智慧城市以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础，把城市本身看成一个生态系统，城市中的市民、交通、能源、商业、通信、水资源、土地资源构成了一个个子系统，这些子系统形成一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。

城市对于不同的人来说意义不同。谈到它的时候，各种各样的想法都会产生。在近期组织的一次调查中，我听到了这样一些对城市的描述：吵闹，拥挤，历史性，现代，恼人，引人注目，新颖，贫民窟，发展，未来。

最后一个词很重要。世界处在不断发展和城市化的进程中。 20世纪初，全球仅有16亿人，其中城市居民只有2.08亿(占总人口的13%)。根据美国最新的人口调查数据，预计到2030年全球人口将达到85亿，其中城市人口49亿。这意味着在130年的时间里城市人口的增长幅度将高达惊人的2300%。

在1900年，世界消耗能量40EJ(1EJ=1018焦耳)；人均年消耗28GJ(1GJ=109焦耳)。到了2000年，世界年消耗能量550EJ，人均年能耗80GJ。在你查过exajoules和gigajoules这两个单词(我不得不查)之后，你就会发现导致能耗爆炸性增长的背后原因是工业化，在快速城市化的城市中工业化还会继续。据统计，城市消耗了70%的能量，更惊人的是，这其中有40%是花在建筑物上。

汽车数量过多也给城市带来了问题。1900年，全球汽车使用量约为2.5万辆，平允每6.4万人中有一人使用汽车。预计到2030年，汽车使用量将会达到12亿辆，每7个人中就有一人使用汽车。在1900年前后新城市不断涌现，我们今天所熟知的许多超大城市也是在那时候破土而出，然后飞速成长到现在的规模。这些城市的中心，即传统的商业中心，城市设计和道路都已超过百年历史。交通工具的剧增导致了今天的拥挤问题。据说，在市中心工作的巴黎人平均一生要花费6年时间寻找停车位。在这段时间里，他们不可能从事生产，还会引发污染，这对今天的城市来说是另一个巨大且不断严峻的问题。

“智慧城市”是什么？

传统的城市，即20世纪的城市，可以被形容为机械城市和人工城市。这些城市通过传统方式输送电力，水源和热量，管理完成商品的输出。当然也在同样的机械和人工过程中产生浪费。

过去通过机械和人工管理城市的过程会被复杂算法驱使的数据成果所取代。

世界数字化进程从上世纪末开始，主要通过提升数据收集速度来优化城市管理指标进而提升城市管理水平，人工和机械服务的效率随之增加。

未来的智慧城市和传统城市从外表上看没什么区别，但智慧城市是在传统的机械和物理的建筑上“覆盖了数据层”，利用大量的数据传感设备为城市管理提供实时的，且具有可操作性的措施，以将城市管理各方面联系起来。

过去机械人工的管理过程会被复杂算法下的数据成果所取代。不管是为让救护车能够飞速赶到急救现场而让指示灯变绿，还是只向有人使用的区域供电、供暖或者提供冷气，这些计算都能为提高效率，节约能源提供机会，这对管理城市人口的快速增长和满足由此带来的基础设施和服务需要来说都至关重要。

无线网络和未来 “智慧城市” 的其他解决方案

在科技中，我们有一个说法是“想到的就会发生”，但正是我们想不到的事物会对我们有最深远的影响。这些科技的巨大突破程度，可能跟在1945年8月5日上床睡觉，然后第二天早上起床发现已经到了原子能时代后对电力产业产生巨大影响一样。像iPod这样的产品对于音乐产业的顾客来说也是革命性的突破。今天城市中有许多方案可用来解决效率和生产率的快速增长，并不用一定非要等到突破，尽管我们知道突破一定会来。

想要改变，首先要改变网络本身。这需要在全市范围内布置无线网络，然后通过网络收集数据信息。无线网络会从低能耗传感器收集所有数据，把城市服务管理的信息快速数据化、集中化。只要无线网络运转正常，提升城市管理效率就不再是新鲜事儿了。

智能停车

智能停车的解决方式将会变得很简单。移动手机应用的出现，不仅可以指出可停车地区在哪里，还支持数字支付，甚至于可以提前预定停车位。如果在电影院可以预定座位，但现在还无法在就餐的饭店附近预定停车位，这看起来似乎很不协调。这也使得动态的基于需求的定价很快变得可行起来，这些好处也会助力货币化过程。

这些传感器平台在不必建造多个物理结构的情况下也可以运行多个数字化解决方案。管理停车位的相机也会让交通执行更有效率。同样的平台还可以再次使用不同的分析方法，为城市提供加强的安全保障。灯光的动态管理和向LED节能灯的转变也可以节约能源。

效率也会提高。在垃圾桶上装备传感器能更科学的规划城市垃圾运输车辆的运行路线，意味着可以使用更少的车辆达到相同的结果。有了数据覆盖，无人驾驶汽车的通行将会变得更为可行，利用率和相关效率都会提升。据说如果纽约城里有9000辆基于Uber系统的无人驾驶出租车，人们的平均等车时间将是38秒，平均费用是50美分一英里。一旦你开始创建智慧城市，结果将会非常惊人。

城市孤岛和智慧城市建设的障碍

对城市来说变智慧并不像看起来这么简单，障碍既有经济上的也有政治上的。我们先来看看政治上的：城市在机械和人工时代是采用孤岛模式运营的，该模式在过去是各个部门进行管理最有效的方式，但在创建智慧城市时期，孤岛模式就对信息的自由流动产生了挑战，权力和知识成为智慧城市能否顺利建设的决定因素。

如果要建设智慧城市，就需要打破信息孤岛，允许信息自由流动、使用和传播。万物互联情况下人、过程、数据和事物都链接到一起，要想变得真正有效率则需要这种妥协。John Scully是苹果公司和百事可乐公司前CEO，在和他的一次谈话中，他预言在万物互联时代中层经理将会失业。在过去，决策的过程是通过人工收集数据、分析以及由权力阶层和专属阶层进行延伸。现在则可以通过无限次输入相关信息数据进行指挥计算，得到更加理性的结果。难怪阻碍变革的因素会时时作怪！

全球很多地方都由传统路灯换成LED街灯，这一举措可能为城市节约最高80%的电费。

财政压力是建设智慧城市的另一个障碍。城市尽管有着总体上来说很大的信用等级，但仍像商业一样被现金流所限制。大手笔的基建投资需要实施，但这些投资的结果可能一两年内无法看到，这就意味着投资会牺牲现有的服务。不管市长有多么地高瞻远瞩，但是如果关掉一所学校或医院可以为民众带来巨大好处，但这种好处只有在几年后才能实现，而且如果竞选失败，那么民众可能永远都看不到这种好处。