智慧城市是城市信息化的3.0(信息港是1.0,数字城市是2.0),是基于数字城市(网络城市)之上,把物联网作为第五基础设施,利用和融合更为先进的技术,促进物人之间的互动能力,提高城市的智能化程度,是一种基础设施高端、管理服务高效、产业生机勃勃、环境智慧友好、未来特质明显的新型城市形态。智慧城市与数字城市是一脉相承的,是从数字城市一步步发展过来的,所以智慧城市建设一定充分利用数字城市的已有基础和资源,实现优化升级、节省资源,实现城市建设和发展思路和理念的智慧。
数字城市与智慧城市的联系
1、数字城市与智慧城市都是美国的舶来品
1998年1月,时任美国副总统戈尔在一次演讲中首次提出了“数字地球”的概念。戈尔指出:我们需要一个“数字地球”,即一个以地球坐标为依据、嵌入海量地理数据、具有多分辨率、能三维可视化表示的虚拟地球。数字地球是指以地球为对象,以地理坐标为依据,具有多源、多尺度海量数据的融合,能用多媒体和虚拟现实技术进行多维的表达,具有数字化、网络化、智能化和可视化特征的虚拟地球。数字地球发展至今,经历了数字化、信息化、智能化三个阶段。数字城市是数字地球在城市的具体体现,也是数字的地球的重要组成部分。
时隔10年多,2008年11月6日,IBM总裁兼首席执行官彭明盛在美国纽约市外交关系委员会发表演讲《智慧地球:下一代的领导议程》,提出智慧地球的理念。2009年1月28日,奥巴马就任美国总统后,与美国工商业领袖举行了一次圆桌会议。作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛再次提出“智慧的地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施,阐明其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”美国政府并将它写进国家创新战略。IBM认为,IT产业下一阶段的任务就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等方方面面之中,并且被普遍连接,形成物联网。尔后通过超级计算机和“云计算”将“物联网”整合起来,植入“智慧”的理念,不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业,而且能够在短时间内为国家打造一个成熟的智慧基础设施平台。人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到全球“智慧”状态,最终形成“互联网+物联网=智慧的地球”。
作为智慧地球战略的一部分,其重心是建设“智慧城市”,智慧地球应该首先在智慧城市中取得突破。智慧城市作为智慧地球的重要组成部分,已经成为一个世界性的新热点,全球已有近300个城市(其中中国40多个城市)投入智慧城市建设。
2、智慧城市的空间支撑是数字城市
现代城市发展的80%与地理空间位置有关系,智慧城市的空间支撑是数字城市。因为数字城市是城市的地理环境,是城市得以高效运行的指挥系统,同时也是城市的基础设施和城市的仿真系统。数字城市是沟通政府、法人和自然人的主要桥梁。如果将数字城市建设好,这将成为未来智慧城市的空间基础,所以一些城市已经开始由数字城市向智慧城市过渡。目前,北京市正在完成从电子政务的领军城市到政务物联网应用领先城市的转变,首先从政务领域开始,利用现有已建设成和正在建设的物联网资源,推动政务物联网的普及和应用,提高政府行政效能。这包括集成现有和即将建设的城市运行与管理的传感网和信息网数据,实现政府投资设施和信息系统的数据自动交换与共享;依托电子政务基础,提升城市公务管理与服务,实现数据的共享、协同、公开;从政务物联网出发,进而带动商务物联网技术的发展,极大地推动建设新一代高端智能的、可持续发展的智慧城市。
利用物理空间和网络空间,开发物质资源与信息资源,是现代城市发展观的重要内容。从数字城市向智慧城市迈进,也是解决我国城市化发展的必然选择。
3、数字城市与智慧城市建设都离不开3S技术
3S技术是指GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、RS(遥感技术)的统称。数字城市与智慧城市建设都需要城市基础地理信息数据库的支撑,而3S技术是城市基础地理信息数据库的基础。特别是数字城市与智慧城市都需要获取信息和掌握信息,而RS(遥感技术)是从航空及航天扑捉信息和获取信息的主要技术。时间和空间是对事物存在方式和运动方式的量度,相对于人们对时间的精确掌握,对空间的掌握还远远不够。随着社会经济发展,各行各业对地理空间信息的需求日益旺盛,GIS、GPS(地理信息系统、全球定位系统)技术更深入的渗透进国土资源、物流以及城市管理等领域,人们出行对于精确导航与定位的需求也使得卫星导航定位技术正成为必须;而GIS、GPS技术的出现和发展,正深刻地改变人类的出行方式。
在智慧城市各领域,3S(GIS、GPS、RS)技术提供了与空间地理信息相关的基础数据库,使得交通、城市管理等领域的智能化应用成为可能。
3S技术在大众消费与专业应用领域得到深度应用。据美国商务部报告,2010年全球导航卫星系统市场规模超过1200亿美元;到2020年将接近2500亿美元。而中国卫星导航产业规模2010年达到500亿元。
4、数字城市与智慧城市具有承前启后的紧密联系
近20年来城市信息化建设经历了信息港和数字城市两个阶段,目前正向智慧城市阶段发展,它们之间具有承前启后、层层递进的紧密联系。在信息港阶段,城市信息化建设主要资源用于宏观信息基础设施建设,如光纤铺设、卫星站点修建、跨国海底光缆接通、带宽扩展和网络建构等。在数字城市阶段,城市信息化建设的主要资源用于电子文档建设、数据库建设、信息传递、互联网的应用开发等。数字城市的目标是将现实世界的许多工作搬到网上,通过计算机网络来实现。智慧城市是在信息港和数字城市的基础上发展起来的新方向。在智慧城市阶段,主要的资源用于使城市的信息网络实现自动监控、信息自动采集、自动分析处理、自动决策反应等。因此,从城市信息化发展阶段和主要资源的运用两个方面来看,智慧城市既源于数字城市,又高于数字城市.