智慧城市是現代信息通信技術發展到一定階段后出現的一種全新的城市形態，通過將各種感知技術、下一代網絡技術、人工智能與自動化技術聚合和集成應用，使人與物智慧對話，進而產生更加智能化、自動化、信息化的生活、產業發展、社會管理方式。物聯網感知和控制終端是智慧城市的神經末梢，寬帶通信基礎網絡構成周圍神經系統，而云計算數據中心作為城市智慧的大腦，三者共同構成智慧城市信息系統，以協調城市這個龐大的生物體各系統的運轉，以及城市和自然環境的平衡。城市將愈發依賴于這種高度互聯、高度協同的智慧的信息系統。

　　一、智慧城市的信息化關鍵能力

　　智慧城市是以智慧技術、智慧產業、智慧人文、智慧服務、智慧管理、智慧生活為特征的城市發展新模式，是信息化向更高階段發展的表現，是物聯網行業應用的綜合性集成，并通過感知數據的統一集中管理、海量信息的智能化處理，形成面向城市管理、控制與服務的應用模式。智慧城市應具備以下三個信息化關鍵能力：

　　（1）信息的全面感知能力

　　城市中布有大量的感知終端，通過傳感器網絡，在運行、服務中捕獲到人們生活、生產以及城市環境的多種信息元數據。

　　（2）海量的數據處理能力

　　具備海量的跨部門、跨行業異構數據的存儲能力，能夠對海量異構數據進行高效分析、計算和處理的能力，并且能夠構建基于數據分析和知識管理的智能應用能力。

　　（3）智能的管理服務能力

　　在形成支撐智慧城市的行業智能應用的基礎上，建立面向服務的智慧城市綜合應用的統一公共管理平臺，為居民生活和各行業生產提供普適的、智能的應用與服務。

　　二、物聯網技術在智慧城市中的應用

　　智慧城市的核心是以一種更智慧的方法利用更先進的信息通信技術改變人與人，人與物以及物與物之間的交互方式，以實現“全面感知、可靠傳送、智能處理”的最終目標。物聯網的網絡架構可以分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層對物理世界感知、識別并控制。網絡層實現信息的傳遞。應用層在對信息計算和處理的基礎上實現在各行業的應用。

　　物聯網的關鍵技術包括傳感與RFID融合技術、識別與環境感知技術、物聯網節點及網關技術、物聯網通信與頻管技術、物聯網接入與組網技術、物聯網軟件與算法、物聯網交互與控制、物聯網計算與服務等。物聯網的應用滲透智慧城市的方方面面，可以為智慧城市信息系統的感知和控制提供全面支持。這些應用概括起來有：

　　（1）工業，如生產過程控制、供應鏈管理、能耗控制等。

　　（2）農業，如農作物精細灌溉、生長環境監測、農產品流通追溯等。

　　（3）商業，如自動販賣機、POS終端等。

　　（4）金融服務，如“金卡工程”、二代身份證等。

　　（5）交通，如交通流量監控、交通信號控制、電子收費、定位導航、車輛狀況診斷等。

　　（6）電力，如智能變電站、智能用電、配電自動化等。

　　（7）醫療衛生，如遠程診斷、醫療廢物監控等。

　　（8）教育，如圖書信息推送、遠程教育等。

　　（9）家居，如門禁、安防、電氣設備遠程控制等。

　　（10）環境，如有害物質監測、氣候環境監測等。

　　目前物聯網的發展存在“信息孤島”現象，其在各個行業、各個小地域的應用互相隔離，不能形成城市范圍的一體化協作平臺。究其原因除，社會經濟層次上的困難外，主要是標準化程度較低，缺乏統一的中間件接口，以及各部門、各行業應用融合所帶來的海量信息存儲和計算的壓力，而云計算技術為后者提供了很好的解決方案。

　　三、云計算技術在智慧城市中的應用

　　構建智慧城市一體化智能控制服務平臺，需要處理對城市各方面的生活、生產活動以及環境的感知數據，運用統計學、機器學習、專家系統和自動規劃等多種方法，從原始數據中挖掘相關信息，提煉出信息中蘊涵的知識，發現規律，提供智能的城市管理、控制和服務。對海量信息的快速處理和智能挖掘需要巨大的存儲能力和計算能力，云計算的海量數據分布式存儲和并行處理能力為實現人工智能提供了重要的途徑。

　　云計算模式在顯著提高資源利用率的同時，降低了對用戶終端的要求。往往一個采用嵌入式芯片的終端就能承擔起用戶終端的功能，用戶可以通過簡單的終端來獲得服務器端強大的計算、存儲和應用程序資源。因此，云端高性能計算的支持可以降低傳感器終端的復雜性，減少終端功耗，簡化終端計算系統的軟件結構，使復雜的協同、上下文感知、自適應策略等功能放在云中實現，從而使終端的智能能夠得到顯著提高。

　　四、智慧城市信息系統的總體框架

　　智慧城市的總體框架包括物聯網感知和控制層，云計算數據中心、數字化平臺、管理中心和應用五個層次。

　　（1）普遍部署的物聯網感知終端對城市系統和環境進行感知與采集，通過寬帶通信網絡對感知信息進行傳送；

　　（2）在云計算數據中心對信息進行匯聚、提取和處理；

　　（3）在數字化平臺實現行業集成的應用接口整合；

　　（4）通過業務管理平臺實現用戶、業務、數據、安全、認證、授權和計費等管理功能；

　　（5）最后實現各行業的應用服務。另外，標準、法規的完善和全局的統籌規范有利于保障整個信息系統的管理和控制，保證智慧城市的建設和運營，使系統真正具有智能運營、交付和服務能力。

　　五、結語

　　新型城鎮化趨勢下，投資與改革有望并進。根據行為分析，就業和保增長使得國家高度重視智慧城市建設，政策和資金扶持力度或不斷加大，智慧城市對應的物聯網傳感器和智慧城市信息系統將從中受益。智慧城市中的各應用系統，只有將所收集的數據充分地整合、共享起來，使數據獲得意義，變成有價值的信息，使我們獲得關于城市運行的一個實時的全圖，城市的智慧性才能更高。智慧城市中要打破各行業、地區、部門之間存在的壁壘，充分做到資源整合、共享。