而大数据是核心的原因很简单，一个城市管理和运营，只是大数据才能提供正确科学的决策，让智慧城市真正智慧起来。一、从“信息高速公路”到“物联网”
1993年，美国政府宣布实施一项新的高科技计划——“国家信息基础设施”，旨在以因特网为雏形，兴建信息时代的高速公路——“信息高速公路”，使所有的美国人方便地共享海量的信息资源。这一计划的提出，导致美国信息产业高速发展，进入了以网络经济为主导的新经济时代，创造了巨大的经济效益和社会效益。如今面对来势凶猛的金融危机，美国的经济社会发展面临着前所未有的挑战，亟需一个全新的经济增长点拉动经济走出低谷并再次迎接长时间的繁荣。由此，物联网战略——“智慧的地球”应运而生。
2008年的时候IBM提出了智慧地球的计划，该计划的核心就是物联网。物联网具备极其广泛的行业覆盖度以及影响力。物联网的发展不仅能促进新兴信息技术产业的发展，而且还能带动诸如智能能源、智能运输、智能医疗等诸多传统行业的发展。将物联网技术引入家庭生活，还能带来智能家居。由于物联网能够全面改善居民生活水平，提高整个经济社会的运转效率，因此物联网的发展被称为是继计算机、互联网之后，世界信息产业发展的第三次浪潮。
今天，“智慧地球”战略被美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，为世界所瞩目。
二、“智慧城市”的研究现状
智慧城市的概念
·数字城市与物理城市
数字城市存在于网络空间（cyber space）中，虚拟的数字城市与现实的物理城市相互映射，是现实生活的物理城市在网络世界中的一个数字再现（Li Deren&Yao Yuan&Shao Zhenfeng&et al,2014）
·智慧城市定义
图“智慧城市”研究的相关知识点
智慧城市则是建立在数字城市的基础框架上，通过无所不在的 传感网 将它与现实城市关联起来，将 海量数据 存储、计算、分析和决策交由 云计算 平台处理，并按照分析决策结果对各种设施进行 自动化的控制 。（Li Deren&Shan Jie&Shao Zhenfeng et al,2013）
即， 智慧城市＝物联网＋大数据＋云计算 。
（李德仁,姚远,邵振峰，2014）
智慧城市的建设历程
图国内外智慧城市建设历程
（王广斌,张雷,刘洪磊，2013）
三、物联网在智慧城市中的行业应用
1在民生领域中的应用。民生大数据包括有人口、环境、交通、健康、经济等数据。
2在市场监管领域的应用。可以挖掘技术来分析不同变化的市场数据，以便于相关部门及时的对市场变化做出相应的反应，提高对于未来实践的准确预警度，实时进行监管。
3在政府服务领域的应用。可以共享帮助政府的各个部门间或政府与市民间形成信息共享。
4在基础设施领域的应用。可以更加方便对交通和电力等设施进行数据的采集和分析，能够更加完善的促进城市基础设施建设。
“民生”一直以来都是全球物联网市场与中国本土发展最重要的切入点。居家养老、科技农业、食品追溯、车联网等一批围绕民生开展的应用正日趋成熟。
例：
1 比如一个产品“伴”系统。通过一个传感器、一块大垫子，就可以监控家中老人的身体状况，并作出判断是否需要通知子女或社区医生。通过垫在床脚处的传感器，远程监控中心可以发现老人生理数据上的异动，如心跳、血压发生大的变化，则在远端预警。服务中心可就此发出指令，或联系子女，或联系街道以提供帮助。而另一块铺在地上的大垫子则能察觉老人是否跌倒。通过跌倒在地上的姿势、卧地时间长度等数据，可以判断是不是出了意外。这一套系统已在上海一些社区试点。
2 近年来，从毒豇豆、地沟油、瘦肉精，到漂白蘑菇、化学火锅……面对频发的食品安全事件，不禁想问，吃什么才是安全的？企业物该如何重拾消费者信任？联网技术可以作为一个全面管控体系，可以从源头上把控风险。
比如餐厨垃圾中的油脂排放到采用物联网技术的专用油桶中，通过互联网自动将油脂数量、时间、地点等信息上传至监管系统，运输车辆采用GPS跟踪路径，轨迹信息同样上传至监管系统……通过大数据技术，当发现GPS轨迹信息、油桶身份信息等数据异常时，系统会及时提醒监管部门处理。
3 美国调研公司曾调查超过600名来自教育和IT行业的领袖，其中将近一半的人相信，在未来两年内，物联网技术将会改变学生们在校园的学习方式。
具体看，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。
比如流媒体视频课程和数据分析可以帮助教师跟踪学生的学习情况，根据他们的能力水平定制教学内容，以及预测学生的执行情况。
4 物联网技术在医疗领域的应用潜能同样巨大。普遍认为，未来20年内将迎来人工智能诊疗的时代。
例如儿科部会记录早产儿和患病婴儿的每一次心跳，然后将这些数据与历史数据相结合。基于这些分析，系统可以在婴儿表现出任何明显的症状之前就检测到感染，这使得医生可以早期干预和治疗。
远程医疗监护也在兴起。利用物联网技术，构建以患者为中心，基于危急重病患的远程会诊和持续监护服务体系。可以减少患者进医院和诊所的次数。
四、物联网中大数据的价值与痛点
物联网简单来说，其实就是利用互联网把现实中的所有物品利用传感器连接起来，在这个基础上会产生大量的数据。而如何从这些数据中挖掘出有用的信息，充分利用这份资源，才是最具难度和价值的。
比如监测老年人身体健康的数据，除了应用于通知子女和社区医生，还可提供给医疗机构、养老机构等。甚至可以运用这份数据，针对每位老人制定相应的养老计划。
监测食品安全的数据也是如此。除了提供给政府方便监管以外，还可以提供给餐饮机构。将后厨的信息、食材履历、厨余去向等信息在互联网平台展示，让消费者通过互联网随时走进企业。一份数据，可以同时起到监控、管理、宣传三大功能。
数据的价值是强大的。SNS霸主Facebook就将他拥有的海量用户数据玩的非常漂亮。Facebook可以知道你什么时候跟别人约会，什么时候分手。就在今年情人节后第三天，Facebook通过其开发博客公布了其数据研究部门科学家团队的一项发现，即利用Facebook网站的统计数据，可以判断发帖的用户是否、何时擦出了爱的火花。
活跃用户规模已达到27亿的Facebook掌握了数以亿计的用户信息。使用一定的模型，可以从这些数据中挖掘出无限有趣的信息。比如新的感情开始时人们最喜欢的音乐、最喜欢的商品等等。
随着物联网技术的不断进化，智慧城市的不断快速发展，各种大数据也在不断被人们所发现，并应用实际中。所以需要同步发展的是数据挖据、决策分析的能力。将大数据转化为数据资产，将智慧城市建设成智能化、互联化的城市。
在经历了互联网泡沫和经济危机之后，世界各国重新意识到制造业的重要性，智能制造为各国提供了发展和转型的机遇。在全球城市竞争中，智能制造正在成为重塑世界各城市产业竞争力的关键因素。
5月24日，由标准排名城市研究院，联合经观城市与政府事务研究院共同制作完成的《世界智能制造中心发展趋势报告（2019）》（以下简称《报告》）给出前述结论。
重塑城市产业竞争力的关键 是 智能制造
《报告》指出，21世纪初的互联网泡沫和2008年金融危机之后，世界各国尤其是美国、日本等发达国家都开始反思“经济虚拟化”“产业空心化”所带来的问题，也在重新审视自身产业竞争力的优劣势，期待重振制造业。
以人工智能、大数据、物联网为特征的第四次工业革命的到来，为各国提供了发展和转型的机遇，也给世界竞争力格局的变化带来了新的挑战，这使得智能制造开始成为各国竞争的新战场，它本质上就是制造业的智能化过程。前瞻产业研究院保守估计未来几年全球智能制造行业将保持10%左右的年均复合增速，预计到2022年全球智能制造的产值将达到151万亿美元左右。
《报告》认为，随着智能制造在全球的快速增长，智能制造已经成为重塑世界城市之间产业竞争力的关键因素。
标准排名城市研究院院长谢良兵在发布会上表示，评价体系主要由科研水平（25%）、智能生产（25%）、产业融合（20%）、发展潜力（15%）及政府扶持（15%）这五个一级指标构成，在这五个一级指标下，又分别设有15个二级指标和23个三级指标。从评价体系来看，影响智能制造最大的因素依然是 科技 创新。
榜单显示，这50个城市基本上都是世界传统制造业的中心城市，既有纽约、伦敦、东京这样的老牌世界级制造业中心城市，也有苏州、天津、佛山等中国的新兴智能制造中心城市。
从榜单结果显示的整体实力来看，中国城市智能制造平均指数为04387。其中，中国城市上海位列榜单第二、深圳第五、苏州第八。美国所有样本城市均高于平均水平，中国22个样本城市中仅有6个城市高于平均水平。
《报告》称，2010年，中国制造业产值达到1955万亿美元，在全球制造业总产值中所占的比例为198%，超过美国1952万亿美元的总产值，此后中国制造业产值一直高居全球第一。智能制造产业成为我国促进制造业转型升级的重要推手。目前，中国在智能制造领域展现出强大的活力，2018年产值规模超17480亿元，中国工业机器人消费连续六年稳居全球第一。
智能制造的发展，离不开科研、人才和学术研究的智力支撑。榜单显示，在智能制造发展最为重要的科研水平上，国外城市较为领先。
在智能制造业技术人才方面，全球50个样本城市平均制造业技术人才数量为535万人，仅有22个样本城市超过世界平均水平，其中，中国样本城市平均人才数量为477万人，远低于国外样本城市平均人才数量581万人。具体来说，智能制造业技术人才伦敦最多，北上广深挤入前十。
在智能制造重大期刊学术论文数量方面，纽约和伦敦分别以303万篇和298万篇遥遥领先于其他城市，中国城市表现不佳，仅有北京位列第十名。
虽然从榜单数据显示的结果来看，中国整体智能化水平较低，与国外水平相比仍有待提高，但在很多细分领域，一些中国城市已经在世界排名中占领了一席之地。比如，在智能制造相关专业机构数量方面，北京（286）以微弱优势领先纽约（282），位居全球首位，上海、重庆、天津和广州也进入榜单前十。在智能制造企业数量方面，我国的苏州以高达6653的智造企业数量稳居全球第一。
中国“智带”形成， 15座城市成为排头兵
《报告》指出，中国为了推动智能制造发展，国家层面批准了一批国家级智能制造类试点项目共816个，地方层面则兴建了一批智能制造类产业园区共537家，这些项目和园区承载了中国智能制造产业的发展，也成为城市智能制造产业发展的晴雨表。
通过勾勒537家智能制造产业园的分布，可以看到，智能制造产业园分布呈现出两条纵贯南北的产业带，链接了经济较为发达地区的重要制造业城市。其中中部产业带以“北京-天津-济南-郑州-武汉-长沙-广州-佛山-深圳”为线，东南沿海产业带则以“连云港-盐城-合肥-南京-苏州-上海-杭州-宁波-莆田-厦门-汕头-深圳”带状分布。其中，智能制造产业园区数量超过10家的城市达到15个，这些城市成为中国“智带”的核心城市，也将成为未来中国智能制造领域的排头兵。
宋馥李称，制造业的升级是遵循市场规律一步一步进化而来的，每一个进步都是基于市场和成本的倒逼和选择，更现实的升级过程。一味排斥传统制造业或不切实际引入智能制造企业，都不可取。
智慧城市是指依托先进的信息技术和智能化手段，对城市的各种资源、设施、服务进行感知、收集、处理、分析和整合，以提高城市的运行效率、服务水平和生态环境质量的现代化城市。同时，数字孪生技术可以将城市的各种数据进行虚拟建模，提供全方位的城市管理决策支持。
数字孪生可视化可以将数字孪生模型以可视化的形式呈现出来，使城市管理者更直观地了解城市的运行情况和管理需求。可以将城市的各种数据进行虚拟建模，实现可视化呈现，使城市管理者更直观地了解城市的运行情况和管理需求。通过数字孪生技术的应用，城市的各种资源、设施、服务可以进行感知、收集、处理、分析和整合，提高城市的运行效率、服务水平和生态环境质量，实现智慧城市的建设。
将城市的各种数据进行虚拟建模，并且实现可视化呈现，使城市管理者更直观地了解城市的运行情况和管理需求。在这个基础上，城市管理者可以通过数字孪生技术的应用，进行更加精细化、高效化的管理决策，提高管理决策的准确性和可行性。解决城市管理中的许多难题，例如城市交通拥堵、环境污染、自然灾害等。让城市管理者更加全面地了解城市的状况，从而制定更加精细化、高效化的管理策略，提高城市运行效率和管理水平。
IOC 智慧城市智能运营中心大屏结合 GIS 地图，以城市地图为背景，辅以左右两侧 2D 面板进行展示。分别从城市综合、生态文明、社会治理、文化旅游四个方面对整座城市进行运营整合，全方位掌控城市运行状况，及时做出运营策略调整。
通过人口普查将性别、年龄、民族、迁移流动、社会保障、婚姻生育、住房情况等人口信息上传到Hightopo可视化大屏。运用图形化的手段清晰有效地将数据信息进行解读和传达，了解人口总量，掌握人口规模的变化趋势；分析人口结构和分布状况、人口迁移流动状况，人口结构演变和人口社会变迁等情况，挖掘数据背后的价值。充分利用互联网云技术、云服务和云应用完成数据处理工作。
将政务数据接入可视化大屏，统计税务信息来源比率分析手动填报、来文上报数据量；税管、人社、工商、招商、国土等的数据统计量和落实量采用柱状图进行对比，提醒落后企业加快数据上传；统计局、市场监管局、民政局、交管局等的提供目录量和需求目录量对比。
对接公安系统、消防系统、医疗系统，全方面支持对城市公共安全各领域运行态势进行实时监测与可视分析。为雪亮工程、天网工程、公安数字运维、社区安全管理等行业提供可视化管理工具。界面还支持展示了台风路径图的实时动画并且提供了实时信息交互功能，HT 的 3D 引擎支持画面的动态数据，客户只需要轻轻点击路径图，便可以获取实时台风动态信息。在此基础上还可以调取应急指挥知识库，选择合适的方案进行部署。
地下综合管廊内有专做的生活污水雨水管路，也有专业的排水管道配套设施，遇上城市污水管不能马上泄水时候，可以立即借助地下综合管廊的较大空间来实现排洪。通过液位检测系统快速确定液位高低，并发送数据至 HT 监控中心。如液位过高可实时调整水泵运行状态，有效降低管廊维护成本，提高效率。
实现上海市地图的精确还原。GIS 引擎，能够与 3D 场景准确同步。将上海市 16 个区的垃圾分类情况分别统计，有针对性地进行查看。2021 年下半年度上海全市 16 个区和 220 个街镇的生活垃圾分类实效均达到“优秀”水平。各区中，嘉定区、杨浦区考评成绩稳居前两名。
将智慧监控数据、传感设备数据接入可视化大屏，可在垃圾分类处理控制中心查看当日全市垃圾投放总量和垃圾回收率。通过可视化大屏的信息统计，再结合大数据、云计算等技术可获得垃圾管理社会成本，实现精细化管理和降本增效。
管理者可以更加全面地了解城市的状况，制定更加精细化、高效化的管理策略，提高城市运行效率和管理水平，实现智慧城市的建设。
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