共信息平台使用分析和模拟软件可以

优化从原材料至成品的供

应链网络。帮助企业确定

生产设备的位置，优化采

购地点，亦能帮助制定库

存分配战略，降低成本、

减少碳排放，改善服务。中国2009年全社会物流总费用与GDP的比列为18.3%，相当于每年因物流与供应链管理不畅损失高达2.5万亿元。运输成本存储成本中远物流公司采用信息化管理成功将分销中心的数量从100减少至40，分销成本降低了23%，燃料使用量降低了25%，也将碳排放量减少了10-15%。30天线天线读写器冷藏运输货物（疫苗等）网络中央信息系统数据具有记忆功能的温度传感器智慧物流冷链物流是指对温度敏感性产品在生产、运输、销售各环节的低温环境的保证目前，我国每年约有4亿吨生鲜农产品进入流通领域，仅果蔬一类每年损失就达到1000亿元以上。我国冷藏保温车占货运汽车的比例仅0.3%。果蔬肉禽水产品发达国家冷链流通率95％100％中国冷链流通率5％（20％）15％（30％）23％（36％）（括号为2015年目标）冷藏运输率15％（30％）30％（50％）40％（65％）流通腐损率25％（15％）12％（8％）15％（10％）31在建筑物中安装2万个传感器并使用IPv6连网，节约运行能耗30％智能建筑

WiringthesensornodesTemperatureNode2469ＭＪ/㎡ｙｅａｒ1744ＭＪ/㎡ｙｅａｒ29.4%ReductionHeatA/CLightOthHiroshiESAKI,PhDUniv.ofTokyo30%美国办公用建筑物在寿命期间的电能消耗成本与建筑物初次建设成本相当。据统计，建筑能耗目前占我国一次能源消耗总量的27.8％，我国的建筑能耗是世界上同纬度国家的三倍左右。DesigncostUtilitycost(ex.,Electricity)21%Construction&designcostGeneralandAdministrationExpensesMaintenanceRepair&RenewInitialCost:32250-500m200m10-20cm/s智慧环保分布式传感器网络传感器数据的收集和处理利用采集的数据创建可视的虚拟河流3S云计算数据中心数据挖掘虚拟现实DSS专家系统态势分析SaaSTaaSDaaSIaaS33

e-Health

(电子保健）CommunityHealthLongTermCareRehabHomeCareInpatientAcuteEmergencyTraumaPre-hospitalOutpatientDiagnosticandProceduralSpecialtyCarePrimaryCareSelfCare

医疗信息化

(还包括区域卫生信息系统与远程医疗）

医院信息系统（HIS）

临床信息系统(CIS)电子病历(EHR)计算机化医嘱录入系统(CPOE）计算机临床

决策支持系统（CDSS）HIS包括门诊管理系统、住院管理系统、药品管理系统、物资管理系统、人事管理系统、财务管理系统、OA管理系统、医嘱处理系统、医生工作站系统等。医学图像存档和通信系统（PACS）ehealthTelemedicinemhealth可减少错误25％可减少错误30％可减少错误20％可减少错误15％34e-Health在产房管理上的应用在美国每年发生抱错新生婴儿23000次，相当每小时发生2.7次错误！Motherand

babymatch!35DistributeinformationprocessingSensiumSensorint