【图文】物联网智能物流解决方案及应用案例_百度文库
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物联网智能物流解决方案及应用案例
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美国传得最火的物联网报告 82页看懂千亿级市场！
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全球800亿部设备联网，人均10部！少年，你拖后腿了吗？
智东西（公众号：zhidxcom）
编 | 十四 小智
在智东西近日的调查中，我们发现国内物联网方向的创业公司多达三、四百家。这样庞大的创业者群体对物联网行业的求知欲也开始暴涨。其中，在LinkedIn上面的这一则报告获得了超高的关注，于是智能内参赶紧分享给大家。
2015年的悉尼思想领袖峰会（The Reimagination Thought Leaders Summit）上，物联网之父凯文· 艾希顿发言道：不是我说，那些智能酒瓶、智能比基尼、智能水杯什么的，都是渣渣！是的，在这位1999年就提出“全球物品信息实时共享的实物互联网”的老教授眼中，物联网的真正奥义在于高效化的大数据，而不是这些过家家的玩意儿。
那么，真正的物联网带来的智慧城市，艾希顿口中翻天覆地的变化，是什么样的呢？
这个问题，马来西亚数字科技达人Dr.&Mazlan Abbas，似乎有着独到的见解。Mazlan Abbas，也就是智慧城市解决方案公司REDtone IOT的老总，同时，他也是2014年Onalytics Report排位20的物联网思想领袖，并上榜2016年Agilience评出的的百大智慧城市专家。
本期智能内参就带大家跟着Mazlan Abbas的视角，来了解一下物联网科技以及智慧城市的真正玩法。想要收藏的话可以在智东西（公众号：zhidxcom）回复关键词“MA物联网”，就能下载到报告全文啦。
物联网的技术基础
顾名思义，物联网，就是基于实物的互联网，它的出现离不开无线通信、智能移动设备、大数据、处理器、传感器等领域在过去十年间的快速发展。
其中，传感器的发展。包括基于光学、压力、电磁场等原理的物理传感器，基于化学反应的传感器等，集成性、灵敏度以及成本方面做得越来越好。
网络架构方面，基于蓝牙、Wi-Fi、LTE等协议的无线网络形式越来越成熟，无线基站信号逐渐覆盖大部分的城市区域。
此外，人力和计算机的结合分工也越来越明确，实现的相对灵敏的数字网络输入、处理、执行和反馈机制。
物联网的市场规模
物联网PaaS平台Xively分析显示，截至2020年，全球将有400-800亿设备接入物联网，其中政府设备至少占77亿，总金额约21亿美元，预计投资回报为47亿美元，人均拥有的物联网设备将有10台。Gartner的市场调研报告认为，全球每秒接入物联网的设备将达63台，也就是每天550万台，预计年间物联网市场规模将达千亿量级。
企业方面，截至2020年物联网设备预计达112亿台，价值30亿美元，预计创收76亿美元。这将为30%的公司创造营收项目，29%的公司将采用新的工作和决策处理方式，23%将改变现有的业务模型，17%能够利用物联网科技降低成本，16%将借此机会进入新的领域和新的市场，13%将对科技投入更多的资金，9%将仍然保留固有的商业模式，8%将面对更多的创业者加入行业竞争，7%将加强与竞争者的合作关系。
此外，据PwC数据显示，35%制造业已经采用智能化的传感器，10%预计将在1年内安装，8%预计3年内完成安装。BI Intelligence认为能源产业，包括石油、天然气、煤矿等，5年内将有540万台物联网设备参与探测和开采。交通方面，截至2020年预计将有22000万台物联网汽车。保险方面，SMA调研公司称74%的保险公司高管打算引进物联网科技。
国防方面，Frost & Sullivan报告称2020年将有87亿美元花费在无人机上，预计出台126000台军事机器人。智慧家庭方面，Navigate Research认为2022年万将有11亿台智能家居产品。农业方面，2020年预计有7500万台物联网设备，年复合增长率月20%。食品服务行业，BI预计2020年也将有7500万台物联网设备，年复合增长率月20%。
基建领域，预计物联网体系年复合增长30%，规模由2014年的360亿美元提高至2019年的1330亿美元，创收4210亿美元，2020年将建10亿座智能通讯基站。零售行业，预计全美将增收444亿美元。医疗行业，Hospitality Technology调研显示2015年已有31%家医院采用新一代门锁，33%家配备控制体系，16%家拥有联网电视，15%家已经完全用上新科技了。
物流方面，亚马逊的Kiva已经开始崭露头角。保健领域，预计2020年将有64600万台设备被用来关注生活健康。银行方面，目前遍布全球的300多万台ATM已经逐渐配备实时流信息显示功能。智能建筑方面，Daintree Networks称43%的美国建筑经理认为物联网将在接下来的两三年影响建筑方式。
大数据的来源
物联网系统的建立需要经过四个阶段：监视、控制、优化、自动化。其中，就像艾希顿所说的，最主要的技术基础就是大数据科技。
那么大数据是怎么生成的呢？
事实上，在我们所生存的环境中，各种各样的设备均能产生数据，大致都基于无处不在的传感器。最常见的比如你揣在兜里到处走的手机啊、你家汪星人带的项圈啊、物流中转中的快递啊、上网冲个浪啊，甚至在各种工程项目当中，大海里也埋着各种传感器。
到2020年，大数据的总量将会较2008年翻44倍，达到35ZB，相当于35个24TB的量级。&而这些数据中的80%都是未结构化的，这样的数据能发挥的价值也相应的降低。
未来大数据的结构化会从三个维度进行分析，分别是体量（就是我们常说的大小），分类（要分析各种类型的数据），以及速率（数据也是随时间变化的）。
从现在的视角来看，未来的数据存在四种类型的所有权：个人所有或家庭素有，私人隐私数据，公共数据，以及商业数据机构。
大数据主要来源于各类传感器和网络系统，源数据输入来自实时的智能手机、汽车、无线基站、建筑物、路由等，传送位置、时间、正在使用的服务项目等信息。据统计，2009年全球数据流达800000皮字节，预计2020年将达35泽字节，这其中包括了家庭数据、公共数据、个人数据以及商务数据，但目前80%的数据没有经过很好的整合和结构化。物联网的关键就在于将数据进行点对点的归类和逻辑关联。
如何建立智慧城市
目前全球有超过半数的人居住在城市里；预计2050年，全球将有超过70%的人居住于城市；全球60%的城市在建中；城市，可以说是文化、生活和知识的核心；城市位列国际创新的前沿。而城市的发展有三大主要模式：经济驱动型（ROI-driven）、能源驱动型（Carbon-driven）和多样化驱动（Vanity-driven）。
建立智慧城市，其终极目标在于建立一个智能化的，以人为本的生活圈。即利用大数据为基础实现各类项目最优化决策，及时的调动合作、回馈，有效节约生活、生产成本，责任归因明确，机构运行透明。这些回归到科技实现方式来看，需要实现数据可视化、高效灵敏的传感体系、让城市居民可以对数据进行操作、有开放的云技术和数据库。
REDtone的解法是：利用智能手机获得大量城市居民的实时信息，即群众外包（crowdsourcing），然后对问题进行识别和归类，从而建议官方采取相关措施帮助城市变得更为宜居，同时，整个机制将很透明的展现给居民，帮助他们了解城市的运行方式，综合各类反馈，权威官方将进行决策并制定下一阶段的发展目标，帮助解决居民提出的主要问题。
关于REDtone的效果怎么样，作者的说法是以下的样子，你可以大概看看。
REDtone的群众外包应用CitiAct已经登陆苹果、安卓系统的应用商店，初期目标在于帮助用户识别犯罪高发区域、施工路段、水灾路段等等，并监控公共、私人设备是否遭受恶意破坏。此外，REDtone还打算整合SMS、Whatsapp、Facebook、Twitter，已经广播、电视上的各类信息，帮助城市居民“开天眼”——更深刻、全面、高效、实时的了解和监督城市的状况。而可视化的内容将比传统的文字更利于传达信息，也更为客观。
据统计，目前大多城市出现的主要问题有破坏公共/私人财产、乱丢垃圾、非法停车、路面凹陷、排水系统故障、野生动物乱入、树木倒塌、交通指示灯错乱、犯罪、蚊虫、流浪汉、水资源泄露、火灾、洪涝等。
Mazlan Abbas认为：当我们将物联网科技与人类感知相互结合的时候，会诞生出一个全新的维度——客观而不掺杂人类感情的数据，将变得无敌。这就是CitiAct的本意：对于城市现象，不BB，直接干！
比如，有人破坏公共设施了，张贴非法海报，CitiAct将及时检测发现，并通过云科技来帮助处理，锁定犯事人员手机号，并联系当地相关部门前去修整；又比如，公共垃圾桶满了，CitiAct发现了，就通知清洁公司前往更换；智能停泊也会让找车位变的方便，CitiAct将实时提供车位空余信息，帮助车主更快的找到附近合适的停车地点；此外，路灯也将配备警报功能，帮助防范可能发生的犯罪事件。
简而言之，基于物联网的智慧城市主要涉及七大模块：①电子元件，比如处理器、传感器、路由器等；②智能设备，比如智能监控装置、智能ATM/POS等；③网络处理器，比如网络连接、云计算等；④服务模块，比如应用程序等；⑤系统积分电路，比如网络安全、数据处理等；⑥服务供应，比如数据分析、管理等；⑦业务分配，比如供应商、中间商等。
而在物联网产业链中的参与者，可以从四个方向进行自我定位，寻找合适的商业模式：分别是设备提供商、网络提供商、平台提供商、以及应用开发者。
物联网有着很好的蓝图，但目前电信公司却并没能很好的加以实施，这其中主要的问题还处在连接这一环，其中包括了Sim卡有待完善，复杂信息有待简化，还有很多人保持传统的电话习惯，人均收入有待提高，M2M过于庞大。此外，来自社会各界，尤其是传统商圈的质疑、迟滞的商业周期、低下的数字增长模式都成为了城市智能化的阻碍。
物联网服务供应商的模式主要有六种，设计实物信息源、网络、平台、应用设备，即与人或部门对应的终端。六大商业模式的区别主要在于平台分类管理，以及信息源与终端对应方式的不同。
最后，Mazlan Abbas提出了物联网发展的十大趋势：
1、将出现大量的企业并购案，或打破之前的交易量记录。
2、物联网将使得市场更加浓缩，或仅少数公司得以幸存。
3、物联网科技过于重要和多远，企业之间必须加强合作。
4、公司必须双倍下注（Double Down）才能挽回营收下降问题。
5、网络安全仍然是一个值得关注的主要问题。
6、物联网科技将在智能家居市场大放异彩。
7、美国以外的市场也将对物联网科技报以极大兴趣。
8、智慧城市以及自动驾驶汽车将成为物联网科技的重点项目。
9、目前物联网的关键在于大数据，而非实物。
10、别炒作，要实干。
本文为智东西整理呈现，文中所有数据结论版权归原作者所有。
重要的事情再说一遍，如果完整报告你想收藏的话，可以在智东西（公众号：zhidxcom）回复关键词“MA物联网”下载报告全文。
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　　2008 年11月ibm提出“智慧地球”(smartplanet)概念，并于2009年1月向美国奥巴马政府正式建议投资建设新一代的智慧型信息基础设施。此后，奥巴马政府在经济复兴计划中首次描述美国智慧城市概念，以爱荷华州为代表的50个州均先后启动智慧城市计划，在智慧照明、智慧电网、智慧家居、智慧交通和智慧能源等领域均取得世界性突破。研究表明，2005年美国仅交通阻塞每年造成的损失就超过780亿美元(每位开车上班族损失710美元，平均因塞车浪费38小时)[1]，由此可见，开发智慧城市(如智慧交通)解决方案存在客观的市场。2009年8月，ibm发布《智慧地球赢在中国》计划书，将智慧地球与中国相串联。当前，智慧城市战略已经在世界各国、地区和城市广泛展开。国际电信联盟(itu)指出，截止2014年底，全世界网民超过30亿，其中 2/3来自发展中国家，同期手机互联网用户达到23亿，其中55%来自发展中国家[2](手机用户约70亿，其中36亿来自亚太地区)。信息通讯技术(informationcommunicationtechnology，ict)是推动信息化社会、智慧城市和数据经济的关键性动力。世界正在进入 “大数据经济”，国际数据公司(idc)预计，数据量在2020年之前会增长50倍。从我国城镇化、信息化和工业化进程判断，大数据经济与三化融合，将催生“智慧经济”。世界银行测算：人口百万以上的城市建设“智慧城市”，在投入不变的情况下，实施智慧管理，城市发展红利将增加2.5到3倍[3]。 2015年9月，美国联邦政府在习近平主席访美期间启动智慧城市周，并发布“智慧城市行动倡议(whitehousesmartcitiesinitiative)”，得到美国运输部和联邦政府住房与城镇发展部等的支持。
　　日本野村综合研究所预测，到2030年，美国、欧洲、日本，在智能电网领域的累计投资规模在100万亿日元左右(约6万亿元人民币)。美国思略特公司(原博斯公司)预测,到2030年，全世界在智慧城市基础设施建设投资额将累计超过41万亿美元(约合254万亿元人民币)[4]。marketsandmarkets预测，全球智慧城市市场规模将由.7亿美元增长到2019年的亿美元，复合增长率约为14.1%[5]，最高的创收市场在亚太地区和中东、非洲。当前，中国约500座城市正在创建智慧城市，其中国家级试点超过300座(包括智慧城市试点、信息消费试点、智慧旅游试点等)，在我国智慧城市创建进程中，同期美国的经验和优势值得调研，进而有助于搭建中美在智慧城市领域的有效合作。
　　二、美国在智慧城市建设方面的优势
　　2.1信息和通讯技术创新应用的开拓者
　　美国智慧城市技术研发和创新应用(无线设施、数据分析、软件应用、绿色智慧碳存储、能效技术、水/废水处理技术、智慧交通等领域)在世界有广泛竞争力,如智能电网和智慧交通。2009年初，美国总统奥巴马发布《经济复兴计划进度报告》，指出3年内，为4000万家庭安装智能电表，并投资约40亿美元推动智能电网建设，该项目被列为绿色经济振兴计划的关键性措施之一。与此同斯，政府启动联邦智能交通系统(智能基础设施和智能交通工具)。
　　国家推进 ict应用建设智慧城市的同时，高校和科研院所在智慧城市解决方案和标准体系方面也在探索。如哈佛大学肯尼迪政府学院艾什民主治理与创新中心发起“大数据智慧城市解决方案”，得到彭博社(bloombergphilanthropies)的技术支持，麦克阿瑟基金会 (macarthurfoundation)和奈特基金会(knightfoundation)的资助;麻省理工学院比特和原子研究中心(centerforbitsandatoms)2000年前后发起的微观装配实验室(fabricationlaboratory，fablab)，fablab模式被欧盟、印度和南非等借鉴，全球fablab超过100个;伊利诺斯州立大学开发的虚拟车辆设计平台系统等，促进世界范围不同国家地区协作参与汽车设计，并且平台可扩展到虚拟办公和虚拟消费应用上。
　　企业创新是美国智慧城市ict应用的核心力量。ict中的物联网作为智慧城市基础设施的关键性组件，被各国政府广泛重视并得到推动，而美国物联网应用动力主要来源于企业资金和技术优势。如，智能设备互联网协议联盟、公用事业智能网络接入端口组织、思科、ibm、惠普和google等，将物联网成功推广到美国和世界;伊顿公司开发的智慧液驱混合动力传动系统，可降低燃料花费和降低二氧化碳排放量;思科系统和denso公司历时10余年开发的v2v通讯设备和软件，可有效减少撞车事故，并减少次生交通拥堵，该技术得到美国公路交通安全管理局(nhtsa)的肯定，nhtsa2014年8月提出要求车辆安装该智能控制设备和软件;ibm在全球上百个城市(布里斯班、伦敦和斯德哥尔摩等)因地制宜开发智能交通系统，以消减交通量、污染物排放量和增加公共交通出行[6]。
　　2.2智慧城市战略和政策的世界领跑者
　　1993年初，美国时任总统克林顿上任便提出兴建“信息高速公路”计划，引领世界第二次信息革命。1994年前后，日本政府和欧洲委员会(欧盟前身)分别决定建立全国超高速信息网和“信息高速公路”，新加坡同期制定并实施本国“信息高速公路”计划。1998年美国政府加强对计算机和信息技术的研究与开发活动的协调，发布了《计算、通讯和信息技术研发计划》。2010年，美国提出加强智慧型基础设施建设和推进智慧应用项目计划。2014年10月，美国国家标准与技术研究院(nist)发布《美国政府云计算技术路线图》(包括卷一《关于美国政府机构进一步发展云计算的优先级需求》;卷二《对云计算使用者的信息导引》)，综合运用美国在政府、工业、学术和标准开发组织等优势与资源，支持推动云计算技术创新。2015年9月，美国联邦政府发布的“智慧城市行动倡议”，包括四个关键战略：(1)推广物联网和智能应用;(2)助推民间科技运动，鼓励跨城市的合作;(3)利用联邦政府现有的政策和资源，重新组合并聚焦智慧城市;(4)促进国际合作，特别是亚洲和非洲将作为提供未来全球城市化90%以上增长空间的重要标的。行动倡议明确了对应的财政计划，奥巴马政府将在2016财年投入1.6亿美元(约10亿人民币)资金，帮助地方社区和城镇政府寻找、测试和全面应用智慧城市方案和系统，强化城市服务供给、改善交通、应对气候变化和刺激经济复苏。
　　2.3智慧城市产业体系和企业高度发达
　　世界范围内从事智慧城市行业的企业丰富，以云计算、大数据、软件外包等为例，绝大部分来自美国，如谷歌、微软、甲骨文、ibm、hp、emc、intel、思科、苹果、脸谱、亚马逊、戴尔、ge、高通、新云、数字集团和霍尼韦尔等(表2)。其他国家/地区的企业包括sap(德国)、源讯公司(法国)、 nec、日立、松下、索尼(日本)、新加坡、韩国(三星)、htc(中国台湾)和瑞典(爱立信)等。美国政府计划免费向每个家庭配发智能电表,通过信息通信技术,解决日益老化的电力系统问题。该举措不仅是促进智能电网和智能电表的发展,同时是基于智能电表基础设施,培育新兴服务业，首先是能源领域的商业机会。
　　根据财富中国2015年7月的数据，进行统计，世界财富500强中美国占128个(总营业收入8.692万亿美元)，总数和总收入均继续位列世界第一，其中从事智慧城市的骨干企业约14家(ibm、intel、思科、emc和亚马逊等)基本都属于其中，2014年营业收入占美国世界财富 500强12.1%(1.048万亿美元)，而硅谷、波士顿和芝加哥等城市/地区从事智慧城市的中小微企业总数以千计。我国世界财富500强中涉及智慧城市业务的主要为中国移动、中国电信、中国联通、华为和联想(合计3096万亿美元，约为美国智慧城市骨干企业收入的1/3,而利润仅为美国的1/9)等国内代表性的智慧城市因收入规模未能入选。美国智慧城市代表性企业在物联网、云计算和人工智能等集中布局技术研发和输出服务，并且将研究创新逐步扩展到智慧应用，如智慧能源/节能/电网、智慧医疗、智慧政务、智慧/电子商务和智能家居等，但在智慧市政、智慧城管、智慧房产等公共事业领域和投资等缺乏明确的技术应用说明。
　　2.4智慧城市建设质量和规模世界领先
　　美国智慧城市总体创建质量和基数均领先世界。美国智慧社区(intelligentcommunityforum，icf)2006年逐年评选21个智慧城市，截止2015年，其中51个来自美国(占总量210 个的24.3%)，而中国大陆仅为美国的1/9(6个)，台湾累计16个，前三分别为美国、加拿大(40个)和澳大利亚(24个)。10年间我国入选的城市(区)为上海市嘉定新城(2013);重庆市，上海市(2011);天津市滨海新区(2010);上海市嘉定区(2007)和天津市(2006)。 icf2015评选的世界智慧城市前七的智慧城市最佳实践中，美国占3座(arlingtonco-unty,columbus,mitchell,southdakota)。西班牙纳瓦拉大学商学院全球化和战略研究中心2015年5月发布世界智慧城市能力排名，a-ra级中81个城市，美国占10座，综合能力位居世界第一，中国仅香港位列第17。美国智慧城市建设起步早，工作基础好，企业参与建设水平高，城市智慧化建设充分与政府和市民相链接，总体建设质量、服务水平和运营收益良好。
　　三、中美智慧城市合作总体进展
　　3.1双边政策和顶层对话正在形成
　　自 2011年我国城镇化率首次突破50%以来，新城开发和既有建筑改造保持高速增长，可持续城镇化和可持续城市面临严峻的资源环境压力，城市建设迫切需要新的模式[7-8]。截止2015年8月，中美部际间就智慧城市合作，尚未形成公开的合作备忘录。与生态城市领域的政策协商水平相比，尚处于起步阶段，以芬兰为例，我国从2007年开始，国家政府、国家能源局、商务部、科技部、全国政协、水利部和住房和城乡建设部等先后与芬兰相关部委在生态城市建设领域形成明确的合作，并共同建设合作园区。在政府外交层面，美国驻华使馆商务参赞valhuston在中国智慧城市国际博览会论坛(2015年)指出，“中国‘十二五’规划中已说明智慧城市是优先和鼓励发展的领域，美国希望推动中国和美国企业之间在智慧城市技术方面的合作”。2015年9月，习近平访美，双边务实合作中提出，根据双方在第七轮中美战略与经济对话期间的讨论，中国商务部和美国贸易发展署承诺，在智慧城市建设领域展开合作。
　　3.2智慧城市行业间交流逐渐密切
　　中美在智慧城市领域展开合作，最初的形式是通过举办交流活动。2011年11月“美国硅谷高新技术创新•创业高峰会”举办中美市长高峰论坛，设置了“中美智慧城市建设和发展论坛”，探讨了智慧城市的发展与绿色能源的需求，标志中美双方学术界开始正式围绕智慧城市展开讨论。2012年在科技部国际合作司等单位的在常州举办“apec智慧城市与产业科技合作论坛”，包括美国、日本、俄罗斯、意大利等智慧城市的专家、企业讨论实践经验。后续交流直接聚焦到智能交通的技术性研讨等。外交性的双边活动日趋频繁，特别是在2014年11月《中美气候变化联合声明》发布之后，中美在智慧城市领域的合作，从综合性交流扩展到实践性的合作。
　　2015年4月，美国商务部长、能源部常务副部长率领总统商业发展代表团访华，重点倡导“智能城市——智慧增长”，深化两国在清洁能源、节能环保等领域的合作，帮助中国建设“智慧城市”。美国代表团此行是为了帮助美国公司在中国开展清洁能源领域的业务，当前中国正致力于建设以清洁能源为基础的“智慧城市”。商业发展代表团能够提供支持“智能城市——智慧增长”的产品和技术，如绿色建筑、建筑节能改造、建筑管理、绿色数据中心、碳捕集利用与储存、节能技术、清洁空气和水技术、废物处理技术、智能电网和绿色交通。先后访问了北京、上海和广州，与当地政府部门和重要国企领导人会晤，共同探讨双方在智慧城市发展和能源领域的合作契机。
　　“2015年美中互联网论坛” 和“2015年美国智慧城市技术交流会”的中美政府和企业家均肯定了中美间智慧城市合作的必要性。而两国高校间的实质性合作也于近期实现。如2015年9 月，上海交大与华盛顿大学签署“智慧城市”领域全面合作备忘录在“智慧城市”方面开展科学研究、文化交流和教育的全面合作，包括共建联合实验室、开展学生联合培养、共同开展研究项目、发表论文等。
　　3.3行业和政企间合作处于培育期
　　美国智慧城市相关企业陆续参与到中国市场的开发，与中国国家政府、地方政府和企业均有不同程度的合作，代表性企业包括ibm、思科、微软、甲骨文、戴尔、惠普、intel、霍尼韦尔、 motorola、ul公司、艾默生网络能源、西蒙、koa、华特迪士尼、uber、高通、nucloud、艾拉物联、林同棪国际工程咨询、3m、新云公司、欧特克软件和麦王环境技术等。
　　在企业层面，2015年9月，思科与浪潮首期投资1亿美元成立合资公司，共同研发网络技术与产品，打造世界一流的信息技术和方案，为信息基础设施、云中心、智慧城市及大数据等领域提供先进的技术、产品、方案和服务。
　　3.4智慧城市试点有待论证并展开
　　我国在新型城镇化进程中，新城建设基本在每个城市都在同步推进，截止2014年9月，全国至少有900座新城。新城建设不仅要有智慧的理念，同时要致力于标准化和规范化。以芬兰为例，截止2014年底，通过四年的国际合作，中芬部际间生态合作试点项目有四个：中芬合作共青数字生态城、中芬(丹阳)数字生态园区、中芬生态谷和中芬北京移动硅谷生态创新园;地方性产业型合作项目两个：中芬高新技术产业园(浙江杭州)和中芬绿色科技产业园(江苏常州)，并且三个试点正在推动中：中芬可持续生态城(江苏苏州)、香港中芬生态城(辽宁大连)、中芬生态产业园(江苏扬州)。
　　而中美在生态城市领域的国际合作，自2013年以来，美国能源部和中国住房和城乡建设部确定了中美城市试点(河北廊坊市、山东潍坊、日照市、河南鹤壁、济源市、安徽合肥市等)。在部际指导下，美国能源部下属国家实验室和中国城市科学研究会等共同研讨实施高影响力技术示范项目的机会。而中美政府间尚未在智慧城市试点方面有公开的合作项目 /意向，美方企业与中国地方城市的政企合作项目约有30余个。国际合作智慧试点项目，更需要强调机制保障和标准建设，为我国形成具有指导性强、操作性好的政策标准提供有效参考。商务部在推进国际合作生态园项目中形成了长效机制(联席会议、标准规范、奖励机制等)。自《新型城镇化规划》颁布以来，特别是试点方案的发布，综合集成、综合的智慧解决方案成为城市建设的重点技术支撑，尝试整合中美智慧城市建设的垂直要素，开展综合技术创新。鉴于美国国家、城市在智慧城市领域的建设实践和拥有的智慧城市企业能力，拓展中美在智慧城市领域的城市(区、园)试点存在显著空间。
　　四、中美政府与行业间智慧城市合作潜力分析
　　与其他同领域国际合作相比，中美政府间生态智慧城市合作经验主要体现在适应性技术应用、体制机制标准建设、顶层设计资金保障、产城融合和多部门协同等。
　　4.1中美省州城市间国际合作基础广泛有效
　　中美于1979年与我国建立外交关系，经过30多年的双边和多边合作(特别是改革开发以来)。从外交层面分析，自1990年以来(特别是2000年之后)，建立了约244对友好省市，其中省州51对，城市193对，是中国与外国设立友好省市数量第二多的国家，总数接近与日本建立的友好省市。中美友好省州除新疆、西藏均覆盖;省会城市除南昌、西宁和银川，均覆盖，在经贸、文化和旅游等领域取得显著成效。
　　4.2智慧城市总体水平与基础质量有待提高
　　当前，我国有277个国家级智慧城市试点正在创建中，而提出创建要求的城市总数约在500个，2015年度中国尚无城市(区)被列入a-ra级别，其他入选城市包括上海(top83,m)、北京(top99，m)、广州(top104,m)、深圳(top118，m)、重庆(top131，b)、天津(top135，b)、武汉(top136，b)、苏州(top138，b)、沈阳(top142，b)和哈尔滨(top146，b)。目前，中国宽带排名世界75位，物联网传输刚起步，相关法律、标准规范相对滞后，技术创新与应用处于起步阶段，而以美国为代表的发达国家这些方面的建设都位居世界前列 [9]。总体上，我国开展智慧城市建设，重视硬件投入，缺少市民沟通参与;建设模式单一，对经济成本和后期商业模式思考探索不足;将关联性不大的建设项目归为智慧城市，增加社会对智慧城市建设的质疑;工程建设和实际问题的针对性和迫切性关联得不够紧密，投资经济性思维不足;对于优化城市发展环境，增强城镇功能和培育智慧产业的智慧顶层设计和实施部署力度不够;与生态城市、人文城市等以人为本的历史传承和生态文明衔接互动不足;坚持信息安全，部门间信息孤岛局面改善水平不够，社会资本参与建设和运营的渠道、机制和水平有待提高;智慧城市行业协同创新的体系建设处于初级阶段，尚未形成有引领性的智库主体，在公共角度思考、规划和提供智慧城市知识创新的能力相当薄弱等。
　　4.3智慧城市市场规模和拉动经济能力可观
　　截至2013年8月，中国已有320多个城市、地区投入3000多亿元建设智慧城市[10]。赛迪方略预测，2015年国内智慧城市的it投资将会突破2400亿元，拉动经济总产值超过1万亿。截止2015年5月，全国95%的副省级以上城市、76%的地级以上城市，总计约250多个城市提出或在建智慧城市，总计划投资规模近万亿元。中国智慧城市建设总体市场规模估计有4万亿元，该市场从“十二五”中后期开始，将在“十三五”集中释放。
　　五、“十三五”中美智慧城市合作战略的初步建议
　　2015 年，是我国“十三五”期间中美合作的战略元年。美国参与到中国的智慧城市建设有坚实的基础。考虑在不同建筑气候区、不同城市规模(特大城市、中小城市和小城镇)、不同片区类型(新城、改造)和不同城市区位(内陆、滨水、交通枢纽)等，开展智慧应用技术研发和试点示范工作。本研究提出下一个五年中美智慧城市合作的初步建议，从八大策略方向出发，通过中美合作将城市建设从平安城市升级到智慧城市。
　　5.1行业智库先行，建立长效机制，牵引交流合作
　　在智慧城市领域，与欧盟等其他国家和地区相比，中美双边已经形成了一定的行业交流基础，但是交流的覆盖面、城市参与的深度和中美企业间的互动仍处于起步阶段。智慧城市作为融合了城镇化、工业化和信息化的创新体，从理论基础、技术研发和创新实践都处于萌芽阶段，不是单项技术、管理和政策创新，而是系统性、多学科和综合性的集成解决方案。智慧城市在行业不断细分的背景下，展示出全面、统筹和集成的特征。加强知识创新传播，有助于加快与城市发展节奏与需求的对接，形成有效的“问题-目标-对策-方案-验证”闭环回路。
　　当前，中美在智慧城市领域行业交流的推动主体主要是美国使馆(领事馆)、美方传统行业共同体和美国智慧城市相关的企业。与中国智慧城市行业的主要推动力量互动不足，2012年以来，全国性的智慧城市论坛超过20场次(专业参与人员 2000人以上)，美方参与的力度和水平较低。国家和地方省市为了促进智慧城市的发展，新建的行业协同创新机制的智慧城市联盟超过50个，美方参与能力建设的频次和重要性均待提高。《中美气候变化联合声明》的发布和第七轮中美战略与经济对话为“十三五”期间中美在智慧城市领域的合作搭建了良好的顶层政策设计。
　　中美双方代表性的智慧城市行业主体应加快促进行业间的交流，提高频度、广度、深度和热度;探索在中美以后对话机制框架下围绕智慧城市形成新的机制和模式，如中美智慧城市智库论坛、中美智慧城市协同创新体、中美智慧城市高级别行业峰会、中美智慧城市博览会等。以中国为代表的发展中国家，城市建设、管理和运营规模所反演的市场空间可观，以美国为代表的发达国家，大数据、云计算和物联网等技术研发优势明显，行业交流的内涵设计有丰富的素材可挖掘，智慧城市市场推广和项目商洽的空间有保障。
　　5.2智慧产城融合，构建经济引擎，形成规模经济
　　结合我国新城进程中的教训，城区或园区的开发务必要有产业的导入，即便是居住型的片区开发，更需要扭转传统房地产开发项目的粗放思路，要从城市运营和服务出发，构建楼宇体系下的生态智慧服务产业体系。将美国具有国际竞争力且满足中国需要的高技术以及绿色科技产业引入到试点示范区，既符合城市产业发展的需要，同时能带动区域的成熟发展。鉴于部门之间的行政职能划分和协调边际成本，国际合作在融合促进部门协作方面有先天优势，有些中美项目从地级市上升到省一级，并得到国家重视，有助于部门之间统一认识，发挥先行先试的优势。
　　从城市经营出发，智慧城市建设应当注重智慧产业的开发和导入，在新城开发和旧城更新中，坚持产城融合的理念和实践思维。截止2015年10月，我国提出要创建“智慧城市”的城市总量接近500座，住房和城乡建设部等部委确定的试点城市(区、园、镇)约277座，但是对智慧产业的思考和开发较为有限，强调建数据库、建平台、建网络等运营较多，但从城市规划、城市经营和城市经济等角度着眼不足。从城市发展战略出发，智慧城市的构建，应定位为智慧型战略新型产业的培育和有机生长绿色低碳城市形态的合体。依托自主创新示范区、高新区、经开区、软件园、服务外包园、职教城、新城(区)和内城重点商圈、居住区和城市更新单元等，按照产城融合的规划理念，充分汲取市场创新的鲜活实践，设计与智慧城市需求相适应的产业定位，编制有效的智慧城市产业专项规划和招商导则。将智慧城市作为经济引擎来打造，才可能避免智慧城市创建流于表面、成效不足和缺乏市场活力。如2012年10月，中电华通携手ibm、三星等合作启动的烟台智慧城产业园，总投资月50亿(321亩);2014年3月，韩国智慧城市融合集成协会与东莞东城区合作建设东城中韩智慧城市产业园，园区占地约80亩，总投资超过70亿;2014年11月，华讯中星与成都市郫县合作，总投资199亿，建设“华讯中星智慧产业园”，该公司与ibm在智慧城市领域有合作基础)。
　　当前地方智慧城市实践，多从城市尺度和单项应用展开，部分信息化程度高和起步早的城市已经初见成效，智慧城市的数据消费具有潜在市场，但仍然主要依靠政府财政投入或政府融资平台。缩小空间尺度、模块化、单元化、精品化和系统化构建智慧城市生态体系，有利于实现城市运营高度的智慧化和数据的广泛交集、互动，特别是高价值量的信息消费。因此，将智慧城市建设纳入到城市总体规划，并从城市经济角度将其作为开发模式应用到城市重点地区的规划建设，将更加有助于智慧城市实践出新模式、新解决方案，并产生传统开发模式无法达到的成效。集合有限的财政资金，有效引导社会资本的参与，依靠规模经济来打造智慧城市建设亮点，再带动城市整体智慧化建设模式的展开。
　　5.3多元金融组合，配套政策激励，夯实合作根基
　　自国家施行智慧城市试点示范以来，尚未提供直接的财政资金支持，但地方城市的创建得到了地方财政的有效支撑，并且，公私合营(ppp)模式下的社会资本也参与其中(上海、银川、重庆永川、安徽淮南、安徽淮北、山东诸城)。从全市整体创建来分析，结合创建任务要求，总投资在几十亿到上百亿。与城市地方财政收入相比，特别是在地方债务风险控制的背景下，地方城市创建智慧城市的资金保障存在短板。智慧城市建设包括公共性产品和盈利性产品，政府在优先保障公共性产品服务购买的前提下，设计配套政策激励金融业和投资界等参与盈利性产品的投资，如互联网金融、ppp融资模式等。
　　智慧城市由于集成了城镇化、工业化和信息化等，三化领域的政策设计和实践创新，均为智慧城市融资提供了思路和跨界设计的可能。参与智慧城市基础设施建设和运营，有来自于消费群体的中长期稳定收益，属于稳健和安全型的投资行为，引导私营资本的注入，不仅利好私营投资者得到可持续的稳定收益，而且可有效降低在虚拟资本市场的过度投机。伴随城镇化的进程、世界经济的不确定性和我国房地产业节奏的放缓，土地财政已经显现出政策优势不足，在存量建设用地上交易未来的信息消费接口和应用权限将在微观经济上有无限可挖掘的空间。建设用地的实物型使用权消费复合上用地空间上的虚拟型接入权消费，衍生出的网格化的综合服务将可能催生出新的经济业态——第三产业中的智慧产业。资本的有效注入和合理流通，需要配套政策予以监管，防范资本的风险并维护投资主体的合法权益。以ppp模式为例，必须为公私双方设立有效的诚信保障机制和风险公担机制等，英国等较早开展ppp模式的经验和教训表明，政府、企业的信用直接决定多主体合作的成败。
　　5.4双边部际合作，推行试点示范，构建创新引擎
　　智慧城市推进，应当反映到城市规划、建设、管理和服务的智慧化上，并在服务中培育出新产业，提供就业机会。我国已经形成了涵盖八部委的智慧城市部际间合作的机制[11]，地方城市推进智慧城市的主要政策均通过市政府或市政府办公厅来发布，国家和地方对智慧城市工作系统性和协同改革创新的必要性有良好的认知。美国商务部、能源部和美国使馆(领事馆)等美方单位正在开展与中方相关单位的交流。结合我国推进智慧城市的发展战略，应加强既有数据的集成共享、建立有效的知识学习、经验总结和模式开发的工作机制，特别是要加强部际间协作。城市片区级试点示范，融合多个职能部门，在部际层面形成协作机制，有助于推进地方的试点工作。公共卫生、医疗教育、旅游休闲和全民健身等公共服务性部门和行业，同期也在智慧医疗、智慧教育、智慧旅游和智慧体育等领域开展探索。智慧城市建设的要义之一，就是要解决信息孤岛的问题，围绕市民的多元化、非线性行为数据的交集才能够反演和解析人群的社会行为和经济活动。双边在智慧城市领域的合作，宜改变以往单个部门或行业之间的对接，为实现平台型经济发育提供顶层机制窗口;我国智慧城市部际间协调机制的开放程度宜加快，如当前推行的科研体制改革，要提高信息共享水平、提高原始性、原创性的智慧城市创新能力，降低重复低水平建设，在评估数据安全性的前提下，合理开放对公众的数据接口，促进服务型、消费型智慧产品的设计和应用。通过部际协作，解决或有效处置接口的问题，对于试点示范创新改革有重大的政策启示、对于地方城市获取国际合作价值有良好的渠道契机。
　　我国在智慧城市技术培育、孵化和应用方面需要通过国际合作加快发展步伐[12-13]，美国的城镇化建设质量和进程为我国城市提供了良好的参考和借鉴。从中美合作型的技术科技创新入手，联合双方科技研发、工程建设和产业力量，围绕中国城市的实际难题(城市规划、人口布局、交通设施、产业发展和建筑节能等)，结合中美在这些方面的经验，开发适宜性技术，并予以集中集成示范，并在片区开发中，充分引入外资、内资共同参与开发。
　　近年来与我国政府和有关部委(科技部、商务部、住房和城乡建设部)和地方省市(北京、江苏、浙江、江西等)密切开展双边合作，通过多元方式参与中国的生态和智慧城市建设。依托国际合作的桥梁，吸收借鉴发达国家城市的城市规划理念、引进生态智慧技术、开展能力建设、促进试点和示范项目建设推广，对于促进我国城市低碳转型和生态文明建设有直接的参考意义。在生态智慧城市领域，世界多国(新加坡、瑞典、丹麦和英国等)均与我国开展过双边合作，但中美合作项目数量、合作深度和创新能力均较为突出。商务部在推进国际生态园合作中，专门设立节能环保专项资金，保障顶层设计运行有机构支持和专家智库支撑，并聚焦开发国际合作生态园工作指导性标准体系(于2014年制定《国家级经开区国际合作生态园工作参考指南》)，结合中国国情，同时适度超前，引导好全国开发区的生态转型发展。
　　5.5支持市场主体，合理开放领域，促进信息消费
　　智慧城市产业涉及的市场主体包括“三化”涉及的企业，仅互联网企业(2014年产值占gdp约5.5%，同期房地产业比例为6%)的产值、数量和就业规模，因此，市场主体参与智慧城市建设的实力强劲，但目前市场主体参与的领域和空间有待逐步开放，而针对国际合作型的智慧城市项目开发，更加面临数据和信息安全方面的考虑而制约合作的广度和深度。我国在安防领域已经有良好的工作基础，在信息安全方面也开展的能力建设，当前的智慧城市建设，面向的主体主要是城市政府、城市居民和城市消费，因此，合理、有步骤和有条件开放与公众消费相关的领域(如民用建筑、交通、旅游、医疗和教育等)，让市场主体有效参与，能够促进智慧城市应用型消费服务的成型。目前，全球已有10多个国家拥有开放政府数据的门户网站。在澳大利亚、加拿大、爱沙尼亚、挪威、英国、美国和新西兰都设有开放政府数据部门，很多国家的政府部门正在通过互联网的力量，包括社交媒体，来提高公民的参与国家治理的力量并在重建政治领导人和公民之间的社会契约[14]。经验表明，开放程度越高信息安全防护约有保障，从市场角度出发，开放和安防是有机互动的。智慧城市依托信息化，有效解决了物理空间的阻隔;现代工业化有效促进了技术手段的高度发达;新型城镇化让城市居民更加体验和享受到现代城市文明的成效。与市民紧密相关领域的有效适度开放，有助于市场主体将应用理念和技术路径得到充分的实践，有利于催生新型消费方式，同时对政府简政放权和国企改革提供启示。此前互联网经济，特别是电子商务，是在政策的边缘或非中心地带发育起来，主要来源于市场的智慧，满足的是现实的需求。当前的政策设计更加积极和主动，部分城市主动通过负面清单等方式，提升政府效能，让市场主体有更为主动的空间参与创新创业。
　　5.6兼顾战略民生，开发适宜方案，实现智慧应用
　　中国现在正处于城镇化的稳步增长通道中，进程将持续10-20年。从建设领域来看，我国每年新建建筑超过20亿平米，既有建筑改造4-5亿平米。中国在实施城镇群、一带一路等区域性发展战略的同时，聚焦大城市病(交通拥堵、城市灰霾、内涝洪灾)等民生问题，中国是美国开展智慧城市级项目重要的合作伙伴。美国对华在智慧城市领域的合作，自上至下全面展开，有各级政府间、企业间、高校间和社会组织行业间等。它们是推进中美合作的关键性主体单元。在实现智慧共享的同时，解决信息不对称，也是当前面临的关键性症结，资源整合难度大。因此，应注重信息公开和资源整合，让更多地主体能够低综合成本地参与到中美合作之中。针对政府投资性项目，将可以对外开放的领域和项目，向平台发布，支持和鼓励中美各方和合作方共同参与开发。与此同时，试点示范区的开发，需要集成性地有效方案，不能简单地等同于美国技术推介和产品营销，应当通过中美咨询力量形成有效地综合解决方案，服务于试点示范区域，针对不同开发主体需要，设计不同深度和广度的综合方案(包括规划设计、施工运营、投资模式和收益分配等)，并有效地考虑技术经济成本。构建有弹性和风险可控的一揽子决策工具。
　　与此同时，发挥中美合作的优势，着力从商贸合作和投资项目出发，在试点示范区域引进或合资建设中美企业群、孵化器和综合服务设施，必须有良好的产业配套，才可能长期争取到美国政企的持续性关注和扶持，将项目试点做成多期，不断孵化培育，以致争取成为有效的国际合作样板。与此同时，试点示范开发应坚持技术经济分析，从片区总体把握增量成本和适宜技术的应用，建立增量成本可控、经济性、宜居宜业性相统一的智慧城市示范区，并致力于构建市场层面可持续的复制模式、成本层面业主接受的销售模式。2009年9月，美国爱荷华州迪比克市利用物联网技术，将城市所有资源和信息消费(水、电、油、气、交通、公共服务等)数字化并连同，通过监测、分析和整合，进而智能化地响应市民的需求并降低城市的能耗和成本，提高迪比克市的宜居水平和经济活力。经验表明，在引进国际先进技术，初期存在较高的技术成本，伴随市场化之后，边际成本下降。如果在开发初期，就确立适宜性技术示范和量产扩散孵化的思路与计划，应用符合中国市场需要和接受能力的智慧技术，可以缩短边际成本降低的周期，快速实现互惠互利。
　　5.7锁定关键领域，实现重大突破，改善城镇功能
　　全球城市面临的挑战日趋深刻，中国城市问题突出表现在水资源短缺、空气质量下降、交通拥堵严重、能源供给转型、生态环境脆弱、城市内涝、公共卫生负担沉重和建筑更新等[15-17]，快速城镇化进程和失当的城市政策，使得上述问题互相交织，深刻影响着城市的可持续性。。中美智慧城市合作应本着“一城一策”的原则，重点聚焦关键领域，而不是起步就求全、求大，充分研判资金筹措水平、政策支持力度和技术支撑能力等;坚持平台思维和开放思维，在城市局部关键领域搭建开放式接口，为所聚焦领域的智慧化二次开放和系统性整合提供条件。如交通，运用智慧技术，努力在示范区范围内根治交通拥堵，形成重大突破，催生能为我国其他城市效仿的综合解决方案，从根本改善城镇功能，提高城市的宜居性。
　　5.8服务全球治理，构建智慧网络，增强城市韧性
　　中美两国是全球治理的重要力量，两国的城市在全球对话中同样应支撑起先进治理的角色。麦肯锡研究报告预测，在年间，世界的前600个大型城市对全球增长的贡献率将达到65%。截止2014年底，我国超特大城市约16座，经济规模和人口总量均在区域发展中成为决定性力量，尤其是人口千万以上的6 座超大城市，它们在“十三五”期间，从区域走向世界，建设全球城市的基础已经初步形成[18]。依托智慧产业的构建，来促进我国超大城市成为全球城市，并深度参与全球城市治理，同时提高我国城市对外交往水平和全球政策研究、制定和实施的水平。通过智慧体系的构建，提高我国超、特大城市以及重要节点城市的智慧化水平，参与世界智慧城市体系的构建，将加快我国城市开放水平，更多地集聚国际资源来打造属地城市，并进而辐射带动周边城镇群的发展，形成智慧型的大都市连绵区，广东省在全国率先提出构建珠三角智慧城市群的建设目标和行动方案[19]。依托中美合作，增强我国城市智慧化发展能力和提升国际化开放水平的同时，应深刻认识我国城市建设和运营质量存在的脆弱性问题[20-21]，如城市内涝和适应气候变化的能力等。因此，增强城市韧性、提高城市应对风险冲击的弹性，是全球性智慧城市建设的根基。符合中国国情和城镇化发展需要的平安城市的建设，为增强城市韧性提供了最根本的保障，而城市经济、内涝水患、热岛效应和卫生疫情等，将成为智慧城市韧性建设重点响应的方向[22-23]。
　　六、结语
　　中美政府间、行业间深化在智慧城市领域的合作，(1)为新型城镇化空间骨架建设提供智慧思维。对于促进我国新型城镇化城市建设目标的实现，具有良好的启示性和借鉴性。在城市治理水平提升的基础上，鉴于我国新城建设和既有城区改造的规模体量[12]，我国城镇化进程中，如果能够较好地借鉴和引入美国在大数据、云计算、物联网和互联网等技术优势，提高城镇功能和解决城市病的进程将势必加快，中国城市科学发展的能力建设将拥有丰富的经验基础;(2)为智慧产业培育提供营养基质。将智慧城市当作产业形态来打造，将有助于城市创建工作与经济、社会总体发展目标任务相结合，并依托互联网+、云存储和大数据等思维，重构出新的产业组织，催生新的产业方式，建构起智慧城市产业，探索建立智慧城市建设市场化运作的有效机制和操作范式。空间战略层面规划设计的智慧化，微观层面的建设用地信息消费接入权限(依托“三网融合”等基础网络)等;(3)为拓展和深化双边合作打开新渠道。智慧城市是“三化融合”的产物，是引导产业升级的动力，用互联网思维、大数据分析和信息消费等检视传统产业和行业，引进智慧化手段和方法，改进传统业态产业效率和服务水平，如建筑行业的智慧建设管理体系、bim建造和3d模块化打印等。中美智慧城市领域的双边合作在政府和行业的统筹下，才可能形成规模经济和平台经济效应，依据《中美气候变化联合声明》和第七轮中美战略与经济对话，设计双边有效互动落实的行动机制将是保障中美合作出成效、惠及双边企业界和地方城市的关键性步骤。
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