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崛起的后浪智慧城市进入 2.0 时代,一文看懂超级智能城市新风向

2020-07-21 14:18 雷锋网

导读:智能城市建设 2.0 更进一步了。

你想象中的超级智能城市会是什么样子?

是美国大片里操控城市的超级智能系统?还是科幻电影中能够任意穿梭的立体交通?

但现实中可能并非如此,但无法否认,我们正在加速智能城市计划。

根据联合国的预测,从1950-2050 年的 100 年内,全球城市化率将翻番,2050 年将有 68.4% 的世界人口生活在城市。而用先进的技术实现城市的可持续发展正成为众望所归的最佳解决方案,特别是被人工智能武装的智慧城市将引领城市的未来发展。

智慧城市碎片化的运用是初级阶段,或者说叫 1.0 阶段。在这个阶段,不同技术、不同领域是相对分割的。

当人们能通过技术手段,将一些碎片化的运用推广到更广阔的市场空间时,智慧城市建设就迈入" 2.0 时代"。

而 2020 年新基建的爆发则是打开智能城市 2.0 的一把钥匙。

不久前,德勤发布了《超级智能城市 2.0,人工智能引领新风向》报告(以下简称《报告》),《报告》探讨了全球以及中国的智慧城市发展状况和成功经验,分析目前中国 26 个城市的智慧城市发展现状,深入解读超级智能城市新风向。

一、全球城市化进程

到 2050 年,接近 70% 的世界人口将生活在城市。人口大国中国和印度所在的亚洲将成为全球城市化最快的地区。

城市化的进程对城市经济、资源利用、生活质量、时间成本以及可持续发展等多方面带来不同程度的影 响,而随着城市化以及人口的不断增加,全球各地城市管理者面临日益严峻的挑战。

(一)面临挑战

1、人口挑战:

全球人口数即将接近 76 亿,城市人口超过 40 亿;其中中国总人口数接近 14 亿,城市人口达到 8.3 亿。

根据联合国定义,超级城市 (megacity)是指人口超过 1,000 万的城市。2019 年,全球共有超级城市至少有 40 座,中国拥有北京、天津、上海、重庆、广州和深圳等 13 座超级城市。

2、交通挑战:

? 大城市平均通勤时间在 30 分钟以上,北上广平均通勤距离在 15km 以上。

? 国外城市中,纽约平均通勤时间为 35 分钟。

? 智慧交通发展较好的城市,例如:伦敦、纽约、上海,相同的距离下通勤时间花费更少。

3、城市废弃物挑战:

预计至 2050 年,全球城市居民产生的垃圾量将从目前的年均 20 亿吨增加到年均 34 亿吨,增加部分主要来自发展中国家快速成长的城市。 中国 57% 的垃圾的处理方式是填埋,全国城市垃圾堆存累计侵占土 地超过 5 亿平方米,每年经济损失高达 300 亿元。

4、健康挑战:

超过 75% 的中国人处于亚健康状态。与营养相关的慢性病,如心脑血管病、恶性肿瘤等已占中国人死亡原因的80%。到 2020 年,生活不能自理而需要医疗养老服务的老年人将突破 2,000 万。

5、通信挑战:

通讯需求上升,对城市网络基础设施建设、运营商的网络运维能力构成挑战。中国在互联网普及率和智能手机使用率上和美国存在差距。

6、污染挑战:

首先,城市空气污染成为城市居民健康的头号威胁。据 WHO 统计,全球只有 9% 的人口生活在空气质量符合世卫组织健康标准的城市。 据耶鲁大学统计,中国的空气质量排名全球倒数第二, 大部分地区 PM2.5 值超标。

其次,城市噪声污染.影响市民居住质量。2018 年,中国环境噪声投诉占环境投诉总量的 43%, 欧洲近1.3 亿人口受到 55 分贝以上道路噪声的困扰。

7、教育挑战:

自 2007 年至 2016 年间,中国政府教育支出翻了 3 倍。中国城市高中入学率为 93%,但农村的高中入学率只有 37% 。中国生均教育经费支出省际差距明显,北京高中生均教育经费是河南省的 8.7 倍。

(二)全球智慧城市布局

为了应对城市化所带来的挑战,在过去的十多年里,各国大力投资建设智慧城市,投入金额逐年升高, 预 计将在未来五年内达到高峰, 由于拥有后发优势和巨大的发展潜力, 亚洲国家和地区在智慧城市建设上有 更大的发挥余地。

智慧城市正在帮助城市管理者应对挑战,其在全球范围的部署给各城市带来了实际的效益,包括 GDP 增 长, 失业率降低, 生活质量以及安全健康提升。这使得城市管理者能够实现科学决策,精细管理,快速响 应,提升城市竞争力。

智慧城市解决方案市场日渐繁荣,亚太地区市场的发展增速高于欧洲与美洲地区,并逐渐实现弯道超车。 亚太地区有其独特的国情和城市发展需求,与欧美在智慧城市的重点建设项目上侧重不同。

无论是发达的欧美地区,还是发展中的非洲和部分亚洲地区,全球大多数的国家正在积极的投身于智慧 城市的建设,其中欧洲、北美、日韩等地区处于领先地位。中国也在积极进行智慧城市试点,形成了多个智慧城市群。

其中,智慧教育在全球智慧城市市场份额占比最大,预测在 2023 年仍保持最高的市场份额,智慧安防增长趋势明显。亚洲地区有较多的智能建筑项目,水资源相对贫乏的中东和非洲有最多的智能水系统项目。

(三)中国智慧城市发展

中国智慧城市市场规模在最近几年均保持了 30% 以上的增长。智慧物流、智慧建筑、智慧政务领域占据了较大的市场份额,智慧医疗等其他领域则表现出了较强的发展潜力。

中国政府于 2012 年启动智慧城市较大规模的试点,并于 2014 年将智慧城市上升为国家战略,2016 年底确定了新型智慧城市的发展方向,将建设新型智慧城市确认为国家工程。此后,相关部委开始相应出台具体领域的细化政策。在这一过程中,随着国家对智慧城市重视程度的加深,主管单位和重点城市培育方式也相应发生变化。

初级智慧城市探索阶段(2012~2015)

采用‘广泛培育’的发展方式,鼓励全国各地积极试点,较少国家层面支持政策,由住建部担任主导和牵头单位。

新型智慧城市推进阶段(2016~至今)

发展方式向“去粗取精”转变,国家层面支持政策陆续出台,细分领域政策逐渐登场,明确由发改委和中共中央网信办为主管和牵头单位。

随着智慧城市的认识逐渐升级,智慧城市的定义逐渐得到发展,新型智慧城市的内涵更丰富。

新型智慧城市战略提出后,中国智慧城市试点和建设呈现出分级建设、多点开花、提质增效的发展趋势。 在入选国家智慧城市试点的城市和地区中,大多分布在环渤海沿岸和长三角城市群。

中国智慧城市的建设呈现因地制宜、因城施策的发展局面;从区域分布来看呈现出由东部大城市向中西 部地区城市推广的趋势,即由点到面的趋势日益明显。

二、超级智能城市

超级智能城市可从四方面进行评量:

第一,政府的战略规划,反映政府发展智慧城市的意愿;

第二, 是否有足够的技术基础支撑智慧城市建设;

第三,智慧城市理念已经渗透的领域,反映发展的阶段性成果;

第四,城市是否拥有可持续的创新能力,预示着未来智慧城市的发展前景。

(一)26 个城市整体特点

《报告》选取了 26 个城市进行系统分析,以求识别出目前智慧城市发展的现状,以及这些城市距离理想中的超级智能城市还有多远。在超级智能城市得分排名中,4 个一线城市表现最好,在四大核心领域均占领鳌头;13 个二线发达城市势均力敌,其他城市则尚有提升空间。

整体来看,智能城市的发展与经济发展水平呈现正相关的关系,但也不乏智能城市发展落后于经济发展 水平的情况,特别是在一些新晋发展的城市表现明显。但也有城市在追求经济增长的同时,积极的开展智 能城市的规划和建设。

智能城市的发展程度与其人均 GDP 呈现出显著的正相关关系,但不同地区、不同发展状态、不同人口数量的城市也体现出了差异化的特点。

一线城市的智能城市发展水平已经大幅度领先于于其他城市,特别在创新水平上,其他城市表现出了明 显的劣势,不利于可持续的智能城市建设。此外,所有城市之间在智能城市应用领域表现出的参差不齐 较严重。

具体来说,主要趋势有以下四点:

技术能力水平普遍较高:

由于“宽带中国”、“数字中国”、“互联网+”等国家政策的引导和“大数据”、“人工智能”等行动计划的深入,各地纷纷投身关联技术领域的发展,在智能城市技术方面已取得了成果。

山东、重庆、广东、浙江等 8 个省份均已设立大数据局。2018 年基本实现光纤网络城市全覆盖,光纤接入宽带互联网比例超过 90%。

六大领域城市差别较突出:

城市整体在教育、环境、生活、交通和经济方面差距不大,且发展较好,智能城市体系相对完善,但智慧安防领域需要补足。

各类城市之间在不同领域差距明显,一线城市在所有方面均衡发展、哈尔滨等城市则在智能经济方面落后,三线城市和部分东北地区城市需要在环境、生活、交通方面加速追赶。

智能战略需增加执行力和执行资金:

大多数城市的政府部门已经发布了较为全面的智慧城市规划,且一部分城市的战略已经规划到 2035 年,战略的前瞻性和全面性较好。另外,在中央积极推进电子政务改革的引导 下,电子政务在各城市间得到了均衡和快速的发展。 受限于财政预算和投资金额,智能战略的执行力有待加强。

创新优势后劲不足:

一线城市由于城市发展处于较高阶段,在创新基础设施、创新人才以及创新的可持续性方面都有较大优势。但其余城市在各个方面均展现出发展不足,特别是部分东北和中西部城市的创新基础设施和创新环境亟待完善,落后创新条件直接导致了人才不足和创新的不可持续性。

(二)四个维度具体分析

核心战略层面:

城市整体在线政府服务得到改善,第一梯队城市不仅规划完善,且政策执行和资金支持均比较到位,第二梯队城市规划相对比较完善但执行力尚待提高,第三梯队城市缺少长期和完善的城市规划。

基础技术领域:

由于发达城市经济实力雄厚且产业链完善,技术水平整体好于后进城市。在国家政策的推动和各类企业的积极参与下,后进城市也在借助新科技的发展趋势提升自身的技术水平,技术基础是普遍优势。

领域渗透:

清晰地反映出了二线城市在发展智能城市方面正在加速追赶 一线城市,在多领域提高市民生活质量。

创新能力:

城市全体创新能力差距较大,长三角、珠三角等经济增长极创新能力领先全国,中西部地区依靠政策加速形成创新优势和吸引人才,多数城市缺少人才储备,创新产业链尚待完善。

(三)重点城市分析

深圳:依靠本地科技企业打造全方位智能城市。

上海:智能应用全面开花,政府主导下的智能化转型之路。

杭州:顶层设计与产业链相融合,打造惠民服务城市。

宁波:智能医疗先导城市。宁波市在政府主导下成立全国首家云医院,通过云计算、大发快三、大数据等信息技术,探索智能远程医疗服务。经过近 5 年的发展,累计为超过 70 万人次提供在线问诊、咨询和配送药服务。形成了覆盖全市的网上医联体,为全国医疗改革提供了重要参考。

厦门:活用各类资源,走在智能城市建设的前列。

三、超级智能城市新风向

(一)人工智能赋能智慧城市, 为智能城市提供新动能。

人工智能城市产业链包括基础层加上核心技术层,然后再加上垂直应用。垂直领域细分为产品和应用智能系统。实时感知、高速传输、自主学习、自主决策、自主协同、自动优化、自主控制。这七大特征是互相关联缺一不可的,未来超级智能城市需要完全具备这些特征。

(二)大发快三、云计算技术正在改善智能城市建设:

1、大发快三平台链接各类终端和资源。

大发快三平台的发展表明,更全面的连接增强了数据收集功能, 从而真正创造了价值。平台的全面连接得益于统一的数据标准与管理,以及技术进步能够将多种传感器集中于一个设备。一些应用程序可能仍然需要一个分离的平台,但这将是有意而为之而不是无奈之选。

2、云计算技术实现城市数据实时联通、融合和存储。

在未来智能城市中,所有系统之间均可实现数据联通,并能将数据上传存储至云端。开放数据将打破数据孤岛且数据之间将产生 偕同效应,打造智能化系统生态圈。数据“孤岛”被破的原因在于:

大数据、云计算、人工智能等技术的成熟为数据融合与存储提供了技术基础。政府大力推进智能城市建设,利用政策力量推动各领域数据融合。

3、政企合作建设数据中心推动智慧城市建设。

(三)以人为本,注重市民参与,从智慧城市向智慧社会转变

十九大报告中提出了智慧社会的概念,是对“新型智慧城市”的理念深化和范围拓展,强调基于智慧城市使市民拥有更多的获得感、幸福感,再一次强调了智慧城市的发展要注重以人为本,强调市民在智慧城市建设过程中的参与行为。

为了实现顺畅的市民参与,可以通过“短、中、长”期的三步走战略,积极借鉴国外的发展经验,借助大数据、电子政务等科技手段的途径,以技术为跳板,最终实现“新型智慧城市”中的市民参与,创设良好的市民体验。

(四)城市本身特色在智慧城市的建设中得到体现,因地制宜发展智慧城市成为趋势。

(五)多模式发展:五类模式各有千秋,不同的城市应根据自身的特点进行合理化选择。

(六)将数据安全纳入智慧城市发展战略:

对数据安全的要求越来越高,从传输、存储、管理等多环节 着手数据风险规避。

将数据安全纳入智慧城市发展战略:主动防范数据风险,并进行持续监管。

(七)城市持续创新能力被重视。

欧美国家超级城市创新体系较为完善。而中国现有的超级智能城市城市虽已具备良好的创新机制,但未能把所有主体调动起来。

四、如何打造超级智能城市

面对众多挑战之下, 当今城市管理者若想要突破传统智慧城市的禁锢, 并且逐步转变升级成为”超级智能城市”, 需要在建设过程中思考九个能力维度框架。同时,需要与自身城市实际需求相结合,以打造更高质量的幸福社会为目标。

一个清晰的视野需要有明 确的远景作为技术推动的有效配对。

(一)打造超级智能城市所需要具备的要素

1、战略

? 超级智能城市需要有差异化战略。

? 运用战略和技术应对困难并抓住机遇。

? 聚焦城市在长期和短期由资源带来的价值。

? 清晰的战略视野是平衡供货商技术需求的唯一有效方式。

? 改变破坏性技术的不可预测性。

? 超级智慧城市需要策划者们敢于跳出框架。

2、数据

精细化数据源多样化说明城市深入了解社会挑战,例如可持续性,流动性,健康 和安全。

从大量传感器中挖掘资料的能力说明城市 获取实时交通流,能源流,污染信息。

真正的智能城市能从多种信息来源中整合 从未加以联系的资源。

3、科技

数字化与先进开放的网络是超级智能城市的基础设施。数字交互网络有三种不同形式:

– 固定宽带网络,便于千兆连接。

– 移动宽带网络,4G 和 5G 网络为移动用户提供无处不在的网络连接。

– 大发快三,长距离和更低能耗为其特点。

超级智能城市需要使用大量多任务传感器。

各种不同标准的传感器能够协同工作。

超级智能城市需要成熟的大发快三平台软件 对传感器加以控制。

4、能力

颠覆性科技的使用需要新技术和能力的支持,尤其是与数据相关的技术与能力。 超级智能城市需要大量的“数据科学家”超级智慧城市需要了解人类行为机制的专家去转变人们的行为。

5、开放

为了获取更多创新想法,智能城市需要开放性,敢于尝试并承担可量化风险。智能城市需要不同政府部门和股东的新型协作模式。在智能城市的发展阶段,城市应当吸取失败的教训,并从中总结经验。

6、创新

正确的合伙人才能催生出有效率的生态系统,这是世界大城市之间的“人才战争”城市应当专注于适合城市长期发展的人才 类型。劳动力市场转型需要新的工作和商业机遇,城市战略需要招商引资,转型升级需要新气象。

7、生态

智能城市需要政企生态系统合作制定智能解决方案。政企生态系统中并没有自上而下的管控, 相反,它能够提供单个部门不能实现的创新解决方案。政企生态系统中,政府的角色是发掘缺乏有效资源驱动的潜力领域,并且积极联合通常不会在新的创意生态系统中共同工作的各方。

8、安全

智慧城市基础设施的安全可控是持续发展的基础要求。智慧城市发展中,网络安全,信息数据安全和应用系统安全需要得到保障。 能完成主动监测和实时防御的网络安全技术体系和集指挥、管理、处理为一体的应急解决平台是智慧城市信息安全的发展目标和方向。

9、方案

智能城市应该投资颠覆性技术和人力资本两大领域。技术创新应该与社会创新相结合以创造出 可持续发展的方案. ? 智能城市从局部小规模、实验性阶段开 始,以从中学习经验优化方案。每个小规模的项目必须建立在可迅速有效将小成就 扩展至城市规模而无需改变方案的可扩展商业模型中。

(二)打造超级智能城市的“行动四部曲”

智能城市不是昙花一现,而是逐年累月发展起来的。在这段发展历程中,城市从早期成熟阶段发展到完全成熟发展阶段。成熟度模型用于评估当前的成熟度,并为期望成熟度设定目标。

在 2020 年新冠肺炎疫情和新基建政策背景下,当整个智能城市行业走出以搭建云基础设施、信息化为主的智能城市 1.0 阶段,转而聚焦到像血液一样的数据和横亘在理想与现实之间的“数据烟囱”、“数字孤岛”灰犀牛,智能城市建设 2.0 也就更进一步了。