‧ IBM《智慧城市紅皮書》

新浪智庫

根據IBM發佈的《智慧城市紅皮書》，智慧城市是新一代資訊技術支撐、知識社會創新2.0環境下的城市形態，通過網路、雲端運算等新一代資訊技術以及維琪、社交網路、Fab Lab、Living Lab、綜合整合法等工具和方法的應用，實現全面透徹的感知、寬頻泛在的互聯、智慧融合的應用，以及以用戶創新、開放創新、大眾創新為特徵的可持續創新。

　　

麥肯錫的研究報告預測，在2010-2025年間，世界的前600個大型城市對全球增長的貢獻率，將達到65%。因此，世界各大城市在交通、教育、環境監控和醫療領域的智慧化管理方面不斷融入資訊通訊產業技術，提高管理效率、降低成本、提高城市居民的生活品質，使智慧城市在世界範圍內進入了快速發展期。

　　

（一）智慧城市涉及的主要技術及方法

1、物聯網技術

2003年，全世界有63億人口，而全球有5億個物體和設備連接到網路上，根據思科網路業務解決方案集團對物聯網的定義，2003年全球並未真正進入物聯網時代。今天普遍使用的智慧手機在2003年剛剛投入使用，而蘋果手機則是在2007年才進入消費者市場。

　　

由於智慧手機和平板電腦的爆炸式增長，推動了更多設備連接到網路上，這一數位在2010年達到125億，而2010年的全球人口為68億，從而使連接到網路上的設備的數量，首次超過了全球人口的數量，兩者的比例達到1.84：1，全球正式進入到物聯網時代。

　　

日本的物聯網應用，自2011年3月的日本東部地震發生後，日本國內越發重視物聯網，在震後救援和恢復中的作用。日本利用通信衛星確保其應用終端的通訊暢通，同時，物聯網可以通過應用終端確定受害者的地理外置，從而方便震後救援的進行。日本政府還將物聯網大量應用到動物保護、旅遊觀光和商品品質監控等方面。

　　

澳洲的物聯網應用。第一、海洋方面，澳洲整合了海洋綜合觀測系統（Integrated Marine Observing System， IMOS）與大堡礁海洋觀測系統（The Great Barrier Reef Ocean Observing System ， GBROOS），從而為理解和保護海洋生態環境，提供即時的科學資料。第二、在水資源領域，澳洲政府利用物聯網對水資源進行了長期的跟蹤監測。例如，澳洲聯邦科學與工業研究組織（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation ）和東南昆州水公司（Seqwater）建立了無線智慧探測綜合網路對威文霍湖（Lake Wivenhoe）及其相關流域的水質進行監測。

　　

英國的物聯網應用。英國技術策略委員會（Technology Strategy Board）投入50萬英鎊，用於物聯網領域應用在初始階段的科技研發；接下來英國技術戰略委員會將針對物聯網的推廣，和商業應用投入400萬英鎊。其主要集中在醫療、物流、股票交易、家居生活等領域。

　　

美國的物聯網應用。與其他國家不同，美國在物聯網領域的發展基本上沒有政府的推動，而更多是企業的資金和技術優勢推動了其國內的物聯網發展。例如，思科、IBM、惠普、Google、智慧設備互聯網協定（IPSO）聯盟和公用事業智慧型網路接入埠組織（Utility Smart Network Access Port Alliance）等共同推動了物聯網在美國和全球的大力發展。

　　

中國的物聯網應用。2012年，中國物聯網產業市場規模達到人民幣3650億元，比上年增長38.6%。從智能安防到智能電網，從二維碼普及到“智慧城市”落地，伴隨著技術的進步和相關配套的完善。在未來幾年，技術與標準國產化、運營與管理體系化、產業草根化將成為中國物聯網發展的三大趨勢。

　　

第一、在智慧交通方面，截至2011年年底，中國在22個省建立了2500條不停車收費ETC通道，覆蓋了中國80%的高速公路，不停車收費用戶達220萬。

　　

根據中國工信部統計資料，全國以武漢、廣州、重慶、上海為代表的車聯網產業在未來5年內的人才需求將達20萬。

　　

第二、在食品安全方面，2011年，中國商務部和財政部聯合投入40億元建設覆蓋36個城市的食品跟蹤系統，致力於打造中央、省和市等三級政府聯動的食品跟蹤和管理平臺。

　　

2、Fab Lab

麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology， MIT）比特和原子研究中心（Center for Bits and Atoms， CBA）發起的微觀裝配實驗室（Fabrication Laboratory， Fab Lab）則基於對從個人通訊到個人計算，再到個人製造的社會技術發展脈絡，試圖構建以用戶為中心的，面向應用的融合從設計、製造，到調試、分析及文檔管理各個環節的使用者創新製造環境。

　　

Fab Lab發展現狀。第一個Fab Lab於2001年在波士頓建立。第一間Fab Lab由美國國家科學基金會（National Science Foundation）撥款建造，旨在提供完成低成本製造實驗的所需環境。在Fab Lab中，創造自己想像中的事務的渴望激發著使用者。這種用戶也被稱之為“領導者用戶（Lead user）”。目前，全球已經建立了30家遵循類似理念和原則的實驗室。第一家國際Fab Lab建立在哥斯大黎加。目前挪威、印度、迦納、南非、肯亞、冰島、西班牙和荷蘭等國家也在從事著Fab Lab的相關嘗試。

　　

截止到2012年5月，世界各地有建立了120個Fab Lab，這些分佈在包括南非、挪威、美國和印度在內的34個國家的Fab Lab通過寬頻網路連接起來，其成員通過視訊、郵件、社交工具等方式分享各自的技術經驗。並且可以使教學條件差的學校裡的優秀學生可在本地的Fab Lab接受世界一流的技能培訓。

　　

Fab Lab 的特點。Fab Lab是一個擁有幾乎可以製造任何產品和工具的小型的工廠。它由電腦控制的雷射切割器、標記切割器、精密（微米解析度）銑床、大型數控銑床、3D印表機、聚乙烯切割機和可程式設計控制工具等構成。

　　

Fab Lab 注重個人創造，通過提供各種電腦控制的設備來創造生產各種適合當地使用者實際需求的產品。例如，低價格、低能耗的簡易電腦、無線資料網路、農業和環保領域使用的勞動工具以及住房改造。

　　

而每個Fab Lab的開發過程、創新成果也並非是獨立的，而是在整個Fab Lab網路中通過各種手段（如視訊會議）進行共用。Fab Lab正是基於對從個人通訊到個人計算，再到個人製造的社會技術發展脈絡，試圖構建以用戶為中心的，面向應用的融合從設計、製造，到調試、分析及文檔管理各個環節的使用者創新製造環境。

　　

Fab Lab新進展--3-D裝配器。麻省理工學院教授尼爾。格申斐德（Neil Gershenfeld）在他所在的Fab lab中致力於開發3-D 装配器（3-D assemblers）。這一技術可以通過利用與核蛋白體複製相類似的方式進行部件間的組合。

目前，該Fab Lab開發的一種型號的3-D裝配器可以用10納米級的原材料建造事先設計的構件。這些原材料因其具有良好的電導性和磁性，所以可以利用這些奈米級的原材料製造3-D的積體電路。另外，該Fab Lab的另一型號的3-D裝配器，可以加工毫米級和釐米級的組合構件，將來製造大型積體電路甚至是飛機的零部件。

　　

3-D 裝配技術的優點是可以把具有完整功能的構件通過一道工序完成，它可以將固定部件、活動部件、感測器、執行器以及其他電子設備裝配成一個完整的構件，從而使利用3-D 裝配技術製造的構件具有許多實用功能。同時，該技術的另一特點是環保性，廢棄的構件可以通過分解，可以重新組合製造出全新的機器。

　　

3、 歐盟Living Lab

當今社會已經進入全球化和知識經濟的時代，由於寬頻網路、新興資訊通訊技術，和新型社交媒體的不斷湧現，科技創新不再僅僅局限於實驗室中，也不再僅僅是科學家的專利。現代的科技創新更多是通過用戶的需求為中心，加大用戶在科研創新的參與度。另一方面，研究人員同時會更深入進入用戶的真實生活，從而使產品更好地滿足使用者的要求。

livinglab.itd-bg.eu

　　

Living Labs的特徵。歐盟於2006年11月20日發起了Living Labs網路，它是通往歐盟創新系統關鍵一步。其核心價值是改善和增加研發轉移的洞察力和新的科技成果轉化為現實世界的應用和解決方案的動力。Living Lab讓用戶在真實的生活環境中參與共同創新。

　　

Living Lab是一種技術成型於真實生活，終端使用者也作為共同的產品生產者的實驗環境。其產品開發過程中，使用者既是使用者同時也是觀察者，產品的設計理念是從“為客戶設計”到“與客戶共同設計”再到“由客戶自己設計”不斷發展演進的過程，也是多學科協同創新的過程。

　　

Living Lab網路已成為歐盟在資訊社會、知識社會條件下重塑其科技創新能力和全球競爭力的重要舉措。Living Lab立足于本地區的工作和生活環境，以科研機構為紐帶，建立以政府、廣泛的企業網路以及各種科研機構為主體的開放創新社會（Open Innovation Community）。

　　

Living Lab為發明、產品原型設計和新移動應用技術的市場推廣提供了相應的平臺。隨著市場步伐的加快和產品週期的縮短，新的資訊和通訊技術在產品設計與開發過程中的應用必須從創新之初就能很好地適應用戶的需求，其要求用戶在早期構思、發明、設計和原型製作的每一個階段都是共同設計參與者。

　　

（二）智慧城市發展現狀

隨著經濟和社會的不斷發展，城市在全球經濟中的地位越發重要，全球有超過一半的人口生活在城市。世界各國為了提高城市居民的生活品質，不斷在城市建設中融入資訊通訊產業技術，大大推動智慧城市在世界各地建設的進程。

　　

另一方面，智慧城市的不斷發展，也同樣為城市居民提供了更加便捷的生活方式，增加了城市的宜居性，推動了更多高學歷人才選擇智慧城市安家落戶，從而對智慧城市發展所需的新型產業人才提供了充分的保證，從而形成了智慧城市和創意人才的良性互動發展模式。

　　

下面通過對，介紹世界的智慧城市發展現狀。

世界三大智慧城市橫向對比

為了讓城市居民享有更好地網路資源，智慧城市大量公開他們的資料平臺，讓城市居民即時共用其資料平臺。例如，聖法蘭西斯科有104個公開資料平臺，首爾有211個公開資料平臺，阿姆斯特丹有80個公開資料平臺。

智慧城市不再是僅僅局限於運輸、安全、環境監控等領域，它已經擴展到公共安全、國防、環境保護、醫療衛生和教育領域。在這些應用領域，智慧城市通過對物聯網的大量資料的分析整理，建立了人們的行為模式、消費習慣、服務需求等方面的資訊，從而為政府和相關部門提供了重要的參考依據，因此為城市居民提供了許多更具人性化的服務專案。

例如，在公共醫療領域，通過感測器測量體溫、血壓、心率和其他身體指標都可以通過物聯網傳遞到醫院，醫生通過這些資訊傳輸來進行即時監控和遠端診斷。

（三）智慧城市對人才的需求

近年來中國在大力發展智慧城市，近60%的城市在“十二五”規劃中提出“智慧”或“智慧城市”發展策略。截止到2012年2月底，中國提出智慧城市建設的總數量已經達到了154個，計畫投資規模超過人民幣1.1萬億元。

　　

用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特徵的可持續創新是智慧城市的核心理念，其在建設過程中需要大量創新型人才的參與。因此，中國的大學在相關人才的培養方面，需要打破原來的學校獨立培養人才的模式，實踐新型的高校、企業和社會三方合作人才培養模式，加快對符合智慧城市發展需求的應用型人才的培養。

　　

智慧城市的發展所帶動的智慧電網、智慧教育、智慧醫療、智慧家居、智慧城市等產業的興起。這些產業的高速發展，大大推動了中國勞動力市場對熟悉電子科學、電腦、測控、資訊與通信工程、自動

化和管理專業領域的複合型專業人才的需求。

　　

同時，智慧城市的發展對物流資訊服務、金融創新服務、藝術與資訊產品設計服務、電子商務平臺服務、高端外包服務、產品軟體服務、行業資訊化服務、物聯網應用服務、平臺開發、市場行銷和專業管理等相關服務領域的人才有著大量的需求。

　　

智慧電網領域。美國思科公司的報告顯示，未來的智慧電網的規模會比網路大1000倍。隨著數字經濟和低碳經濟的快速發展，可再生能源等分散式發電能源不斷增加及節點入網，未來5-10年，中國在智慧電網與新能源電力產業的人才需求將達到100多萬人。

　　

3D列印領域。3D列印技術是以電腦三維設計模型為藍本，通過軟體分層離散和數控成型系統，利用雷射光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑膠、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，製造出實體產品。

　　

3D列印技術作為一項前沿性、先導性非常強的新興技術，對傳統製造業的技術改造和新材料的廣泛應用具有顛覆性的作用。中國3D列印市場在今後三年內從現在的10億元人民幣增長到100億元。

　　

因此，3D列印產業需要大量新型複合型人才，要求其熟悉電腦、材料學、加工技術、創意產業等多個領域，其需求缺口約為800萬人。而中國大學的3D人才培養模式與國際3D技術、企業應用需求有著相當的差距，中國大學的3D人才培養應該加大與國際科研機構的合作，同時加大推進中國教育的產業化和市場化。

　　

智慧工業領域。隨著資訊通訊技術、自動化技術、人工智慧技術和機器人技術的不斷發展，先進製造技術正在向資訊化、自動化、智慧化方向發展，智慧製造日益成為未來製造業發展的主要方向。

由於缺乏必要的師資，中國的智慧工業專業的人才培養速度遠遠落後於勞動力市場的人才需求。中國大學每年培養的相關人才不到5000人，而智慧工業領域的人才需求量則高達50萬。