智慧空間：重塑城市發展模式

文｜喬梁 孔志剛

城市是經濟社會發展最為活躍的區域，也是人口最密集、資源最集中、基礎設施最完善、經濟貢獻水平最高的地區，面臨著前所未有的發展機遇，同時也承受著來自人口、產業、環境等各個方面的巨大挑戰。現有的制度、機制和模式無法充分解決城市發展的各類矛盾，因此，我們提出“智慧空間”的概念，依靠先進的技術手段，全面融合城市各個主體的需求并通過各種服務渠道予以充分滿足，推動城市向更加具有創新性和生命力的方向發展。

理論：四大城市空間

過去20年間，我國經歷了世界歷史上規模最大、速度最快的城鎮化進程，北上廣深等特大、超大型城市的人口過度集聚、不斷膨脹，甚至超過了承載力的邊界。

根據城市規劃“三生空間”的理論，城市是由“生活空間、生產空間、生態空間”組成。

生活空間承載服務社會生活的功能，通過不斷完善公共服務配套，滿足居住、社保、教育、醫療、消費、休閑和娛樂等生活需求，提升宜居水平。

生產空間承載支撐經濟發展功能，生產空間是工業化和經濟發展的主要平臺，同樣也是城鎮化和人口集聚的主要區域，兼具生活功能。

生態空間負責調節自然生態的功能，一方面可以提高區域生態容量，有效緩解生產空間因為高開發強度而產生的環境壓力，增強環境承載能力；另一方面可以提高區域生態環境調節能力，改善生態環境質量，構建可持續發展的“生態銀行”，實現社會發展與生態環境保護的共贏。

舊金山灣區的發展充分體現了生產空間、生活空間和生態空間相互融合發展的關系，如圖2所示。

圖1 城市第四空間——“智慧空間”

圖2 城市三大空間的關系

這也是中國很多城市發展壯大的過程，行政意志決定了土地資源和產業優質資源的分配，吸引了人群的大量涌入，構成了龐大的消費市場，而這些市場又吸引了大量第三產業的進入，如此不斷循環，催生了特大城市的誕生，也帶來了城市發展的矛盾：有限的土地承載能力和快速增長的人口形成了生態空間和生活空間的矛盾；產業用地快速擴展吞噬了大量的生態用地，同時帶來水污染、空氣污染、土壤污染，形成了生態空間和生產空間之間的矛盾；人口老齡化加劇、人口紅利逐漸消失、勞動力成本攀升給產業發展帶來壓力，形成了生產空間和生活空間之間的矛盾。

圖3 智慧空間技術架構

三大空間互相之間的矛盾和內部的各種矛盾通過現有的政府的人力、財力和制度無法充分解決。只有依靠先進的技術手段打造城市“第四空間”——“智慧空間”，通過物聯網和移動互聯網采集三大空間的各種需求，利用大數據技術將這些需求進行匯集融合，通過數據挖掘和人工智能等技術進行分析與決策，通過各種服務渠道進行需求的滿足。才能實現需求的“感知、融合、分析、反饋“的閉環管理，實現三大空間協調運行，資金流、物流、能源流、人流、信息流順暢流動。

第四空間是一個由數據自我驅動的智慧空間，它通過自我驅動的機制來提升三大空間的運行效率，不僅僅滿足人民獲取資源和政府分配資源的效率，還根據人民的需求形成一個網絡化的、自我調節的機制。

和人類的神經系統由中樞和末梢神經系統構成一樣，智慧空間能實現整個城市從“服務需求感知-分析判斷-需求實現-需求提升”的循環過程。完備的智慧空間由城市的云數據中心、分布式的邊緣智能節點、無處不在的信息流覆蓋網絡、沉淀了千年前人智慧和機器算法模型的智慧大腦和多種普惠的服務應用構成。從感知、傳遞、交換、分析、決策、反饋、自調整這幾方面通過端網云庫一體化的機制協調融合成一個有機的整體，實現端到端的服務和信息資源的自我優化。

智慧空間以城市智慧大腦為核心智能和以分布式邊緣計算智能結合起來，通過無線網絡的靈活性拓展到各行各業和人民的生活之中，為城市提供全維度的立體智能。智慧空間的技術架構如圖3所示。

路徑：需求-供給鏈條

智慧空間的需求來源于城市生活中的三大主體：居民、企業、政府。

居民的需求包括看病難、上學難、就業難、出行難、辦事難等；企業的需求包括成本過高、融資難、創新難等；政府的需求包括管理難、協調難、預防難、籌資難等。需求產生之后，必須通過搭建相應的體系提供相應的服務或者產品來予以滿足，這就催生了六大體系：政務服務體系、惠民服務體系、興業服務體系、創新孵化體系、平安城市體系、高效運營體系。體系是城市活動各個環節、各個層面、各個領域的相互關系和內在聯系構成的一個有機整體。包含了制度、組織、資金、人力資源和技術等構成要素。在智慧城市的建設過程中，制度、組織、資金和人力資源是政府部門把控的重要資源，而技術則是科技企業輸出的重要資源。通過搭建運營平臺、大數據平臺和物聯網等基礎設施，為六大體系的構建提供重要的技術能力輸出，助力打造智慧空間。

九大平臺是針對六大體系的功能拆解，包括了生態治理平臺、平安治理平臺、城市運營平臺、營商服務平臺、市場調控平臺、產業創新平臺、政務服務平臺、社區服務平臺、公共服務平臺。而平臺的構建又是由許多工程組成的，包括了雪亮工程、金人工程、金林工程、金盾工程、金稅工程、天眼工程、智能交通工程、智慧教育工程、智慧醫療工程等等。我們可以用需求-供給鏈條將現有的智慧城市建設的平臺、中心、工程項目進行串聯，成為一條符合邏輯的技術輸出鏈條，我們以城市平安體系予以說明。

圖4 智慧空間需求分析

總而言之，通過“一個空間、三大主體、六大體系、九大平臺“，讓居民、企業、政府的需求得到感知和滿足。而且這一過程是不斷自我感知、自我驅動和自我適應的。這就大大解決了政府人力資源緊張的問題，同時還提升了城市的治理和管理效率。

藍圖：未來應用展望

“不擅馭者畏如虎，擅于馭者駕如龍”。針對城市發展中的各種尖銳問題，借助科技力量，通過搭建智慧空間，構建“一大空間、三大主體、六大體系、九大平臺”的供給結構，從根本上解決三大空間內部及相互之間的發展矛盾，促進城市向更加具有創新性和生命力的方向發展：

第一、智慧空間推動產業升級和產業鏈擴展

智慧空間為經濟轉型、產業升級、城市提升提供新引擎。智慧空間的建設以新一代信息技術為支撐，以知識社會創新為環境，通過物聯網、云計算、移動互聯等信息技術及社交網絡、集成應用，實現全面感知、泛在互聯、融合應用，拓展企業能力、提升企業競爭力，并推動產業的全面升級發展。此外，智慧空間通過將產業鏈上各類企業整合到區域平臺中，減少信息不對稱，增加商業互信，促進市場良性競爭，利于新技術、新產品的推廣和創新模式的涌現，優化資源配置，解決供需矛盾，提升產業效率。

第二、智慧空間營造創新環境

從以人為本的視角展開的智慧城市建設，構建以用戶為中心、面向用戶的創新制造環境，不僅有能力通過信息技術應用和知識社會建設，帶動用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新等豐富多樣的可持續創新，而且能營造有利于創新涌現的城市生態，將城市打造成開放的創新空間。

圖5 城市平安體系技術架構

圖6 城市平安體系應用

第三、智慧空間提升民生服務和治理能力

通過智慧應用對信息和實體資源的整合能力，智慧空間能在教育、醫療、社會治安、災害防治等重大民生類服務中發揮普遍作用，不僅能實現公共服務事項的全人群覆蓋、全天候受理和“一站式”辦理，還能充分利用信息化優化公共資源配置、創新社會管理和危機干預。智慧空間在城市治理和公共服務中的應用有利于推動基本公共服務在不同層級、不同區域和不同群體之間的覆蓋，有效提升公共服務水平及其均等普惠程度，輔助政府決策、危機管理，增強政府治理能力。

第四、智慧空間提升城市運營效率

在智慧空間系統中，信息技術與其它資源要素緊密結合、共同作用，實現最大程度的優化配置，促使城市更加智慧、高效的運行。特別體現在交通物流方面，智能交通系統通過各種傳感數據、運營信息及豐富的交互體驗，為市民出行提供實時、適當的交通信息；智慧物流系統整合物流資源，打通貨物流通數據，形成大型即時信息平臺，實現網上快捷訂購和快速物流送貨。

第五、智慧空間促進可持續發展

智慧空間提供了應對經濟發展動力不足、環境污染、交通擁堵、能源緊缺、公共資源不足等問題，實現可持續發展的解決方式。通過整合公共通訊平臺，以及無處不在的網絡接入，實現遠程教育、醫療和政府服務，實現生產生活能耗的智能化監控。

智慧空間通過技術讓冰冷的城市規則開始擁有人性，使資源迅速匹配到最需要的對象。讓救護車更快的到達醫院，讓家長和孩子更快的到達學校，讓企業更好的降低成本支出，讓城市更加環保和干凈，這在本質上是一種新的城市資源配置方式，也可以說是按需分配的技術模型。通過技術讓人們生活的更美好，讓有限的資源發揮更大的價值，顯然是智慧空間最重要的責任所在，我們也許無法創造出更多的資源和更寬敞的道路，但可以使它們被利用的更好更充分，這也是智慧空間最大的意義所在。