第一章 智慧城市的概念、研究机构及全球实践
一 智慧城市概念与行动要素
智慧城市是近年来全球城市发展的热议话题。智慧城市的理念是2008年11月16日IBM总裁兼首席执行官彭明盛(Sam Palmisano)在纽约召开的美国对外关系委员会上发表演讲(“智慧地球:下一代的领导议程”)时首次提到的。彭明盛定义并介绍了智慧地球的概念,明确指出不论是在经济、技术还是在社会层面,世界会变得越来越平,地球会变得越来越小,人类联系也将更加紧密(彭明盛,2008)。2009年2月24日,IBM发布《智慧地球赢在中国》的报告,建议优先建设和发展智慧的电力、智慧的医疗、智慧的城市、智慧的交通、智慧的供应链和智慧的银行六大行业(IBM, 2009)。2009年8月,IBM又发布《智慧的城市在中国》报告,提出“智慧的城市”愿景(IBM, 2009)。IBM认为“智慧的城市”要具备四大特征,即全面物联、充分整合、激励创新、协同运作;组织(人)、业务/政务、交通、通信、水和能源,这些系统不是分散的,而是以一种协作的方式相互联结,智慧城市就是由这些系统组成的一个宏观系统(IBM, 2009)。智慧地球是智慧城市的延伸,智慧城市是智慧地球的体现方式和有机组成部分。
城市人口不断激增,引发了废物排放,资源紧缺,空气污染,交通拥挤,基础设备不足、老化以及恶劣复杂的社会与组织等问题。因此,必须找到更为智慧的方法来管理城市,由此诞生了“智慧城市”的概念,目标是打造可持续发展的宜居城市。世界各地用不同的术语描述智慧城市,其含义也不同,尚未达成共识,因此有必要进行概念研究。智慧城市是一个网络相连的有机系统,如果说工业化城市的系统像骨架和皮肤,那么智慧城市的系统就像人的神经系统,结合了数字电信网络(神经)、普遍存在的嵌入式的智慧(大脑)、传感器和标签(感觉器官)以及软件(学习和认知能力)。据世界银行测算:一个百万人口以上的“智慧城市”的建设,在投入不变的情况下,实施全方位的智能化管理,能使城市的发展红利增加2.5~3倍,智慧城市将引领未来世界城市的发展方向。与境外其他城市相比,目前我国还缺乏适合国情的智慧城市建设理论和经验,智慧城市建设的紧迫性和重要性还未引起重视。所以,非常有必要学习和研究境外智慧城市建设的特色与经验,以便指导我国的智慧城市建设。
(一)相关概念及智慧城市的内涵
智慧城市是一个复杂的系统,人们对其有多种形式的理解。当前的研究者普遍认为,智慧城市有三个层次。基础层(第一层)是各种物理设备。人们利用遍布城市各处的传感器和智能设备,来收集城市运行中的各种数据信息。它们相当于人的感知器官的延伸。传输层(第二层)是网络,把监测到的信息在网络系统中传输和处理,实现人与人、人与物、物与物的连接,进而对整个城市的运行做整合、协调。最高层(第三层)是人的智慧,人们创新科技和管理,将智慧转化为城市发展的新动力,让城市具有更高的智能,使各系统和各个参与者高效协作。只有这三个层次三位一体,才能构成智慧城市;智慧城市的“智慧”是人赋予的,说到底是人的智慧,取决于人的智慧达到了怎样的层次。智慧城市能使我们的城市生活更加便利、美好。比如,在公共交通车辆和私家车中嵌入芯片进行实时数据采集,而后借由网络做信息沟通和响应,可加快应急救援,也可缓解交通拥挤问题;在患者病历卡里嵌入芯片,以后他到任何医院就医,医生都能查看其病史及近期检查结果,减少重复检验,还能与银行卡绑定,患者无须反复排队付费,甚至药品也可从集中配送中心直接送至患者家中;如果患者对某些药品有过敏反应,医生在开具处方时会得到实时预警……人们乐于听到有关智慧城市的种种技术及其应用层面的动人描述,视之为解决各种“城市病”的妙方良药。
智慧城市本质上是一种城市发展的新思维和新模式,需要以新技术和知识型社会的创新作为智慧城市的两大支持。然而,不同的研究者对智慧城市的理念有不同的理解。巫细波和杨再高认为,智慧城市是物联网和互联网的简单相加(巫细波、杨再高,2010);宋刚和邬伦认为,智慧城市建设不仅仅是物联网、云计算等新一代信息技术的应用,更是“创新2.0”(即面向知识社会以人为本的包括大众创新、共同创新、开放创新的下一代创新)的广泛应用(宋刚、邬伦,2012)。戴伟辉指出,情景感知和情感智能是智慧城市最核心的内容与功能(戴伟辉,2012);吕康娟认为,智慧城市不仅仅是技术的集成,更是人类智慧地运用技术的最高体现,即将先进的技术广泛而智慧地应用于城市生产和生活的方方面面(吕康娟,2012)。
从最基本的定义出发,理解智慧城市的关键是要把握什么是城市和什么是智慧。对城市的理解既要考虑空间交换,又要考虑社会与经济两方面;既要考虑贸易服务和生产等发生的真实环境,又要考虑虚拟空间。智慧是理解的能力,先是理解的能力,然后才是解决问题的能力。Pablo E. Branchi等(2014)学者认为,智慧城市是在可用的技术下,考虑到经济、社会与环境的可持续性,是人们能够共存的发展空间。在技术方面,为了表现得更加智能,并且具有理解能力,智慧城市通过感知和获取信息、处理数据并解决问题,使服务的效率得到极大提升。智慧城市是包含多种因素的复杂系统,Pablo E. Branchi等(2014)分别从闭环技术模型、链式决策系统和360°模型的角度来解读智慧城市的内涵。
由人类需求引发科技应用的闭环技术模型如图1-1所示,居民的需求引发技术创新,技术应用得出结果,这个结果可能是正面的也可能是负面的,而这个结果反过来会进一步影响社会环境、城市能源和经济发展。
图1-1 人类需求引发科技应用的闭环技术模型
资料来源:Branchi等,2014: 61-75。
在以居民为核心、把人作为同一个出发点和终结点的模型中,需要找到能满足需求的解决方案。这些因素之间相互依赖,形成一个链式决策系统,如图1-2所示。链式决策系统以相互关联的方式,用技术来解决问题,但是它无法解释技术应用的原因、内容、地点以及它们对环境与人的影响。所以,在链式决策系统的基础上,考虑空间区域,就形成了360°模型。
图1-2 链式决策系统
资料来源:Branchi等,2014: 61-75。
如图1-3所示,360°模型描述了三个基本要素:环境、城市和居民。
图1-3 360°模型
资料来源:Branchi等,2014: 61-75。
居民的特定需求必须由城市来满足,通过与环境相互作用来获取或共享资源。技术能够在横向和纵向上对这三个元素发挥作用:居民和城市通过技术获取环境信息,同时技术能够解决管理问题并满足需求。
由此可见,智慧城市的内涵表述有多种方式,但各种表达方式在对关键意义的理解上都是相通的,即都是围绕着市民如何创新和使用技术来更好地为城市发展服务。
(二)智慧城市建设的行动框架
在2012年第45届Hawaii国际信息科学会议上,来自加拿大的学者Hafedh Chourabi(拉瓦尔大学)、美国学者Taewoo Nam(纽约州立大学奥尔巴尼分校)和Shawn Walker(华盛顿大学)以及其他国家的一些学者,共同提出了智慧城市的8个要素和一个行动框架。8个要素包括管理和组织、技术、治理、政策环境、人和社区、经济、基础设施、自然环境。
管理和组织:用户和组织的多元性,建设智慧城市必须有变革的意识、清晰可实现的目标,明确发展计划,形成一系列项目,由具有技术和管理能力的领导参与,由项目团队实施,并要有终端用户的参与。在良好沟通的基础上,建设者对现有业务流程进行改造,对人员进行培训,不断学习和积累相关的实践案例,推进科学的组织和管理。
技术:智慧城市建设者依赖先进的信息技术,包括整合的硬件、软件和网络技术,帮助人们做出更多明智的决策,优化业务流程。信息与通信技术产业(ICT)是智慧城市的关键驱动力。但它是把双刃剑,在提高市民生活质量的同时也会增加不平等,扩大数字鸿沟。因此,特别需要跨职能和跨部门的合作,实现协同创新。
治理:智慧城市的活动和项目涉及较多利益相关者,城市需要更多的法律、规定以及规范和授权来保证利益相关者之间的合作、政府作用的正常发挥以及合理的联盟结构,使利益相关者在不同的权限下工作并能联合。ICT催生了智慧治理,智慧治理不仅需要市民的参与、私人或公共机构的合作,也需要大数据的收集,并实现数据的传输、服务和交流整合。
政策环境:影响ICT活动的不仅有法律法规,还有行为准则。成功地开展智慧城市活动的前提是必须先消除法律和管理上的障碍,同时约束每个ICT项目及其运行。
人和社区:智慧城市的项目会影响居民的生活质量,鼓励居民参与城市的管理,培养见多识广、受过良好教育、参与度高的居民。人和社区之间应注意如下因素:数字鸿沟、信息和社区安保、沟通、合作等。
经济:经济是智慧城市的主要驱动力,是衡量一个城市竞争力的关键指标。智慧城市的经济创新力包括创新、创业、商业品牌劳动力市场的生产性和灵活性、国内和全球市场的整合。智慧城市经济将带来诸如就业机会增加、劳动力发展、生产力提高等结果。
基础设施:ICT基础设施包括无线设施(光纤通道、Wi-Fi网络、售货亭)以及具有服务导向的信息系统。基础设施需要跨政府地整合硬件、软件,并且具有较高的可获得性和兼容性,相关主体要有相关的知识,任何组织都需要具有系统整合的能力。尤其要做好系统的安全运营,在保证系统可访问性的同时,能够处理病毒,防止黑客入侵,保护个人隐私。而所涉及的运营、维护和培训的成本也是高昂的。
自然环境:智慧城市运用技术提高环境的管理水平,保护自然资源和相关基础设施,如上水道、下水道和公园等绿色空间,使城市更宜居及可持续发展。
可将以上8个要素整合为智慧城市建设的内外部因素系统,如图1-4所示。技术是最重要的因素,因为其他7个因素都围绕技术的运用来实现。相对外部因素而言,内部因素影响更大。但是,如果忽视外部因素,其造成的问题会严重制约智慧城市建设。
图1-4 智慧城市建设系统
资料来源:Chourabi, 2012。
西班牙哲学家费尔南多·萨瓦特尔在其名著《哲学的邀请》中区分了信息、知识和智慧,认为三者是一个由低到高的序列:信息是事实,知识是对信息即事实的反思,智慧则是知识选择和我们的价值观;从知识上升到智慧,是与现实生活相联系、与价值观和世界观同化顺应的过程。也就是说,信息和知识关乎事物,智慧则关乎人生,有信息、有知识不等于有智慧。这番分析对我们认识智慧城市颇有启发。但我们始终要记得,建设智慧城市最需要人的智慧。IBM在2008年、2009年美国经济危机最严重的关头,提出“智慧地球”概念,其核心用意还是营销自己的产品、技术和服务。现在看来,此举是很成功的“智慧营销”, IBM由此抢占了智慧城市建设领域的制高点。国际上智慧城市建设的经验更加丰富,因此,我们要智慧地运用技术为人服务,城市要借由技术变得智慧,更要求我们智慧地参考和借鉴世界智慧城市建设经验。
二 智慧城市研究的国际组织情况
(一)全球智慧社区论坛(ICF)简介
全球智慧社区论坛(Intelligent Community Forum, ICF)起源于1985年的智慧社区运动,总部设在纽约。2004年ICF成为一个独立的组织,是专门研究21世纪社区经济和社会发展的智囊团。它的合作伙伴包括欧洲城市知识社会论坛、加拿大劳伦森大学、俄亥俄大学、太平洋电信委员会、纽约大学理工学院、纽约技术委员会、世界电信港协会等。该组织的目的是解释宽带经济出现的原因及其影响机制,促进繁荣、包容、可持续的城市建设。ICF致力于开展研究、发布信息和评选年度智慧城市,分享世界上智慧城市的最佳实践经验。
每年ICF给智慧城市、公共部门和对此有贡献的私营部门合作伙伴颁发奖项,促使城市克服惰性,有效地激励政府、企业和机构等利益相关者合作,实现跨组织的协同,追求共同梦想。ICF每年评选全球智慧城市,并颁发奖项,以达成两个目标:一是向通过信息和通信技术促进社区繁荣发展的城市致敬,二是为ICF的研究项目收集数据。
1.ICF评估流程
自1999年开始,ICF每年举办“年度智慧城市”评选活动,颁发“智慧城市奖”。自2006年起,每年举办全球21大智慧城市评选活动。
奖项的评选过程分为三个阶段:
第一阶段:全球21大智慧城市(Smart 21)——每年秋天,ICF国际学术团队对来自全世界的城市和地区进行审查,选取最有潜力的21个城市为Smart 21。Smart 21名单在全球7大智慧城市选定前至少60天公布。
第二阶段:全球7大智慧城市(Top 7)——ICF使用严格的分析方法筛选Top 7。1月份左右,Smart 21被邀请完成一份关于智慧城市指标和年度主题的问卷。ICF国际学术团队将评审问卷调查结果,对每一个城市进行多指标的打分,并进行排名。排名最高的前7位成为全球7大智慧城市。Top 7代表21世纪经济和社会转型,但这并不代表它们是最先进的技术中心、最发达的城市或世界上经济增长最快的经济体,而是代表着它们在宽带部署和使用、员工发展、创新、社会共融和城市宣传方面具有最佳实践,它们的这些实践可以给世界各地区、城镇和村庄提供经验。
第三阶段:The Intelligent Community of the Year(年度智慧社区)——年度智慧社区从1月份提名的Top 7中选择。从1月到6月,ICF将每个社区提供的详细数据提交给一家独立研究公司,形成奖项的初始评定指标,并从多个角度对数据进行定量分析,得到每个社区的总分。同时,ICF的创始人将访问每个城市,对报告的信息进行验证,并由之前的年度智慧社区、参与智慧社区活动的政府官员、商界领袖、学者和顾问组成国际陪审团进行评审,对7个社区进行排名。最后,ICF结合陪审团的定性排名与研究公司提供的定量分数来确定最终结果,并在ICF的峰会上公布。
ICF还颁发“创始人奖”和“年度远见奖”。“创始人奖”颁给在宽带经济背景下为了共同利益而创造性地改变人们生活的个体、组织或城市。“年度远见奖”颁给在促进宽带技术发展及应用方面,在全球扮演领导角色的个人或组织。获奖者须提供其促使公共部门和私营部门合作的追踪记录,而且必须被同领域的专家认同。
2.ICF评估指标
ICF从宽带连接、知识型劳动力、创新、数字包容、营销和宣传5个维度对智慧城市的发展水平进行评估,这5个维度被细分为18项,如图1-5所示。与欧洲明确、量化的智慧城市评估指标相比,ICF的评估指标更加偏重定性说明。综合起来,ICF的评估指标可以用图1-6来表示。
图1-5 ICF评估指标体系
资料来源:中国软件测评中心《智慧城市评估指标体系研究报告》, 2013年1月。
图1-6 ICF评估指标框架
3.ICF评估结果分析
从“Smart 21”“Top 7”“年度智慧社区”的获奖情况看,截至2012年6月,获奖地区已经覆盖了30多个国家和地区、70多个城市。1999~2014年,所有参选国家的智慧城市建设水平都有不同程度的提高。图1-7为2012年“Smart 21”获奖城市地区分布情况,表1-1为自2004年以来Top 7名单。
图1-72012年“Smart 21”获奖城市
表1-12004~2014年Top 7
从图1-7和表1-1可以看出,世界范围内的智慧城市发展水平不平衡。从历年“年度智慧社区”获奖情况看,获奖城市主要集中在北美洲和欧洲国家,亚洲和大洋洲国家很少获此奖项。另外,几乎一半的获奖城市集中在北美洲,其次是欧洲西部,亚洲和大洋洲较少,南美洲和非洲最少。不过智慧城市发展差距有缩小的趋势,大部分发展中国家电脑不断普及,移动电话高度渗透,2008年以后,南美洲和非洲开始出现获奖城市,这主要是因为南美洲和非洲国家近些年重视宽带网络方面的建设,并加大了投资力度。为了共享研究结果,ICF还出版Brain Gain、Seizing Our Destiny、Broadband Economies、Future Cities等书以及其他报告和白皮书。
(二)其他智慧城市研究机构
除了全球智慧社区论坛(ICF),在智慧城市评估方面最具代表性的还有欧盟智慧城市评估、2012年由博伊德·科恩博士发布的全球十大智慧城市排名、世界智慧城市奖、中国安防技术有限公司(CSST)、美国杂志Fast Company十大全球智慧城市评选、美国市场咨询机构Navigant研究公司和经济学家集团(The Economist Intelligence Unit)。
1.欧盟智慧城市评估
欧盟的智慧城市建设更多关注信息和通信技术在城市生态环境、交通、医疗、智能建筑等民生领域的作用,希望借助知识共享和低碳战略来实现节能减排的目标,推动城市低碳、绿色、可持续发展,建设绿色智慧城市。2007年10月,维也纳理工大学区域科学中心与荷兰代尔夫特理工大学等机构合作,对欧盟中等城市的可持续发展能力与竞争力进行了一次评估,并形成《欧盟中等城市智慧城市排名》报告,首次正式提出了智慧城市愿景及发展目标。
(1)评估流程。
欧盟中等城市智慧城市评估流程主要包括城市筛选、指标分类和数据采集、数据规范与汇总排名三个环节。
城市筛选:欧盟智慧城市评估对象是中等城市,以往的文献当中没有中等城市的明确定义,因此,该评估组织指出参与排名的城市必须满足以下标准:
① 人口在10万~50万;
② 汇集人口数在150万以内,但在实际评估中,如果城市实际面积属于中等,汇集人口数略高于150万,也被列在评选范围以内;
③ 教育基础相对薄弱,但至少要有一所大学。
最终,选择了70个城市进行实际排名。
指标分类和数据采集:在所有74项指标当中,有48项(占65%)指标属于区域性数据,26项(占35%)指标属于国家性数据。根据指标的属性选择正式、公开和免费的数据库进行数据采集,同时也使用了一些用于工程研究的个人数据库。
数据规范与汇总排名:采用Z变换理论(Z-transformation)对采集到的数据进行标准化处理,将所有指标值转换成标准数,针对每个标准进行打分后,对每个维度进行排名,最后得到综合排名。
(2)评估指标及解读。
该评估组织认为,虽然“智慧城市”没有被广泛地应用在空间规划或城市研究中,但还是可以确定智慧城市的6个维度:智慧产业、智慧民众、智慧治理、智慧移动、智慧环境和智慧生活。在评估过程中,这6个维度被进一步细化为31个要素和74项具体指标。
欧盟智慧城市建设将城市信息系统与经济发展、城市管理、公共服务紧密结合,优化城市管理、倡导技术创新、扩展产业空间、提高生活品质,通过公众的广泛参与和自上而下的信息反馈机制,推动社会多方力量与城市建设高度融合。因此,该评价指标体系更注重以创新建设智慧城市基础,强调绿色、低碳的经济和生活模式,鼓励和倡导社会力量参与基础设施建设。
2.全球十大智慧城市排名
博伊德·科恩博士认为,智慧城市是这样一种城市形态:借助信息和通信技术更加智能和有效地利用资源,降低城市成本,节约能源,提高服务水平和生活质量,减少环境污染,为城市创新和低碳经济提供有力的支持。2012年,科恩博士以城市创新和可持续发展为标准,在全球范围内开展了智慧城市的评估工作。他比较城市使用信息的创新性和城市数字化管理,最终评选出全球十大智慧城市,按排名依次为维也纳、多伦多、巴黎、纽约、伦敦、东京、柏林、哥本哈根、香港、巴塞罗那。
3.世界智慧城市奖
世界智慧城市奖是为树立世界城市最佳标杆而设,由智慧城市博览会组织评选。该奖项分为城市奖、项目奖、创新奖三类,每类包括5项决赛奖和1项最终大奖。世界智慧城市奖每年面向全球征集。2014年参与世界智慧城市奖评选的有来自全球19个国家的60多个城市。维也纳是首届世界智慧城市奖的获得者。我国的上海、武汉、深圳、宁波等多个城市也参与了此项活动。展会还汇集了全球50多个国家的代表团,包括IBM、思科、施耐德电气、微软、ESRI等60多家领军企业以及6000多位智慧城市领域的专家。
4.中国安防技术有限公司(CSST)
中国安防技术有限公司(CSST)立足于智慧城市发展战略,以“智慧低碳城市融合示范区”的建设与运营为落地实施手段,提出打造智慧低碳城市综合运营管理平台,真正实现城市的安全、便捷、健康、高效、文化五大职能。中国国际高新技术成果交易会(以下简称高交会)是中国规模最大、最具影响力的科技类展会,已连续成功举办14届。为推动智慧城市建设发展,响应国家产业政策,在高交会同期举办的“2013中国智慧城市发展高峰论坛”上,中国安防技术有限公司还针对拥有城市优秀产品或解决方案的企业以及优秀智慧城市进行评奖,该评选活动重点从产品理念、产业创新、产品创新、市场排名、技术(解决方案)专利五大方面进行评审与考察。
5.美国杂志Fast Company十大全球智慧城市评选
美国最负盛名和最具影响力的商业杂志之一Fast Company 2011年从智慧城市建设所带来的城市面貌和生活状态改变的角度出发予以考察,推出来自不同国家的十个全球最佳智慧城市案例,包括:首尔、新加坡、东京、香港、奥克兰、悉尼、墨尔本、大阪、神户、亚珀斯。
6.美国市场咨询机构Navigant研究公司
2014年Navigant研究公司从战略和执行角度评选了16大智慧城市供应商,分别是IBM、Cisco、Schneider Electric、Siemens、Microsoft、Hitachi、Huawei、Ericsson、Toshiba、Oracle、SAP、ABB、Itron、GE、AGT、Silver Spring Network。
这个研究报告评估了智慧城市的供应商,16个行业领导者成为全球智慧城市供应商的领导者。
7.经济学家集团
2010年,经济学家集团以国家/地区为单位发布了全球数字经济发展国际比较,在排名前20名的国家和地区中(见表1-2),欧洲国家占据领先地位,共有12席;亚洲国家(地区)占据5席,包括中国香港、新加坡、中国台湾、韩国以及日本,其中中国香港和新加坡进入前十名行列;北美洲有美国和加拿大入围,另外有大洋洲的澳大利亚。上述排名反映出欧洲国家在发展数字经济方面的巨大领先性。
表1-2 数字经济发展前20名国家(地区)排名(十分制)
三 境内外智慧城市建设情况
世界各国和政府组织都不约而同地提出了依赖互联网和信息技术来改变城市未来发展的规划。目前全球大概有200多个“智慧城市”的项目正在实施中。2009年9月,美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布,将建设美国第一个“智慧城市”——一个由高科技充分武装的6万人社区。采用一系列IBM新技术“武装”的迪比克市将完全数字化,并将城市的所有资源(水、电、油、气、交通、公共服务等)都连接起来,通过监测、分析和整合各种数据,智能化地做出反应,服务于市民的需求。IBM还提出了未来几年内的一个计划:在美国爱荷华州的小城迪比克开展一个项目,该项目将通过使用传感器、软件和互联网让政府和市民能够测量、检测和调整他们使用水、电和交通的方式,以期打造更加节能、智能化的城市。2010年3月美国联邦通信委员会(FCC)正式对外公布了未来10年美国的高速宽带发展计划,将目前的宽带网速提高25倍,到2020年,让1亿户美国家庭互联网传输的平均速度从现在的每秒4兆提高到每秒100兆。而此前的20世纪90年代,克林顿政府也曾耗资2000亿~4000亿美元,用20年时间建成美国“国家信息高速公路”,创造了巨大的经济效益和社会效益,并使美国成为信息产业强国。
(一)境外智慧城市建设的实践
2013年全球7大智慧城市是哥伦布市(美国)、奥卢市(芬兰)、塔林市(爱沙尼亚)、斯特拉特福德市(加拿大)和多伦多市(加拿大)以及台中市(中国台湾)和桃园县(中国台湾),这7大智慧城市从全球400多个参选城市中脱颖而出,它们出色地应对了宽带经济所带来的巨大挑战,并获得发展先机,有步骤地推进城市发展。
1.美国俄亥俄州哥伦布市
美国俄亥俄州的哥伦布市在2013年ICF评选的全球7大智慧城市中排名第一,哥伦布市距今拥有200年的历史。今天的哥伦布市是美国一流的高科技城市,在保险和金融业、健康护理业、信息技术、管理和商业服务业、制造和零售业都创造了瞩目的业绩。ICF特别指出,哥伦布市是拥有《财富》杂志前1000名美国公司最多的城市。哥伦布市采取了一系列措施来发展绿色低碳经济,而最终获奖归功于其在2005年开始实施的一个政府项目,即“获得绿色哥伦布”(Get Green Columbus),这个项目包含5个主要的子项目,即绿色建筑;重复利用和回收垃圾;可持续能源;资源保护;绿色交通(获得绿色哥伦布,2013)。在市政府的低碳理念和市长迈克尔·科尔曼(Michael Coleman)先生数年的智慧城市倡议和领导下,哥伦布市形成其智慧城市建设的特色:①提高能源使用效率;②减少政府公共花费;③改善居民生活质量。
2.芬兰奥卢市
芬兰的奥卢市位列全球7大智慧城市第二,奥卢位于芬兰的中北部,人口约23万,是芬兰乃至欧洲著名的高科技城市。奥卢的智慧城市建设主要依赖开放式城市无线宽带网(public access network OULU, panOulu)和城市互动研究项目(UrBan Interactions, UBI)的实施,其中panOULU是无密码和免费的,其在全市总共有1400个无线网接入点,在市中心1公里范围内就有500个接入点,panOULU的建设由4所政府机构和大学、4家公司和9个社区共同投资和研发完成(panOULU, 2013),可以说免费高速的panOULU奠定了奥卢智慧城市的基础。在panOULU的基础上,UBI则可以提供很多便利的移动和无线服务。在奥卢市中心建立了很多UBI接触终端,其可以提供动态的导航服务,作为窗口展示新传媒,可以上传照片和视频,发送UBI明信片等,正在商业化的服务包括人脸识别服务、虚拟现实服务等。UBI是专注于应用层面的智慧城市建设核心内容之一,奥卢的智慧城市建设还包括将Hiukkavaara地区作为试验地区来发展智慧交通系统、智慧能源系统、智慧供应链、智慧水管理系统、智慧食物系统等,并将在这些项目中所获得的经验在全市推广应用。奥卢良好的信息技术基础和政府的大量投资推动了智慧城市建设达到世界的领先水平。
3.中国台湾台中市
中国台湾台中市入选2013年全球7大智慧城市。台中市在ICF的5大评选指标上表现非凡,在宽带经济指标上,台中市拥有基于WiMAX技术的无线接入城域网,覆盖率达91%,在全台湾覆盖率最高,台中市积极发展政府上网工程,政府提供的254项服务可以在网上申请完成,无线接入城域网能借助地理信息系统收集各种信息为政府、企业和居民服务(台中市政府网站,2013)。台中市建立起了全面的电子安防系统,如车牌自动识别系统、智慧型行车记录查询系统、整合型查贼系统,使全市的犯罪率大幅降低。台中市的交通系统也非常智能化,除在路口进行实时监控外,交通控制室还能根据路况远程操控红绿灯等待时间,以提升运行效率。公共汽车运营和转乘信息也可以全面实时上网查询,居民还可以免费通过手机下载查阅各种交通信息。台中市运用信息技术平台构建了智能观光系统,提供了一个全方位的旅游咨询服务系统。台中市有众多的高校和科研机构,高校和企业的联系非常紧密,中部高科技园区短短几年便吸引了一百多家高科技企业进驻,政府、企业和大学的紧密合作被认为是台中市智慧城市建设取得巨大成功的一个关键因素。
4.爱沙尼亚塔林市
塔林是爱沙尼亚共和国的首都,连续几年都被ICF评为全球7大智慧城市之一。爱沙尼亚十分注重电子化社会的发展,整个爱沙尼亚被称为e-Estonia。智慧城市在塔林通过4大模块得以实现,分别是电子身份证(Electronic ID Card)、网上选举系统(i-Voting)、数据交互通道(X-Road)和移动身份证系统(Mobile-ID)。爱沙尼亚拥有世界上最先进的身份证系统,其身份证能够用来使用政府提供的所有电子化服务,比如用身份证信息可以登录并使用电子银行服务而不需要银行提供专门的账号和密码。爱沙尼亚拥有世界上第一个网上选举系统,节约了大量的时间和金钱,爱沙尼亚议会也早已实现无纸化办公,爱沙尼亚在电子公共管理和服务领域的水平世界一流,位于塔林的电子公共管理研究院已经培训了包括中国在内的40多个国家的政府官员。2001年塔林开始建设数据交互通道,使得各种数据库能实时交换和对接,从而实现更复杂的集成电子化服务,这个通道的建设也使得依赖某个特定的数据库或软件开发商的可能性变小。在2000年塔林就已经完全实现网上退税,2002年实现学校的网上作业和信息系统联网,2005年实现网上土地登记并完全取消了纸质材料备案,2008年实现电子健康档案,2010年采用网上电子药方。数据显示,爱沙尼亚由于电子和网络化程度很高,公务员比例只占总人口的1.9%,远远低于其他国家的公务员比例。从2013年1月1日开始,塔林对常住居民完全取消了乘坐公共交通的交通费用,成为世界上第一个免费乘坐公共汽车的首都,这个举措对塔林的低碳经济和智慧城市建设同样做出了重大贡献。
5.中国台湾桃园县
桃园县位于台湾的西北部,桃园县从2002年开始建设数字桃园、移动桃园、智慧桃园系列工程。数字桃园主要建设县政服务上网工程,被称为“政府E服务”项目,弱势群体的生活补助申请、劳工津贴申请、居民医保费等60多种政府服务项目能够在7·11便利店里办理(桃园县政府网站,2013)。移动桃园是宽带网建设,包括WiMAX和无线网接入点的建设。智慧桃园更是无处不在的泛在网建设,智慧桃园建设反映在两个方面,一是桃园智慧生活,包括在食品方面用射频识别,即RFID技术来追踪食品生产的全过程;在医疗方面实现远程医疗和护理服务;在住宅方面建设节能安全的智慧型住宅;在出行方面建设智慧型公共汽车系统,使人们能够用手机获得公共汽车的实时位置和到站时间。桃园航空城建设现已初步打造成一个基于第四代移动技术(4G)的智慧型航空城,包括智慧化旅馆和购物中心、智慧化农业展示区、智慧化物流系统等。桃园县智慧城市的特色是现代高速的网络、广泛的智能化无线和移动服务以及政府和大学的创新。
6.加拿大多伦多市
多伦多是加拿大最大的城市,是加拿大的金融和媒体中心,多伦多在北美智慧城市中被认为是最好的,多伦多最令人印象深刻的是其在城市建设中充分发挥各个社区的主观能动性,20%的城市住宅建设面向低收入人群,分散在多伦多全市,多伦多还规定3/8的土地必须留给公园,并且政府规定私人住宅的围墙不能挡住湖景。多伦多城市宽带费和公寓物业费捆绑在一起以鼓励人们使用,但是低收入人群可以免费使用宽带。多伦多还实行了“智能通勤多伦多”的项目,在地铁领域提高运输效率,多伦多在天然气使用和城市垃圾回收系统建设上也取得了令人瞩目的成就。各种节能低碳的项目组成了一个循环的闭环,多伦多在可持续发展上走在了世界城市的前列。
(二)中国智慧城市的实践
世界各国的智慧城市建设正在如火如荼地进行,中国的智慧城市建设也正以前所未有的速度展开。2013年1月,国家住房和城乡建设部公布首批国家智慧城市试点共90个,其中地级市37个,区(县)50个,镇3个。试点城市经过3~5年的创建期后,住房和城乡建设部将组织评估,对试点城市进行评定。试点城市通过智慧城市的实践,从政府角度,促使城市“不得病”“少得病”和“快治病”,保障城市健康和谐发展;利用智慧城市技术手段,提升企业竞争力;给百姓生活方式带来更好的改变。2013年8月,住房和城乡建设部对外公布了2013年度国家智慧城市试点名单,共确定103个城市(区、县、镇)为2013年度国家智慧城市试点。在这103个城市名单中,市区级83个,县镇级20个。所以截至目前,中国共有193个城市和地区被确定为国家智慧城市试点城市和地区。数据显示,这些试点共涉及重点项目近2600个,投资总额超万亿元。科技部与中国国家标准化管理委员会也于2013年9月底选择了20个城市开展智慧城市技术与标准试点示范工作。截至目前,已有超过100个城市政府表达出申报第三批智慧城市试点的明确意向。国家开发银行也曾表示,将在“十二五”的后三年,与国家住房和城乡建设部合作投资800亿元建设智慧城市。这一系列举措都体现了国家对于智慧城市建设的高度重视和大力发展的态度。当前我国政府把智慧城市建设当成一项重大的战略以促进国民经济健康持续地发展。
相比而言,境外智慧城市建设起步早、实践多。本研究关注智慧城市的理念和内涵,聚焦境外智慧城市建设的案例和实践,希望通过境外优秀智慧城市的建设经验,为中国智慧城市发展提供借鉴,推动中国智慧城市建设。在境外智慧城市案例的选取上,考虑到全球智慧社区论坛(ICF)已经连续8年进行全球智慧城市和智慧社区的评选,有着丰富的经验、规范的操作和多元的评价体系,所以,本研究以2013年度ICF的全球7大智慧城市为主,并参照ICF历年Smart 21的评审结果,兼顾资料获取情况和语言能力,确立了本研究的智慧城市案例开发的目标。在目标确定的基础上,本研究并不局限于ICF的评选指标,而是选取ICF评选中多次出现和表现突出的智慧城市,对其进行广泛而全面的资料搜集和分析,力求全面地总结智慧城市建设的经验。