学士学位论文—-武汉智慧城市概念设计方案.doc

武汉智慧城市概念设计方案

二零一一年二月
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武汉智慧城市概念设计方案
目 录
第一章 国内外智慧城市案例分析 1
一、宁波智慧城市案例分析 2
二、新加坡智慧国案例分析 11
第二章 智慧城市概念和框架体系 20
一、智慧城市建设必要性分析 20
二、智慧城市概念、内涵和本质特征 22
三、智慧城市发展趋势 27
第三章 武汉智慧城市建设的必要性与可行性分析 30
一、武汉市简介 30
二、武汉城市发展现状与特征 30
三、武汉智慧城市建设的必要性 35
四、武汉智慧城市建设的可行性 37
第四章 武汉智慧城市概念模型 39
一、武汉智慧城市愿景与概念模型 39
二、武汉智慧城市建设目标及原则 43
三、武汉智慧城市建设的重点与难点分析 46
第五章 武汉智慧城市基础设施架构 50
一、武汉智慧城市感知网络 50
二、武汉智慧城市公共服务平台 51
三、武汉智慧城市智慧中心 53
第六章 武汉智慧城市应用体系和产业体系 55
一、智慧政府 55
二、智慧服务 58
三、智慧管理 59
四、智慧产业 61
第七章 武汉智慧城市建设效益分析 66
一、经济社会影响分析 66
二、示范意义 68
第八章 武汉智慧城市概念设计方案同国内外智慧城市的特点比较分析 69
一、设计理念方面 69
二、城市系统设计方面 71
三、特色发展方面 72
第九章 关于实施武汉智慧城市建设的构想 73
一、经费估算 73
二、经费筹措方式 74
三、建设步骤 75
四、法规标准保障机制 78
五、政策保障机制 78
六、人才保障环境 79
七、运行机制 79
第十章 其他 80
第十一章 售后服务内容和方式 81

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第一章 国内外智慧城市案例分析
随着信息技术应用的不断深入，计算和通信越来越像水、电一样成为了人们生活的必需品，信息网络越来越类似于电网、水网等通用型公共基础设施，个人、企业、政府和社会组织都将更加频繁地基于信息网络展开活动。特别是在当前物联网、下一代互联网、云计算等新一轮信息技术变革加速推进的时代背景下，一些国家、地区和城市先后提出了建设“智慧国家”、“智慧城市”的发展战略，并将此作为应对后危机时期提振经济信心的重大国策和科技引擎。
智慧城市是以物联网为基础，通过物联化、互联化、智能化的方式，让城市中各个功能彼此协调运作，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式，其本质是更加透彻的感知、更加广泛的联接、更加集中和更有深度的计算，为城市肌理植入智慧基因。智慧城市是当今发达国家推进战略性新兴产业和城市信息化进程中的前沿理念和探索实践，是我国新一轮城市发展与转型的客观要求，也是提升城市品质和竞争力的必然途径。
面对当前智慧城市发展的重大机遇，宁波、佛山、上海、南京、北京等城市积极部署，率先推出了智慧城市发展战略。加快推动武汉智慧城市的建设，是武汉培育新增长点、提升城市发展水平的重要途径，也是探索智慧城市发展规律、引领带动中部智慧城市建设的重要举措。
一、宁波智慧城市案例分析
（一）宁波市基本情况
宁波市位于浙东，北临杭州湾，西接绍兴，南靠台州，东北与舟山隔海相望，是长三角南翼经济中心和浙江省经济中心，全市面积共9365平方公里，人口约571万。2010年实现地区生产总值5125.8亿元，人均GDP已超过10000美元，中心城区已经超过13000美元，是浙江省第二大经济城市。
目前，宁波市已形成以港口为龙头，以公路、铁路、水运、航空组成的立体化交通体系，成为了浙东的交通枢纽，并且宁波港已进入世界港口前六强，是中国货物吞吐量第一大港口，2010年港口货物吞吐量及增幅均居全球海港之首，战略地位极其重要。
宁波已形成了传统优势制造业、临港制造业和高新技术产业三大产业集群，其中传统优势产业，如服装、塑机与塑料加工、家电等产业，在全省乃至全国市场占据十分重要的地位；临港制造业发展迅速，形成了石化、能源、钢铁、修造船等为支柱的产业集群；高新技术产业大多通过传统产业内部的创新获得发展，主要有光电一体化、新材料、电子与信息三大产业。
宁波市信息化建设，信息产业和信息技术发展迅速，作为国家无线城市建设试点城市，基于3G的无线宽带网络已基本覆盖整个市区，WiFi热点已覆盖主要人员聚集区，下一代广播电视网络逐步普及，互联网带宽出口达到580G，互联网宽带接入用户达136万户。
宁波市作为长三角南翼经济中心和现代化国际港口城市，为了进一步巩固其战略地位，抓住新一轮城市建设和产业发展发展的机遇，2010年9月率先提出了建设宁波智慧城市的战略决策，在未来10年内投资100亿元推进智慧城市的建设。目前，宁波智慧城市规划已制定完毕，相关政策的制定、评价指标体系和标准的研究，及具体任务的推进等已全面展开。
（二）宁波智慧城市内容介绍
1、宁波智慧城市概念
宁波智慧城市是在新一代信息技术变革和知识经济加速发展的背景下，以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络的多样化组合为基础，更加广泛深入地推进基础性与应用型信息系统开发建设和各类信息资源开发利用，形成的信息技术高度集成、信息应用深度整合的网络化、信息化、智能化的城市，是以智慧技术、智慧产业、智慧服务、智慧管理、智慧生活和智慧人文等为重要内容的城市发展的新模式。
在规划中宁波市提出了智慧城市主要任务是建设十大智慧应用体系和六大智慧产业基地，十大智慧应用体系包括：智慧物流、智慧制造、智慧贸易、智慧能源、智慧公共服务、智慧社会管理、智慧交通、智慧健康保障、智慧安居服务、智慧文化服务；六大智慧产业基地包括：网络数据基地、软件研发推广产业基地、智慧装备和产品研发与制造基地、智慧服务业示范推广基地、智慧农业示范推广基地、智慧企业总部基地。
2、宁波智慧城市建设目标
（1）总体目标
争取通过五年的努力，经济转型升级取得重大进展，智慧城市应用体系和智慧产业发展取得重大突破，智慧城市模式创新和标准化建设走在全国前列，智慧城市建设取得显著成效；通过十年的努力，把宁波建设成为智慧应用水平领先、智慧产业集群发展、智慧基础设施比较完善、具有国际港口城市特色的智慧城市。
（2）具体目标
力争在“十二五”时期，宁波智慧城市十大智慧应用体系和六大智慧产业基地建设取得明显成效，智慧城市模式创新和标准化建设走在全国前列，建成智慧城市的应用商业模式的输出基地，力争在优势领域形成对智慧城市建设的引领能力。
智慧产业应用体系建设指标
经济转型升级取得重大进展。信息化与工业化“两化”融合试点示范工程建设走在全国前列， 90%以上规模企业生产经营全面实现自动化、集成化、网络化、智能化和协同化。
智慧公共服务应用体系建设指标
市民的生活品质得到明显提升。交通、医疗、教育、文化和社会保障等领域的智慧应用体系建设取得显著成效，政府行政效率和公共服务能力大幅度提升，企业和居民享受到更加公平公正、高效便捷的服务。
智慧社会管理应用体系建设指标
城市建设和管理的科学化水平明显提高。依托智慧应用体系，城乡资源得到优化配置，生态城市建设和节能减排取得明显成效。重点耗能企业在节能减排领域的信息化应用广泛，信息技术对节能减排的贡献明显增强。
新一代信息技术产业发展指标
到2015年末，实现新一代信息技术产业销售收入超1600亿元，年均增长21%，其中物联网等新兴产业快速兴起，产业结构进一步优化，软件研发推广基地建设取得明显成效，信息产业在全市国民经济和社会发展中发挥重要的支撑和带动作用。
信息基础设施建设指标
先进的信息网络设施基本形成。无线城市和网络融合建设水平走在全国前列，互联网城域出口带宽达到1000G以上，互联网宽带接入率达到95%以上，无线宽带网络覆盖率达到98%以上，全市有线广电网络基本完成双向数字化改造，力争列入国家第二批“三网融合”试点城市。
智慧城市发展环境建设指标
组织机制和推进机制基本健全，规划、政策、法规和标准体系基本完善，信息安全保障水平显著提高，全民信息化素质和信息化应用能力显著提高，信息化人才引进和培育成效明显，信息化专业人才队伍不断壮大，国内外合作交流机制进一步完善。
3、宁波市智慧城市建设主要任务
（1）加快推进智慧物流、智慧制造、智慧贸易、智慧能源、智慧公共服务、智慧社会管理、智慧交通、智慧健康保障、智慧安居服务、智慧文化服务十大智慧城市应用体系建设。

图1 智慧应用体系
（2）推进总体实力较强的装备制造、电子电器、石化、文具模具等传统型总部企业的信息化建设，培育一批高端化、智能化、生态化、人性化的智慧企业总部示范基地。着力引进一批智慧型的企业总部。

图2 智慧产业基地
4、投资
宁波市委市政府在智慧城市规划中提出了智慧城市政策保障措施，要求加大对智慧城市建设的扶持，创新政府扶持资金的有效动态支持机制，重点对智慧技术和产品研发、智慧应用系统试点示范工程、智慧产业基地创建、人才引进培养等方面给予政策支持。市及各县（市）区政府应统筹安排各类扶持资金用于智慧城市建设，确保全市每年不少于10亿元，其中市政府每年安排扶持资金不少于5亿元。
5、建设步骤
宁波的智慧城市建设分为两个阶段：
第一阶段，到2015年，要建成一批成熟的智慧应用体系，形成一批上规模的智慧产业基地，使智慧城市建设取得显著成效。第一阶段，也就是“十二五”期间，宁波要在以下8个方面实现阶段性目标：一是经济转型升级取得重大进展；二是市民的生活品质得到明显提升；三是政府行政效率和公共服务能力大幅度提升；四是城市建设和管理的科学化水平明显提高；五是智慧城市应用系统和智慧产业发展取得重大突破；六是建设先进的智慧城市信息网络设施；七是智慧城市信息资源开发利用取得重大进展；八是智慧城市模式创新和标准化建设走在全国前列。
第二阶段，到2020年，将宁波建设成为智慧应用水平领先、智慧产业集群发展、智慧基础设施比较完善、具有国际港口城市特色的智慧城市。
（三）宁波智慧城市建设效果分析
1、企业组织、管理、生产方式更先进
在智慧化的环境下，企业组织、管理、生产等将会更加先进，人事管理、组织等，都将独立起来，高效运作，进一步朝扁平化、分权化发展，生产方式将依托更先进的科技手段，生产流程更精确、更智能。
2、政府行政作为与社会群体关系得以改善
宁波电子政务发展居全国前列，公众对政府网站关注度高。促使政府转变思维，树立网络形象，通过网络及时全面获取民情民意并发出自己的声音，真正向服务型政府转变。在智慧城市环境下，政府不再神秘，官员与公众地位平等，社会群体关系得到改善；民众的诉求渠道大大拓宽，民众可以随时随地反映生活、工作等各种问题，建言经济社会发展。
3、应对城市化发展新挑战、打造高品质生活城市
当前城市患上了“城市病”，智慧城市建设有助于宁波应对城市化发展新挑战，解决一系列难题如拥堵、污染等；有助于打造高品质生活，人们生活、工作将更便捷。在智慧城市环境下，观念流通、渗透、影响，有利于按照共同利益协调行为；各种网络技术融合，可在家上班，工作方式发生转变，通过网络体系处理各种资料和信息；购物、交友、会议、娱乐等形式更多样，更加方便快捷。
4、树立了全国智慧城市品牌
宁波在全国最先提出建设智慧城市，并开展了一系列重点工程建设，辐射长三角地区，在华东地区取得效益明显，在推进政府作为、经济转变、社会发展上给其他地区乃至全国范围带来一定的示范作用，智慧城市已成为宁波的一张名片。
5、推动了宁波市产业结构升级
信息产业是宁波市经济的一个重要支柱，在全省乃至全国占有重要地位，智慧城市促进软件业快速增长，同时智慧技术在制造业、服务业和农业等领域的应用得到进一步推广。
6、经济发展方式转换，经济增长点倍增
宁波智慧城市是促进经济发展方式的“转换器”，有助于自主创新能力的提升与资源的优化配置，有利于新兴智慧产业的培育和发展，其信息技术的广泛应用也将推动传统产业的智慧化改造，不断创造新的经济增长点、衍生出新的产业形态。
（四）宁波智慧城市建设主要经验和教训
1、政府高度重视，科学论证长时考察
宁波市委市政府高度重视智慧城市建设。从2009年以来，宁波便对智慧城市建设开始进行研究探索，并抢抓一切机遇，并将其纳入了政府工作层面。宁波市政府先后拜访了工信部、中科院、中国工程院、中国移动等求教智慧城市建设，近三个月期间不断征求意见，《关于建设智慧城市的决定》文件被多次修改完善，通过了层层论证和考察，2010年9月20日，市委召开专题工作会议，全面部署智慧城市建设，至此，宁波在国内率先系统推进智慧城市建设。
2、充分发挥城市优势，建设特色智慧城市
宁波市非常注重利用自身优势，在智慧城市建设中，依托宁波港得天独厚的优势，利用浙江省第二大经济中心，长三角南翼经济中心，制造业基地等优势，不仅大力培养发展战略性新兴产业，且重点发展具有宁波特色的智慧贸易、智慧物流、智慧制造业等，积极推动产业结构升级，建设更具特色的智慧城市。
3、注重实效，着眼城市长远发展
宁波市十分重视信息基础建设和信息资源开发利用，着力推进“光纤到户”和“无线城市”建设等八大信息技术工程，为智慧城市建设奠定坚实基础，同时注重智慧应用体系建设，以应用为落脚点，使智慧城市建设落到实处，且操作性强，稳步推进城市的长远发展。
4、重视保障体系建设，为智慧城市建设保驾护航
在宁波市智慧城市规划中提出了一系列保障措施，建设组织领导机制，设置试点推进工作机制、决策咨询和评估考核机制、标准法规保障机制、人才培养保障机制、国内外合作交流机制等六大保障机制，涉及组织、工作、政策决策、人才培养、合作等方面，全方位对智慧城市建设施行保驾护航。
5、坚持以点带面，示范、重点工程先行
宁波智慧城市建设不仅包括基础层面，还包括应用层，不仅包括城市中心，也包括郊区偏远地区，涉及面多而广，建设难度大。宁波智慧城市建设坚持以点带面，示范、重点工程先行，重点推进智慧物流、智慧健康保障等五项试点工作，积极探索智慧城市建设模式、积累智慧城市建设经验，稳步扎实有序地推进智慧城市建设。
二、新加坡智慧国案例分析
（一）新加坡基本情况
新加坡位于马来半岛南端，毗邻马六甲海峡南口，其南面有新加坡海峡与印尼相隔，北面有柔佛海峡与马来西亚相隔，并以长堤相连于新马两岸之间，素有“花园城市”之美称，是亚洲最重要的金融、服务和航运中心之一。全国共6814平方公里，人口总数为498.76万，人均GDP约为30228美元。
新加坡自然资源贫乏，经济上以商业、制造业、建筑业、金融业、交通、通讯业、服务业等为主，属于外贸驱动型经济。新加坡高度重视信息产业，2005 年，信息产业在新加坡国内生产总值（GDP）中所占比例达到6.5％，IT 技术在社会生活和经济领域创造的价值增值居全球首位。为了继续保持竞争优势，扩大领先优势，2005 年3 月新加坡开始酝酿新的国家信息战略规划——“iN2015”，进一步提升新加波在资讯通信产业及综合竞争力方面的影响力。
（二）新加坡智慧国内容介绍
1、新加坡“智慧国2015”愿景
“智慧国2015”或称“iN2015”计划是新加坡于2006年推出的一个为期十年的资讯通信产业发展蓝图，其通过对基础设施、产业发展与人才培养、及利用资讯通信产业进行经济部门转型等多方面的战略规划，意在实现新加坡智慧国家与全球都市的未来愿景。
2、新加坡“智慧国2015”建设内容
“智慧国2015”规划主要内容可以归纳为“三个主题，四个战略，八个领域”。
（1）三个主题与发展目标
三个主题分别是创新、整合和国际化。

图3 “iN2015”三大主题
创新能力是指创造新事务或者发现新方法的能力，以一流信息基础设施建设为突破口，全面增强创新能力，这是新加坡未来十年信息化推进的第一大目标。
整合也是未来发展的保证，快速有效的利用不同地理区域，不同组织机构之间的资源，实现各组织之间、商业企业与个人之间、政务部门之间以及各个社团之间的信息共享、资源整合。
国际化是新加坡持之以恒的主题，充分利用信息技术为国际化提供保障，一方面可以更好的利用世界资源，另一方面也可以将新加坡的优势项目出口到国际市场。
围绕着“创新、整合、国际化”三大主题，新加坡提出了2015年将完成以下六大目标：
——信息通信技术为经济社会创造的价值领先全球；
——到2015年信息通信业实现的价值是目前的2倍，达到260亿新元；
——信息通信业的出口额比目前增长3倍，达到600亿新元；
——信息通信业新增8万个就业岗位；
——有学龄儿童的家庭100％拥有电脑。
（2）四个战略手段和八个经济领域
新加坡采取四大战略手段，利用信息技术提升新加坡的创新、整合和国际化的能力，最终的目标是通过信息技术最终让新加坡变成“一个智慧的国家，一个全球化的城市”，具体战略手段如图4所示：

图4 “iN2015”战略手段
——建设一个超高速的、普及化的、智能型的可信网络基础设施
在“iN2015”规划蓝图中，网络基础设施的建设最为关键，超高速、普及化、智能型和可信赖性，四个标准基本勾画了新加坡下一代信息网络的轮廓：在速度方面，达到G 比特/秒的超高速度；在接入方面，实现任何人在任何时间、任何地点的无缝宽带连接；在智能化方面，实现从多资源地址获取实时、综合数据信息；在可信架构方面，向国家或者全球级组织架构转型。另外，到2015 年，新的超高速网络将支持和加快新加坡各个经济领域的创新能力，并且促进新加坡国内企业之间以及国内企业与国外的有效合作。
为了实现以上目标，指导委员会提出两个相应策略。一个是关于下一代网络基础设施的建设，另一个是关于鼓励应用和服务的创新。
——大力提高信息产业的全球竞争力
该战略旨在保证新加坡信息产业发展的连续性，同时加强信息企业的国际竞争能力，并且制定了下列目标：
信息产业的增值型业务收入增长两倍，达到260亿新币；
总的信息产业出口额增长3倍，达到600亿新台币，出口收入占信息产业总收入的比重上升；
软件和IT服务收入增长4倍，达到360亿新台币，占到产业总收入的40％。
——培养智能型信息人才，提高通信人才的国际竞争力
“iN2015”规划要求有一方面大力发展本土人才，培养他们的技术创新能力和商业意识；另一方面也要广开门路，吸引海外的ICT 专业人才。据悉，新加坡政府将投入5 亿美元用于ICT 研发人才的培养和管理。
——通过信息技术的完善和创新促进关键经济领域、政府以及社会的转型
国家主要经济领域、政府和社会的转型是“iN2015”规划的关键目标，具体指推进信息通信科技在八个支柱和战略性领域的应用，如下表所示：
表1“iN2015”在八大领域的发展目标和策略
产业
目标
发展策略
数字媒体
和娱乐产业
将新加坡变成一个数字媒体和娱乐产业的中心，向全世界提供新型内容，服务和技术。
将新加坡变成一个创新型商业中心；
将新加坡变为一个全球性网络节点，为各领域提供基础设施。
教育业
通过信息技术的创新应用，建设良好的学习环境，满足求知者的多元需求。
在教育领域营造丰富的个性化学习环境；
建设全国性教育培训基础设施；
通过信息技术，将新加坡变为一个创新中心。
金融服务业
将新加坡建设为一个服务于金融服务业的创新型的可信网络中心。
确保新加坡成为亚洲金融服务的可信入口；
确保新加坡成为金融业信息改革中心；
利用下一代电子支付基础设施促进商业的进一步发展。
医疗保健
和生物医学
加速该领域的转型，即通过应用信息技术的个性化医疗系统实现高水平的临床护理能力、服务能力以及临床研究能力。
建设综合性医疗服务；
确保卫生保健和生物医学的共同进步。
制造和物流业
通过信息技术的应用，使新加坡成为一个供应链中心和高附加值产品制造中心
确保新加坡成为一个供应链中心；
确保新加坡成为一个高附加值产品制造业中心。
旅游服务
和零售业
利用资信息通信技术对旅游服务与零售业进行改造，使新加坡成为一流的旅游胜地。
为旅游者提供无缝式、个性化服务；
改善产业效率。
政务
将新加坡政府建设成一个综合型政府，应用信息技术更好的与市民互动。
丰富电子政务服务内容；
加强政策制定中的市民参与度；
增强政府协同能力；
增强国家竞争优势。
社会
一个无所不包的数字化社会。
缩减数字鸿沟；
丰富人民生活。

（三）新加坡智慧国建设效果分析
1、经济效益
自2006年推出“智慧国2015”计划以来，新加坡资讯通信产业的收入从 379亿新币(2005)增至627亿新币(2009)，增幅实现66%。产业的出口收入亦从2005年的221亿新币增至2009年的404亿美元，增幅实现83%；而科技企业商业化计划(简称 TECS)基于强劲的知识知权和可延伸的商业模型，已支持16个初创公司吸引了900万新币的产品或服务的科技发展投资。同时，IDA已经布局了多个国际化项目，包括海外发展项目，作为服务于资讯通信领先企业的一个平台，自2006年起，126家资讯通信领先企业与15家跨国资讯通信企业已从这一项目中获益。
2、品牌效益
“iN2015”提出后，其他国家地区不少争先模仿学习，对周边国家起到了强有效的辐射示范作用，马来西亚的HSBB、澳大利亚的NBN、新西兰的NBN均以新加坡国家宽带网络为蓝本。同时，在此规划推出后，新加坡资讯通信产业的发展在亚洲排名首位(top ranked)并在全球排名前10位，特别是在电子政府领域，新加坡的表现更为优异，其在早稻田大学2009及2010年电子政府研究排名的首位，世界经济论坛2010年全球IT报告中电子政府准备度分类指数排名第一，在最近公布的IMD世界竞争力年鉴2010年报告中，新加坡跃升两级，排名第一。
3、社会效益
在200人以上的新加坡企业中，有90%开设了网站，网络使用率达100%；94%有孩子的家庭拥有至少一台计算机。2009年已创造了超过41,000个工作机会。网速达1千兆/秒的新一代全国宽带网络已覆盖新加坡35%的房屋和建筑，并且将于2012年实现95%。
（四）新加坡智慧城市建设主要经验和教训
1、政府的强有力推动
新加坡政府推崇的自由竞争的电信监管政策，它不仅让新加坡电信市场保持了长久的活力，也给予了中小厂商公平发展的机会；而作为政府的“首席信息官”的新加坡资讯通信发展管理局在促进资讯通信产业及技术发展过程中举足轻重，它致力于营造一个良好的商业环境，鼓励电信行业参与高效、公平的竞争。
2、以创新发展为动力
下一代国家宽带网络则是iN2015总体规划中的重要组成部分，新加坡创新性地采用了全球首个真正的开放式架构来建设这张全国性宽带网络，NGNBN的无源基础设施的构建商、有源设备的运营产业层以及零售服务提供商产业层相互分离，公平竞争。规划的另一重要组成部分是无线新加坡项目（Wireless@SG），新加坡Wi-Fi网络是全免费的，运营商通过增值服务收费。在业务内容上新加坡政府与通信行业紧密合作，创造出1600多项可供新加坡公民和企业全天候访问的在线政府服务，节省了他们同政府之间进行互动的时间与资源。
3、全民参与，注重产业人才培养
早在2005年，新加坡政府便提出“iN2015”规划要由公民、政府和企业共同创造。规划征得3000余条来自小学、中学、大学预科学校及普通公众的意见，不同阶层、不同年龄的人建言献策，这个规划项目可称是全民工程。人才无疑是推动产业发展的关键因素，规划的四大战略中第三条战略即为人才战略，尤其是产业人才的培养，通过提供培训和奖学金等多种方式培养和开发优秀的资讯通信人才，这些都大大促进规划的施行。
4、实现关键经济领域、政府和社会的转型
新加坡“整合政府2010”( iGov2010)的目标是通过资讯通信系统与公民建立良好联系，同时IDA已经确定了在“智慧国2015”计划中9个部门的行业转型，通过提供辅助资金、技术支持、合作征求计划等方式，IDA推出了多个项目以促进资讯通信技术在这些行业的应用，进而帮助提高行业的服务质量，实现整体经济发展。
第二章 智慧城市概念和框架体系
一、智慧城市建设必要性分析
当前，信息技术发展的日新月异和应用层次的不断深化，给世界各国带来了前所未有的机遇与挑战。在第三次信息技术革命的时代背景下，部分国家、地区和城市率先提出了建设“智慧国家”、“智慧城市”的发展战略，成为应对后金融危机提振经济信心的重大国策和科技引擎。加快“智慧城市”建设已成为各地把握形势、抢抓机遇，提高城市综合竞争力的重要举措，具有十分重大的战略意义。
（一）智慧城市建设是未来城市形态发展演进的必然趋势
城市作为人类文明发展的载体，随着新一代信息技术与城市建设的完美结合，被赋予的内涵和功能不断增多。目前，城市化进程不断加快，城市信息化已迈进智能化发展的快车道，城市与人之间的相互感知和联系也越来越紧密，城市空间的智慧化元素不断增多，“智慧城市”建设已成为当前全球先进城市发展的新趋势。“智慧城市”感知、整合、共享、创新和决策等特点，使城市建设和管理理念都将发生重大转变，将突出“发展更科学，管理更高效，社会更和谐，生活更美好”的思路，这是未来城市发展的需要，是新一轮城市发展与转型的客观要求，也是提升城市品质和竞争力的必然途径。
（二）智慧城市建设是技术变革下的时代潮流
当前，全球正面临着物联网、下一代互联网、云计算等新一轮信息技术变革，信息技术孕育着新的重大突破，信息资源成为重要生产要素，信息化对经济社会的影响愈加深刻和广泛。随着全球信息化进程的不断深入，信息化不仅成为引导人们生产生活方式变革的重要引擎，也给城市发展带来深刻变化。特别是经过21世纪前十年的发展，以网络化、新经济、真实虚拟的文化为主流的信息化现代城市特征日益显现，物与人之间的互动能力显著增强，城市承载的功能不断增多，智能化程度不断提高，城市发展进入了以物联网为基础、以智慧为特征的新阶段，智慧城市建设已成为现代技术变革下的时代潮流。
（三）智慧城市建设是新兴产业发展的重要依托
进入21世纪，在以信息技术革命为中心的新技术革命推动下，世界产业结构呈现出高科技化、开放化、服务化等特征，同时，产业的全球性转移步伐不断加快，国际分工的基础和模式也出现了重要变化。随着经济全球化的快速发展及区域经济竞争力的不断增强，产业结构调整作为一国经济发展的有力杠杆，世界各国都加大了产业结构的调整及战略性新兴产业的布局。智慧城市融合了各种高端技术和应用体系建设等，其不仅是一种全新的城市形态，更是高端技术的支撑体、新兴产业的重要市场和集聚地。因此，智慧城市建设将催生一批新兴产业的发展，也将成为未来产业发展的重要依托。
（四）智慧城市建设是提升中国城市竞争力的根本途径
经过近二十年的城市化发展，中国城市化水平得到迅速提高、城市数量不断增加、城市人口比重迅速提高、城市综合实力大大增强，对中国社会经济的发展起到了重要推动作用。然而，中国的城市化总体发展水平还较低、区域性差异还较大、城市化还明显滞后于工业化、基础设施建设还比较弱，同时中国城市发展又遭遇人口膨胀、交通拥挤、环境污染、产业调整和公共安全等问题的挑战。智慧城市建设将带来中国城市发展思路和管理理念的重大变化，这是中国城市发展的客观要求，是新一轮城市变革下必须抓住的历史机遇，也是提升中国城市竞争力的根本途径。
二、智慧城市概念、内涵和本质特征
“智慧城市”是城市信息化的3.0，是基于数字城市（网络城市）之上，把物联网作为第五基础设施，利用和融合更为先进的技术，促进物人之间的互动能力，提高城市的智能化程度，是一种基础设施高端、管理服务高效、产业生机勃勃、环境智慧友好、未来特质明显的新型城市形态。
（一）智慧城市概念与内涵
1、“智慧城市”含义
一方面从技术应用层面的狭义定义：“智慧城市”是以物联网为基础，通过物联化、互联化、智能化的方式，让城市中各个功能彼此协调运作，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式，其本质是更加透彻的感知、更加广泛的联接、更加集中和更有深度的计算，为城市肌理植入智慧基因。
另一方面从生态系统层面广义定义：“智慧城市”是以“发展更科学，管理更高效，社会更和谐，生活更美好”为目标，以自上而下的、有组织的信息网络体系为基础，整个城市具有较为完善的感知、认知、学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识的一种全新形态的城市。
2、城市的“智”“慧”解读
“智慧城市”的“智”指智能化、自动化，是城市的智商；“慧”指灵性、人文化、创造力，是城市的情商。“智慧城市”建设要“智”和“慧”协同发展，充分运用物联网等技术提高城市产品服务的“智”，以创造优质生态、人文和科技环境增进城市人的“慧”。
“智慧城市”发展需以信息、知识和脑力资源为支撑，通过透明、充分的信息获取，广泛、安全的信息传递，高效、科学的信息处理，均衡有效地提高城市运行和管理效率，改善城市公共服务水平，跨越式提升城市发展的创新性、有序性和持续性，使整个城市如同智慧的人，让市民能均等享受到“智慧城市”的服务和应用。
3、智慧城市与数字城市比较分析
数字城市是城市信息化的1.0，是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真-虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，对城市信息进行数字化虚拟实现，战略目标是实现城市各种数据的整合，使之便于共享和容易使用，其与智慧城市的区别与联系如下表2所示：
表2：智慧城市与数字城市比较分析
类型
区别
数字城市
智慧城市
社会背景
信息技术和信息产业的竞争及拉动经济增长等
产业结构调整及后金融危机时代提振经济信心的引擎等
实质内涵
数字化实质是用计算机和网络取代传统的手工流程操作
用智慧技术取代传统需要人工判别和决断的任务，达到最优化
发展目标
以电子化和网络化为目标
以自动化和决策支持为目标
技术支撑
卫星遥感、互联网、海量数据存储、仿真和虚拟等技术等
感知技术、物联网技术、下一代互联网和云计算技术等
实际结果
实现信息资源的数字化建库管理、分析展现和共享服务等
实现信息采集和动态监控、数据技术和分析、互联协同、智慧化的利用开发和预测决策支持等。
（二）智慧城市本质特征
“智慧城市”的本质特征是更加透彻的感知、更加广泛的联接、更加集中和更有深度的计算，为城市肌理植入智慧基因。

图5 智慧城市本质特征
更加透彻的感知：利用各种传感技术和设备，使城市中需要感知和被感知的人与物可以相互感知，且能够随时获取需要的数据和信息。
更加广泛的联接：融合通信网、互联网、物联网打造泛在的承载网络，并安全可靠的将各种采集信息和控制信息进行实时准确的传递。
更加集中和更有深度的计算：利用云计算和模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据进行快速、集中、准确的分析和处理，并做出智能化的控制。
（三）智慧城市建设架构和主要内容
根据智慧城市的内涵和本质特征，及城市发展规律与面临的调整，未来智慧城市建设架构和主要内容包括信息基础实施、应用体系、产业发展、支撑环境等四部分，具体内容如表3所示：
表3智慧城市建设架构和主要内容
一级
架构
二级
架构
三级架构
信息
基础
设施
信息
网络
设施
宽带网络
三网融合
无线城市
物联网基础设施
其他
公共
服务
平台
云计算平台
物联网公共服务平台
信息资源共享与开发平台
其他
信息
安全
保障
数据灾备中心
安全测试与服务中心
其他
应用
体系
智慧
政府
数据中心
信息资源共享平台
标准规范体系
信息安全保障体系
其他
智慧
公共
服务
体系
公共领域
智慧社会保障
智慧医疗卫生
智慧教育文化
智慧社区体验
其他
创新领域
如智慧物流、智慧金融等
智慧
公共
管理
体系
公共领域
智慧交通
智慧环保
智慧城管
智慧管网
公共安全
其他
创新领域
如人口、土地、房地产管理等
产业
发展
高新
技术
产业
制造业
软件业
其他
现代
服务业
金融业
信息服务业
现代物流业
商务服务业
现代社会服务业
传统产
业智慧
化改造
第一产业
第二产业
第三产业
支撑
环境
生态
环境
环境友好
资源节约
示范创新
其他
人才
环境
人才支撑体系
人才引进与激励机制
创业与社会服务状况
其他
创新
能力
创新支撑能力
知识创新能力
保障
机制
组织
规划
标准
三、智慧城市发展趋势
（一）高速、宽带、融合、无线的信息基础设施将联通所有人或物
随着宽带化、三网融合进程不断加快，下一代互联网快速推进，互联网、物联网交融发展，云计算使资源配置更加有效，高速、宽带、融合、无线的新一代智能信息基础设施将满足随时、随地、任何物、任何人都可以上网以及所有人或物的联通。无所不在的传感器网络将成为“智慧城市”最基本的基础设施，实现所有城市部件的联网。
（二）精细、准确、可视、可靠的传感中枢将成为城市运行的要素
物联网、互联网和云计算交融发展正在构建无所不在、人与物共享的关键智能信息基础设施，广布的传感器、射频识别（RFID）和嵌入式系统使物理实体具备了感知、计算、存储和执行能力，不断推动城市运行的智能化、可视化和精准化。精准、可视、可靠、智能的城市运行管理网络将覆盖所有城市要素，有效支撑城市安全、可靠运行。
（三）科学、绿色、超脱、便捷的数字化新生活将梦想成真
信息技术的广泛、深入应用将为人们打造一个完全生活在数字化的生活环境，数字化新生活将成为人们基本的生活方式。人们可以体验远程视频交流、数字电视、智能家居、新一代移动通信、网上购物、远程学习、电子医疗等科学、绿色、超脱、便捷的数字化新生活。
（四）虚拟化、个性化、均等化的社会服务将无所不在
新一代信息技术将在医疗、教育等公共服务领域广泛深入应用，形成无所不在公共服务环境。公用事业服务信息网络平台为市民提供及时、虚拟化的生活服务。网络化的公共服务，满足居民个性化需求。更为科学的公共服务体系和普遍服务的机制将使城乡的数字差距逐步缩小，推动教育、医疗等资源的均等化。
（五）安全、便捷、低碳的数字经济将蓬勃兴起
知识和技术密集的高新技术产业和现代服务业是“智慧城市”最主要的支柱产业。基于虚拟空间、作为思想创新产物的数字经济随着“智慧城市”建设进程加快将呈快速发展趋势，发展空间巨大。安全、便捷、低碳的电子商务将是未来经济活动最主要的交易形态。
（六）高效透明，无缝服务将成为政府管理服务必然趋势
高效透明、无缝服务的政府是政府改革的方向，网上政府将成为政府行使职能的主要形式。电子政务促使传统政府向高效透明服务型政府转变。网上政府将促进政府管理模式的创新，促进政府组织扁平化，提高行政效率，降低行政成本。政务信息公开将有助于建立廉洁的服务型政府，推进公众参与民主治理的进程。

第三章 武汉智慧城市建设的必要性与可行性分析
一、武汉市简介
武汉市位于江汉平原东部，长江中游与汉水交汇处，由俗称武汉三镇的武昌、汉口、汉阳组成，总面积8494平方公里，常住人口910万，自然资源丰富，工业基础发达，是华中地区最大城市，是中部六省的中心。经过近几年的快速发展，武汉市经济结构调整和产业发展取得了巨大成绩，2010年武汉市GDP达到5515.76亿元，在我国副省级城市中已经提升到第5名，同时在两型社会建设改革中取得了