编者按：

近年来，我国智慧城市建设发展迅速，推进新型智慧城市，是党中央、国务院推动我国新型工业化、信息化、城镇化和农业现代化同步发展做出的重大决策，有利于深化新一代信息通信技术与城市发展的深度融合，实现城市可持续发展。今年是“十四五”规划的开局之年。规划明确要“加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”；同时还对“完善新型城镇化战略、提升城镇化发展质量”提出了新的要求。数字化、新型城镇化发展的双重驱动下，我国智慧城市建设将迎来新一轮提速期。

本期《自动化博览》与读者分享《百度智慧城市白皮书（2021）》的部分内容，此白皮书全面分析了我国智慧城市的发展历程、最新态势及未来趋势，从新型智慧城市的顶层架构、建设路径、实践案例等方面，为新时期智慧城市建设提供了建设思路和发展建议。本篇选取内容为读者分析智慧城市的发展阶段、态势以及未来发展趋势。

1　智慧城市发展阶段与态势

1.1　智慧城市进入集成融合新阶段

我国智慧城市发展至今，经历了概念导入期、试点探索期、统筹推进期等三个阶段。通过持续推进城市数字化、网络化、智能化发展，智慧城市实现了发展理念、建设思路、实施路径、运行模式、技术手段的全方位迭代升级，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。随着5G、大数据、人工智能、区块链等信息技术的深化应用，全要素表达、仿真推演、虚实融合等能力进一步成熟，数字孪生城市逐渐从概念转化为实践，成为新型智慧城市的“新升级”“新选择”，推进新型智慧城市向平台集约整合、资源融合共享、高效开发、全面赋能的集成融合期演进。

· 概念导入期（2008-2012年）

以行业应用数字化、网络化为驱动，重点引入无线通信、光纤宽带、GIS、遥感等技术，实现单个系统信息化。在此阶段中，企业开始引入智慧城市概念，以国外软件系统集成商为主导，致力打造智慧地球、数字城市。

· 试点探索期（2012-2016年）

以新兴技术为驱动，引入RFID、LTE网络、云计算等概念。ICT 设备商、集成商等开始跑马圈地，国家部委牵头开展试点建设，以重点项目及应用建设为抓手，要求各部门数据共享，并开始打造数据共享交换平台。在此时期内，信息技术在城市建设中全面应用，加速城市数字化进程。

· 统筹推进期（2016-2020年）

以数据为驱动，开始集成NB-IoT、5G、大数据、人工智能等新一代信息技术，智慧城市建设注重以人为本、统筹集约、成效导向，进入新型智慧城市阶段。在此阶段，国家多部委牵头推进，以政府指导、市场主导的模式，国内互联网企业、运营商、软件商、集成商等生态主体，共同打造系统纵横联合、职能共享的城市大脑，助力城市实现智能化演进。

· 集成融合期（2020年以来）

以数字孪生为驱动，依托城市信息模型平台的建设，各条线系统数据从被动共享转向主动共享，多部门协同形成合力，共同推进智慧城市一体化建设，并通过政企合作、本地运营模式，实现跨行业协作生态交织发展。未来通过虚实交互、仿真推演等新阶段新特征的普及应用、普惠创新，城市将进入决策智能阶段，完成智能化向智慧化转型。

1.2　新阶段呈现四大发展态势

（1）政策加持，分级分类成为新阶段推进智慧城市建设的重要抓手

· 国家“十四五”规划纲要为数字中国建设指明了方向。

近年来，新一轮科技革命和产业变革席卷全球，数字化正以不可逆转的趋势广泛而深刻地改变着人类社会。以习近平同志为核心的党中央高度重视数字化发展，确提出数字中国战略。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（以下简称“十四五”规划纲要）首次将数字化发展专篇论述，明确加快建设数字经济、数字社会、数字政府、营造良好数字生态，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革，开启了我国数字化转型新篇章。

· 新型智慧城市已成为现阶段建设数字中国、智慧社会的核心载体。

新型智慧城市已经进入以人为本、成效导向、统筹集约、协同创新的新型智慧城市发展阶段，发展重心正逐渐从整体谋划、全面建设向营造优质环境、设计长效可持续发展机制转变。特别是新冠疫情发生后，国家新型城镇化、新基建推进步伐加速，智慧城市成为发展焦点。

· 分级分类推进智慧城市是数字中国建设的必然之路。

《国家信息化战略纲要》首次提出分级分类建设新型智慧城市的任务。国家“十四五”规划纲要提出探索建设数字孪生城市，再次强调分级分类推进新型智慧城市建设。目前我国大中小城市比例为1:1:2.7，大城市的“城市病”严重，中等城市持续发展动力不足，小城市数量众多发展滞后，分级分类、标杆引领成为推进新型智慧城市建设和发展的必然路径。智慧城市建设要根据城市功能和地理区位、经济水平和生活水平，按照不同的发展基础和成熟度有序推进，渐进达到更高的智慧化水平。

（2）技术深化，数字孪生与深度学习重构智慧城市技术框架

· 数字孪生技术应用为智慧城市建设注入活力。

随着数字孪生城市从概念培育走向实施落地，物联感知、遥感测绘、模拟仿真、虚拟现实、信息通信等技术加速成熟应用，以空间信息为索引的城市大数据治理体系日益完善，多源异构数据融合能力提升，行业创新应用不断涌现。此外，多技术交叉集成创新全面重构智慧城市技术体系，打造城市规-建-管全过程可视化、可模拟、可分析等场景，精准把握城市运行情况，全面提升城市管控、公共服务能力。

· 基于海量数据的深度学习助力城市治理实现自我优化。

通过对城市影像、语音、空间等一系列数据的智能化识别、理解、处理和分析，打造形成城市知识图谱体系，支撑城市进行主动思考。随着各行业、各领域应用及专有知识的深度耦合，深度学习能力日益完善，城市中数据要素价值进一步释放，形成丰富的跨行业知识体系，助力城市进行智能决策、普惠创新，大幅提升城市管理精度。

（3）应用整合，推动智慧城市向一体智能、高效协同、平战结合方向演进

· 统筹需求成为新型智慧城市建设前提。

智慧城市经历了从零散搭建单个信息化系统到统筹建设城市大脑的演进，加强各部门建设需求的统筹力度、探索构建城市一体化智能协同管理和服务体系，成为了新型智慧城市推进建设的新热点。当下，全国有超过500个城市发布城市大脑建设计划。多地在政务信息系统规划中明确要求，要充分发挥城市大脑赋能作用，以应用为牵引，统筹构建“一体整合大平台、共享共用大数据、协同联动大系统”。

· 跨领域协同场景驱动智慧城市应用创新。

新型智慧城市通过构建“感知一张网”全面整合城市数据，建设“一个大脑”，统筹推进“三融五跨”的协同管理应用场景打通，全面实施城市治理“一网统管”，坚持“平战结合”提升城市综合应急能力；加快整合城市服务“一个入口”，持续深化政务服务“一网通办”，并持续推进区域“跨省通办”的落地。同时，新型智慧城市建设更加注重民众服务体验的提升，强调以人民为中心，围绕百姓关心的“痛点难点堵点”问题，以办好“一件事”驱动开展应用系统的建设创新。

（4）实践延伸，各级政府整体性系统性推进智慧城市建设

· 部分省市统筹谋划，开启新一轮智慧城市建设。

以上海、广东、浙江为代表的东部省市，将全面推进数字化转型改革作为面向未来塑造省市核心竞争力以及推进城市治理能力现代化的关键之举，从整体上推动经济社会发展和治理能力的质量变革、效率变革、动力变革，率先吹响推进数字化转型改革的号角。以山东、河北、河南、四川为代表的多个省市，纷纷出台了省级新型智慧城市建设指导意见，进一步加强地市及区县智慧城市建设指导，逐步形成横向部门协同、纵向一体联动的新型智慧城市发展新格局。

· 以县城、街道和社区为代表的基层治理单元成为下一步智慧城市建设的重点。

国家发改委印发《关于加快落实新型城镇化建设补短板强弱项工作有序推进县城智慧化改造的通知》部署推进各地县城智慧化改造，提升县城数字化、网络化、智能化基础设施水平。“十四五”期间，在具备一定基础的县级市智慧城市建设将逐步启动。智慧社区作为基层治理的最小单元，将成为智慧城市建设的重点和难点。多地出台智慧社区相关规划文件，将智慧社区纳入智慧城市建设的总体框架和重点内容，推进新一代信息技术与城乡社区建设、治理和服务深度融合，促进基层治理体系和治理能力现代化，切实改善人民生活质量、提升基层治理效率。

2　智慧城市未来发展趋势

2.1　决策智能：城市大脑从感知智能向认知智能、决策智能迈进

新一代信息技术快速发展、国家政策积极推动，各地斥巨资积极建设城市大脑，但建成的大脑多以静态为主，普遍停留在识别、比对、展示等“弱人工智能”状态，缺少对于信息的加工、理解、思考等能力，各系统间缺乏强效整合。当下智慧城市已达到“能听见、能看见、能感知”的感知智能阶段，随着技术发展、需求更新，城市大脑应成长为具备自优化、自学习、自演进能力的未来城市基础设施，支撑城市治理体系现代化，引领城市数字经济发展，推动城市向认知智能迈进，并逐步向决策智能演进。

2.2　知识重构：跨模态数据融合、全行业知识图谱决定城市智慧

随着各行各业数据来源和形式逐渐多样化，以图片、语音、视频形式存在的碎片化数据逐渐涌现出来，对城市大脑感知和检索针对性信息的能力、跨模态数据的处理能力要求不断增强。当前，城市正由感知智能阶段向认知智能阶段发展，知识图谱技术是能够连接感知智能和认知智能的关键技术之一，是从大数据走向人工智能的阶梯，是人工智能走向可解释的认知智能的基础。未来，跨模态数据学习与知识图谱的交互作用促进智慧场景的应用落地和大数据的价掘，通过海量数据构建城市级全行业知识图谱，对城市整体态势进行全局、实时的感知，面向不同行业及领域提供全流程解决方案，使得城市大脑具有智能认知能力。

2.3　数据融合：政府与社会数据融合助力形成城市治理强大合力

当前智慧城市的建设以政府主导、企业参与的形式为主，现有数据共享平台中政务数据与社会数据对接机制缺失、对接范围不广、对接数据不足、对接应用不深，政务数据与社会数据之间融合利用存在鸿沟，互联网巨头、三大运营商等拥有的海量数据未得到充分利用。习近平总书记在十九届中共中央政治局第二次集体学习会上指出要加快公共服务领域数据集中和共享，推进同企业积累的社会数据进行平台对接。政企数据融合共享成为加快数字化治理的基石，如企业精准的用户画像与公安部门人脸数据融合，确保人脸准确认证，同时数据快速捕捉、调度、分析能够助力公安高效研判。

2.4　孪生驱动：数字孪生推动城市要素时空化集约化治理服务

数字孪生技术集成新型测绘、建模仿真、深度学习、智能控制等诸多先进技术，具有一一映射、虚实互动、智能定义等突出优势，已成为智慧城市未来发展探索方向。数字孪生城市将依托城市信息模型重构城市数据结构，面向城市全要素整合对象的物理属性、时空属性、业务属性等数据，形成一个城市级共用的数字底座。随着物联感知与人工智能技术的融合发展，城市内全要素完成管、控、营数字化贯通，形成“万物智联”的城市全要素感知体系，城市物理空间与数字空间可实现精准映射、智能运行。基于数字孪生城市底座及城市感知体系，各业务部门可开展位置溯源、空间计算、人机交互、远程控制、监测预警等，创新“去部门化”的集约治理和一站服务模式。

2.5　敏态发展：疫情推动应用系统快速响应加强城市韧性

2020年突发的新冠疫情，成为检验我国智慧城市建设水平的一次“大考”，通过疫情防控工作集中反映出由于智能化技术未能精准应用，现有的业务系统难以覆盖城市运行中的全部问题，在应对突发的“黑天鹅”“灰犀牛”类型事件时，城市管理往往显得措手不及。随着各地智慧城市建设深入，数据规模化汇聚，各条线部门系统进一步打通，智慧城市建设模式愈发成熟。在此基础上，提升城市智慧应用的开发效率及系统应急响应速度成为了智慧城市升级迭代的新要求。疫情突发倒逼联防联控应用迅速上线，未来城市大脑应能为业务系统开发提供坚实地基，支撑上层场景应用微框架、低代码、敏捷开发、快速上线，促进城市韧性提升与高质量发展。

2.6　入口融通：城市App与互联网入口相互融通发展

近些年，党中央、国务院大力推进数字中国建设，城市App作为政务服务的统一入口，逐步成为智慧城市标配。例如北京市的“北京通”、上海市的“随申办”、广东省的“粤省事”等。截至2020年12月，我国互联网政务服务用户规模达8.43亿，占网民整体的85.3%。CNNIC发布第47次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，我国即时通信、短视频、网络新闻、网络支付等网民使用率均超过80%，其中即时通信使用率高达99.2%。互联网入口由于其自身用户规模、内容应用及良好交互，成为城市App的强有力补充。一方面，百度地图、微信、支付宝等互联网应用纷纷接入政务服务，通过小程序等为用户提供公积金刷脸查询、办税指南、残疾人证件申请等优质服务；另一方面，城市App纷纷融合互联网数据，采用智能化政务服务搜索技术，为用户提供更加精准、更加个性化服务。

政务服务及典型第三方应用用户规模及覆盖率

资料来源：CNNIC第47次《中国互联网络发展状况统计报告》

2.7　以城促产：推动产业现代化高级化为新型智慧城市建设重要使命

新发展阶段，智慧城市建设要树立以产兴城、以城促产、产城融合的理念，从注重“城”市建设向赋能“产”业发展转变，实现产城融合。数字经济作为新的经济形态，成为新型智慧城市建设的重要内容。智慧城市通过发展数字经济形成叠加溢出效应，将更好支撑城市产业业态创新与发展方式转型，引领城市现代经济体系和生产方式加速向网络化、数字化、智能化演进。各地区因地制宜推进区域数字经济部署，大力推动本地产业数字化转型，力争抢占新一轮数字经济竞争制高点，提升城市竞争力。

2.8　生态共生：开放生态为智慧城市高质量发展提供土壤

智慧城市是一个开放复杂巨系统，涉及顶层设计、咨询、投融资、项目交付、落地运营、生态发展等环节，并非少数企业就可以完成，需要网络运营商、产品厂商、行业集成商等在资金、技术、服务、运维等方面开展多元化合作，融合创新。智慧城市发展将以平台企业为重要支点，发挥“点”的辐射带动能力，引导市场进行数字经济产业链要素集中投入，形成“线”的拉动; 引导培养本地化的数字经济产业集群，形成“面”的展开，构建“由点及线，由线及面”的智慧城市生态圈，实现资源最优配置，多方合作共赢，为智慧城市高质量发展提供肥沃的土壤。

2.9　数据安全：区块链、隐私计算等数据安全技术是城市运行保障

数据成为五大生产要素之一，随着人工智能技术突破算法算力的限制，数据安全有序流动将成为制约智慧城市发展应用的重要因素。多种数据以“数据孤岛”形式存在，数据拥有方、加工方及应用方分离，数据权属难以确定和追溯，且各方数据中涉及诸多隐私问题，导致城市数据难以被安全高效的流通共享应用。在保证数据安全、不泄露隐私数据的前提下，为实现数据自由流通和共享，区块链、隐私计算等数据安全技术在快速发展和普及应用，可有效解决数据孤岛问题，做到数据可用不可见，并实现数据可确权、可追溯，充分释放数据价值，提升生产效率，实现数据在可确权的基础上达到可信数据的交换和应用，确保城市安全稳定运行。

2.10　长效运营：可持续发展需技术、数据、人才、资金等运营保障

智慧城市经历十多年快速建设期，城市系统平台已初具规模，技术支撑手段丰富多元，数据资源逐渐向统筹机构（如大数据局）汇聚，但数据“汇而不慧”、技术先进而制度落后等问题，仍是制约智慧城市可持续长效发展的主要因素。为提升数据可用性、释放技术红利、培育城市平台用户，各级政府需围绕数据、技术、人才、资金等要素建立专门智慧城市运营机构，保障要素资源的高效配置与长效运营，避免运营不足而出现诸多“僵尸系统”，和不断陷入“反复建设”的漩涡.

摘自《自动化博览》2021年10月刊