第七章
智慧城市：立體的大數據生態係統
人們為了生存而來到城市，為了生活得更加美好而居留於城市。
—亞裏士多德
身處日益龐大而擁擠的城市，人們一定都非常向往科幻電影中的未來城市：在辦公室，可以隨時通過攝像頭觀察家裏的情況，在屏幕上輕輕一點，就能控製家裏的暖氣、燈光、電飯煲和窗簾；出門前，可以通過智能軟件查詢交通工具，並根據實時路況選擇最佳駕駛路線；輕軌、汽車、飛行器等各類交通工具，暢行無阻地行駛在地麵上和空中；城市的管理者們坐在指揮大廳裏，通過巨大的屏幕背景牆，實時監控整座城市的能源生產和消耗情況，調度各種力量解決突發的交通與安全事故。
如今，借助大數據的智慧，打造基於社會運行數據的城市立體生態係統，有望使這些美好願景從科幻走向現實。
智慧城市讓生活更美好
抗擊“城市病”
目前，全球有一半以上的人口生活在城市。到2030年，全世界的城市人口可能突破60%的比例。2012年《社會藍皮書》稱，中國城鎮化人口已經超過50%，城鎮人口首次超過農業人口。中國正以每天消失100個村莊的速度快步城鎮化。麥肯錫預測，到2025年，中國將出現221座百萬以上人口的城市，包括23座500萬以上人口的城市。
隨著城市規模的增大、城市人口的增多，人們對住房、教育、交通、醫療保健等的需求也在不斷膨脹。諸如高房價、堵車、噪聲、霧霾等“城市病”越來越多，像一道道緊箍咒，束縛著每一座大城市。傳統的管理手段變得捉襟見肘，城市的運營管理問題日益突出。麵對這種尷尬的局麵，究竟該如何緩解人口規模與資源需求的衝突？如何高效、合理地分配資源保證公平？未來的城市管理究竟將走向何方？
環顧全球，紐約、華盛頓、新加坡、倫敦這些城市都曾經被空氣汙染問題、交通問題、治安問題和資源分配問題困擾。經驗表明，信息化是抗擊“城市病”的一種方式。在瑞典首都斯德哥爾摩，為解決城市交通擁堵問題，管理部門采用了一項智能化的道路堵塞稅征收係統。如果你駕車進出斯德哥爾摩市區，不必在收費站前麵大排長龍，也看不到收費員，你甚至無須停車：識別車輛、自動計費、自動繳費等都在你經過路口時由智能係統自動完成。采用該係統後，市中心的交通流量降低了大約25%，城區二氧化碳等溫室氣體排放量下降了40%，甚至連市中心的零售商店也實現了6%的營業額增長。
利用城市管理中產生的大量信息與數據，積極促進城市機構之間的實時溝通和協作，分析原因，製定對策，有效平衡社會、商業和環境發展需求，優化現有的可用資源，以最聰明的方式為城市公民提供全麵又超前的服務，積極提高公民的生活幸福感—這種高效、智能且可持續的城市管理被稱為智慧城市。
城市應當盡可能優化整合各種資源，使居民心情愉悅而不是壓力重重。建設智慧城市對抗擊“城市病”具有強烈的現實意義。
首先，智慧化運營通過運用來自城市多個部門的信息，進行數據聚集和規範化後，識別出相關的重要事件，以提升服務質量。正如美國西諾馬地區水務部門首席工程師傑·傑斯潘塞所說：“通過有效地管理每一滴水，我們可以保證滿足居民、環境和社會的需求。”
其次，智慧化運營能夠預測城市發展的問題與危機，最大限度降低對城市居民的影響。通過可視化重要事件和警報、地理信息等數據，識別出模式和趨勢，保證行動有依據，主動觸發預設的預案以加快響應，減少服務中斷概率，避免城市內大型事故擴大升級，減少災害影響。“係統給我們指引了未來的方向，提供了行動指南。”美國哥倫比亞特區水務局首席信息官奧馬·西迪奇這樣理解大數據下的智慧城市。
最後，智慧城市可實現通過協調不同部門的資源，以提供更快、更有效的響應。大數據的智慧化幫助管理者跨部門決策、協調，提高公共服務交付效率，減少了應對突發災害的響應時間，巴西裏約熱內盧市長愛德華多·帕埃斯在開始智慧城市建設後，曾深深感慨：“通過應急響應係統，我們能更快速地、有效地應對災害，它幫助我們拯救了很多生命。”
城市的智慧化演進
城市是人類文明的果實，是智慧不斷進化積累的表現。人類從農業社會發展到工業社會，再從工業社會邁向信息社會，生產力與生產工具不斷發展，不斷塑造和改變著城市的形態。
如果農業社會主要的生產資源是土地，工業社會主要的生產資源是能源，信息社會生產資料的主要資源就是信息。從生產力的標誌—生產工具來說，農業社會的是手工工具，工業社會的是機器裝備，而信息社會的就是互聯網和信息網。作為繼工業化、電氣化、信息化之後的又一全新概念，智慧化代表了世界科技革命的又一次新突破。
伴隨網絡帝國的崛起、移動技術的融合發展以及創新的民主化進程，知識社會環境中的智慧城市是繼智能城市之後信息化城市發展的高級形態。它采用以物聯網、雲計算、大數據等為核心的新一代信息技術，集成城市的組織（人）、業務（政務）、交通、通信、能源等城市運行中的各個核心係統，使整個城市成為以一種更有智慧的方式運行的宏大的智慧城市係統，對保障城市正常運行的每個係統進行全麵監測、管理、預警和處置，快速、智能地響應城市管理者和市民的各種需求，提高城市運行效率，提高政府決策力。
大數據是智慧城市實現智慧化的關鍵支撐。從政府決策與服務到居民衣食住行，從城市的產業布局和規劃到城市的運營和管理，大數據遍布城市的方方麵麵，成為驅動智慧城市發展的引擎。與此同時，智慧城市物聯化、互聯化和智能化的特點本身也會催生海量數據。
對智慧城市本質加深理解的過程，是伴隨信息技術和城市建設理念的發展逐步演進的過程。在城市信息化建設進程中，曾經出現過一係列全新概念，比如數字城市、感知城市、無線城市、電子政務、智能交通和智能電網。這些概念大部分源自解決某一具體問題的需要，是智慧城市的初級階段。智慧城市是麵向城市整體的綜合運營係統，信息覆蓋更加全麵，信息感知更加深入，信息共享和互聯更加通暢，對海量數據的處理機製更加完善，並且能夠分析預測、輔助決策。
建設智慧城市是城市發展的新範式和新戰略，是當今世界城市發展的趨勢和特征。智慧城市的精神內核是城市化發展的質量導向，其形態是由正確的發展戰略引領的空間有機體。它的活力源泉是自組織能力強的社會活動體係、創新能力強的經濟活動體係以及智能化程度高的支撐體係。它不是一個靜態的目標，不是對理想藍圖的宣言性描述，而是運用更先進的技術解決城市發展問題的動態過程，是使城市更加高效、安全、便捷、和諧、可持續的綜合狀態。
在不遠的未來，數據將成為維護城市運行的基本要素，智慧城市在數據這塊沃土上生長繁衍，成為立體的大數據生態係統，讓城市更加宜居，讓居民生活得更加幸福。
躍動全球的智慧城市實踐
我們的城市必須成為人類能夠過上有尊嚴的、健康、安全、幸福和充滿希望的美滿生活的地方。
—聯合國《伊斯坦布爾宣言》
智慧城市作為信息化潮流下的新型城市進化戰略，一經提出，便迅速在世界各地流行起來，成為政府改進管理和服務的重要選擇。與智慧城市相關的技術開發、設計理念如雨後春筍般湧現。
各國智慧城市：高招各有不同
2009年1月28日，奧巴馬就任美國總統後，與美國工商業領袖舉行了一次圓桌會議。IBM首席執行官彭明盛在會上首次提出“智慧地球”這一概念，建議奧巴馬政府投資新一代的智慧型信息基礎設施。
美國在智慧城市建設方麵選擇智能電網進行突破，注重與商業機構的合作，利用UrbanSim等智能化的城市仿真係統對城市空間發展進行優化。在美國2009年的經濟複蘇計劃中，有項高達110億美元的投資，用於建設可安裝各種控製設備的新一代智能電網。
歐盟委員會於2010年製定了“歐洲2020戰略”，提出歐盟未來10年的發展重點和具體目標。其中，智慧型增長是3項重點任務之一。歐盟的智慧城市建設注重低碳、環保、綠色發展。從阿姆斯特丹到巴塞羅那，從伯明翰到巴黎，從斯德哥爾摩到維也納，這些城市近年來有一個共同的目標，就是建設智慧城市。在愛爾蘭高威灣的智慧灣項目中，係統從裝在數百個浮標上的感應器搜集信息，並接收漁民發來的短信，以了解水麵是否漂浮著危險物體。信息被運用於各個方麵，包括避免漁船失事、向高威灣管理員發送水位上漲警告，以及幫助漁民把魚直銷給餐廳，可以獲得更高的利潤。
澳大利亞於2011年6月發布了《國家數字經濟戰略》，智慧城市建設是其中一項重要內容。澳大利亞的第三大城市布裏斯班近年來實施了“綠心智慧城市計劃”，建設綠色交通係統、綠色基礎設施係統，打造節能環保的城市。
新加坡早在1992 年就提出了“智慧島計劃”。2006年6月，新加坡政府推出“智慧國2015”規劃，旨在通過使用更具先進性和創新性的信息通信技術，促進關鍵經濟部門、政府和社會的轉型，使新加坡成為智能化、全球化、信息通信技術驅動的國家。
日本在2009年7月推出了“智慧日本戰略2015”，旨在將數字信息技術融入生活的方方麵麵，聚焦於電子化政府治理、醫療健康信息服務、教育與人才培養3大公共事業。在上海世博會上，日本館更是以“連接”為主題，用信息化最新科技展示了未來二三十年內城市“智慧生活”的美好場景。展會上的未來郵局融合了互聯網和物聯網技術，不僅能夠寄送信件，還能實現人與商品的智慧交流。
韓國政府於2004年提出了“U-韓國”發展戰略，經過多年的實踐，首爾、釜山、仁川等一些城市已進入“泛在城市”時代。“泛在城市”以“建設尖端信息城市，提高市民生活質量和城市競爭力”為目標，利用無線傳感器網絡，實現對城市設施、安全、交通、環境等方麵的智能化管理和控製。