2020-2021中国智慧城市发展研究报告.pptx

2020-2021中国智慧城市发展研究报告,目录,1 智慧城市发展概述,2020年智慧城市发展现状“新基建”加速智慧城市发展2 新基建下的智慧城市基础技术赋能智慧城市建设智慧城市场景应用智慧城市企业案例3 全球优秀智慧城市实践分析维也纳圣阿尔伯特新加坡上海4 智慧城市发展挑战与趋势,1.智慧城市发展概述,1.1 2020年智慧城市发展现状,全球城市化水平提升对城市的可持续发展带来诸多挑战，智慧城市建设将成为城市长远发展的重要基础保障,根据联合国及世界银行统计数据，从1960年到2019年，世界城市人口从10.19亿人增长至42.74亿人，全球城市化水平不断提高， 从1960年的33.6%发展至2019年的55.7%；未来，全球城市化进程依然会加快向前推进，联合国2018年世界城市化趋势报告 中预测2050年全球城市化率有望达到68.4%，接近70%的世界人口将生活在城市。城市化进程提高对城市经济发展、资源利用、生态环境、生活质量带来了严峻挑战，为应对城市发展中的一系列挑战，实现长远的可持续发展，构建智慧城市发展体系，提升科学决策水平和精细化管理效率成为更多城市管理者的首要选择。1960-2050E年全球城市化水平及发展预测,0,100908070605040302010,46.7%,68.4%,33.6%36.6%,39.3%,43.0%,51.6%,55.7%,1960197019801990200020102019,2050E,城市化率（%）,城市安全,人口健康,交通出行,生态环境,水资源,垃圾处理,居民社区,经济发展,城市可持续发展,人口挑战,交通挑战,健康挑战,污染挑战,教育挑战,经济挑战,智 慧 城 市,突如其来的疫情使智慧城市建设面临重大考验。部分智慧城市建设落实情况较好的城市，运用互联网、大数据、人工智能等信息技 术手段提升了城市治理及管理的精细化、智能化水平，成功为疫情控制提供了有效协助。但其中也有大部分与智慧城市相关的设施在此次防疫战争中陷入瘫痪状态，暴露出中国智慧城市建设中基础设施薄弱、“数据孤岛”等现实短板，未来仍需继续探索提升智慧城市科学治理水平的有效路径，提升智慧城市数字化管理能力。,全球疫情突发凸显传统城市发展短板，数字化治理成为智慧城市建设的重要课题,硬件系统高效运转问题,由于容易被量化评估，在推动智慧城市建设时大部分参与者首要注重硬件体系搭建；但管理者 需要提供治理业务服务和运营来维持硬件系统高效运转，这样才能真正产生价值与效益。,自上而下的“智慧城市”设 计缺乏社区有效反馈，导致 整体反馈机制效率不高，且 各部分难以迅速形成合力应 对突发问题。,顶层设计问题,数据获取问题时空轨迹数据不全、精度不高；城市网格管理精细程度不够；数据共享程度不足；公民知情权与数据隐私权间存 在矛盾；,智慧城市应用在疫情防 控中凸显的问题,在线政务平台,远程会诊平台,大数据监控疫情平台,远程监护平台,疫情防控平台,远程办公平台,AI体温检测平台,在线教育平台,智能外呼平台,智慧城市应用有效协助疫情防控,目前，全球多数国家都积极投身智慧城市的建设发展，根据德勤对全球智慧城市在建数量统计，中国是全球智慧城市建设最为火热 的国家，试点数量占比达到了48%。据市场研究机构Markets and Markets最新发布的研究报告统计，2018年全球智慧城市市场规模为3080亿美元，预计到2023年这一数字将增长为7172亿美元，年均复合增长率为18.4。,全球智慧城市市场广阔，公共安全需求、智慧政务及交通将成为市场增长主要驱动力,7.0%,23.6%欧洲,2.0%,48.0% 中 国,印 度 11.0%,美国,5.0%,2.0%,大洋洲,日韩 加拿大,全球在建智慧城市数量分区域占比单位：%,3,080,2018,7,172,2023E,2018-2023E年全球智慧城市市场规模及增长预测单位：亿美元,18.4%,1. 智慧城市发展概述1.1 2020年智慧城市发展现状,9,从技术、城市发展及社会三种不同维度对中国智慧城市内涵进行深度理解,目前国内外对于智慧城市的概念仍没有形成统一明确的定义，但可从技术层面、城市发展层面及社会层面三种不同维度对中国智慧 城市概念进行深度理解。中国智慧城市发展内涵,城市发展层面,技术层面,社会层面,智慧城市是运用物联网、云计算、大数 据、地理空间信息等新一代信息技术， 促进城市规划、建设、管理和服务智慧 化的新理念和新模式。以IBM、中国联通等公司为代表，它们 强调智慧城市建设中的核心系统数据与 信息技术支撑。,智慧城市是综合城市运行管理、产业发展、公共服务、行政效能为一体的城市全面发展战略，是现代城市发展的高端形态。,智慧城市是一个由新技术支持的涵盖市 民、企业和政府的新城市生态系统，是,对城市地理、资源、生态、环境、人口、,经济等复杂系统的数字网络化管理，具 备服务与决策功能的信息体系。,1. 智慧城市发展概述1.1 2020年智慧城市发展现状,中国智慧城市建设进入新型智慧城市发展阶段，致力于构建一体化运行格局,驱动因素,数字城市行业应用驱动,智慧城市新兴技术驱动,新型智慧城市数据驱动,重点技术,无线通信、信息分发、遥感定位等,移动通信、频射、云计算等,人工智能、大数据、区块链、5G等,特点,各领域分别开展数字化改造工作，建设分散、缺乏统一规划,国家部委牵头开始试点探索，统筹建设和运营的意识逐渐崛起,重视顶层设计、以人为本；大量市 场力量加入；不同技术综合应用,IBM正式提出“智 慧地球”概念， “智慧城市”概念 由此而来,住房和城乡建设部出 台国家智慧城市试 点暂行管理办法， 中国智慧城市建设起 步,八部委颁布关于促进智慧城 市健康发展的指导意见，明 确提出：到2020年建成一批 特色鲜明的智慧城市,全国副省级以上城市，95%以上地级市，50%以上县级市均提出建设智慧城市,第一份智慧城市标准文件新型智慧城市评价指标（GB/T 33356-2016）发布并实施,中国智慧城市建设历经三个发展阶段：从智慧城市概念导入的分散建设阶段，到智慧城市试点探索的规范发展阶段，再到2016年正 式进入以人为本、成效导向、统筹集约、协同创新的新型智慧城市发展阶段。“新型智慧城市”是数字中国、智慧社会的核心载体。相较于“智慧城市”，其更加重视顶层设计与数据的融合，发展重点在于进一步强化城市智能设施统筹布局和共性平台建设，破除数据孤岛，加强城乡统筹，形成智慧城市一体化运行格局。中国智慧城市建设发展历程,1. 智慧城市发展概述1.1 2020年智慧城市发展现状,中国已成为全球智慧城市技术产业创新发展的重要力量，新型智慧城市建设呈现省级城市领跑、地级市跟进、县级市及城市群起步 的态势，不断涌现新兴亮点应用及模式。中国智慧城市试点已基本覆盖全国各省、市和自治区，其中黄渤海沿岸和长三角城市群较为集中，但东西部差异较为明显，各城市的智慧城市建设发展重点存在地区性差异。,中国一线城市智慧城市建设特色成果渐显，县级市建设起步,截至2019年底，所有副省级以上城市，95%以上地级市，50%以上县级市均提出建设智慧城市，县级市市场潜力无限。,95%以上地级市,50%以上县级市,100%副省级以上城市全国共15个副省级 城市，4个直辖市。 直辖市由中央政府 直接管辖，副省级 城市由所在省的省 委省政府领导。,全国共293个地级 市。由省、自治区 管辖，与副省级城 市有重叠。,共375个县级市， 大多数县级市均以 “撤县立市”的方 式建立。,中国智慧城市拟建设情况,北京：政务服务+智慧安防信息化基础设施完善， 注重线上政 务服务的建设与完善， 安防与社区 两大领域智能化程度较高。,上海：便捷化智慧生活智慧城市建设起步早，覆盖领域广， 着眼于为都市人提供便捷化智慧生 活，打造智慧商圈、智慧社区等智 慧地标。,16-10个,深圳：智慧公共服务将信息化基础设施与大数据有机结合，建 设智慧城市运行管理系统，提升智慧公共 服务能力。11-15个6-10个0-5个,广州：智慧交通相关政策支持力度大，持续推进智能 交通建设，涵盖了出行场景研究、道 路规划、服务平台打造、多模式调度 等多种应用。智慧城市试点地区数目20个以上,杭州：智慧安防大力推进智慧安防、智慧交通建设， 利用大数据及相关应用加强城市智 慧安防能力。,中国智慧城市试点地区分布,中国智慧城市建设逐步下沉到基层社区建设，城市精细化管理日益重要,2018年是智慧城市建设的爆发之年，全国共有14249个智慧城市相关中标项目，而智慧社区相关中标项目为12162个，虽然数量不 及智慧城市项目，但智慧社区项目数量增速高于智慧城市增速。此次疫情更进一步加快了智慧城市建设下沉，需要将其落实到城市 各角落的社区、街道等细分单元格内，将“大数据+网格化”作为管理的基础流程。建设智慧社区是智慧城市建设走向精细化的表现。中央会议多次强调城市管理精细化的重要性，2017年后各省市陆续出台城市管理精细化工作的指导意见。城市精细化管理部分相关文件/会议,1. 智慧城市发展概述1.1 2020年智慧城市发展现状,中国智慧城市生态参与主体多元化，各方协同推进智慧城市的演进及优化,政府,企业,学研智库,公众,在智慧城市生态建设当中，城市管理主体由单一走向多元。其中政府、企业是智慧城市的直接建设运营主体，而公众及学研智库两 大主体作为间接协同部分参与治理。参与各方围绕社会治理精细化、公共服务便捷化及产业发展现代化等方面需求构建广泛协同的 创新网络，是推动智慧城市演进和持续优化的内在力量。为推动城市建设的智慧化，需要激发政府各部门、企业、公众和学研机构的参与热情，形成合力；同时需要优化合作机制和保障措施，建立长效协同机制，为多元市场主体参与智慧城市建设创造良好环境。中国智慧城市生态分析统筹规划、制定标准、机制创新,技术创新、市场经验、运营管理经验,协 作 有 序,合 力 推 进,众智协同,参与式治理,产学研合作,众包众创,参与规划 、 评估监管,参与决策 、 积极协作,间接协同,间接协同,1. 智慧城市发展概述1.1 2020年智慧城市发展现状,1.2 “新基建”加速智慧城市发展,1. 智慧城市发展概述1.2“新基建”加速智慧城市发展,“新基建”涵盖三大方面内容，共同构筑高质量发展之基,“新基建”概念源于中央会议提出的“新兴基础设施建设”或“新型基础设施建设”。国家发改委认为：新型基础设施是以新发展 理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设 施体系。“新基建”包含三大方面内容：信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施。未来伴随着技术革命和产业变革，“新基建”的内涵、外延也会发生改变。,高级别会议提及“新基建”概念情况,通信网络基础设施：以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表新技术基础设施：以人工智能、云计算、区块链等为代表算力基础设施：以数据中心、智能计算中心为代表,融合基础设施,深度应用互联网、大数据、人工智能等技术而形成的基础设施：智能交通基础设施智慧能源基础设施,创新基础设施,支撑科学研究、技术研发、产品研究的具有公益属性的基础设施：重大科技基础设施科教基础设施产业技术创新基础设施,“新基建”主要内容信息基础设施,11929,2444,650,967,737,13365,98,2684,2925,1122,236 708,21996,4688,4080,3489,840 1617,1050,95 540,0,5000,10000,15000,20000,高铁及城市轨道交通,数据中心,5G基站,工业互联网,特高压,充电桩,人工智能20192020E2025E,信息基础设施,1. 智慧城市发展概述1.2“新基建”加速智慧城市发展,新基建各领域市场规模上升空间巨大,目前，从5G基站、数据中心、工业互联网、人工智能、充电桩、特高压以及高铁及城市轨道交通七大新基建重要领域的投资规模来 看，市场规模仍有巨大上升空间。新基建重要领域投资规模统计及预测（亿元）,融合基础设施高铁及城市轨道交通、特高压、充电桩是新基建重要的投资领域，是新基建中的融合基础设施。高铁及城市轨道交通是传统基础设施建设的一部分，其能作为新基建的一部分得益于融合了当前一系列先进信 息技术，已成为5G、人工智能、大数据等技术的重要应用领域。信息化与轨道交通的深度融合将进一步促进经济发展，推动产业结构智能化。智能充电桩在信息技术的支持下，将拥有强大的电力管理能力以及高稳定性的运行能力。特高压与信息技术的结合，实现电流与信息流的全面融合，容许各种不同类型的发电和储能系统安全、无缝地 接入电网，包括分布式光伏发电、风电等，做到随时把电“传上去”，随时把电“取下来”。,数字经济是中国经济发展的新动能。2019年，中国数字经济增加值规模达35.8万亿元，占GDP比重达到36.2%，占比同比提升1.4 个百分点。中国数字经济增速持续数年显著高于同期GDP增速，同时2019年数字经济对GDP增长的贡献率达67.7%，是带动经济发 展的核心关键力量。发展“新基建”，就是在发展数字经济。数字经济由“数字产业化”和“产业数字化”构成。前者指信息产业的增加值，对应“新基建”的“信息基础设施”；后者指新技术对其他产业的贡献，对应“新基建”的“融合基础设施”。,“新基建”是数字经济基础，数字经济是经济发展核心动能,1. 智慧城市发展概述1.2“新基建”加速智慧城市发展,16.2,18.6,22.6,27.2,31.3,35.8,4035302520151050,26.1%,2014,32.9%,27.5%,30.1%,34.8%,36.2%,20152016数字经济增加值规模（万亿元）,201720182019数字经济占GDP比重（%）,2014-2019年中国数字经济增加值规模及占GDP比重,“新基建”与数字经济,数字经济以使用数字化的知识和信息作为关键生产要素、以现代信息网络作为重要载体、以信息通信技术的有效使用作为效率提升和经济结构优化的重要推动力的一系列经济 活动。二十国集团数字经济发展与合作倡议,数字经济,“新基建”,数字产业化,信息基础设施,产业数字化,融合基础设施,基础电信 电子制造 软件及服务 互联网,5G、物联网、人工 智能、区块链、云 计算、算力中心、 智能计算中心等,ICT投入在农业、工 业、服务业的贡献,深度应用互联网、 人工智能、大数据 等技术，支持传统 基础设施转型升级,新基建风口下，智慧城市建设迎来全面提升机遇,1. 智慧城市发展概述1.2“新基建”加速智慧城市发展,新基建,智慧城市,重构技术发展逻辑：网络连接 应用生态 数据价值,重构战略发展逻辑：发展理念规划方法 运营模式,城市是基础设施建设的核心载体，因此智慧城市与新型基础设施建设间的关系密不可分。智慧城市是新基建价值实现的重要需求领 域，新基建则是智慧城市建设的重要推动力。新基建的提出将从技术和战略层面重构智慧城市的发展逻辑。对于智慧城市的发展形态，新基建一方面将能够加快城市的产业数字化进程；另一方面能够提升城市业态与服务供给。重要发展动能,重要价值实现领域,城市业态与服务供,给提升,产业数字化加快,智慧城市是一个复杂的、相互作用的系统，各类资源要素优化配置且共同作用，推动城市的智慧运行。城市综合管理和指挥中心负 责各类资源的汇聚共享、智能决策并进行跨部门协调联动，是城市的“大脑”。,智慧城市全景图,1. 智慧城市发展概述1.2“新基建”加速智慧城市发展,云计算,物联网,5G通信网,工业互联网,智慧政务,智慧医疗,智慧交通,智慧园区,智慧制造,智慧教育,智慧安防,智慧环保,智慧物流,智慧能源,摄像机,传感器,探测器,门禁,非标准终端,城市数据中心,城市服务平台,智能运行中枢,智慧应用,智能感知终端手机 电脑,城市综合管理和指挥中心智能基础设施,计算存储层,物联感知层,网络通信层,城市通信网,城市物联网,城市互联网,软件资源,存储资源,计算资源,数据与服务融合层,经济主题,城 市 数 据 中 心,交通主题,安全主题,民生主题,安防主题,政务主题,自然人库,法人库,投资项目库,地理库,信用库,综合治理库,主题数据库,基础资源库,城 市 综 合 支 撑 平 台,应用 支撑,数据管理平台,数据存储计算,机器学习深度学习统计分析,大数 据,基础支撑,摄像机,传感器,非标准终端,手机,电脑,门禁,探测器,信,息,基,础,设,施,融 合 基 础 设 施,创新基础 设 施,“新 基 建 ”建 设 体 系,1. 智慧城市发展概述1.2“新基建”加速智慧城市发展,新基建与中国智慧城市整体技术架构关系,新基建赋能智慧城市整体技术架构,2.新基建下的智慧城市,2.1 基础技术赋能智慧城市建设,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,5G、云计算、物联网等技术共同支撑智慧城市底层架构,云计算计算、存储、应用软件、服务,人工智能机器学习、算法支撑,在智慧城市中各项技术发挥的作用环环相扣，共同支撑起智慧城市的底层架构。同时，在新基建的作用下，信息基础设施建设将不 断完善，助力基础技术与城市建设深度融合。5G使数据传输实现跳跃式发展，满足更多智慧城市应用场景；云计算提供计算存储等 基础服务，为大规模软件、硬件、数据的操作和管理提供平台；人工智能提供深度学习等数据算法支持；物联网采集海量数据，并 根据反馈提供命令执行支持；区块链则有助于打通数据孤岛，并提供智能合约支持。物联网数据采集、命令执行,5G超高速、低延时、大容量的传输网络,区块链数据互通、智能合约,物联网“新基建”是提供数字转型、智能升级、融合创新 等服务的基础设施体系，而物联网是实现数字化转型的根本,传感技术高精度、高效率、高可靠性地采集各种形式信息，将其转化成为数字信号，并且能有效地处理信号,网络通信技术将传感网络获得的信息经网络传输技术传输 到云平台，主要包括：广域网络通信和近距 离网络通信,射频识别技术射频识别（RFID），通过无线电信号对记录 媒体（电子标签或射频卡）进行读写，无需 接触即可达到识别目标和数据交换的目的,数据分析将获取的数据信息运用多种算法进行分析， 将它们加以汇总理解和消化，并且可以反作 用至物体上,采集能力 连接能力 服务能力,“新基建”是面向国家高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系，但不论是数字转型还是智能 升级都建立在万物互联的基础上，而物联网正是实现万物互联的根本。物联网是互联网基础上延伸和扩展的网络，通过将各种物品接入物联网，来实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网涉 及的技术种类较多，从感知技术到传输技术，再到数据挖掘及分析都是其涉及领域，这些技术也赋予物联网三种基础能力：基于感 知技术的采集能力、依托于传输技术的连接能力，以及依托于数据分析技术的服务能力。物联网相关技术,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,物联网物联网是智慧城市建设的关键因素与技术基础,应用层,平台层,连接管理平台,设备管理平台,应用开发平台,业务分析平台,医疗,物流,安防,交通,制造,目前，物联网基础设施已是一项集终端、通信、平台、服务等多种模块的高度智能的新型基础设施。从整体架构上来看，物联网主 要由四个部分组成，分别是感知层、传输层、平台层以及应用层。其中，感知层是物联网的底层基础，也是其发展的核心，传输层 的主要功能是将感知层中采集的信息传输至平台层，而平台层则主要基于云计算将感知网络采集到的信息/数据进行处理。智慧城市发展就建立在物联网“万物互联”的基础之上，物联网为智慧城市提供了庞大的感知网络，是实现智慧城市建设的关键因 素与技术基石，而智慧城市则是物联网发展的具体应用，对比物联网技术架构与智慧城市架构也可发现二者较为相似。物联网技术架构,智 慧 城 市,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,5G5G网络以高性能通信特性及差异化网络架构重构智慧城市网络通信基础设施层,随着物联网终端在基础设施中的大规模应用，数据采集更加普遍化，海量数据传输对数据传输手段的需求日渐提高。5G网络则具有 超高速率、超低时延及超大连接的特性，其网络的广泛部署能够对原有通信网络进行升级换代，满足智慧城市各应用场景对通信网 络大带宽、低时延的要求，并能够使低成本、小型的传感器海量连接成为可能。涵盖5G、固网宽带、专用网络等的网络通信层是智慧城市架构中信息数据传输的管道，是连接数据采集端和处理决策端的重要通道。5G网络架构相较之前通信网络的重大变革是其核心网采用了服务化架构，这使得5G网络能够根据智慧城市各应用场景的不同需求灵活配置网络资源。5G可采用不同的切片技术和边缘技术，使服务更加贴近用户需求，实现灵活部署变更。4G与5G通信技术指标差异5G+网络切片/边缘计算,5G,5G+网络切片实现公网专用，为 智慧城市不同垂直 行业提供5G 智能 化专网解决方案， 如虚拟专网、融合 专网及物理专网。,5G+边缘计算广泛采集智能终端数据；有效降低数 据传输量，实现本,地化快速处理分析；,推动网络从连接管 道向信息化服务智 能平台的转型。,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,5G 5G网络应用从不同层面助力智慧城市体系建设，为快速实现各建设目标增加动能,5G与人工智能、云计算、大数据等各项基础技术结合构建通用能力，促进各要素间的相互联系和作用，从数字空间、行业领域、城 市空间各不同层面助力智慧城市体系建设。5G网络的具体实际应用，能够推动新型智慧城市建设中的公共服务便捷化、城市管理精细化、生活环境宜居化、基础设施智能化、 网络安全长效化等目标实现。,5G助力智慧城市建设目标加速实现,5G与各项基础技术结合构建通用能力,城市空间,数字空间,行业领域,通用能力,5G网络可赋能于 智慧治理、智慧 民生、智慧产业 等多领域，其广 泛应用助力各垂 直行业的创新应 用和智慧化加速 发展。,5G 助力场景下 沉，以楼宇、街 区、社区、园区 等为新型智慧城 市建设落脚点， 打造智慧城市微 单元。,5G 的大规模连 接能力能够为数 字孪生城市提供 城市部件的数字 化和智能化，是 其实现的重要基 础。,5G+人工智能/云计算/边缘计算/区块链/大数据,5G能够使城市规划和城市基础设施管理的数 字化、精准化水平大幅提升,5G网络建成将大幅提升公用基础设施智能化水 平，实现精准化、协同化管理,5G能够实现环境数据动态监测，辅助智能生 态建设,使重要信息资源安全得到保障,公共服务 5G网络作为基础设施保障多元、开放共享的便捷化公共服务体系建设,城市管理 精细化,生活环境 宜居化,基础设施 智能化,网络安全 5G网络将辅助提高信息保障体系安全可控性，,长效化,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,5G 5G与三大技术体系相结合，从“端”、“边”、“枢”重构新型城市智能体系,端,边,枢,5G+AIOT,5G+MEC,5G+IOC,5G网络能够从“端”、“边”、“枢”多层面重构智慧城市智能体系，是智慧城市建设与应用创新的强大技术支撑。5G网络与智能 物联网（AIoT）相结合能够满足感知设备对网络通信能力的更高要求，从而进行全域数据采集，实现海量数据收集，真正做到万物 智联；5G与移动边缘计算（MEC）相结合能够构建边缘智能，使云端处理能力下沉，实现开展本地化智能服务，建立全新的边缘AI 分布体系；5G与智能运营管理平台（IOC）相结合能够实现中心智能，辅助其向下连接基础端云底座，向上承载开放的能力与应用， 推动数据实现融合应用、流通共享及交互协同。5G重构新型城市智能体系,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,AI人工智能是智慧城市重要创新引擎，与大数据等技术互为支撑共同推动城市智慧化发展,2018年，国家工信部举行新闻发布会，宣称将强化部省合作联动，加快打造一批特色突出、辐射带动作用明显的人工智能产业集群， 并利用人工智能等新技术打造一批智慧城市。人工智能技术被产业界视为极具影响力的智慧城市创新引擎。人工智能基础设施建设主要包含算力支撑、算法支撑及人工智能开放平台几大部分。人工智能与大数据、云计算等各项技术间的关 系密不可分，共同推进智慧城市建设进程。人工智能基建与大数据基建之间的关系为：人工智能基建的关键组成部分分别是大数据 中心的数据存储和数据服务的重要支撑，同时大数据中心可反向服务于人工智能技术的发展。人工智能基建结构及其与大数据中心基建的关系,算力支撑,算法支撑,智能产业,人工智能开放平台,知识计算引擎和知识服务技术、群体智能关键技术、自主无人系统的智能,技术、智能计算芯片与系统、自然语言处理技术、虚拟现实智能建模技术、,混合增强新架构和新技术、跨媒体分析推理技术,知识库、技能库、行为库、传感器、AI芯片、服务器,人工智能开源软硬件基础平台、混合增强智能支撑平台、人工智能基础数 据和安全检测平台、自主无人系统支撑平台、群体智能服务平台,人工智能新兴产业（如物联网基础器件、智能软硬件、智能终端）、产业 智能化升级（如智能家居、智能物流、智能制造）、社会治理智能化（如 智能政务、智能交通、智能环保）,大数据中心数据存储的“神经突触”,大数据中心数据服务的“神经网络”,人工智能算法技术及开放平台是大数据中心提 供数据服务的重要支撑要素，保障数据服务、 提供科学决策支持。,用于支撑居民生活和社会生产基本需要的知识 库、技能库、行为库三大数据资源库是人工智 能基建的“原材料库”，同时也是大数据中心 基建数据存储的重要来源之一。,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,AI各行业领域+AI的应用部分交叉关联但相对独立，针对各领域进行的具体创新应用是当前发展重点,惠民服务是智慧城市建设的主要风向指标。,医疗、教育等领域与AI相结合能不断提升 城市服务智能化水平、提高服务民生的效 率。,国务院印发的新一代人工智能规划明 确提出到2025年，人工智能要成为带动中 国产业升级和经济转型的主要动力。随着 各大产业数字化转型不断推进，产业数据 累积融合，AI能力逐步拓展，为产业智能 化发展持续助力。,产业经济,智慧城市建设需以解决城镇化过程中产,生的各种问题为导向。依托AI应用落地，,挖掘原始城市数据，实现城市治理自动,感知、自动判断、自动调整的闭环流程，,能够帮助工作人员提升效率、为城市居民提供优质服务。,城市本身是一个涵盖了大量功能、设施及劳动力的时空综合体。其中的各行业领域本身产业链已相对成熟，而通过+AI能够提升各 自工作效率，同时让工作流程更加智能，减少甚至不需要人的干预做出行为决策。目前各领域+AI的产业链发展迅速，均是极具想 象空间的可扩展市场。虽然各领域+AI应用部分相互交叉和关联，但又相对独立，目前各行业+AI仍然缺乏统一的标准和行业认知。打破边界、跨界融合是一个很长的过程，结合各领域经验，探索人工智能技术是目前的具体可实施路径。人工智能在智慧城市建设中的作用民生服务城市治理,人工智能技术能够辅助相关部门充分利 用各类环保数据信息进行感知、整合、 分析，从而对环境治理与自然保护需求 的响应更加及时、智能和科学，实现环 境生态管理和决策的精细化和动态化。,生态宜居,智慧城市+AI,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,AI智慧城市结合人工智能技术横向构建整体智能体系是必然趋势，城市将实现整体融合化、智能化发展,物理空间,信息空间,智慧空间,人工智能,智能决策,尽管各行业领域+AI发展极具潜力及想象空间，但城市整体智能必定是未来核心发展方向。只有城市各部门之间数据相互打通，从 整体角度进行智能判断及智能决策，才能走向真正的智慧城市。未来建设城市整体智能的途径主要有以下几种：基于统一的IoT标准和接入网络，从硬件层面构筑城市AI整体化通道；在网络迭代、 数据流通加速的情况下，各类型专网崛起可能为城市整体智能化发展带来新机遇。人工智能城市本质及人工智能技术应用于智慧城市的独特优势,人工智能城市本质,由数据和算法组成的智能体在人类智 慧空间、信息空间、物理空间三大空 间之间闭环流动，人类智慧空间赋能 城市信息物理系统（CCPS）空间，实 现城市拟人智能及经过自学习后超越 人类的高级智能，用“智能+”的手段 解决现代城市系统在互联互通、配置 共享、能耗环境、服务管理、经济发 展等方面存在的问题。,杜明芳博士新型智慧城市建设,移动互联网、物联网等技术的核心特征 是联网，即用通信设备将原本没有直接 联系的对象连接起来，主要是设备与信 息的相互连接、统一收集。而人工智能 技术的内核则是算法和决策，可以帮助 城市做整体的判断、决策 。,智能城市不仅是一个整体决策系统，更 是一个行动系统。人工智能技术作用下 的城市不仅能实现整体性思考，还能够 不断通过算法调整来进行自学习和深度 学习，从而根据环境变化不断行动。,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,云计算云计算促进传统产业升级，与智慧城市建设相辅相 成,云计算服务的本质是基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给模型，为客户提供可自治的服务。云计算对资源的按需分配、 按量计费，有利于降低投资成本，提高资源利用和信息化运作效率。利用新一代信息技术促进城市规划和建设、打造“智慧城市”是发展共识。智慧城市建设与云计算发展相辅相成，云计算能够辅助 智慧城市实现资源共享及业务协同、提升城市管理和公共服务能力，智慧城市的建设则能够推动云计算技术的落地及创新应用。,云计算应用于智慧城市的优势,大规模基础软硬件管理可以实现基础硬件的状态和性能监控， 对紧急异常情况 发出预警。,安全控制管理云数据中心的安全机制能够辅助保障智慧城市建设中企业及个人用户业务的安全。,平台层的统一和高效 支持异构设施的协同工 作，通过Iaas模式将传统 数据中心不同架构、不 同型号的服务器进行整,合， 形成统一运行平台。,业务/资源调度管理 具备大量基础软硬件资 源， 能够自动将资源调度到需要的地方， 保障 海量资源的负载均衡。,节能降耗管理采用节能技术的云计算 中心能够将资源负载提高到80% ， 最大程度地实现数据中心低碳、节 能运营。,云计算对于智慧城市建设的意义,云计算中心可以聚合多个应用平台，推动更大规模应 用，处理更大规模数据，进而推动区域社会经济发展。,云计算可以促进传统产业转型变革，为IT服务节省更 多成本，促进现代服务业健康高速发展。,云计算能够通过其负载均衡机制提高IT物理资源利用 率，有效降低区域信息化总体成本。,云计算中心能够对数据进行统一管理，容灾备份机制能够保证数据的安全可控。,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,云计算云计算通过应用服务、平台服务和基础设施服务，推动智慧城市的快速发展,智慧城市以云计算数据中心为核心，进行虚拟化数据资源、基础物理设备、应用软件等建设，打造交通云、市政云、教育云、医疗 云等多个独立于应用系统的云平台，从而为智慧交通、智慧政务、智慧教育、智慧医疗等各类上层应用提供智慧应用专题服务，是 面向政府、企业和公众的城市综合信息服务体系。云服务平台为智慧城市提供的服务示意图,Iaas基础设施服务,Paas平台服务,DevOps,中间件,应用运行管理,虚拟化管理,物理资源,服务器,储存器,计算机,路由器,计算资源,储存资源,计算资源,网络资源,可靠性,监控警告,日志管理,安全能力,弹性伸缩,代码质量管理,开发过程管理,需求管理,交付件管理,消息队列,数据库,缓存服务,API网关,SaaS应用服务,公 众 服 务,信息获取,健康服务,社会保障服务,政 府 服 务,信息公开/审批,公共安全,行政监管,企 业 服 务,工商税务,在线办公,业务协同,交通云,市政云,环保云,教育云,医疗云,微服务,微服务开发框架,微服务设计规范,微服务治理,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,区块链区块链推动智慧城市的数据“可用”、“可信”、 “可享”、“可管”,去中心化区块链使用分布式账本存储，不 存在中心化的系统或管理机构,透明性参与者可以通过公开的接口查询 区块链数据乃至开发相关应用,自治性基于共识机制，系统中的所有节点 能安全地交换数据， 使对“人”的 信任，改为对机器的信任,不可篡改信息一旦经过验证添加至区块 链后，就永久储存，无法更改,隐私性用户的身份信息或其他隐私信 息可以得到较好的保护,自主性借助区块链数据的共识、信任 机制，区块链上的智能合约可 不受干扰地自主执行,城市基础设施协同共用,传统基础设施运行管控,多主体参与信用体系建设,事故发生问责,城市数据流通共享,城市数据监督管控,数据安全有效保障,城 市 数 据 治 理,应 用 创 新,基 础 设 施,确保终端系统安全,打破数据孤岛,防止数据篡改,信息更加公开可靠,提高基础设施协同 水平,区块链（Blockchain）是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，具有去中心化、不可 篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。其核心技术主要包括分布式账本、加密算法、共识机制以及智能合约。智慧城市已经进入精细化建设阶段，也从早期的由新兴技术驱动的传统智慧城市逐步转变为数据驱动的新型智慧城市。虽然智慧城 市经过数年的发展已经取得长足进步，但围绕数据“可用”、“可享”、“可信”、“可管”等方面的问题依旧突出。作为智慧城 市发展的关键，构建数据分享和共享机制至关重要，而区块链就主要围绕 “数据”展开，从城市基础设施、城市数据治理以及应用创新三方面对智慧城市赋能。区块链技术特点智慧城市建设痛点区块链赋能,2. 新基建下的智慧城市2.1 基础技术赋能智慧城市建设,区块链区块链有望成为维持智慧城市有序运转、正常活动 的重要依托,