C2I2O——智慧城市的核心特征

本文转载于微信公众号“国裕大庆 智慧城市 ”，原标题：《解析“智慧城市”的概念与核心特征》。

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城市的发展与挑战

在人类数百万年的进化过程中，城市五千年的发展历史只是短暂的一瞬，而19世纪以来，工业化的普遍发展将世界迅速推向了 城市化 ，2008年，地球上生活在城市中的人口已经有史以来第一次超过了乡村人口，这种转折，意味着城市不但继续作为政治、经济和科技的中心存在，也成为了绝对意义上的人口中心，城市不仅是社会发展的局部代表，而且将在普遍意义上时刻改变着社会资源的组织方式和人们的行为模式。

中国的城市化率在2010年已达到49.68%，城市人口超越半数这一转折很可能在2011年已经发生。在世界最大的三十个城市中，中国拥有五个——北京、上海、重庆、广州和深圳，城市经济在国民经济中的重要地位和作用也日益显现。中国的城市化伴随着工业化向信息化的转型，形成了独特的发展局面，但要素集约水平滞后于城市规模扩张、民众幸福体验滞后于城市经济发展等问题已经表现得较为突出。未来一段时间，中国仍将处在城市快速发展时期，城市化进程在给社会发展带来机遇的同时，也在城市规划、城市公共管理与服务、城市可持续发展、城市稳定与安全、城市竞争力提升等诸多方面提出了严峻挑战。

面对这些挑战，社会迫切需要新的能力与手段，使城市的管理和服务能力获得增强，使城市的资源利用能力和要素组织能力获得提升，使个人和企业的信息资源空间获得扩展，并为城市提供内涵式、集约化的发展方式。

随着信息技术手段在社会各方面的全面渗透，尤其是物联网和云计算为代表的新一代信息技术赋予社会的空前的感知和计算能力，信息化的特征正在逐渐由数字化向智能化发生转变，各种具有智能意义的应用和服务逐渐诞生，智能化解决方案日益成为各行业的选择，智能化对全局性和协同性的要求，都呼唤具有泛在信息感知能力、整体资源调配能力和开放应用运营能力的城市综合平台，在这种情况下，“智慧城市”作为信息化与城市化高度融合的产物应运而生。

智慧城市的概念

“智慧城市”这一理念自提出后，已经成为世界范围内的研究新热点，在国内更是兴起了以智慧城市理念为核心的新一代城市信息化建设高潮，据不完全统计，国内已经有超过五十个行政区域明确提出了具有智慧城市意义的发展规划。

在近期的理论与实践中，智慧城市经常与数字城市、感知城市、无线城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉，甚至与电子政务、 智能交通 、智能电网等行业信息化概念发生混杂。对智慧城市概念的解读也经常各有侧重，有的观点认为关键在于技术应用，有的观点认为关键在于网络建设，还有的观点认为关键在于智慧效果。

智慧城市的概念应该是全面而综合的，概念上的模糊，反映出了社会对智慧城市本质及其核心特征的认识尚不够深入，在实践中则造成了从建设指导思想到架构设计和运营体制等诸多方面的偏差，在国内尤其表现为过分强调信息化基础设施的建设，而缺少信息的整合共享以及智能化处理利用。这偏离了智慧城市的本来道路，也降低了投资建设的效率，丧失了达到最优化发展的机遇。

因此，对智慧城市进行全面而清晰的定义是有必要的。综合这一理念的发展源流以及对世界范围内区域信息化实践的总结，我们将智慧城市的概念归纳为：

智慧城市是在城市化与信息化融合等背景下，围绕改善民生、增强企业竞争力、促进城市可持续发展等关注点，综合利用物联网、云计算等信息技术手段，结合城市现有信息化基础，融合先进的城市运营服务理念，建立广泛覆盖和深度互联的城市信息网络，对城市的资源、环境、基础设施、产业等多方面要素进行全面感知，并整合构建协同共享的城市信息平台，对信息进行智能处理利用，从而为城市运行和资源配置提供智能响应控制，为政府社会管理和公共服务提供智能决策依据及手段，为企业和个人提供智能信息资源及开放式信息应用平台的综合性区域信息化发展过程。

智慧城市的本质是一种具有综合性、整体性的区域信息化发展过程，当然，“智慧城市”也可以指符合上述特点的一个具体的城市或区域。

目前，解决城市所遇到各种挑战的方法，更多的集中在范围性和结构性的改变中，前者如开发新区、扩展城市资源等手段;后者如控制产业和人口比例，鼓励部分优先发展等手段;而智慧城市体现的则是规整性的改变，表现为城市资源组织方式的变化调整，具有高度的内涵性和集约性，这与其核心特征是分不开的。

智慧城市的核心特征

顾名思义，智慧城市的核心特征在于其“智慧”，而智慧的实现，有赖于建设广泛覆盖的信息网络，具备深度互联的信息体系，构建协同的信息共享机制，实现信息的智能处理，并拓展信息的开放应用。我们将智慧城市的核心特征概括为C2I2O，即如下五方面：

广泛覆盖(Coverage)

深度互联(Interconnection)

协同共享(Collaboration)

智能处理(Intelligence)

开放应用(Openness)

C2I2O模型不但概括了智慧城市的核心特征，而且包含了信息的采集、传输、共享、处理到应用的全过程，体现了完整的信息智慧循环。

下面对这几个特征进行具体解析：

广泛覆盖

广泛覆盖的信息感知网络是智慧城市的基础。任何一座城市拥有的信息资源都是海量的，为了更及时全面的获取城市信息，更准确的判断城市状况，智慧城市的中心系统需要拥有与城市的各类要素交流所需信息的能力。智慧城市的信息感知网络应覆盖城市的时间、空间、对象等各个维度，能够采集不同属性、不同形式、不同密度的信息。物联网技术的发展，为智慧城市的信息采集提供了更强大的能力。

当然，“广泛覆盖”并不意味着对城市的每一个角落进行全方位的信息采集，这既不可能也无必要，智慧城市的信息采集体系应以系统的适度需求为导向，过度追求全面覆盖既增加成本又影响效率。

深度互联

智慧城市的信息感知是以多种信息网络为基础的，如固定电话网、互联网、移动通信网、传感网、工业以太网等，“深度互联”要求多种网络形成有效连接，实现信息的互通访问和接入设备的互相调度操作，实现信息资源的一体化和立体化。

梅特卡夫法则指出，网络的价值同网络节点数量的平方成正比。在智慧城市中，我们也会看到，将多个分隔独立的小网连接成互联互通的大网，可以大大增加信息的交互程度，使网络对所有成员的价值获得提升，从而使网络的总体价值显著提升，并形成更强的驱动力，吸引更多的要素加入网络，形成智能城市网络节点扩充与信息增值的正反馈。

协同共享

在传统城市中，信息资源和实体资源被各种行业、部门、主体之间的边界和壁垒所分割，资源的组织方式是零散的，智慧城市“协同共享”的目的就是打破这些壁垒，形成具有统一性的城市资源体系，使城市不再出现“资源孤岛”和“应用孤岛”。

在协同共享的智慧城市中，任何一个应用环节都可以在授权后启动相关联的应用，并对其应用环节进行操作，从而使各类资源可以根据系统的需要，各司其能的发挥其最大的价值。这使各个子系统中蕴含的资源能按照共同的目标协调统一调配，从而使智慧城市的整体价值显著高于各个子系统简单相加的价值。

智能处理

智慧城市拥有体量巨大、结构复杂的信息体系，这是其决策和控制的基础，而要真正实现“智慧”，城市还需要表现出对所拥有的海量信息进行智能处理的能力，这要求系统根据不断触发的各种需求对数据进行分析，产生所需知识，自主的进行判断和预测，从而实现智能决策，并向相应的执行设备给出控制指令，这一过程中还需要体现出自我学习的能力。

智能处理在宏观上表现为对信息的提炼增值，即信息在系统内部经过处理转换后，其形态应该发生了转换，变得更全面、更具体、更易利用，使信息的价值获得了提升。在技术上，以云计算为代表的新的信息技术应用模式，是智能处理的有力支撑。

开放应用

智能处理并不是信息使用过程的终结，智慧城市还应具有信息的开放式应用能力，能将处理后的各类信息通过网络发送给信息的需求者，或对控制终端进行直接操作，从而完成信息的完整增值利用。

智慧城市的信息应用应该以开放为特性，并不仅仅停留在政府或城市管理部门对信息的统一掌控和分配上，而应搭建开放式的信息应用平台，使个人、企业等个体能为系统贡献信息，使个体间能通过智慧城市的系统进行信息交互，这将充分利用系统现有能力，大大丰富智慧城市的信息资源，并且有利于促进新的商业模式的诞生。

智慧城市的概念是动态的，随着智慧城市的实践不断改变人们的生活，其概念的内涵也将在发展中不断丰富和完善。