智慧城市（Intelligent City）是传统城市规划理念发展的产物，其原型源于智能化城市、信息化城市等概念，目标在于构筑一个高处理效率的城市生态系统。通过长期的理论和实践发展，业界已形成对智慧城市的共识，即通过物联网及其组件，实现“万物互联”的发展愿景，提高业务处理的效率，降低业务处理的成本，加速城市信息化发展。虽然各领域都明确智慧城市是未来发展的重要方向，但因智慧城市需投入大量资源用于研发和建设，研发存在一定的不确定性，其可能出现研发后未形成成果的情况。同时，即使形成成果，在研发成果未实现大规模标准化应用时，产出效益难以估算，难以测算投资收益比。基于智慧城市的特点，智慧城市成为政府、企业和高校领域的主要研究方向，以应对各自差异化的需求。分析智慧城市的主要研究方向，结合主要实践进展，突出未来展望，有助于打造智慧城市分层分级系统，为国内城市实现系统化、智慧化和信息化提供支撑。

一、智慧城市的主要应用方向

（一）政府领域

政府领域对智慧城市的研究集中于政务服务领域。如杭州市政府设立“数字大脑”，充分运用云平台集中处理城市政务信息及服务申请；广州、深圳等地政府设立数字政务局，全面提高政府工作的信息统筹能力，加速服务“线上化”转化流程。地方政府的主要思路为确定智慧城市相关的组织管理架构和职责事权，集中资源推动政务服务逐步“线上化”，其面对的主要困难为：政务业务同时涉及多个部门协同模式，在推动政府服务“线上化”过程中业务经办人的熟悉程度和配合力度。政府领域研究的主要内容为政务服务系统的平台化和政务服务子系统的线上化，前者为“自上而下”的过程，后者为“自下而上”的过程。但因实际政务服务具有明确的审批部门和审批流程，各行政部门审批模式存在差异，因此目前具备一定进展的主要为政府服务子系统的线上化。政务服务子系统成为政务服务的标准模块，在发展成熟的标准模块逐步增加后，政务服务平台将初具雏形。同时，政府逐步推动综合平台建设，确保综合平台具备先进的算法基础、足够的运算能力和未来系统升级和服务器扩容的可能性。

（二）企业领域

企业领域对智慧城市的研究包括两部分：第一种为集中于自身业务需求领域，主要目标在于提高客户服务体验和降低综合业务成本。提高客户服务体验，指通过服务系统逐步升级使客户更方便地获取信息、接受服务。降低综合业务成本，指通过软件系统和硬件设备的一次性投资，结合后期定期小规模维护成本，逐步实现对现有人工服务和服务场所的替代，以应对大规模增加的企业服务业务需求对人力成本和营业成本的冲击。在人力和租金等成本不断提高的情况下，降低成本和提高效益成为企业领域对智慧城市研究的主要动力。第二种为设计、建设和维护智慧城市相应的软件系统和硬件设备，主要目标在于提高城市的信息化水平。此部分为生产领域研究，企业研究需求即为自身主营业务，已细分至多个行业。

（三）高校领域

高校领域对智慧城市的研究主要集中于愿景、理论优化和基础设施三部分。愿景部分，指智慧城市的发展起源、发展进程和潜在分支等。理论优化部分，指结合智慧城市的愿景对现有城乡规划领域提出理论优化建议，在原有城市地理学、城市经济学、城市规划学等学科的基础上，融入智慧城市的规划理念和发展设想，促进学科发展。基础设施部分，指改变政府领域针对政务服务为主体、企业领域针对业务需求为主体的模式，从宏观层面提出智慧城市的规划和设计思路，从基础设施层面提出促进智慧城市发展的思路。

二、智慧城市的主要实践进展

智慧城市的主要实践进展是以具体业务和应用对象为基础，可以概括为TOG（政府）端的综合智慧城市服务、TOB（商业）端的MEC智慧专网和TOC（客户）端高效信息基础设施。智慧城市实践面对的拓展难题在于其具体需求差异化大，实践的软件系统和设备硬件都较难形成标准化。为单一需求开发系统，需要主办人员下定决心，接受不太理想的投资收益比。

（一）TOG端的综合智慧城市服务

TOG端的综合智慧城市服务，包括政府及相应基础设施部门，现已广泛推动的主要包括智慧政务和智慧基础设施两部分。智慧政务实践包括智慧政务服务平台构筑和智慧政务子系统“线上”处理，属系统整合和线上升级。智慧政务实践需政府投入一定资源用于系统开发，且政务服务普遍为不收费或低收费业务，因此需设立具体投资项目用于智慧政务建设。智慧基础设施，包括智慧水务、智慧电网、智慧燃网、智慧航道、智慧机场、智慧公交、智慧场站、智慧口岸等，其实践主要为建设“云-管-端”系统，即在用户侧建设传感器作为终端，通过传输网络作为管道，以云平台进行统计，推动人工向系统化转变。在智慧基础设施转化过程中，原有统计人力需求可逐步减少，后期逐步实现人力成本大幅度缩减，相应的系统构建成本总体可控。智慧基础设施的前期投资，可在后期通过运营单位成本总体下降来消化。目前，智慧政务实践在广州、深圳等国内核心城市存在多年的实践经验，而智慧基础设施已在全国范围内开展实践。

（二）TOB端的MEC智慧专网

TOB端的MEC智慧专网建设，主要指在园区、社区等区域，通过区域内部专线建设，提高区域网络的可达性和安全性。国内信息通信网络建设主要包括公网和专网两部分。公网是广覆盖、普惠性基础设施，难以保障其网络速度和网络安全性等问题。专网是应对具体客户更高要求的产物，即通过个性化的专业网络建设，保障特定区域的需求。目前智慧专网建设集中于智慧工地、智慧工厂（工业互联网）、智慧酒店、智慧银行、智慧园区、智慧社区、智慧校园、智慧仓储、智慧商贸等。其中，被认为最广阔应用前景的是智慧工厂领域，即通过工业互联网构建实现工厂运转的自动化。智慧工厂被认为是对现有生产关系进行重构的最典型应用，即通过全面自动化实现工厂具体操作人员的大幅度减少，具有成为下一个经济主要增长点的潜力。当前，虽然各国都在智慧工厂领域持续投入和发力，但实际应用内容有限。因为智慧工厂是一个复杂的系统，各子环节需单独设计和建设，且各工厂需单独出资单独结算，导致相应智慧工厂成果无法应用于其他工厂，智慧工厂虽然前景广阔但实际应用滞后。目前，应用广泛的为智慧工地、智慧酒店、智慧园区、智慧社区、智慧校园等，其特点是具备一个明确的地理范围，且在此范围内结合实际需求进行专网建设。通过MEC网络建设，将原有公网核心网资源部分下沉至专网，使业务处理从“前传—处理—回传”流程转化为本地化处理流程。

（三）TOC端高效信息基础设施

TOC端高效信息基础设施，主要指通过高效信息基础设施实现业务处理“线上”化，减少业务处理的交通通行需求，提高社会业务处理效率。目前主要应用领域集中于智慧医疗、智慧教育、智慧物流等，实施效果较好的为智慧医疗领域。因当前医疗部分业务具备标准化和同质化的特点，且现有医疗资源紧张导致医院等场所聚集大量人流。因此，医疗系统具备创新现有系统的驱动力和发展决心。医疗系统中私立医疗具备显著的驱动力，通过智慧医疗实现线下租金、人力等成本大幅度缩减。公立医疗同样具备显著的驱动力，以降低现场人员的聚集，实现医疗系统优化。高效基础设施涉及到信息传输的稳定性、安全性和速率性，目前智慧医疗主要应用于普通病患诊疗过程，并未广泛应用于远程手术指导等层面，具有广泛的技术应用可能性。

三、智慧城市应用的未来展望

（一）个人身份ID化

智慧城市的服务对象为个人，对城市范围而言，个人的绝对数量和流动数量都是一个较大的数字，个人所依附的各类身份信息则更为复杂。目前个人身份信息根据所属业务范畴归属政府各职能部门进行管理，由于跨业务范畴，职能部门不具备日常交叉使用数据的可行性。智慧城市的本质在于个人身份信息的集成，通过一个ID进行个人身份识别和信息检索。所有个人信息及档案均集成于个人身份ID内，可实时调用和鉴别，从而大幅减少智慧城市涉及到的数据复杂性，大幅减少个人到相应场所办事的信息确认需求，提高城市业务处理效率。在个人身份ID化后，个人数据和资料将逐步上云，通过云平台可实时存储或调用自身的相应工作和生活资料，个人的阅历将逐步通过平台进行丰富。

个人身份ID化面对的挑战在于信息整合和信息安全两部分。信息整合难度，指跨业务部门海量数据的整合、现有数据要素的准确性、识别需整合数据要素的方法等。因个人身份ID化需整合关键性数据，过多数据会对服务器造成较大的负担。信息安全难度，指识别获取信息的权限、阻拦非法获取信息的方法等。因个人身份ID化后，多样化的数据应用场景需确定可获取信息的系统和人员的权限，过多的权限授予会导致信息泄露的可能性增加，而过少的权限授予会导致办事便利性的下降。在部分应用场景获取个人信息后，如何防止信息泄露和非法入侵，保障网络安全将成为智慧城市建设的难点。

（二）生产生活物联化

现代信息通信发展使人与人间的联系逐步便利化。在智慧城市逐步发展后，物与物间的联系将成为新的发展需求，从而为工业互联网、自动驾驶等新领域发展提供基础条件。个人生产和生活过程中需应用的物品将逐步实现相互便捷、快速和有效连接，事物反应速度将大幅提高。但同时，功耗问题成为智慧城市发展的重要影响要素。物体联系是需要电能、太阳能等能源以维持其运行，过多的物间联系会使物体功耗需求大幅增加，提高智慧城市的运营成本。

为有效控制生产生活物联化的运营成本，智慧城市需在控制有效连接、控制有效功耗和扩大储能容量三个方面入手。其中控制有效连接，指物体长期处于静默状态，仅在需连接或被连接时才消耗功耗，唤醒状态的功耗消耗需大幅减少。控制有效功耗，指需控制同类型连接的功耗消耗量，即实现单业务功耗值下降，增加物体待机时间。扩大储能容量，指对电源、光源等功耗储存器提升容量，实现长待机时间，减少储能更换时间。

（三）实际交易分布化

区块链分布式记账方式是现代金融科技的发展方向。传统资产记账方式是以政府、金融机构等中央记账单位进行资产确认和验资，其他人员需连接到中央记账单位系统才能获取资产记录。而通过实际资产的分布式记账方式，可有效实现资本的快速和便捷化流动，大幅降低中央处理器的计算量，提高资产记录的便捷性，为降低交易成本和提高交易速度提供重要的支撑。智慧城市的分布式数据处理和交易模式，使边缘计算逐步取代云平台计算，成为未来海量数据的计算基础。

为有效提高交易分布式的应用范围，智慧城市需统一资产计价系统，建设分布式数据体系。交易分布式需根据地域用户规模动态地选择分布式计算方法。统一资产计价系统，指逐步打通金融领域、科技领域的资产交易模式，实现交易难度的下降。建设分布式数据体系，指通过边缘计算设备的部署，将原有云平台计算部分下沉，实现交易分布式的可能性。

（四）垂直行业线上化

智慧城市应用的垂直行业是未来城市发展的新增长点。其中，智慧教育等领域已取得显著增长，智慧医疗等领域也在逐步提升。目前，智慧城市应用的垂直行业在逐步线上化，即通过安全、高速、稳定、便于接入的网络缩短业务需求者和业务提供者间的地理距离，实现网上办理业务。垂直行业线上化正在各行各业逐步深化，成为未来城市经济增长的主方向。

为有效促进垂直行业线上化，智慧城市需分阶段建设城市信息通信基础设施，即通过网间交易费用下降、居民接入网络便捷度提高，实现智慧城市发展的基础。目前，国内已重点推进北京、上海、广州、深圳等城市的通信基础设施建设，初步形成大容量、高覆盖的网络基础。伴随城市经济发展，其他城市也将逐步完善通信基础设施，为城乡协同发展提供助力。

（五）数据要素显性化

智慧城市应用中，要强化细分挖掘能力，通过网络信令数据，提取区域、重点地区等场景的用户位置信息，结合大数据技术对业务需求综合分析，对数据进行脱敏（隐藏个人身份ID信息）处理，有助于构建统一的底层数据表。在数据要素的基础上，通过移动互联网挖掘偏好和关注点，打造基于数据接口的自助式查询和分析能力，支撑ICT项目，便于各类城市规划管理、商业选址投放等事宜。

数据要素的统筹和集合，将为政府、企业决策提供重要的依据，辅助领导决策。数据要素将成为新的资产性要素，通过逐步建立管控体系，有助于数据要素的流通和保密管理，为城市整体智能化和信息化提供基础性支撑作用，成为城市决策的基础。数据要素的显性化代表未来城市发展的新方向，有助于创造多样化的数字经济发展模式，为未来新城市增长极提供助力。

本文系中国移动通信集团科技研发项目“粤港澳大湾区智慧城市理念与5G技术融合研究”（编号R20302110O31003）的阶段性成果。

（作者单位：中国移动通信集团广东有限公司深圳分公司）

【责任编辑：江知】