智慧城市建设的困境与突破
随着物联网、云计算与云存储以及大数据技术的飞速发展，在信息化、全球化与城市化三大重塑现代社会力量的推动下，“智慧城市(SmartCity)”作为新一代知识社会创新环境下的高级城市管理形态应运而生，以期解决快速城市化进程中带来的社会管理失稳、城市运行失序、经济发展失调、环境建设失衡等问题。
智慧城市的理念提出后，随即得到广泛的赞成与认可，是目前最热门最前沿的研究课题之一，已经上升到国家的经济、科技战略层面，各地政府纷纷采取一系列措施来推进智慧城市的建设。智慧城市具体的建设内容涉及到智能楼宇、智能家居、智能交通、智能医疗、智能环保、城市生命线管理、食品药品管理、票证管理、家庭护理、个人健康与数字生活、政务公开、数字工商、数字景区、数字校园等诸多方面，智慧城市一些初步功能已经在日常生活中得到体现，如市民卡、公交卡、校园一卡通、手机挂号、短信群发、手机银行、电子政务等。截至2015年底，中国提出要建设智慧城市的数量已达254座，规划投入的建设资金超过3.5万亿元人民币。智慧城市的市场前景巨大，社会影响深远。
国内智慧城市建设如火如荼
目前，我国智慧城市发展步伐很快，工信部、国资委、住建部等部门的支持力度很大。据计，“十二五”期间，中国有600~800个城市着手打造“智慧城市”，其中包括北京、上海、广东、武汉、宁波等几乎所有的一线城市以及一半左右的二线城市，智慧城市从概念导入进入实质推进期，市场总规模将达到4万亿元。2013年，住建部公布了193个智慧城市试点名单，将智慧城市建设推向了又一个新高潮。
为指导我国智慧城市的健康有序发展，国家发展改革委会同其他相关部门研究起草了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，从国家的高度对我国智慧城市发展的总体方向进行规划，并对建设过程中基础性、共性要求制定了通用行为准则。
我国各个城市结合自身特点，围绕各自城市发展的战略需要提出了相应的发展战略，所采取的发展思路大致有:以深圳为代表的部分城市将智慧城市建设作为增强城市创新能力的重要推动力，希望借此把握住新一轮信息技术革命中的核心技术;以武汉为代表的部分城市充分利用自身的技术基础，将自身定位为智慧城市建设的技术和产品供应地;以昆山为代表的部分城市将自身的产业优势与智慧城市建设紧密结合起来，进一步提升自身的产业地位;以成都为代表的部分城市借助智慧城市建设，提供自身的文化影响力，加快城市的人文环境发展等。
总体来说，国内各个城市都充分利用自身优势从不同方面着手自身的智慧城市布局。
智慧城市建设中的瓶颈与困境
智慧城市建设是一个复杂的系统工程。在建设初期，必须发挥政府的先导作用，以便统一规划、循序推进，同时引导资金、技术和人才等要素的有效配置。但是，受制于政府缺乏市场竞争机制及成本预算约束而导致的低效率，加之社会各界对智慧城市的战略意图和内涵特征的理解偏差，智慧城市在实践过程中容易出现“重项目，轻规划”、“重建设，轻应用”、“重模仿，轻研发”、“信息孤岛”整合难度大、单纯依赖技术手段治理城市等问题和偏向，必须引起高度重视。
“重项目、轻规划”城市之间盲目攀比中“一哄而起”
截止到目前，国家层面关于智慧城市建设的专门性规划尚未出台，现有规划主要对物联网、云计算等相关智慧技术的发展和应用方向做出了原则性和纲领性指导。截至2015年6月底，我国三大电信运营商已与420多个城市合作建设智慧城市，2016年底全国开建智慧城市的城市数有望突破700个。
智慧城市建设存在“一哄而起”的过热现象。很多城市缺乏科学的统筹规划就竞相上马、立项施工。多地政府在建设中决策随意，智慧城市发展缺乏长远的制度保障，可能陷入“人走政息”的怪圈。
沿袭传统建设思路“千城一面”格局显现
我国以往的城市基础设施建设都由政府主导，相关职能部门以建筑工程设计替代艺术设计，造成当前城市建设“千城一面”的现象。智慧城市的建设是空前的创造，全球都缺乏可供参照的成熟模式。
因此，作为主导者的政府容易沿袭以往的城市建设经验和思路，进而演变成路径依赖性，制约了城市的创新发展，导致各智慧城市的建设大同小异、功能重复，城市之间无法形成有效的互补关系。再者，城市同质化还将导致区域文化、民族文化的沉沦，限制城市特色文化“软实力”的提升。
“重建设、轻应用”智慧城市建设缺乏市场导向
一些地方政府视智慧城市为“政绩工程”、“形象工程”，注重投巨资购买容易量化的信息基础设备，以产品技术的领先性彰显建设成效，但却忽视市场需求，忽视了方便市民的应用开发和普及推广，导致系统功能与市场实际所需相去甚远，市民对相关的操作使用也一无所知，改善民生成为一句空谈。
配套设施和制度的缺位不仅使得本有市场前景的智慧项目“名存实亡”，而且导致设备不能物尽其用，造成资源浪费。另外，物联网产品、传感器标签等智慧产品成本过高，限制了智慧应用的进一步推广。
研究表明，中国制作一个标签的成本大约是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。在新一代信息技术日新月异的情况下，越先进的设备更新速度越快、使用周期越短，忽视市场需求将导致智慧城市最终陷入低水平重复建设的恶性循环。
“重模仿、轻研发”企业技术自主研发能力不足
智慧城市建设离不开物联网、云计算等新一代信息技术的强力支撑。然而，在新一代信息技术领域，我国自主研发能力弱，对外技术依存度高，多项关键核心技术依然掌握在跨国公司手中。
据不完全统计，我国电子信息领域的对外技术依存度超过80%。目前我国进入物联网领域的企业基本上都是中小型企业，企业资金实力相对薄弱，用于技术研发的资金很受限制，影响企业新技术、新产品开发及产业化。
智慧技术研发期间资金投入大、周期长、风险高，模仿抄袭和“拿来主义”成为一些企业的技术发展路。模仿抄袭面临着国际性知识产权保护日益严峻的挑战，也不利于国内自主创新氛围的培育，“拿来主义”的技术和产品容易留下安全漏洞，使我国信息安全面临极大风险。
“信息孤岛”现象普遍存在资源整合难度大
智慧城市建设的核心是整合资源。“智慧城市”理念的重要推动者IBM公司认为，智慧城市是有意识地、主动地驾驭城市化这一趋势，运用先进的信息和通信技术，将人、商业、运输、通信、水和能源等城市运行的各个核心系统整合起来，从而使整个城市作为一个宏大的“系统之系统”。
然而，“信息孤岛”依然是当前智慧城市建设过程中资源整合的最大障碍。所谓“信息孤岛”是指相互之间在功能上不关联互助、信息不共享互换以及信息与业务流程和应用相互脱节的计算机应用系统。应当看到，在整个信息技术产业飞速发展过程中，企业的IT应用也伴随着技术的发展而前进。但与企业的其它变革明显不同的是，IT应用的变化速度更快，也就是说，企业进行的每一次局部的IT应用都可能与以前的应用不配套，也可能与以后的“更高级”的应用不兼容。
在技术层面，智慧城市建设覆盖诸多领域，目前缺乏统一的行业标准、建设标准和评估标准等来约束和指导，不同系统之间接口复杂，不易实现系统互联互通和信息的共享协同，有形成“智能孤岛”的可能。在建设层面，城市各部门在长期的信息化应用中虽积累了海量的数据和信息，但因各系统独立建设、条块分割，缺乏科学有效的信息共享机制，导致形成大量信息化孤岛，不利于智慧城市基础数据库的建设。在管理层面，城市部门横向协同困难，行政分割、管理分治的现象普遍存在，很多信息化往往是技术上容易解决，但管理机制体制上难以实现。
理想智慧城市的体系架构
智慧城市的理念是通过普遍的感知将城市生活中的各种设施中形成庞大物联网，进而通过云计算的方式对各种信息进行数据融合和挖掘，然后向城市居民智能化优质服务，使得城市管理和服务带更富有预见性、创造性、协作性，高效和科学。为此，智慧城市需要打造物联网络、信息交换网络以及公共服务平台，从技术角度来说，总体体系架构具体包括感知层、网络层、平台层及智慧应用层四个部分，同时包含信息安全保障、标准管理和运营与运行管理三大体系。
感知层与物联网密切相关，是智慧城市的神经元，没有物联网技术的发展就不可能构建智慧城市。感知层实现了信息系统与物体之间的信息交换和自动控制，具有智能化识别、感知、定位、跟踪、监控和管理能力，主要由各种传感器构成，包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器等。此外，感知层还地理信息系统、全球定位系统、遥感系统等位智慧城市提供空间数据和空间信息表达工具。
网络层主要由互联网、移动网、广播电视网以及自主的无线接入网(如WIFI)组成，是智慧城市的神经系统，负责传递由感知层获取的相关信息、各个平台之间业务的交换以及应用需求信息的传输。要建立智慧城市，就需要实现各个信息系统之间的泛在互联和高效的业务协同，避免信息孤岛的存在。
平台层是指在云计算平台的基础上，平台层对感知层获取数据进行统一的存储和管理，利用数据挖掘技术，发现数据中潜在的规律和隐含的特征，提取用户感兴趣的模式和特征，从而提高智慧城市的智能化水平。此外，针对用户的通用性需求，提供标准化服务接口，有效支撑智慧城市各个专业应用。
应用层是智慧城市信息公共平台的价值体现，根据各个行业自身特点，结合行业需求，形成专业化的服务平台或终端，直接为行业用户提供专业性服务，实现信息应用的精细化、实用化和智能化。未来智慧城市的应用将集中体现在智慧政务、智慧民生和智慧产业三大领域。
标准规范体系为信息采集、传输、存储等提供标准模式，是智慧城市实现信息共享和高效协同的基础。目前，国际三大标准化组织ISO、IEC、ITU-T已经着手智慧城市相关标准工作制定。国内已经形成《中国智慧城市标准化白皮书》、《智慧城市实践指南》等一批标准化研究成果，所含内容包括智慧城市标准体系技术参考模型、重点标准分析等，为智慧城市的总体规划提供了重要依据。
随着美国中情局前雇员斯诺登将美国的“棱镜”窃听计划公之于众，不得不让人们重视城市信息化中的安全问题。由于网络设备、服务器和存储设备等产品是目前信息泄露的重灾区，因此在城市信息化建设首先要建立采用具有自主可控国产设备的鼓励机制。此外，要加强对信息技术以外的措施与应对策略的建立，构建基础设施保护早期预警与响应机制，完善信息安全法制体系与诚信系统，提升全民安全意识。
运营与运行管理体系的构建是智慧城市建设的重要保障，其核心内容是对政府、内容提供商与运营商之间权责和利益的划分。如果运行管理模式发生变化或出现新的需求时，将导致信息应用系统的改造与重建，需要对智慧城市的管理制度、运营模式、开发模式和招商模式提前进行谋划和部署，充分发挥政府的管理和指导作用和企业的创新应用能力，实现政府与企业的双赢局面。
基于全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用，智慧城市将构建有利于创新涌现的制度环境，实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的知识社会环境下的可持续创新，成为一个充满生机与活力的有机生命体，塑造城市的公共价值并为生活其间的每一位市民创造独特的价值，推动城市与区域可持续发展。
总之，智慧城市以新一代信息通信技术为支撑，通过可持续创新强化全民的参与、个体的力量，彰显以人为本，实现城市让生活更美好的愿景，是未来更理想的城市形态。
