一、智慧城市建設的時代背景
1.中國城市化的利與弊
城市的出現以經濟社會的發展為前提。從字面上解讀,“城”代表了城市的承載功能;“市”則揭示出城市與經濟的天然聯系;活躍于“城”和“市”之間的是城市主體的人類活動。伴隨著人類社會從農業社會、工業社會,再到信息社會的過渡,城市的發展也沿著農業化、工業化和信息化方向演進。
我國的城市化進程取得了舉世矚目的成就。城鎮人口從建國初期的7,726萬人,迅速擴張至2010年的66,557萬人。城鎮化率也從13.26%,躍升至近50%(如圖 1所示)。其中,尤以20世紀90年代以后的發展速度為甚。
城市化是社會發展的必然趨勢。“人們為了生活來到城邦,為了更好的生活留在城邦(亞里士多德)”。城市化對于提高了人們的物質文化生活、促進文明發展和經濟繁榮作出了巨大的貢獻。然而,正如一枚硬幣存在正反兩面,隨著城市化進程的加速,城市人口快速膨脹,資源環境約束日益凸顯,并由此引發出交通擁擠、能源短缺、環境污染、公用設施滯后等一系列問題。如何有效解決上述問題,是能否打破城市發展瓶頸,實現城市可持續發展的關鍵所在。
2.智慧城市是緩解城市矛盾的利器
當前我國城市發展面臨的主要矛盾體現在兩個方面:城市過快發展與承載能力不足之間的矛盾、城市服務管理水平與社會需求日益提高的矛盾?!秶窠洕蜕鐣l展“十二五”規劃》中明確指出,要遵循城市發展客觀規律,注重以人為本,保障和改善民生;要科學發展,全面建成小康社會;要實現政府轉型,建立服務性政府。
新技術、新應用的出現為緩解城市矛盾、實現國家戰略目標帶來了契機。中國以信息化為手段,實現了工業社會到信息社會的過渡?!吨袊畔⑸鐣l展報告2010》初步測算結果表明,目前中國整體上處于信息社會的準備階段,正在向信息社會加速轉型,上海、北京率先進入信息社會,信息技術也呈現加速擴散的態勢,公眾成為信息社會發展的最大受益者。
經歷了電子城市、數字城市的發展歷程,城市信息化將向著更高的發展階段邁進。在探索城市發展新模式的道路上,智慧城市因其在發展理念能夠實現社會、經濟、資源環境的和諧發展,開啟了具有普適性的城市信息化發展新思路。
根據世界銀行的測算,一個百萬人口以上的智慧城市的建成,在投入不變的條件下,實施全方位的信息管理將能增加城市的發展紅利2.5到3倍,這意味著智慧城市可促進實現4倍左右的可持續發展目標,并且引領未來世界城市發展的方向。
二、基于智慧城市內涵的SMART框架概述
1.智慧城市內涵解讀
“智慧城市”是信息化城市發展的高級階段?!爸腔邸保瑥娬{事物能夠迅速、靈活、正確的理解和處理的能力。智慧城市,就是要集聚人的智慧,賦予物以智能,兩方面互存互動、互促互補,以實現經濟社會活動最優化的城市發展新模式和新形態。
從基礎準備來看,智慧城市的建設需要人、財、物等各個方面的支撐。一是具備較高信息化應用素養的城市管理者;二是保障智慧城市建設的充足資金;三是達到承載城市智慧運行要求的網絡基礎;
從實現路徑來看,智慧城市需要開發和利用各類信息資源,通過推進基礎性與應用型信息系統開發建設,并提供統一的應用平臺,來實現資源的利用和整合;
從服務對象來看,政府、企業、市民、社會結構和團體是城市的主體參與者。智慧城市就是要隨時隨地、以盡可能低的成本、在最短的時間內為其提供優質的服務。
總體來說,智慧城市就是要利用新一代信息通信技術來感知、監測、分析、整合城市關鍵環節的信息資源,在此基礎上對各種需求做出智能反應,使城市具備自組織、自優化功能,為城市服務對象創造一個綠色、和諧的環境,提供高效、便捷、個性化的服務。
2.SMART框架總體結構
縱觀城市發展的歷程,“以人為中心”始終是城市建設的根本。智慧城市的發展,其最終的落腳點也是為了更好地為人服務。智慧城市的內涵揭示出智慧城市發展的邏輯結構,這一結構可以用SMART框架進行很好的描述。“SMART”五個字母分別指代“服務”、“管理”、“應用”、“資源”和“技術”(如圖2所示)。
該框架基于城市整體效益的提升,關注城市的管理和服務水平,將城市發展的基礎、手段和目標融為一體,在設計上清晰地界定了城市建設的投入、產出以及績效之間存在的因果關系。資源、技術的投入能夠有效的促進產出和績效的提升。整體來看,城市發展的最終導向取決于國家、城市的發展戰略。
根據城市發展通用的SMART 框架,智慧城市的建設需要依托技術和數據資源,搭建公共信息平臺,打破城市管理中的條塊分割,實現管理的精細化、協同化,為市民、企業和機構提供優質、滿意、高效的服務,反映了資源、政府、企業、市民等城市要素之間有序、有力、有效的協調互動程度。
三、SMART框架分塊解讀
SMART框架作為智慧城市的總體設計框架,由資源-技術通用框架、應用平臺通用框架、智慧管理通用框架和智慧服務通用框架四個部分組成。
(1)資源-技術通用框架
資源可以分為自然資源、基礎設施資源和信息資源三大類。資源的開發和利用是智慧城市建設的基礎(如圖3所示)。自然資源包括土地、能源、水資源等天然存在的資源。與智慧城市相關的基礎設施資源主要包括網絡基礎設施、服務終端、防災減災設施等城市基礎設施和公共服務設施。信息資源是指城市各項活動過程中產生的各種文字、數字、音像、圖表、語言等一切信息,既包括人口信息、空間地理信息、法人信息、宏觀信息,也包括用戶生成的信息、通過感知系統采集到的各類信息。
基礎設施資源,尤其是網絡基礎設施,包括各種傳感網、有線寬帶網和無線網絡,是智慧城市建設的物質基礎。信息資源的整合和利用是實現城市智慧管理和智慧服務的前提條件。當前城市管理活動中普遍存在資源分散、標準不統一等問題,造成信息共享和交換困難重重。因此,急需進行有效的數據元管理、制定統一的交換標準和流程優化標準,為智慧城市建設打造良好的信息資源基礎。
技術是城市發展的重要驅動力,是資源和應用平臺連接的橋梁。智慧城市建設的關鍵技術主要包括物聯網、云計算、移動通信技術、下一代互聯網技術等。各種技術和應用的融合,實現了信息的自動采集、傳輸和處理,是智慧城市的重要支撐。在智慧城市的建設過程中,需要綜合考慮城市已有的資源、經濟發展情況、成本控制等各項因素,有目的、有針對性的投入新技術的應用。
(2)應用平臺通用框架
根據用戶類型的不同,智慧城市的應用平臺包括面向公眾的公共服務平臺以及面向企業的技術服務平臺。面向不同服務對象、針對不同服務類型的平臺在功能上應具有各自的特征。但平臺總體框架應保持一致,以保證子系統之間信息的交互,促進機構間的協作。
應用平臺通用框架以信息資源的流轉方向為依據,從接入、傳輸、應用、支撐四個方面規定了通用的標準和規范,如圖4所示。接入層應滿足用戶接入方式的多樣化,支持個人電腦、智能終端、資助終端、虛擬桌面等多種接入方式;傳輸層致力于保證信息流通的及時性、穩定性;應用層和支撐層規定了通用的技術組件和軟件系統。
(3)智慧管理通用框架
智慧管理是一個過程,而不是單純的活動的集合,是指政府、廠商、科研機構、用戶等參與的從規劃、建設、運營維護到監督的一個完整的過程,該過程具備資源集約、公正透明、協同配合、決策支持、監督評價等特征。智慧城市的管理應立足于城市的宏觀管理,包括智慧城市規劃管理,運營管理和監督評價管理三個組成部分。
規劃管理部分以國家、城市的智慧城市相關規劃、政策法規為依據,對重大項目、重大工程進行的人力、資金、物資的計劃、組織、協調和控制;運營管理涵蓋了市容市政、城管執法、食品安全、供水供電、公共安全、道路運輸、交通等多個領域,涉及運營管理模式、盈利模式、運營效果等具體內容;監督評價管理強調公眾參與城市具體的管理活動,監督和評價智慧城市的管理效果。
(4)智慧服務通用框架
政府是城市活動的參與主體,也是城市服務的主要提供者,為企事業單位、個人提供辦事服務、公共服務等。服務型政府是國家政府建設的戰略目標,也是智慧服務的核心目標。
智慧服務通用框架如下:
首先,根據政府服務的重點領域和相應的服務職能,對面向企業、市民的服務事項分別進行梳理,如表1所示;
其次,明確服務事項后,立足用戶服務需求,結合已有信息資源和技術手段,確定統一的流程優化標準;
最后,從城市的實際情況出發,尋求最適合城市發展建設、與城市發展戰略保持一致的最優服務方案,同時建立服務績效評估體系,促進服務水平的持續改進。
四、基于SMART框架的城市智慧度改進路線
城市智慧度的改進生命周期分為五個部分:“戰略規劃”、“架構設計”、“投資”和“實施”和“效果評估”(如圖5所示)。其中,圖中紅色虛線框內的內容為智慧城市的建設階段。五個部分構成一個閉合的反饋環。依據效果評估結果,能夠有針對性的了解智慧城市建設過程中的優勢和不足,及時調整下一階段建設的戰略目標,確定建設的重點和方向,從而持續提升城市的整體經濟效益。
從智慧城市建設階段來看,根據SMART框架,資源技術、應用平臺和服務管理是一個循環促進的大系統。資源技術條件的優化能夠改進應用平臺的功能,而應用平臺的大范圍使用能夠極大地提升城市的服務管理水平,在服務管理過程中,用戶需求的不斷變化將進一步催生出新技術,產生更多優質、標準化的信息資源。
綜上,在信息社會的大背景下,智慧城市的建設不能局限于單個部門、單個領域,采用割裂的方式顯然不能取得好的成效。SMART框架從智慧城市發展的全局入手,采用系統分析方法,淡化部門職能和領域特性,把握智慧城市建設的關鍵因素,為智慧城市建設參與主體(政府、廠商和第三方評測結構)提供了可資借鑒的思路和方法。
作者:易蘭麗(來源中國軟件評測中心)