湯林云

TANG Lin-yun

（軟件與微電子學院）

（School of Software and Microelectronics, Peking University）

1 智慧城市及智慧社區(qū)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

隨著新一代互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)，云計算，人工智能等信息技術(shù)持續(xù)變革，以及智慧城市理念在全球城市建設(shè)進一步落地，全球智慧城市建設(shè)掀起新一輪發(fā)展熱潮。根據(jù)市場研究公司persistence預(yù)測，2026年全球智慧城市市場規(guī)模有望突破3.48萬億美元。諾貝爾經(jīng)濟獎獲得者斯蒂格利茨說過，中國城市化與美國高科技發(fā)展將是影響21世紀人類社會發(fā)展進程的兩件大事。

在同比例的投入中，智慧城市將更環(huán)保節(jié)約，同時建設(shè)成果更突出，在信息技術(shù)基礎(chǔ)雄厚的國家：美國、歐洲以及亞洲都發(fā)展迅速,大部分國家的智慧城市建設(shè)都處初級探索階段。中國智慧(數(shù)字)城市的理論研究和關(guān)鍵技術(shù)仍處于起步階段。分別表現(xiàn)為以完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施為保障開發(fā)應(yīng)用信息數(shù)據(jù)資源，以建立共享的機制環(huán)境。建設(shè)仍然停留在技術(shù)層面和個別領(lǐng)域，而核心技術(shù)和系統(tǒng)國產(chǎn)化程度不高，智慧城市的核心技術(shù)、系統(tǒng)一旦不可控，將會導致很大的風險，同時涉及國家信息安全問題，這也是智慧城市未來發(fā)展將面對的信息安全問題?！蹲尶茖W技術(shù)引領(lǐng)城市未來發(fā)展》中指出：“未來城市發(fā)展趨勢的一個主要特點就是‘城市的運行將具備感知和自適應(yīng)能力’?！薄案兄本笔痉豆こ蹋缓贾莸摹爸腔鄢鞘小苯ㄔO(shè)，如家智慧酒店無人智能運營，反映了智慧城市建設(shè)的又一新進程。

2 智慧城市的概念與特征

2.1 智慧城市的定義及智慧社區(qū)網(wǎng)格化的興起

從Internet網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和計算技術(shù)應(yīng)用開始，人們的生活得到了極大的改變，從生活到商務(wù)，從娛樂到工業(yè)發(fā)展，數(shù)字與信息賦予了更多的驅(qū)動力。在以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化普遍應(yīng)用為特征的新型信息化背景下，伴隨著經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)＋”和“大數(shù)據(jù)”時代的到來，社會治理環(huán)境發(fā)生了變遷，“智慧城市”“智慧社區(qū)”等一系列新概念應(yīng)運而生。網(wǎng)格化主要是基于地理分布特點，根據(jù)街道實情，以現(xiàn)有社區(qū)為基礎(chǔ)，按照規(guī)模適度人口流動及商業(yè)聚集等多方面的因素考量，把街道及社區(qū)進行網(wǎng)格化劃分及管理的新型模式，讓責任明確化，以實現(xiàn)共享同步。社區(qū)網(wǎng)格化管理是在社區(qū)建設(shè)的實踐中逐步形成的一種思路和方法。依托統(tǒng)一的城市管理以及數(shù)字化的平臺，通過加強對單元網(wǎng)格的部件和事件巡查，使政府能主動發(fā)現(xiàn)和及時處理問題。社區(qū)作為社會治理中的基礎(chǔ)部分，其作用的發(fā)揮也越來越顯著，“智慧社區(qū)”就是在這樣一個大環(huán)境下興起的全新概念。

2.2 智慧城市發(fā)展的特征

城市智慧化，社區(qū)智能化體現(xiàn)方式是感知及物聯(lián)互聯(lián)互通的自動化。IBM“智慧地球”把感應(yīng)器嵌入和裝備到實物建筑、管網(wǎng)系統(tǒng)、系統(tǒng)應(yīng)用等，通過互聯(lián)形成“物聯(lián)網(wǎng)”，充分調(diào)動各形式的資源進行城市化管理，以更加精細和動態(tài)的管理方式，從而實現(xiàn)“智慧”狀態(tài)。智慧城市特征主要有幾個方式實現(xiàn)：

1）感知物聯(lián)化

智能傳感設(shè)備將城市公共設(shè)施物聯(lián)成網(wǎng)，城市運行的核心系統(tǒng)實時可視化，從而實現(xiàn)信息的同步化。

2）資源充分整合

物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)互聯(lián)互通，形成城市大腦鏈接政府、企業(yè)和個人在智慧基礎(chǔ)設(shè)施上進行科技和業(yè)務(wù)的創(chuàng)新應(yīng)用，為城市提供源源不斷的發(fā)展動力，達成城市運行的最佳感知?；谥腔鄣幕A(chǔ)設(shè)施，城市里的各個關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)或平臺和參與者進行和諧高效地協(xié)作。通過信息和交通網(wǎng)絡(luò)使城市集約化，形成了各具特色、資源整合的城市帶(圈)，如巴黎、紐約和中國的長三角、珠三角、京津冀城市圈等。

3）主動服務(wù)

改變以往被動形式，主動挖掘企業(yè)和公眾的服務(wù)需求，提供定制服務(wù)。例如，智慧城市的門戶網(wǎng)通過分析客戶網(wǎng)站瀏覽記錄、辦事規(guī)律等，主動推送一些服務(wù)。

3 智慧城市發(fā)展存在的問題及技術(shù)支持

3.1 現(xiàn)狀及存在的不足

3.1.1 缺乏統(tǒng)一化標準及有效的服務(wù)架構(gòu)智慧城市及社區(qū)的發(fā)展在各方面得到了深入的應(yīng)用，但是中國的區(qū)域發(fā)展差別大，這也造成了特色各異的差別化發(fā)展，這給智慧化發(fā)展的鏈接及兼容帶來了不便，尤其信息化高度協(xié)同的今天，許多時候需要資源的優(yōu)勢互補。智慧社區(qū)是在智慧城市理念基礎(chǔ)上進一步提出的，發(fā)展的時間短，對于定義有很多標準。在非標準化系統(tǒng)完成后，缺乏評估檢測，不能形成被普遍認可的高效的“智慧社區(qū)”服務(wù)體系和架構(gòu)。這會在今后的建設(shè)過程中形成浪費及不必要的重復(fù)建設(shè)。

3.1.2 智慧社區(qū)的地區(qū)發(fā)展差異大并且呈逐步增加的趨勢

目前我國智慧社區(qū)的發(fā)展建設(shè)主要呈現(xiàn)地域分布不均和程度參差不齊的狀況。在地域上，東部珠三角、長三角、環(huán)渤海經(jīng)濟圈內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達的城市發(fā)展情況最好，其次是中部及西部地區(qū)。經(jīng)濟發(fā)展水平和智慧社區(qū)的發(fā)展呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。物質(zhì)經(jīng)濟的差距導致了貧富不均的情況，而信息化的不均則會造成資源分配的嚴重帕累托問題，簽于信息技術(shù)的發(fā)展特點，信息科技可以突破地域及時空的限制，是一種非常好的均等資源實現(xiàn)途徑，所以在智慧化中有必要建立一種良好的體制實現(xiàn)平等性發(fā)展。

3.1.3 智慧化服務(wù)人才缺乏

對于新型智慧及信息化人才的需求主要源自當下快速發(fā)展的信息化，而人才的培養(yǎng)及轉(zhuǎn)型是需要既定時間的，所以就極易造成智慧科技人才的不足，尤其是高端專業(yè)人才。智能智慧的技術(shù)推進離不開掌握科學技術(shù)的人才，一個系統(tǒng)的正常高效運行必然需要統(tǒng)一的管理技術(shù)人員，智慧社區(qū)也是如此。智慧社區(qū)是一種新型的社區(qū)概念，傳統(tǒng)的社區(qū)管理人員參差不齊，缺乏專業(yè)化的信息知識，與現(xiàn)代化管理工作有脫節(jié)現(xiàn)象。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)盡管發(fā)展迅速，但是隱藏在物聯(lián)網(wǎng)后的巨大需求還沒有被挖掘出來，許多社區(qū)管理還屬于傳統(tǒng)管理模式，這掣肘了社區(qū)的現(xiàn)代化發(fā)展。此外，信息的迭代加劇了人才供需矛盾。

3.1.4 運營模式探討

智慧社區(qū)隨著互聯(lián)經(jīng)濟提出，缺乏經(jīng)驗及模式可資借鑒，目前的運營模式存在著低效，運行不流暢等痛點，想要找到適合的運營模式，還要經(jīng)歷更長時間的實踐。

對智慧社區(qū)的建設(shè)需要長遠的實踐及藍圖規(guī)劃，信息技術(shù)的更迭日新月異，對已有的模式發(fā)展提出了全新的挑戰(zhàn)，在新的環(huán)境中需要摸索出全新的智慧化模式以適應(yīng)大數(shù)據(jù)，云計算的落地應(yīng)用。在以往的城市及網(wǎng)絡(luò)高新技術(shù)模式中，主要應(yīng)用的是萬達商業(yè)中心模式，湖南衛(wèi)視的自媒體模式以及淘寶的網(wǎng)絡(luò)運營模式。而全新的運作模式例如小米生態(tài)圈及阿里信息化集成有了新一輪的技術(shù)更迭而推陳出新，新技術(shù)發(fā)展模式有了新詮釋。

3.2 技術(shù)支持

3.2.1 完善智慧社區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施

1）合理規(guī)劃智慧社區(qū)服務(wù)配套設(shè)施

我國人口基數(shù)大，生活及地理環(huán)境分布復(fù)雜，不可避免的造成智慧社區(qū)建設(shè)的難度及設(shè)施的多樣化。基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模數(shù)量依據(jù)地區(qū)規(guī)模、市場需求和潛在體量而定，需要擁有高瞻遠矚的發(fā)展目光。統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃，結(jié)構(gòu)優(yōu)化科學，達到整體效用及功能的最優(yōu)。

2）推進社區(qū)智能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

提高社區(qū)智能化發(fā)展水平，及時更新智能網(wǎng)絡(luò)及高端通訊信息。增強接口及技術(shù)的兼容性，引入智能化端口及開源開發(fā)環(huán)境部署。有以下幾個方面：推進社區(qū)管道設(shè)施基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)及基站建設(shè)；深入推進智能家居智能機器人建設(shè)；推進安防網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并以加強安全監(jiān)控、智能驗證門禁等基礎(chǔ)設(shè)施。

3）推進智慧社區(qū)標準化制定建設(shè)

社區(qū)基層的建設(shè)要與城市整體的規(guī)劃建設(shè)相協(xié)調(diào)，社區(qū)可以通過購買公共，引入社會資本及PPP建設(shè)模式。貫徹國家的信息化發(fā)展戰(zhàn)略，人工智能建設(shè)。社區(qū)智慧化，城市信息化集成化水平大幅提升。

3.2.2 通證技術(shù)實現(xiàn)的社區(qū)智慧化場景

智慧城市戰(zhàn)略是信息化及網(wǎng)絡(luò)化背景下發(fā)展的城市建設(shè)解決方案，社區(qū)及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)離不開以人為本，人是其中的核心。我們的城市依賴復(fù)雜的系統(tǒng)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)而生存，理解技術(shù)如何作用可以幫助城市繁榮發(fā)展。人民建設(shè)及發(fā)展需要技術(shù)及科技的力量，技術(shù)能為城市帶來更多益處。

數(shù)字是信息時代的資源，可以極大的創(chuàng)造生產(chǎn)力及價值。比如倫敦市的伊麗莎白女王奧運公園就用智能技術(shù)提升了訪客體驗，增加了其社會價值及功能。對于大的城市中心，智慧化對于其快速的發(fā)展都有聚集效應(yīng)，猶如紐約、上海、倫敦、巴黎等世界城市中心，在這些效應(yīng)中實現(xiàn)內(nèi)生增加力及驅(qū)動力，可以為人類發(fā)展集聚強大的驅(qū)動力及內(nèi)生產(chǎn)能。

通證技術(shù)是在計算機的非對稱加密及點對點的信息傳輸?shù)恼闲詰?yīng)用，其整合利用了密碼學，計算機學及信息技術(shù)。簽于通證技術(shù)的去中心化及不可篡改性，在智慧社區(qū)中將會有一個全新的應(yīng)用。在通常的場景中，通證技術(shù)可以很好的利用到大數(shù)據(jù)的金融、保險、游戲及網(wǎng)絡(luò)O2O等業(yè)務(wù)模塊。在新型社區(qū)發(fā)展中，通證的本質(zhì)特性賦予了社區(qū)業(yè)務(wù)的方方面面，例如網(wǎng)絡(luò)購物，碳排放積分以及公益記賬等多場景利用實現(xiàn)。

利用通證可以很好的實現(xiàn)社區(qū)信用的環(huán)境推進，使場景得以實現(xiàn)新的交易往來及記賬功能，尤其是在應(yīng)對大數(shù)據(jù)逐漸繁重的處理任務(wù)的增加，這是更需要能夠適應(yīng)信息科技發(fā)展的手段進行數(shù)據(jù)的交換與價值的實現(xiàn)，并且能夠體現(xiàn)到現(xiàn)實的生活之中，使非技術(shù)行業(yè)的居民也能夠?qū)崟r的利用及感受到數(shù)據(jù)帶來的便利及更迭。這是一個產(chǎn)業(yè)自生環(huán)境的現(xiàn)成，同時也需要一個維持其持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動力來保證。這些問題也導致了城市發(fā)展的質(zhì)量及宜居水平。主要有企業(yè)集群企業(yè)布局規(guī)劃、空間及土地立體利用形式、環(huán)境污染治理、人文社科以及科技信息等等。

文化科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展在地域范圍內(nèi)業(yè)形成新的科技生態(tài)圈以主導產(chǎn)業(yè)為核心的具有核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展特征的地域多維網(wǎng)絡(luò)生態(tài)圈，能充分體現(xiàn)出新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和一種新的產(chǎn)業(yè)布局形式。

3.3 創(chuàng)新智慧社區(qū)服務(wù)運營模式

盡管智慧社區(qū)發(fā)展的時間比較短，但是在不斷的發(fā)展實踐及對其他運營模式的學習中，社區(qū)服務(wù)運營體系有很大的創(chuàng)新性。智慧社區(qū)建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程必須有一個清晰合理的總體架構(gòu)．將不同層面、不同功能的子系統(tǒng)和信息資源有機地結(jié)合起來形成一個完整統(tǒng)一的總體框架。我國不同城市的智慧社區(qū)建設(shè)的共性架構(gòu)需包含以下幾個層面：

1）基礎(chǔ)設(shè)施層

基于先進ICT技術(shù)的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施體系仍是我國目前智慧社區(qū)建設(shè)的重點?？梢暬ㄓ嵻浖?、智能交互終端、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備只能終端，、感知和前期處理。各類硬件設(shè)施需具有標準化輸入輸出接口，同時具備較強的兼容性，預(yù)留接口實現(xiàn)兼容機的兼容功能。在高速無線網(wǎng)絡(luò)、5G等網(wǎng)絡(luò)的推動下實現(xiàn)新功能，為智慧社區(qū)搭建智能化架構(gòu)，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施層與云計算的互聯(lián)共享。

2）操作系統(tǒng)層

實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、管理、調(diào)度和協(xié)調(diào)為云計算平臺的數(shù)據(jù)計算及調(diào)度提供智能決策信息管理和服務(wù)支持系統(tǒng)，安全系統(tǒng)、遠程服務(wù)系統(tǒng)、共享系統(tǒng)等。

3）應(yīng)用開發(fā)層

實現(xiàn)智慧社區(qū)為居民社區(qū)居委會、街道、服務(wù)企業(yè)提供的一系列以服務(wù)為導向的智慧應(yīng)用。注重用戶體驗和界面簡易操作、電子可視化等。實現(xiàn)智慧政務(wù)、智慧安防、智慧物業(yè)、智慧醫(yī)療、智慧養(yǎng)老、智慧家居、社區(qū)O2O等。做好智能社區(qū)最后一公里服務(wù)。