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編者按：

近年來，我國智慧城市建設發展迅速，推進新型智慧城市，是黨中央、國務院推動我國新型工業化、信息化、城鎮化和農業現代化同步發展做出的重大決策，有利于深化新一代信息通信技術與城市發展的深度融合，實現城市可持續發展。今年是“十四五”規劃的開局之年。規劃明確要“加快建設數字經濟、數字社會、數字政府，以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革”；同時還對“完善新型城鎮化戰略、提升城鎮化發展質量”提出了新的要求。數字化、新型城鎮化發展的雙重驅動下，我國智慧城市建設將迎來新一輪提速期。

本期《自動化博覽》與讀者分享《百度智慧城市白皮書（2021）》的部分內容，此白皮書全面分析了我國智慧城市的發展歷程、最新態勢及未來趨勢，從新型智慧城市的頂層架構、建設路徑、實踐案例等方面，為新時期智慧城市建設提供了建設思路和發展建議。本篇選取內容為讀者分析智慧城市的發展階段、態勢以及未來發展趨勢。

1　智慧城市發展階段與態勢

1.1　智慧城市進入集成融合新階段

我國智慧城市發展至今，經歷了概念導入期、試點探索期、統籌推進期等三個階段。通過持續推進城市數字化、網絡化、智能化發展，智慧城市實現了發展理念、建設思路、實施路徑、運行模式、技術手段的全方位迭代升級，進入以人為本、成效導向、統籌集約、協同創新的新型智慧城市發展階段。隨著5G、大數據、人工智能、區塊鏈等信息技術的深化應用，全要素表達、仿真推演、虛實融合等能力進一步成熟，數字孿生城市逐漸從概念轉化為實踐，成為新型智慧城市的“新升級”“新選擇”，推進新型智慧城市向平臺集約整合、資源融合共享、高效開發、全面賦能的集成融合期演進。

· 概念導入期（2008-2012年）

以行業應用數字化、網絡化為驅動，重點引入無線通信、光纖寬帶、GIS、遙感等技術，實現單個系統信息化。在此階段中，企業開始引入智慧城市概念，以國外軟件系統集成商為主導，致力打造智慧地球、數字城市。

· 試點探索期（2012-2016年）

以新興技術為驅動，引入RFID、LTE網絡、云計算等概念。ICT 設備商、集成商等開始跑馬圈地，國家部委牽頭開展試點建設，以重點項目及應用建設為抓手，要求各部門數據共享，并開始打造數據共享交換平臺。在此時期內，信息技術在城市建設中全面應用，加速城市數字化進程。

· 統籌推進期（2016-2020年）

以數據為驅動，開始集成NB-IoT、5G、大數據、人工智能等新一代信息技術，智慧城市建設注重以人為本、統籌集約、成效導向，進入新型智慧城市階段。在此階段，國家多部委牽頭推進，以政府指導、市場主導的模式，國內互聯網企業、運營商、軟件商、集成商等生態主體，共同打造系統縱橫聯合、職能共享的城市大腦，助力城市實現智能化演進。

· 集成融合期（2020年以來）

以數字孿生為驅動，依托城市信息模型平臺的建設，各條線系統數據從被動共享轉向主動共享，多部門協同形成合力，共同推進智慧城市一體化建設，并通過政企合作、本地運營模式，實現跨行業協作生態交織發展。未來通過虛實交互、仿真推演等新階段新特征的普及應用、普惠創新，城市將進入決策智能階段，完成智能化向智慧化轉型。

1.2　新階段呈現四大發展態勢

（1）政策加持，分級分類成為新階段推進智慧城市建設的重要抓手

· 國家“十四五”規劃綱要為數字中國建設指明了方向。

近年來，新一輪科技革命和產業變革席卷全球，數字化正以不可逆轉的趨勢廣泛而深刻地改變著人類社會。以習近平同志為核心的黨中央高度重視數字化發展，確提出數字中國戰略。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》（以下簡稱“十四五”規劃綱要）首次將數字化發展專篇論述，明確加快建設數字經濟、數字社會、數字政府、營造良好數字生態，以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革，開啟了我國數字化轉型新篇章。

· 新型智慧城市已成為現階段建設數字中國、智慧社會的核心載體。

新型智慧城市已經進入以人為本、成效導向、統籌集約、協同創新的新型智慧城市發展階段，發展重心正逐漸從整體謀劃、全面建設向營造優質環境、設計長效可持續發展機制轉變。特別是新冠疫情發生后，國家新型城鎮化、新基建推進步伐加速，智慧城市成為發展焦點。

· 分級分類推進智慧城市是數字中國建設的必然之路。

《國家信息化戰略綱要》首次提出分級分類建設新型智慧城市的任務。國家“十四五”規劃綱要提出探索建設數字孿生城市，再次強調分級分類推進新型智慧城市建設。目前我國大中小城市比例為1:1:2.7，大城市的“城市病”嚴重，中等城市持續發展動力不足，小城市數量眾多發展滯后，分級分類、標桿引領成為推進新型智慧城市建設和發展的必然路徑。智慧城市建設要根據城市功能和地理區位、經濟水平和生活水平，按照不同的發展基礎和成熟度有序推進，漸進達到更高的智慧化水平。

（2）技術深化，數字孿生與深度學習重構智慧城市技術框架

· 數字孿生技術應用為智慧城市建設注入活力。

隨著數字孿生城市從概念培育走向實施落地，物聯感知、遙感測繪、模擬仿真、虛擬現實、信息通信等技術加速成熟應用，以空間信息為索引的城市大數據治理體系日益完善，多源異構數據融合能力提升，行業創新應用不斷涌現。此外，多技術交叉集成創新全面重構智慧城市技術體系，打造城市規-建-管全過程可視化、可模擬、可分析等場景，精準把握城市運行情況，全面提升城市管控、公共服務能力。

· 基于海量數據的深度學習助力城市治理實現自我優化。

通過對城市影像、語音、空間等一系列數據的智能化識別、理解、處理和分析，打造形成城市知識圖譜體系，支撐城市進行主動思考。隨著各行業、各領域應用及專有知識的深度耦合，深度學習能力日益完善，城市中數據要素價值進一步釋放，形成豐富的跨行業知識體系，助力城市進行智能決策、普惠創新，大幅提升城市管理精度。

（3）應用整合，推動智慧城市向一體智能、高效協同、平戰結合方向演進

· 統籌需求成為新型智慧城市建設前提。

智慧城市經歷了從零散搭建單個信息化系統到統籌建設城市大腦的演進，加強各部門建設需求的統籌力度、探索構建城市一體化智能協同管理和服務體系，成為了新型智慧城市推進建設的新熱點。當下，全國有超過500個城市發布城市大腦建設計劃。多地在政務信息系統規劃中明確要求，要充分發揮城市大腦賦能作用，以應用為牽引，統籌構建“一體整合大平臺、共享共用大數據、協同聯動大系統”。

· 跨領域協同場景驅動智慧城市應用創新。

新型智慧城市通過構建“感知一張網”全面整合城市數據，建設“一個大腦”，統籌推進“三融五跨”的協同管理應用場景打通，全面實施城市治理“一網統管”，堅持“平戰結合”提升城市綜合應急能力；加快整合城市服務“一個入口”，持續深化政務服務“一網通辦”，并持續推進區域“跨省通辦”的落地。同時，新型智慧城市建設更加注重民眾服務體驗的提升，強調以人民為中心，圍繞百姓關心的“痛點難點堵點”問題，以辦好“一件事”驅動開展應用系統的建設創新。

（4）實踐延伸，各級政府整體性系統性推進智慧城市建設

· 部分省市統籌謀劃，開啟新一輪智慧城市建設。

以上海、廣東、浙江為代表的東部省市，將全面推進數字化轉型改革作為面向未來塑造省市核心競爭力以及推進城市治理能力現代化的關鍵之舉，從整體上推動經濟社會發展和治理能力的質量變革、效率變革、動力變革，率先吹響推進數字化轉型改革的號角。以山東、河北、河南、四川為代表的多個省市，紛紛出臺了省級新型智慧城市建設指導意見，進一步加強地市及區縣智慧城市建設指導，逐步形成橫向部門協同、縱向一體聯動的新型智慧城市發展新格局。

· 以縣城、街道和社區為代表的基層治理單元成為下一步智慧城市建設的重點。

國家發改委印發《關于加快落實新型城鎮化建設補短板強弱項工作有序推進縣城智慧化改造的通知》部署推進各地縣城智慧化改造，提升縣城數字化、網絡化、智能化基礎設施水平?！笆奈濉逼陂g，在具備一定基礎的縣級市智慧城市建設將逐步啟動。智慧社區作為基層治理的最小單元，將成為智慧城市建設的重點和難點。多地出臺智慧社區相關規劃文件，將智慧社區納入智慧城市建設的總體框架和重點內容，推進新一代信息技術與城鄉社區建設、治理和服務深度融合，促進基層治理體系和治理能力現代化，切實改善人民生活質量、提升基層治理效率。

2　智慧城市未來發展趨勢

2.1　決策智能：城市大腦從感知智能向認知智能、決策智能邁進

新一代信息技術快速發展、國家政策積極推動，各地斥巨資積極建設城市大腦，但建成的大腦多以靜態為主，普遍停留在識別、比對、展示等“弱人工智能”狀態，缺少對于信息的加工、理解、思考等能力，各系統間缺乏強效整合。當下智慧城市已達到“能聽見、能看見、能感知”的感知智能階段，隨著技術發展、需求更新，城市大腦應成長為具備自優化、自學習、自演進能力的未來城市基礎設施，支撐城市治理體系現代化，引領城市數字經濟發展，推動城市向認知智能邁進，并逐步向決策智能演進。

2.2　知識重構：跨模態數據融合、全行業知識圖譜決定城市智慧

隨著各行各業數據來源和形式逐漸多樣化，以圖片、語音、視頻形式存在的碎片化數據逐漸涌現出來，對城市大腦感知和檢索針對性信息的能力、跨模態數據的處理能力要求不斷增強。當前，城市正由感知智能階段向認知智能階段發展，知識圖譜技術是能夠連接感知智能和認知智能的關鍵技術之一，是從大數據走向人工智能的階梯，是人工智能走向可解釋的認知智能的基礎。未來，跨模態數據學習與知識圖譜的交互作用促進智慧場景的應用落地和大數據的價掘，通過海量數據構建城市級全行業知識圖譜，對城市整體態勢進行全局、實時的感知，面向不同行業及領域提供全流程解決方案，使得城市大腦具有智能認知能力。

2.3　數據融合：政府與社會數據融合助力形成城市治理強大合力

當前智慧城市的建設以政府主導、企業參與的形式為主，現有數據共享平臺中政務數據與社會數據對接機制缺失、對接范圍不廣、對接數據不足、對接應用不深，政務數據與社會數據之間融合利用存在鴻溝，互聯網巨頭、三大運營商等擁有的海量數據未得到充分利用。習近平總書記在十九屆中共中央政治局第二次集體學習會上指出要加快公共服務領域數據集中和共享，推進同企業積累的社會數據進行平臺對接。政企數據融合共享成為加快數字化治理的基石，如企業精準的用戶畫像與公安部門人臉數據融合，確保人臉準確認證，同時數據快速捕捉、調度、分析能夠助力公安高效研判。

2.4　孿生驅動：數字孿生推動城市要素時空化集約化治理服務

數字孿生技術集成新型測繪、建模仿真、深度學習、智能控制等諸多先進技術，具有一一映射、虛實互動、智能定義等突出優勢，已成為智慧城市未來發展探索方向。數字孿生城市將依托城市信息模型重構城市數據結構，面向城市全要素整合對象的物理屬性、時空屬性、業務屬性等數據，形成一個城市級共用的數字底座。隨著物聯感知與人工智能技術的融合發展，城市內全要素完成管、控、營數字化貫通，形成“萬物智聯”的城市全要素感知體系，城市物理空間與數字空間可實現精準映射、智能運行?；跀底謱\生城市底座及城市感知體系，各業務部門可開展位置溯源、空間計算、人機交互、遠程控制、監測預警等，創新“去部門化”的集約治理和一站服務模式。

2.5　敏態發展：疫情推動應用系統快速響應加強城市韌性

2020年突發的新冠疫情，成為檢驗我國智慧城市建設水平的一次“大考”，通過疫情防控工作集中反映出由于智能化技術未能精準應用，現有的業務系統難以覆蓋城市運行中的全部問題，在應對突發的“黑天鵝”“灰犀?！鳖愋褪录r，城市管理往往顯得措手不及。隨著各地智慧城市建設深入，數據規?；瘏R聚，各條線部門系統進一步打通，智慧城市建設模式愈發成熟。在此基礎上，提升城市智慧應用的開發效率及系統應急響應速度成為了智慧城市升級迭代的新要求。疫情突發倒逼聯防聯控應用迅速上線，未來城市大腦應能為業務系統開發提供堅實地基，支撐上層場景應用微框架、低代碼、敏捷開發、快速上線，促進城市韌性提升與高質量發展。

2.6　入口融通：城市App與互聯網入口相互融通發展

近些年，黨中央、國務院大力推進數字中國建設，城市App作為政務服務的統一入口，逐步成為智慧城市標配。例如北京市的“北京通”、上海市的“隨申辦”、廣東省的“粵省事”等。截至2020年12月，我國互聯網政務服務用戶規模達8.43億，占網民整體的85.3%。CNNIC發布第47次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示，我國即時通信、短視頻、網絡新聞、網絡支付等網民使用率均超過80%，其中即時通信使用率高達99.2%?；ヂ摼W入口由于其自身用戶規模、內容應用及良好交互，成為城市App的強有力補充。一方面，百度地圖、微信、支付寶等互聯網應用紛紛接入政務服務，通過小程序等為用戶提供公積金刷臉查詢、辦稅指南、殘疾人證件申請等優質服務；另一方面，城市App紛紛融合互聯網數據，采用智能化政務服務搜索技術，為用戶提供更加精準、更加個性化服務。

政務服務及典型第三方應用用戶規模及覆蓋率

資料來源：CNNIC第47次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》

2.7　以城促產：推動產業現代化高級化為新型智慧城市建設重要使命

新發展階段，智慧城市建設要樹立以產興城、以城促產、產城融合的理念，從注重“城”市建設向賦能“產”業發展轉變，實現產城融合。數字經濟作為新的經濟形態，成為新型智慧城市建設的重要內容。智慧城市通過發展數字經濟形成疊加溢出效應，將更好支撐城市產業業態創新與發展方式轉型，引領城市現代經濟體系和生產方式加速向網絡化、數字化、智能化演進。各地區因地制宜推進區域數字經濟部署，大力推動本地產業數字化轉型，力爭搶占新一輪數字經濟競爭制高點，提升城市競爭力。

2.8　生態共生：開放生態為智慧城市高質量發展提供土壤

智慧城市是一個開放復雜巨系統，涉及頂層設計、咨詢、投融資、項目交付、落地運營、生態發展等環節，并非少數企業就可以完成，需要網絡運營商、產品廠商、行業集成商等在資金、技術、服務、運維等方面開展多元化合作，融合創新。智慧城市發展將以平臺企業為重要支點，發揮“點”的輻射帶動能力，引導市場進行數字經濟產業鏈要素集中投入，形成“線”的拉動; 引導培養本地化的數字經濟產業集群，形成“面”的展開，構建“由點及線，由線及面”的智慧城市生態圈，實現資源最優配置，多方合作共贏，為智慧城市高質量發展提供肥沃的土壤。

2.9　數據安全：區塊鏈、隱私計算等數據安全技術是城市運行保障

數據成為五大生產要素之一，隨著人工智能技術突破算法算力的限制，數據安全有序流動將成為制約智慧城市發展應用的重要因素。多種數據以“數據孤島”形式存在，數據擁有方、加工方及應用方分離，數據權屬難以確定和追溯，且各方數據中涉及諸多隱私問題，導致城市數據難以被安全高效的流通共享應用。在保證數據安全、不泄露隱私數據的前提下，為實現數據自由流通和共享，區塊鏈、隱私計算等數據安全技術在快速發展和普及應用，可有效解決數據孤島問題，做到數據可用不可見，并實現數據可確權、可追溯，充分釋放數據價值，提升生產效率，實現數據在可確權的基礎上達到可信數據的交換和應用，確保城市安全穩定運行。

2.10　長效運營：可持續發展需技術、數據、人才、資金等運營保障

智慧城市經歷十多年快速建設期，城市系統平臺已初具規模，技術支撐手段豐富多元，數據資源逐漸向統籌機構（如大數據局）匯聚，但數據“匯而不慧”、技術先進而制度落后等問題，仍是制約智慧城市可持續長效發展的主要因素。為提升數據可用性、釋放技術紅利、培育城市平臺用戶，各級政府需圍繞數據、技術、人才、資金等要素建立專門智慧城市運營機構，保障要素資源的高效配置與長效運營，避免運營不足而出現諸多“僵尸系統”，和不斷陷入“反復建設”的漩渦.

摘自《自動化博覽》2021年10月刊