科技浪潮下，信息智能勾勒未来城市建设新画卷，推动经济、科技与社会进步，同时，也面临技术、数据、资金等诸多挑战，从典型领域发展内在关系入手，剖析问题成因，探究破解之策，从政策、技术、人才、政企合作和公众参与等方面，思考智慧城市建设的破局关键，为未来城市建设提供一定参考。
智慧城市 vs 未来发展
塑造未来城市新风貌
智能基础设施引领未来：数据显示，2025 年全球将有超 1000 亿台设备连接物联网，5G 网络实现更大的高速、低延迟数据传输，韩国首尔智能交通系统让交通拥堵减少 25%以上，边缘计算技术使数据处理减少延迟、提高响应速度，美国旧金山在智能安防领域推广边缘计算，犯罪率下降 30%。
智慧城市未来风貌
可持续发展成为核心目标：国际能源署（IEA）数据显示，全球城市能源消耗占总能耗 70%以上，智慧城市将更加注重可持续发展，注重配套智能管理系统的应用，丹麦哥本哈根通过智能电网调整能源供应，可再生能源占比 40%，预计 2025 年达 60%。
人性化设计提升生活品质：未来智慧城市将更加注重人性化设计，英国伦敦智能公共服务设施为居民提供便捷、高效服务，智能图书馆人脸识别自助借阅，借阅量增 加30%。智能公园提供实时环境监测和休闲娱乐推荐，提升居民生活品质。
未来发展的机遇与潜能
经济增长新动力：市场研究机构 MarketsandMarkets 报告显示，全球智慧城市规模预计从 2020 年 到2025年，复合年增长率 14.6%。智慧城市建设带动多产业发展，成为经济增长新动力，深圳以智慧城市建设带动多领域发展，预计 2025 年产业规模超 5000 亿元。
智慧应用
科技创新推动器：为满足日益增多的建设需求，新技术将不断推陈出新，人工智能、大数据、区块链、量子计算等技术应用得以不断革新，深化应用探索，城市管理质效将有力提升，美国波士顿人工智能技术加持下，城市运行效率提高 20%以上。
社会进步催化剂：全球超一半人口居于城市，智慧城市在以城市为带动，促进整体社会进步，通过智能教育、智慧医疗、智能公共服务等领域发展，实现资源公平分配和高效利用，缩小城乡差距，如瑞典斯德哥尔摩智慧医疗系统使居民平均寿命提高 3 岁以上。
智慧城市 vs 典型领域
典型一：打通城市交通智慧通道
交通运输部数据显示，2023 年底全国超 200 个城市开展智能交通建设，深圳利用人工智能和大数据技术优化交通信号，拥堵减少 30%以上，杭州“城市大脑”交通系统整合多部门数据，拥堵指数下降 25%以上。
智慧城市交通
智慧城市交通系统
自动驾驶技术是未来城市交通重要发展方向，国际汽车工程师学会（SAE）将其分为 L0 - L5 六个级别，全球多国积极研发测试，北京、上海、广州等城市也推进自动驾驶技术研发测试，预计 2025 年超 50 个城市开展商业化运营，智能停车系统逐渐普及，全球智能停车市场规模不断扩大。
城市交通智慧化在提高交通效率，减少拥堵，节省出行时间上发挥重要作用，据测算，可使拥堵减少 20% - 30%，出行时间平均节省 15% - 20%，有效降低能源消耗和环境污染，促进物流、旅游等产业繁荣，为城市经济发展提供更大支撑。
典型二：书写能源管控智慧新篇
国家能源局数据显示，截止2023 年底，全国超 100 个城市展开智能电网建设，上海建设智能电网，提高电力分配管理效率，覆盖全市 90%以上区域，推广分布式能源，装机容量达 100 万千瓦以上，预计 2025 年达 200 万千瓦以上，占比 20%左右。
数字化管控平台
新能源管控
国际能源署（IEA）预测，2030 年全球能源互联网市场规模达 1.2 万亿美元，实现不同能源互联互通和优化配置，提高利用效率，储能技术发展也为能源管控提供新手段，能源互联网技术成为未来能源管控的重要方向。
能源智慧化将进一步提高能源利用效率，降低消耗和成本，据测算，智能能源管理系统可使能源消耗降低 15% - 20%，成本降低 10% - 15%，减少对传统能源依赖，促进可再生能源发展，提高能源供应可靠性和稳定性，为城市经济和居民生活提供更好保障。
典型三：激活医疗变革智慧密码
数据显示，2023 年底全国超 500 家医院开展智慧医院建设，电子病历系统覆盖率达 80%以上。远程医疗技术方面，全球远程医疗市场规模预计从 2020 年 到2025年，复合年增长率 16.5%，我国远程医疗服务覆盖率达 60%以上。
智慧医疗诊前导视
人工智能在医疗领域得以广泛应用，可辅助医生诊断和制定治疗方案，医疗机器人不断发展，市场规模超 100 亿美元，预计 2025 年达 200 亿美元以上。
智慧医疗的效益将进一步提高医疗服务质量和效率，方便患者就医，患者平均就诊时间缩短 30%以上，满意度随之提高，有效降低医疗成本，减轻患者负担，实现医疗资源优化配置，提高利用效率。
典型四：开启教育蝶变智慧航程
教育部数据显示，2023 年底全国超 2 万所学校开展智慧校园建设，推出智能教学平台，覆盖率达 70%以上，虚拟现实和增强现实技术在教育领域应用，我国超 1000 所学校已展开试点。
智慧教育
人工智能在教育领域受到广泛关注，可分析学生学习数据，提供个性化建议和辅导，全球教育人工智能市场规模预计从 2020 年到2025年，复合年增长率达到 47.5%，智能教育设备发展，全国市场规模超 1000 亿元，预计 2025 年达 2000 亿元以上。
智慧教育将有力提高教育教学质量和效率，满足个性化学习需求，据测算，可使学生学习成绩提高 10% - 15%，教师教学效率提高 20% - 30%，丰富教学手段和方法，提高学生学习兴趣和积极性，实现教育资源公平分配，缩小城乡差距。
典型五：涌现城市管理智慧活力
截止2023 年底全国超 150 个城市开启探索，成都智能监管公共设施，利用物联网技术实时监测，报警维修响应时间缩短超 40%，苏州推行智慧城管系统，整合多部门数据，快速发现并处置问题，市民满意度提高 25%以上。
智慧城市大数据
智慧城市管理空间环境应用
大数据分析技术在城市管理领域发挥作用显著，挖掘城市运行数据，精准预测问题，为决策提供依据，纽约利用大数据优化警力和交通规划，将无人机技术应用于城市管理，完成巡查、违建监测等，使用智能垃圾分类系统，提高效率和精度，上海、广州、深圳等地也做了较大探索。
智慧城市管理进一步提升精细化管理水平，改善环境和秩序，据测算，问题发现率提高 30% - 40%，处理时间缩短 20% - 30%，降低管理成本，提高资源利用效率，增强城市安全性和可持续发展能力。
智慧城市 vs 掣肘问题
深圳2023数字孪生先锋城市创新大会
问题一：突破“技术天堑”瓶颈
难题：人工智能算法准确性和可靠性有待提高，在智能交通、医疗等领域，算法结果关系生命安全和健康，大数据安全和隐私保护问题待解决，智慧城市数据含个人隐私和敏感信息，物联网技术兼容性和稳定性还有所欠缺。成因：研发投入不足，关键技术发展缓慢，缺乏统一标准和规范，技术难兼容，人才短缺，复合型人才匮乏。策略：需要加大研发投入，鼓励企业和科研机构创新，政府设专项资金，支持关键技术研发；制定统一标准和规范，促进兼容性和互操作性；加强人才培养，建立体系，吸引留住人才；高校开设相关专业，培养复合型人才；加强国际合作交流，借鉴经验，推动技术发展。
智慧城市技术
问题二：化解“数据暗礁”风险
难题：数据安全是智慧城市的一个重要挑战，报告显示，全球因数据泄露损失将从 2020 年的 3.92 万亿美元增长到 2025 年的 10.5 万亿美元。智慧城市数据风险增加，黑客攻击可能窃取破坏关键系统数据，数据所有权和使用权问题待解决，实现共享利用同时保护隐私难。成因：数据管理不善，缺乏安全防护措施，法律法规不健全，监管力度不够，公众意识淡薄，易成受害者。策略：加强数据管理，建立防护体系，采用加密等技术确保安全存储和传输；完善法律法规，加大打击力度，提高公众意识；探索建立安全共享机制，采用区块链保障数据安全可信。
数字转型、智慧赋能交流会
问题三：摆脱“资金泥沼”困境
难题：智慧城市建设需大量资金，投资规模从 2020 年的 1144 亿美元增长到 2025 年的 2472 亿美元。目前主要靠政府投入，资金压力大，中小城市财政有限，加上后疫情时代对经济领域带来的冲击，难承担高昂成本，社会资本参与积极性不高，缺乏投融资模式。成因：商业模式不清晰，社会资本回报难，政府资金有限，缺乏风险分担机制。策略：创新投融资模式，吸引社会资本；采用 PPP 模式等，实现合作共赢；探索商业模式，明确盈利渠道，提高积极性；加强政府资金统筹规划，提高使用效率。
智慧城市 vs 智慧管理
智慧科技
路径一：借好政策东风
资金强力支撑：设立专项基金，加大量子计算应用研发、脑机接口技术用于智能公共服务等前沿项目支持。推出税收优惠政策，降低企业参与成本。引导金融机构开辟智慧城市项目绿色通道，提供低息贷款及专项融资。技术精准引导：制定前瞻性技术标准规范，如统一量子通信协议标准，加大基于人工智能深度学习算法创新、生物识别技术在城市安全领域的研发等技术规范，成立技术专家委员会，提供精准且前沿的技术指导。人才坚实保障：出台人才引进政策，吸引全球高端人才。鼓励高校开设融合量子计算、生物技术等的跨学科专业。建立高端人才培训基地，邀请知名专家授课，提升专业人员前沿技术水平。
路径二：深化智慧兼容
关联技术深度融合：推动量子计算、人工智能、生物识别、纳米技术等深度融合。如量子计算加持人工智能技术，用于城市复杂系统的高效优化决策，生物识别技术与纳米传感器结合，实现实时、高精度的医疗诊断。系统集成打破壁垒：建立统一的前沿技术数据平台，集成不同城市系统，打破部门壁垒。制定统一的跨技术标准规范，确保不同系统之间的兼容性和互操作性，实现城市各功能模块的无缝协同。标准统一引领建设：标准统一可避免技术壁垒，提高智慧城市建设的质量和效率。如统一量子通信安全标准，为城市数据传输提供超安全保障。推动智慧城市相关产业向高端化发展，形成规模效应，引领智慧城市建设。
路径三：夯实技术基石
前沿技术研发：研发更高效的量子算法和处理器，用于资源优化分配、智能能源管理等。开发高效的大数据挖掘、存储和处理技术，提供强大的数据支持。研发超微型、高灵敏传感器和通信技术，拓展微观层面应用场景。人才培养多元：高校设置融合量子物理、生物技术、人工智能等的跨学科专业课程。企业与高校合作开展产学研项目，培养实用型人才。引进国际顶尖前沿技术人才，深化国际合作交流。技术应用推广：举办前沿技术峰会、科普讲座等活动，提高社会对智慧城市前沿技术的认知。建立前沿技术示范项目，如量子安全智能社区、生物识别智慧交通枢纽等，展示技术应用效果和价值。出台政策鼓励技术应用，降低企业技术应用成本和风险。
路径四：凸现政企合力
加大政府导向：制定前瞻性智慧城市发展规划及配套政策，加大财政投入，建强基础设施，做好应用监管，确保前沿技术应用的质量和安全，建立动态评估机制，定期评估和调整，实现技术与发展的高度融合。激发企业优势：发挥技术、资金和市场优势，提供先进的前沿技术产品和解决方案。通过商业模式创新，为智慧城市前沿技术建设提供资金和动力。多种模式与政府合作，合力推动智慧城市前沿技术的应用和发展。深化政企合作：采用 PPP等 模式，共同投资建设基于前沿技术的智慧城市基础设施。企业负责项目的运营和维护，政府给予政策支持和监管。合作开展前沿技术研发和应用推广，整合资源，提高产业竞争力，实现合作共赢。
路径五：调动公众参与
提升认同：公众参与能提高智慧城市前沿技术应用的针对性和实效性，增强公众对未来城市的认同感和归属感。公众作为智慧城市的受益者和参与者，收集相关意见和建议对前沿技术在城市建设中的合理应用至关重要。多元参与：公众可通过参与规划决策，如参加前沿技术应用的城市规划听证会，反馈基于前沿技术的智慧城市服务和产品的问题，促进服务和产品优化。参与志愿活动，宣传前沿技术在智慧城市中的应用、协助维护智能设备等，为城市建设贡献力量。措施推动：加强宣传教育，通过媒体、社区活动等，普及智慧城市前沿技术知识。建立公众参与平台和机制，提供便捷的参与渠道和机会，如在线意见反馈平台、前沿技术体验活动报名等，激发公众的积极性、主动性。（伍丽晖）
