文|王鹏
“智慧城市”概念提出十多年来，城市发展对ICT等新兴技术的响应已经渗透到规划、建设、运营、管理的每一个环节，正在全面改变城市运行的模式和理念。尤其是2015年以后，随着物联网、人工智能、5G等技术的日益成熟和越来越多建设主体的参与，智慧城市在中央和地方密集的政策引导下迎来了新的发展。
2019年，5G正式商用，各地成立大数据管理局，智慧城市进入数据驱动发展的新阶段。可以预见，2020年将是中国智慧城市发展非常重要的一年，各种新趋势、新变化层出不穷。
在这篇文章中，作者王鹏梳理了四个方面的主要趋势，向您展示智慧城市的下一步发展路径和方向。
5G:2020年，作为5G网络建设普及的前期，物联网和应用生态建设的进展将相对有限，与之相关的最大变化将体现在5G基站的密集建设和与城市的深度融合空。
数字政府:目前数字政府建设的重点将跳出以往以智慧城市建设为主的部门和行业应用，更加关注跨部门应用和超级应用。超级app、领导驾驶舱、数据共享交换平台是最典型的。
无人驾驶:北京、广州、深圳、长沙等城市相继发放了RoboTaxi所需的载人测试牌照，L4级无人驾驶出租车车队已经开始正常试运营。继Sidewalk Toronto之后，丰田是另一家从街道和出行方式的变化中发布编织式城市规划设计方案的公司。相信在2020年，城市之间会有更多类似的规划层面的探索空。
城市信息模型:CIM不是GIS和BIM的简单结合，它除了无缝连接各种尺度的数据空之外，更注重来自物联网的海量实时大数据的获取和计算，具有完整的时间空流和场的描述和计算能力。真正的CIM平台的雏形也可能在今年出现，并取代传统的GIS和BIM成为城市中间平台的核心部分。
以下是详细的趋势分析:
5G:引领新基础设施的演进
在高速、低时延、大连接、5G的核心特性中，对于用户来说，其实前期能体验到的只是提升移动宽带的提速效果，但对于城市来说，低时延、大连接才是通过物联网使能智慧城市发展的关键特性。
作为重要的基础设施，5G的普及将对未来无人驾驶、远程教育和医疗、VR/AR等领域起到决定性的推动作用。2020年作为5G网络建设普及的前期，物联网和应用生态建设的进展将相对有限，与之相关的最大变化将体现在5G基站的密集建设和与城市的深度融合空。
▲图片来源:视觉中国
目前市场上的各种集成智能灯杆就是顺应这一趋势的产品。但除了摄像头、环境监测等基础能力的简单整合，还需要更全面地考虑新型城市基础设施的整体架构和新形态。
其中，通过智能传感装置的全面部署和城市基础设施的物联网改造，建立地上地下一体化的综合传感网络和基础设施系统的智能控制能力，是最关键的环节。
2020年初，雄安新区发布智能基础设施系统和首款智能接入设备，将智能基础设施作为城市基础设施体系的新成员，将感知数据作为传统城市“七通一平”的延伸。突出基础设施空之间的覆盖和互联，提出包括通用传感终端、智能接入设备、边缘计算节点、接入机房、传输管道、社区级处理中心、汇聚机房、市级处理中心等在内的智能基础设施体系。
熊的创新实践必将引领中国智慧城市建设从软件、应用、大脑等产品到城市空空间和基础设施的重新定义。
数字政府:从行业应用到超级应用
近年来，由于我国各级政府在智慧城市建设中的主导地位，数字政府几乎成为智慧城市的代名词。2019年，数十亿美元的数字政府订单单一来源采购也使得互联网和ICT巨头继续加大在该领域的投入。
随着各地大数据管理局的建立，数字政府的建设和运行机制也在发生变化，这与行政管理体制改革密切相关。技术以外的治理痛点逐渐成为焦点，单纯的IOC显示大屏模式已经不能满足政府治理的需求。
各地成立大数据管理局后，虽然职能分工不同，但共同点是对政府数据资源的统筹协调。在具体建设层面，大数据行政的重点往往会跳出以往以智慧城市建设为主的部门和行业应用，更加关注跨部门应用和超级应用。超级APP、领导驾驶舱、数据共享交换平台是最典型的。
超级APP，原意是指那些拥有庞大用户数量，成为用户手机上“安装必备”的基础应用。在智慧城市场景下，超级APP是指基于智慧城市核心支撑平台和行业体系的综合应用。通过整合现有各部门、各领域的公共服务门户，整合公共服务内容，建立基础公共服务平台，聚集用户使用频率高、需求大的服务项目，提供APP、小程序等多渠道、广覆盖的移动服务。
比如上海的“跟着申办”，广东的“广东省事”。市民可以获得政府服务、支付、电子商务、旅游、订餐等各种服务。一站式通过超级应用，无需下载app，从而实现各类服务、多渠道、广覆盖。
▲上海“On-Bid”APP界面
随着智慧政务服务的全面普及和深入，城市超级APP有可能成为生活服务的新基础设施。城市超级应用运行过程中产生的政务数据也是提升政务服务水平的重要驱动力。
城市领导力驾驶舱系统是为现代城市各级管理者量身定制的特殊超级应用。是基于大数据技术的智能化、平台化的城市运营管理和决策支持工具。
城市驾驶舱的核心能力是接入政府部门各种场景的海量实时数据，尤其是运行在大量新兴基础设施中的物联网数据，通过专门的人工智能算法进行降维，通过一系列功能模块满足各种城市管理需求。将庞大复杂的多维数据按照不同事务而非部门事权进行提取和建模，形成更符合高维城市治理需求的新平台。
政府数据资源的有效共享和应用的数据共享交换平台是提升城市治理能力的关键应用。政府数据资源存在数据流通共享难、数据监管难、数据安全难以有效保障等诸多问题。
▲图片来源:视觉中国
面对大量政府数据跨系统、跨部门、跨业务的信息共享和业务协同需求，区块链等新技术的应用正在极大提升智慧城市的供给能力，为政府数据的整合共享和新一代政务云的发展提供了新的契机。基于区块链的“分布式”特点，可以突破部门之间的“数据壁垒”，实现信息和数据共享。
与集中式数据存储不同，区块链上的信息将以对等广播的形式分发到每个节点。没有中心点，所有信息都可以通过“全网见证”来“如实记录”。如果区块链中的分布式存储架构节点越多，数据存储的安全性就越高。
在公共服务领域，区块链可以实现政府数据跨部门、跨地区的共同维护和利用，为市民带来更好的政务服务体验。华为在北京建设的“目录区块链”，实现了数据变化实时检测、数据访问全程留痕、数据共享有序关联。很大程度上解决了数据缺位、越位、随意流转、协调无序、管理失控等问题。
无人驾驶:在危机中孕育新生命
2019年对于无人驾驶公司来说是艰难的一年。大量创业公司倒闭，车企的无人驾驶团队也解散了。和所有人工智能细分领域一样，无人驾驶结束了盲目乐观，进入了更加稳健务实的阶段。有一种说法是，从2020年开始，全球汽车产业将会经历一个车型周期向智能电动车产业过渡。
中国此前发布的节能与新能源汽车路线图指出，到2020年，驾驶辅助/部分自动驾驶汽车的市场份额将达到50%。日本、法国、美国等近年来制定的相关法律法规也将2020年定为自动驾驶的实践节点。
北京、广州、深圳、长沙等城市相继发放了RoboTaxi所需的载人测试牌照，L4级无人驾驶出租车车队已经开始正常试运营。再加上在公园、低速、非客运等特殊场景下的运营实践，很多中小厂商都找到了自己的产品和解决方案。
▲图片来源:视觉中国
2020年初，在CES展会上，以DJI为代表的中国企业宣布量产多款万元激光雷达设备，大大降低了车载传感系统的成本，为大量路边部署提供了可能。可以预见的是，2020年，更低成本的无人驾驶方案将极大推动自动驾驶的规模化、特色化运营。
丰田2020CES还发布了BIG设计的weaving城市规划设计方案，这是继Sidewalk Toronto之后，从街道和出行方式的变化出发，探索未来出行与建筑、居住、工作和生活方式的密切关系的又一城市创意。
▲丰田在CES 2020上发布的未来城市规划图。
方案提出将原有路段系统划分为机动车、非机动车、人行道三套相互交织的道路系统，既能满足自动驾驶测试的要求，也能作为未来生活方式的试验场。此外，人工智能和氢燃料电池等技术也为城市的安全和可持续发展提供了保障。
相信在2020年，城市之间空在规划层面会有更多类似的探索，为无人驾驶司机和行人提供更安全、更可靠、更舒适的道路环境。传统机动车交通、慢行交通、无人交通的路权分配改革路径，也会在越来越多试点城市落地的过程中，推动城市规划的改革。
CIM:基于Time 空数据平台的数字双城
在阿里提出“技术中台”概念后，各大企业在智慧城市领域也提出了类似的数据中台、应用中台概念，整合共性技术作为城市的数字化基础。依托海量数据，构建全面的数字孪生模型，是智慧城市中心站的核心能力。
城市信息模型的概念将BIM的概念扩展到对建筑物的完整信息进行数字化建模，并将其应用于城市领域的设计、建设、使用和维护的全生命周期管理。
就空之间的范围和技术逻辑而言，CIM的构建是“大场景GIS数据+小场景BIM数据+物联网”的有机结合。
▲图片来源:视觉中国
现有的BIM技术可以为城市中的每一栋建筑实现构件尺度的数字化孪生，从而将建筑的信息数字化；GIS技术可以将城市中社会经济活动的无形信息，如地形地貌、土地利用、宏观空环境特征、人群特征、信息资金流等，以结构化、持久化的方式存储起来。
物联网技术一方面可以通过城市传感器的广泛部署，补充BIM中建筑物的运行数据，更重要的是可以实时感知和采集交通流量、大气水文等城市开放空中的微环境变化。
与BIM GIS在空范围内是互补的，具有相同的数据结构。每一个建筑都可以看作GIS中的一个地面要素，每一个管线、路灯等城市基础设施也都可以看作BIM的一个组成部分。在此基础上，嵌入物联网的数据，大大提高了数据空和时间的粒度，实现了城市空的精细、全面、动态、实时数字化。
▲图片来源:视觉中国
CIM在全面收集数据的基础上，通过统一的数据平台，将各个领域不同维度的数据进行结构化、标准化的集成。
一方面可以计算出城市层面的数据，对空之间的指标进行统计分析，比如建筑面积、容积率，还有人口密度、车辆密度甚至水电消耗等社会经济指标等等。，在任何空范围内，并且规则可以通过机器学习和模拟来挖掘和预测。
另一方面，通过空之间的信息可视化技术，城市数据可以实时对应其空位置，一目了然，便于运维人员的快速感知和决策。
此外，CIM平台是开放的，经过授权后可以向政府、企业、学术界提供数据接口，成为城市级应用开发的“供地”，使数据产生更大的社会和经济价值。
然而，在软件层面，我们还没有一个真正的CIM产品。市场上很多GIS和BIM厂商都是基于自己的产品，同时具备GIS和BIM的能力。但这些产品既满足了传统的房屋建筑系统的规划、建设、管理等三维空数据需求，也无法满足智慧城市更全面的需求。
它不是GIS和BIM的简单结合，而是更注重来自物联网的海量实时大数据的获取和计算，除了无缝连接各种尺度的数据空，拥有完整的时间空流和场的描述和计算能力。
▲图片来源:视觉中国
随着5G和物联网技术的普及，实时、海量、并发的时间空大数据场景越来越丰富。在这方面，现有GIS和BIM厂商的现有产品架构存在天然缺陷，需要进行底层重构，而不是简单的改进。
目前，一些技术厂商已经意识到了全新CIM体系结构的价值，并采用了“Time 空数据库+Time 空数据引擎+Time 空网格系统”的技术体系来构建全新的CIM系统。
2020年初，美国宣布限制向中国出口AI软件，包括最主流的GIS平台。国内厂商一定会加强产品创新，借机扩大市场份额。真正的CIM平台的雏形可能会在今年出现，取代传统的GIS和BIM成为城市中间站的核心部分。
中国也将通过重新定义和广泛应用CIM产品，依托最丰富的智能场景，在国际上引领下一个时代的智能技术发展空。
2020年将是中国智慧城市发展充满机遇和挑战的转折点。基于一些支离破碎的事实，本文对一些明显的趋势做了简单的展望。相信在这一年里，会有更多相关领域更丰富的创新和变革，让我们离城市的未来越来越近。
编辑:kelvin wong李碧莹校对:卓伟
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