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智慧城市

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智慧城市即利用新一代信息技术,以整合、系统的方式管理城市的运行,让城市中各个功能彼此协调运作,为城市中的企业提供优质的发展空间,为市民提供更高的生活品质,让城市成为适合人的全面发展的城市。智慧城市需要更加智能的城市规划和管理、更加合理和充分的资源分配,且城市环境保护到位、能够提供更多的就业机会、对突发事件具备应急反应能力、且有可持续发展能力。

智慧城市定义与分类

智慧城市定义及特征

智慧城市即利用新一代信息技术,以整合、系统的方式管理城市的运行,让城市中各个功能彼此协调运作,为城市中的企业提供优质的发展空间,为市民提供更高的生活品质,让城市成为适合人的全面发展的城市。智慧城市需要更加智能的城市规划和管理、更加合理和充分的资源分配,且城市环境保护到位、能够提供更多的就业机会、对突发事件具备应急反应能力、且有可持续发展能力。

智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续成长。

总体而言,智慧城市就是以智慧的理念规划城市,以智慧的方式建设城市,以智慧的手段管理城市,用智慧的方式发展城市,从而提高城市空间的可达性,使城市更具有活力,能获得长足的发展。

智慧城市特征

智慧城市具备有四大特征:

图表:智慧城市主要特征简介
特点特点简介
全面物联用智能传感设备将城市公共设施物联成网,对城市运行的核心系统实时感测。
充分整合物联网与互联网系统完全连接融合,并将数据整合为城市核心系统的运行全图,提供智慧的基础设施。
激励创新鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用,为城市提供源源不断的发展动力。
协同运作城市里的各个关键系统和参与者基于智慧的基础设施进行和谐高效的协作,达成城市运行的最佳状态。
资料来源:前瞻产业研究院整理

智慧城市发展环境分析

智慧城市政策环境分析

1、国家政策与规划

中国智慧城市的发展得到了国家和各级地方政府的政策支持,智慧城市建设的相关技术及产业也不同程度的获得了国家和地方的扶持。

◆ 2009年11月,温家宝总理在《让科技引领中国可持续发展》讲话中将物联网列入六大战略性新兴产业,国内随即掀起一股“智慧城市”、“物联网”热潮。

◆ 2011年,国家工信部制订的与智慧城市相关的规划超过10个,包括“十二五”信息化规划,信息安全规划,电子信息产业、软件业、通信业规划,物联网规划,电子政务、电子商务规划等。

◆ 2013年1月29日,住房城乡建设部公布首批国家智慧城市试点名单。首批国家智慧城市试点共90个,其中地级市37个,区(县)50个,镇3个。试点城市经过3-5年的创建期后,住建部将组织评估。智慧城市是在物联网、云计算等新一代信息技术的支撑下形成的新型信息化城市形态。国家开发银行表示,在“十二五”后三年,与住建部合作投资智慧城市的资金规模将达800亿元。

◆ 2013年8月5日,住房和城乡建设部对外公布2013年度国家智慧城市试点名单,确定103个城市(区、县、镇)为2013年度国家智慧城市试点,共包括83个市、区;20个县、镇以及在2012年首批试点基础上扩大范围的9个市、区。加上住房城乡建设部此前公布的首批90个国家智慧城市试点,国家智慧城市试点达到193个。

图表:科技部城市信息化发展部署
图表:科技部城市信息化发展部署
资料来源:前瞻产业研究院整理
2、地区政策与规划

此外,各城市、城区或园区提出了具体的智慧城市建设目标和行动方案,它所涵盖的领域范围遍及城市生活管理的方方面面。各地对智慧城市的投资力度逐步加大,将带动城市迅猛发展。

全国部分地区智慧城市相关政策规划如下:

◆ 2011年4月,宁波市出台《加快创建智慧城市行动纲要(2011-2015年)》,指出未来5年,宁波智慧城市建设共包括31项工程、87个项目,总投资超过400亿元。

◆ 2011年7月,福建省与中国电信签署《共同建设数字福建智慧城市群暨“十二五”信息化战略合作框架协议》中提出:力争用5年时间,投入600亿元,建成由10个智慧城市组成的数字福建智慧城市群。

◆ 2011年9月7日,上海市正式发布了《上海市推进智慧城市建设2011-2013年行动计划》,提出到2013年上海智慧城市建设将基本形成基础设施能级跃升,信息产业总规模达到1.28万亿元,信息服务业增加值占全市生产总值比重达到6.2%。

图表:全国各地区智慧城市相关政策规划
图表:全国各地区智慧城市相关政策规划
资料来源:前瞻产业研究院整理

智慧城市技术环境分析

1、行业技术活跃程度分析

在专利信息服务平台上输入关键词“物联网”、“云计算”进行搜索,其中,物联网专利公开数量为2881件,云计算专利公开数量为1251件。在此基础上,本报告对2005年以来行业的专利公开情况进行分析。

(1)专利数量及趋势分析

从2009年开始,物联网、云计算技术开始快速发展。目前,行业技术仍在不断快速进步之中,行业的技术水平也不断成熟。其中,2012年,物联网技术专利公开数量为1647件,云计算技术专利公开数量为713件,均占已经公开专利的50%以上。技术的成熟意味着行业的市场已经形成,并有可能快速扩大。

图表:2005-2012年中国智慧城市建设相关行业专利公开数量趋势(单位:件)
图表:2005-2012年中国智慧城市建设相关行业专利公开数量趋势(单位:件)
资料来源:前瞻产业研究院整理

2、行业技术领先企业分析

从物联网技术专利申请人来看,江苏物联网研究发展中心的相关专利申请占比达25.0%,处于第一位;江南大学的相关专利申请占比为18.0%,处于第二位;无锡物联网产业研究院以11.8%的占比处于第三位。

综合来看,物联网行业技术的专利申请人的集中度较高,说明行业的技术垄断性较强。

图表:物联网技术专利申请人分析(单位:%)
图表:物联网技术专利申请人分析(单位:%)
资料来源:前瞻产业研究院整理

从云计算技术专利申请人来看,中兴通讯股份有限公司的相关专利申请占比达15.3%,处于第一位;浪潮(北京)电子信息产业有限公司的相关专利申请占比为13.4%,处于第二位;广东电子工业研究院有限公司以13.4%的占比处于第三位。

图表:云计算技术专利申请人分析(单位:%)
图表:云计算技术专利申请人分析(单位:%)
资料来源:前瞻产业研究院整理

智慧城市建设行业政策环境分析

图表:2010年以来物联网相关政策汇总简析

出台时间政策名称政策内容摘要、作用
2010年工信部:完善政策措施加快发展物联网产业一、是加强规划指导和政策引导。二、是加快突破核心关键技术。三、是加快物联网标准体系建设。四、是积极引导行业示范应用。五、是高度重视物联网发展带来的安全问题。
2010年10月18日《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》加快培育和发展以重大技术突破、重大发展需求为基础的战略性新兴产业,对于推进产业结构升级和经济发展方式转变,提升我国自主发展能力和国际竞争力,促进经济社会可持续发展,具有重要意义。必须坚持发挥市场基础性作用与政府引导推动相结合,科技创新与实现产业化相结合,深化体制改革,以企业为主体,推进产学研结合,把战略性新兴产业培育成为国民经济的先导产业和支柱产业。
2011年4月《物联网发展专项资金管理暂行办法》明确了国家专项资金的支持范围包括:物联网的技术研发与产业化、标准研究与制订、应用示范与推广、公共服务平台等方面的项目。
2011年5月《关于做好2011年物联网发展专项资金项目申报工作的通知》对于物联网专项资金的申请做了详细说明。
2011年6月当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)确定了当前优先发展的信息、生物、航空航天、新材料、先进能源、现代农业、先进制造、节能环保和资源综合利用、海洋、高技术服务十大产业中的137项高技术产业化重点领域。
2011年8月《关于促进物流业健康发展政策措施的意见》提出要推进物流技术创新和应用,加强物流新技术的自主研发,重点支持货物跟踪定位、无线射频识别、物流信息平台、物流管理软件、移动物流信息服务等关键技术攻关,适时启动物联网在物流领域的应用示范,加快先进物流设备的研制,提高物流装备的现代化水平。
2011年10月《总则》、《术语》、《低速无线传感器网络网络层和应用支持子层技术规范》、《信号接口规范》、《信息安全通用技术规范》、《标识传感节点编码规范》。对物联网识别层技术的发展起到了重要的推动作用。
2013年12月《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》重点落实物联网专项行动。

资料来源:前瞻产业研究院整理

目前,国内各地智慧城市建设的重点和发展路径各不相同,同时,各地智慧城市建设也具有规律可循,即围绕城市总体发展战略,选择智慧城市建设的重点和发展路径,实现智慧城市和城市总体发展战略的统一。

图表:部分智慧城市建设规划

城市智慧城市建设规划
深圳、南京等以建设智慧城市作为提高城市创新能力和综合竞争实力的重要途径
武汉、宁波等以发展智慧产业为核心
佛山、昆山等以发展智慧管理和智慧服务为重点
杭州、南昌等以发展智慧技术和智慧基础设施为路径
成都、重庆等以发展智慧人文和智慧生活为目标

资料来源:前瞻产业研究院整理

智慧城市建设产业链分析

从产业链角度来看,智慧城市的建设涉及的主体包括:政府、运营商、解决方案提供商、内容及业务提供商以及最终用户等。从智慧城市解决方案来看,其产业链上下游涵盖了RFID等芯片制造商;传感器、物联网终端制造商;电信网络设备、IT设备提供商;终端应用软件开放商、系统集成商、智慧城市相关业务运营商以及顶层规划服务提供商等多种科技型企业。

其中,各主体在智慧城市建设过程中的作用以及最终用户得到的成果如下图所示:

图表:智慧城市产业链简图
图表:智慧城市产业链简图
资料来源:前瞻产业研究院整理

智慧城市发展状况分析[加数据图]

越来越多的城市正式宣布或已积极着手建设智慧城市。湖北、湖南、山东、辽宁、四川、河南、安徽等省则提出建设“智慧城市群”。例如,湖北省的“智慧城市群”涉及17个省内城市,广东省的“智慧城市群”涉及21个省内城市。

图表:中国多个城市智能化进程已经展开

中国多个城市智能化进程已经展开

资料来源:前瞻产业研究院整理

中国建设数字城市数量

近年来,我国加快数字城市建设,据了解,目前我国新建地级市数字城市102个,地级市数字城市建设累计达到311个,其中158个数字城市已经建成并在60多个领域得到应用。新启动100多个数字县域建设和3个智慧城市建设试点。2012年国家测绘地理信息局将“构建数字城市”的目标调整为“构建智慧城市”。

中国建设智慧城市数量

越来越多的城市正式宣布或已积极着手建设智慧城市。湖北、湖南、山东、辽宁、四川、河南、安徽等省则提出建设“智慧城市群”。例如,湖北省的“智慧城市群”涉及17个省内城市,广东省的“智慧城市群”涉及21个省内城市。

目前,全国共有193个智慧城市试点。

行业财务指标、经济指标、效益指标等更多内容详见前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国智慧城市建设行业发展趋势与投资决策支持报告》。

国际智慧城市建设情况分析

美国智慧城市建设情况分析

美国智慧城市建设在全球处于领先水平,2009年9月,美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布,将建设美国第一个“智慧城市”。根据规划,通过采用一系列IBM新技术“武装”的迪比克市将完全数字化,并将城市的所有资源都连接起来(水、电、油、气、交通、公共服务等等),因此可以侦测、分析和整合各种数据,并智能化地作出响应,服务于市民的需求。

从具体案例来看,美国智慧城市建设较为突出的案例包括迪比克市、波尔得市、圣何塞市以及

(1)迪比克市——美国第一个智慧城市

2009年9月,美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布,将建设美国第一个“智慧城市”。通过采用一系列IBM新技术的“武装”,迪比克市将完全数字化,并将城市的所有资源都连接起来,包括水、电、油、气、交通、公共服务等等。其中,能源、水务以及交通三大系统建设是优先发展领域。比如,迪比克向每户人家、每个店铺安装数控水电计量器,其中使用了低流量传感器技术,防止公共设施和民宅水电泄漏;同时搭建实时可持续发展综合监督平台,对信息进行整合、分析和展示。此外,迪比克还计划开展一个项目,该项目将通过使用传感器、软件和互联网让政府和市民能够测量、检测和调整他们使用水、电和交通的方式,以期打造更加节能、智能化的城市。

(2)波尔得市——美国首个智慧电网城市

2009年初,美国总统奥巴马在发布《经济复兴计划进度报告》中宣布,美国计划在未来的3年之内,为百姓家庭安装4000万个智能电表,同时投资40多亿美元推动电网现代化建设。在这一过程中,美国科罗拉多州的波尔得市较早地启动了智能电网城市工程。波尔得将现有的变电站升级,使之能够远程监控,并进行实时的信息收集和发布,使消费者能够对家庭能源进行自动化操作;对电网接入升级以支持家用太阳能电池板、电池、风力涡轮机和混合动力车等独立的发电和储能设备,使电网电力能便利地传输到这些设备上;同时建立新的测量系统,这个系统不仅可以测量用电,还可以将信息实时、高速、双向地与电网互联。波尔得市的家庭可以和电网互动,每户家庭都安装了智能电表,居民可以了解实时电价,合理安排用电。

韩国智慧城市建设情况分析

2004年3月,韩国政府推出了u-Korea发展战略,希望使韩国提前进入智能社会。“u”是英文ubiquitous的缩写,意为“无所不在”。u-Korea战略是一种以无线传感器网络为基础,把韩国的所有资源数字化、网络化、可视化、智能化,以此促进韩国经济发展和社会变革新的国家战略。

建设u-City是u-Korea发展战略在韩国城市的具体实施。2007年6月7日,为了U-City工作顺利落实,韩国信息通信部成立了U-City支援中心,首尔、釜山、仁川等6个地区成为u-City示范区。2009年,仁川市提出打造一个绿化的、信息化的、无缝连接的、便捷的生态型智慧城市。

u-city发展可以分为互联阶段(connect)、丰富阶段(enrich)、智能阶段(inspire)。互联阶段偏重信息基础设施建设、如无线网络、传感器安装;丰富阶段偏重服务,即提供无所不在的服务,如u-服务;智能阶段偏重管控一体化,如u-中心。

 

目前,韩国u-city已逐步进入智能阶段。即利用无所不在技术(u-IT),特别是无线传感器网络,达到对城市设施、安全、交通、环境等智能化管理和控制。

全球十大智慧城市

维也纳智慧城市

多伦多智慧城市

巴黎智慧城市

纽约智慧城市

伦敦智慧城市

东京智慧城市

柏林智慧城市

哥本哈根智慧城市

香港智慧城市

巴塞罗那智慧城市

中国智慧产业领先企业

银江股份有限公司

上海宝信软件股份有限公司

中海网络科技股份有限公司

安徽皖通科技股份有限公司

深圳市赛为智能股份有限公司

同方股份有限公司

深圳键桥通讯技术股份有限公司

浙江众合机电股份有限公司

深圳达实智能股份有限公司

泰豪科技股份有限公司

中国智慧城市发展问题分析

中国智慧城市发展问题主要如下:

图表:中国智慧城市发展问题分析

问题内容
物联网等核心技术缺乏国家标准智慧城市理念为未来城市发展展现了一幅美好蓝图,然而作为一种以科技为核心推动力的城市发展战略,我国智慧城市建设面临着不少问题。我国物联网等核心技术缺乏国家标准。目前我国RFID技术在高频领域主要沿用国际标准;但在关键的超高频领域,标准仍由国外组织控制,我国若照搬国外组织控制的超高频领域标准,未来将要支付大量的专利费用,大大增加中国企业的成本。
国家信息安全问题成为首要的技术重点国家信息安全问题则成为我国智慧城市建设的首要技术重点。智慧城市建设覆盖到城市方方面面,与国家信息安全息息相关;而智慧城市理念由国外企业提出,智慧城市建设所需的传感器网络、云计算、超级计算等技术目前也主要掌握在国外企业手中,目前中国智慧城市的建设离不开国外企业的参与。因而,中国智慧城市建设面临如何保证智慧城市建设及运营过程中,国内大型企业、政府机构与国外机构进行项目合作时涉及国家安全的信息不被泄漏,企业商业秘密、地方政府甚至国家机密不被国外企业或其所属国家所获取的技术问题。
企业技术研发水平薄弱目前,虽然我国在智慧城市理念所涵盖的传感器技术、网络技术、智能信息处理技术等方面已具备一定研发基础和产业化能力,但进入物联网领域的企业基本为中小型企业,资金实力相对薄弱,用于技术研发的资金很受限制,企业的技术创新受到影响,企业技术研发水平还较为薄弱。
传感器标签成本过高目前,中国制作一个RFID标签的成本大约是1.5元,高额成本决定了这项技术目前只能应用在附加值相对较高的商品上,在低价值商品上则无法推广,从而使得物联网技术的应用推广困难重重。

资料来源:前瞻产业研究院整理

中国智慧城市建设进程预判

中国智慧城市建设所处阶段分析

目前中国的智慧城市建设仍处于起步及快速发展阶段,做出上述判断的依据主要有:

1、智慧城市建设标准化程度低

在前面的分析中已经了解到,目前国内已经出台的关于智慧城市建设的标准仅有一项,而标准缺失是行业起步的标志之一。

2、技术研发水平不高

在第八章对智慧城市建设专利的分析中可以看到,我国针对智慧城市建设的专利技术申请从2010年才开始有,且数量较少。

3、智慧城市试点数量快速增长

根据住建部的统计,截至2013年8月,我国智慧城市试点数量已经达到193个。

前瞻对2014-2020年中国所处阶段智慧城市建设重点预判

前瞻产业研究院认为2014-2020年我国智慧城市建设仍将处于发展阶段,在这期间,预计仍将以智慧交通、智慧物流、智慧医疗、智慧建筑等于民众生活关系更为紧密的领域为主。

前瞻对2014-2020年中国智慧城市应用领域普及轨迹预判

从目前国内智慧城市试点项目来看,主要包括智慧环境、智慧交通、智慧水务、智慧旅游、智慧电网、智慧医疗等城市发展的主要领域。按照这一发展思路,前瞻预测未来智慧校园、智慧安防、智慧社区将是下一阶段智慧城市建设的重点。

前瞻对2014-2020年中国智慧城市建设在城市群中普及轨迹预判

 

按照目前我国智慧城市试点城市情况来看,2013年试点范围进一步扩大,前瞻预计在2016年左右我国智慧城市建设应该进入全面推广阶段,将遵循先城市后乡镇的普及路线,有望在2020年前后基本覆盖全国所有地区。

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