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　　智慧城市的發展從數字城市、智慧城市再升級到新型智慧城市建設，“萬物互聯”時代下，5G扮演著“萬物互聯”的角色，如何讓城市更加高效、高質量發展一直備受社會各界關注。據預測，到2050年，占全世界人口的68%的大約67億人口將移居城鎮。那么，城鎮人口的增長將帶來哪些問題呢？比較容易想象的有汽車的交通堵塞、尾氣排放的增加、電力和燃氣等能源的不足。除此之外，無法接受滿意的醫療服務、城市中充斥著垃圾等情況也在預想范圍內，城市將很有可能陷入無法正常運作的危機。

　　
　　在上述社會問題的背景下，使城市能夠順暢、高效、無阻地運作的智慧城市的構想油然而生。本文中，我們站在時代的起點，為您展示在大形勢下智慧城市的主要發展趨勢。
　　
　　智慧城市是很大的概念，只有讓每一個消費者、家庭、社區等都感受到智慧城市給生活帶來的方便和好處，才能真正的落地。
　　
　　5G 引領新基礎設施的進化
　　
　　5G具有“高速率、低時延、大連接”的核心特性。用戶能體驗到的只是增強移動寬帶的提速效果，但對城市而言，低時延和大連接才是通過物聯網賦能智慧城市發展的關鍵特征。
　　
　　作為重要的基礎設施，5G的普及未來對無人駕駛、遠程教育醫療、VR/AR等領域會有決定性的促進作用。2020年，作為5G網絡建設普及的早期階段，物聯網和應用生態建設進展會比較有限，與之相關的最大變革會體現在5G基站大量密集建設過程中，與城市空間的深度融合。
　　
　　5G，未來已來
　　
　　目前市面上的各種一體化智能燈桿，都是響應這種趨勢的產品。但除了攝像頭、環境監測等基本能力的簡單集成以外，需要更全面考慮城市新型基礎設施的整體架構和新的形態。未來，新型智慧城市需要同步關注地上、地下、天空等基礎設施建設和智能化改造，尤其要更加關注地下管網及相關市政設施的深度感知與智能監測，以及浮空應急通信平臺的布局，真正實現一體化的城市智能設施布控。
　　
　　2020年初，雄安新區發布了智能基礎框架體系和首款智能接入設備，將智能基礎設施作為城市基礎設施體系的新成員，感知數據作為傳統城市“七通一平”的拓展。突出基礎設施的空間覆蓋和貫通互聯，提出包括通用感知終端、智能接入設備、邊緣計算節點、接入機房、傳輸管道、社區級處理中心、匯聚機房、城市級處理中心等智能基礎設施體系。
　　
　　以德國漢堡市為例，德國電信在東北部的Wandsbek區的停車位安裝具備100個NB-IoT協定的感測器。借由NB-IoT感測器可以傳送停車位使用資訊來縮短漢堡市市民尋找停車位時間、道路擁堵與廢氣排放。市民可透過德國電信提供的行動應用程式進行停車位搜尋功能，并經導航前往目的地，同時亦整合App進行停車費用支付。
　　
　　在5G商用后，它的創新實踐必將引領中國智慧城市的建設重點從軟件、應用、大腦等產品真正延伸到城市空間和基礎設施的重新定義。
　　
　　數字政府 從行業應用到超級應用
　　
　　近年來，數字政府幾乎已經成為智慧城市的同義詞。隨著各地大數據管理局的陸續建立，數字政府的建設和運營機制也在發生變化，并與行政管理體制的變革息息相關。技術以外的治理痛點逐漸成為焦點，簡單的IOC展示大屏模式已經不能滿足政府治理的需求。
　　
　　各地大數據管理局成立之后，盡管職能分工各有差異，但共同點都是對政府數據資源的統籌和協調。而在具體建設層面，大數據管理局的關注重點往往會跳出以往智慧城市建設聚焦的部門和行業應用，而更多關注跨部門應用和超級應用，超級APP、領導駕駛艙和數據共享交換平臺是其中最為典型的幾類。
　　
　　在智慧城市場景下，超級APP是指架構于智慧城市核心支撐平臺和行業系統之上的綜合性應用，通過整合各部門、各領域現有公共服務入口，集成公共服務內容，建立基礎性公共服務平臺，匯聚用戶使用頻率高、需求量大的服務事項，提供APP、小程序等多渠道、廣覆蓋的移動服務。
　　
　　例如上海市的“隨申辦”、廣東省的“粵省事”等。市民不需額外下載APP即可通過超級應用一站式獲得政務服務、支付、電商、出行、訂餐等各類服務，實現各門類、多渠道、廣覆蓋的服務觸達。
　　
　　隨著智慧政務服務的全面普及深化，城市超級APP可能成為生活服務的新型基礎設施。城市超級應用運行過程中所產生的政務數據，也是提升政務服務水平的重要驅動力量。
　　
　　城市領導駕駛艙系統是一種專為現代城市各級管理者量身定制的特殊超級應用，是智能化、平臺化的基于大數據技術的城市運行管理和輔助決策支持工具。它的核心能力是政府各部門各場景海量實時數據的接入，尤其是大量新興基礎設施運行的物聯網數據，通過專門的人工智能算法進行降維處理，通過一系列功能模塊滿足各類城市管理需求。把巨大龐雜的多維數據按照不同的事務而非部門事權去抽取和建模，形成更符合高維城市治理需求的新型平臺。
　　
　　用于政務數據資源有效共享和應用的數據共享交換平臺是提升城市治理能力的關鍵應用。政務數據資源存在數據流通共享難、數據監督管控難、數據安全有效保障難等諸多問題。
　　
　　無人駕駛 危機中孕育新生
　　
　　從2020年開始，全球汽車工業向智能電動車產業過渡。據中國發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》指出，2020年駕駛輔助/部分自動駕駛車輛市場占有率將達到50%。日本、法國、美國等近年制訂的相關法律法規也紛紛把2020年定為自動駕駛上路實用的節點。北京、廣州、深圳長沙等城市都陸續發放了RoboTaxi所需的載人測試牌照，L4級別的無人駕駛出租車隊開始了常態化試運營。加上園區、低速、非客運等特殊場景下的運營實踐，以馭勢、智行者為代表，很多中小廠商都找到了適合自己的產品和解決方案落地之路。
　　
　　2020年初，以大疆為代表的中國企業宣布量產了多款萬元級的激光雷達設備，大幅降低了車載感知系統的成本，同時也為路側大量部署提供了可能性。可以預見，更低成本的無人駕駛方案將在未來大大促進自動駕駛的規模化特色化落地運營。
　　
　　豐田也發布了由BIG設計的編織城市(WovenCity)規劃設計方案，是繼Sidewalk Toronto之后又一個從街道和出行方式變革出發，探討未來出行與建筑、居住、工作、生活方式之間緊密關聯的城市設想。方案提出了將原有道路斷面系統重新分為機動車、非機動車和人行道三套彼此交織的道路系統，滿足自動駕駛測試的要求，同樣也是對未來生活方式的測試場。除此之外，AI和氫燃料電池等技術也為城市提供了安全和可持續發展的保障。
　　
　　相信在未來，也會有更多類似的城市空間規劃層面的探索，為無人駕駛和行人提供更加安全、可靠和舒適的道路環境。傳統機動車交通、慢行交通和無人駕駛交通的路權分配變革路徑，也將在越來越多的試點城市落地過程中，推動城市規劃的變革。
　　
　　CIM 基于時空數據平臺的數字孿生城市
　　
　　城市信息模型(CIM， City Information Modeling)的概念將BIM對建筑完整信息數字化建模，用于設計、施工、使用、維護全生命周期管理的概念，擴展到了城市領域。在空間范圍和技術邏輯上，CIM的建設是“大場景的GIS數據+小場景的BIM數據+物聯網”的有機結合。
　　
　　繼互聯網行業推出技術中臺概念之后，各大企業也都在智慧城市領域提出了類似的數據中臺和應用中臺提法，將共性技術集成整合作為城市的數字化底座。依托海量數據建立全面的數字孿生模型是智慧城市中臺最核心的能力。
　　
　　BIM技術對城市中各個建筑可以做到信息數字化；GIS技術則能夠對城市尺度上的地形地貌、土地利用等宏觀空間環境特征和人群特征、信息資金流動等城市中無形的社會經濟活動信息進行結構化、歷時性的儲存。而物聯網技術通過城市傳感器的廣泛布設，不僅可以對BIM中建筑物的運營數據進行補充，更重要的是對交通流、大氣水文等城市開放空間中的微觀環境變化進行實時感知和收集。三管齊下，實現對城市空間精細、全面、動態、實時的數字化。
　　
　　在全面收集數據的基礎上，CIM通過統一的數據平臺將各領域不同維度的數據進行結構化、標準化整合。一方面實現城市級數據的可計算，對任意空間范圍內的建筑面積、容積率等空間指標和人口密度、車輛密度甚至用水用電量等社會經濟指標進行統計分析，并可通過機器學習和仿真模擬挖掘規律、進行預測。另一方面通過空間信息可視化的技術，使得城市數據能夠與其空間位置實時對應，一目了然，便于運維和管理人員的迅速感知和決策。同時，CIM平臺還具有開放性，經授權后可以向政府、企業和學界提供數據接口，成為城市級應用開發的“土地供給”，使得數據能夠產生更大的社會和經濟價值。
　　
　　英國Milton Keynes智慧城市的資料市集平臺，重新定義了167 個資料集，橫跨教育、運輸、企業、能源、水資源等統計資料，10種資料格式，且可重復提供一個便利性、大眾化、同質化的方法給資料密集使用的應用開發者。上述功能足以提供不同層次細節資訊，進而實現智慧規劃和整個城市系統資源使用。
　　
　　然而在軟件層面，目前我們還并沒有一個真正的CIM產品。市面上的GIS和BIM廠商，很多都基于自己的產品延伸擴展，同時具備了GIS和BIM的能力，但這些產品除了滿足住建系統規、建、管等傳統三維空間數據需求以外，對智慧城市更全面的需求并不能很好滿足。目前，已經有一些技術廠商認識到全新CIM架構的價值，并已經采用“時空數據庫+時空數據引擎+時空網格體系”等技術體系構建全新的CIM系統。因此，這也將成為智慧城市在技術層面的未來發展趨勢之一。
　　
　　城市運營服務商 運營服務商業培育實現長效發展
　　
　　目前智慧城市建設基本是通過政府牽頭進行投資建設和運營，會受到政府財政收支平衡情況等問題的限制和影響，同時還面臨業務的運營、推廣以及后期維護等困難。因此，智慧城市項目建設完成后，必須要探索成熟的可持續發展模式。隨著智慧城市需求日益明朗，以及民眾接受度的提升，政府要設計合理的商業模式，開放相應的數據資源，培育真正意義上的智慧城市建設和運營服務商，為城市提供專業化的業務運營和增值服務。
　　
　　在智慧城市的運營上，城市可結合公民參與、企業與政府共同創新生態基礎上，提供更開放式創新研發環境，不僅可以滿足城市治理愿景目標，同時兼具企業創新能力，提高商業模式成功率。
　　
　　實現智慧城市創新服務打造創新生態環境至關重要，基礎建設完善仍需倚賴城市級的物聯實驗網、驗證實驗室，協助國內產業鏈業者投入低成本、廣覆蓋與大規模布署的網路架構，淬練智慧城市相關使用情境、新技術研發與服務驗證，協助產業建構服務整廠輸出的產業生態鏈。創新服務的落實則需要跨領域應用的資料市集，以及一套完整的資料監管機制，以此解決跨領域、跨平臺資料互通問題。此外，也可以提升資料集曝光度，使其更容易被搜尋與整合，以活化資料的應用價值。
　　
　　智慧城市3.0
　　
　　未來智慧城市有機會朝向服務驅動產業發展，持續加強軟硬體系統的深度與廣度，整合輸出才能加速城市運營商形成使用者應用生態圈，從而增強其服務輸出能力。
　　
　　智慧城市已經進入城市大腦3.0時代，可以預期，當城市規劃、建設、管理、運營四大核心業務過程通過數字化、智能化手段實現協同，將使城市基礎設施管理與維護進入互聯網+時代，將智慧化貫通城市規劃、建設、管理、運營和服務的各個方面，使政府、企業、公眾都能從中受益，真正實現智慧生活和智慧工作，應該是智慧城市發展的根本目標。