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人類的行為活動是受所掌握的科技能力限制的。盡管人們可以在意識形態(tài)領域設計美麗的故事，但是在現(xiàn)實生活里，這些故事很難采用物質形態(tài)來呈現(xiàn)。

人類文明并不是連續(xù)的，而是以層次結構形式發(fā)展的，如同易經(jīng)結構所描述的自然數(shù)模型，盡管自然數(shù)是連續(xù)的，但是它們分布在不同的層。高層文明包含了低層文明的技術特征，但是也具有一些獨有的技術特征。

每個層次的產品形態(tài)是由其所應用的技術形態(tài)決定的，這表明每一次的技術革命都會把人類文明提高一個層次，這種改變是跳躍式的，并不是連續(xù)性變化的。這個特征說明，高層次文明里的產品是不可能采用低層次文明里的技術來實現(xiàn)的。

智慧城市是建立在云計算革命之上的新產品，在沒有出現(xiàn)適合云計算要求的革命性技術之前，采用傳統(tǒng)的IT技術是不可能實現(xiàn)“智慧城市”所要求的功能的。

一、處于兩難中的智慧城市戰(zhàn)略

人民網(wǎng)2013年10月24日的報道說，昨日，由中國社會科學院城市發(fā)展與環(huán)境研究所主辦的“智慧城市建設”高層論壇暨“中國社會科學院城市信息集成與動態(tài)模擬實驗室”發(fā)展座談會在北京舉行。國務院參事、第三世界科學院院士牛文元介紹，截至2011年底，中國有154個城市規(guī)劃投入1.5萬億資金建設智慧城市，但真正體現(xiàn)其內涵的，目前一個也沒有看到。

當今世界正處于云計算革命的混沌變化階段，這次革命將帶來人類社會的重大改變，如果不能抓住這次機遇，就會在未來較長的時間里面臨更大的挑戰(zhàn)。所以對于各國政府來說，如何盡快掌握云計算核心技術，如何盡快開發(fā)云計算應用產品，是決定未來國際話語權的關鍵。

1、智慧城市屬于更高層次文明中的產品

智慧城市的目的是通過信息技術，把現(xiàn)實事物以及各種行為（人、生物、自然）有效地管理起來，使人們在一個可預知的環(huán)境下生活，減少因為對未來的恐懼而降低生活質量。

這種把以計算機、互聯(lián)網(wǎng)為存在載體的虛擬世界和物理世界關聯(lián)起來的文明，其技術要求已經(jīng)大大超出了人類當前文明的能力，屬于更高層次的文明。

文明的層次性不僅體現(xiàn)在技術上的變革（比如蒸汽機帶來的力的改變），同時也體現(xiàn)在人的世界觀、價值觀、人生觀的變革。

2、建設智慧城市的真正意義在于搶占機會而不是獲得短期利益

人類歷史上所發(fā)生的每一次技術革命，目的都是提高人們的生存環(huán)境質量，解決人們不斷提高的需求。云計算革命的目的同樣是解決人們的應用需求。

云計算革命和之前的技術革命的最大不同點在于，云計算革命是由即將發(fā)生的技術革命帶來的社會變革，將人類帶入一個新的文明階段。這次即將發(fā)生的革命是人類提前預知的。這種預知的正確性來自現(xiàn)代科學的發(fā)展軌跡，是人類文明發(fā)展的自然規(guī)律。

由于人們已經(jīng)了解這次革命所帶來的文明改變程度，盡管目前還不了解具體的內容，但是已經(jīng)知道機會的重要性，如果在這次技術革命的潮流中沒有抓住機遇，就會在未來很長的時間內面臨更大的挑戰(zhàn)。

由政府推動的智慧城市戰(zhàn)略的最大價值在于提出了屬于更高文明的應用需求。在利益的驅動下，企業(yè)會想方設法參與智慧城市的建設，以便獲得更多的利益。這種刺激使得政府有可能抓住機遇，獲得未來競爭的話語權。

但是對于政府而言，由于技術創(chuàng)造的主體是企業(yè)，政府只是資金的投入者，因此企業(yè)的技術創(chuàng)造能力是智慧城市的最大風險來源地。事實上，由于目前國際知名IT企業(yè)并沒有在技術上獲得革命性的突破，所以僅使用目前的傳統(tǒng)技術，是絕對不可能建設出真正的智慧城市的。這如同使用目前的大炮技術，無論如何努力，也不可能完成打擊太空衛(wèi)星的應用需求的。

3、智慧城市戰(zhàn)略是有前瞻性的

盡管目前的智慧城市建設并沒有達到預期的效果，但是政府推動智慧城市建設的戰(zhàn)略是有重大意義的，是有前瞻性的。

云計算競爭實際上是搶占未來的競爭，這個未來其實并不遠，或許是5年以內，或許是10年以內。智慧城市戰(zhàn)略所獲得的并不是短期利益，而是長遠利益。對于政府來說，短期利益的損失只是符號化貨幣層面上的減少，這種損失可以通過發(fā)行符號化貨幣來彌補，但是獲得的是可能擁有未來全球競爭話語權的機會。

所以政府在推動智慧城市過程中，要搭建一個不帶歧視的市場環(huán)境，讓有科技創(chuàng)新能力的中小微企業(yè)也能參與進來。到目前為止，那些有經(jīng)濟實力的國內外大型企業(yè)并沒有掌握云計算核心技術，他們不可能真正幫助地方政府實現(xiàn)智慧城市，最多讓地方政府在花錢方面有“面子”。但是這種“面子”也有可能讓政府失去爭奪全球云計算競爭話語權的機會。

二、智慧城市的技術難點在哪里

IBM提出智慧地球，并采用智慧城市方式進行推動，這種模式是具有戰(zhàn)略遠見的。但是智慧城市的實現(xiàn)需要革命性的技術來支持。這些技術或許已經(jīng)超越了目前的科學理論范疇，需要一些全新的科學理論來指導。所以到目前為止，人們似乎并沒有看到真正的智慧城市出現(xiàn)。

1、不同的云計算定義帶來不同的“智慧城市”設計思路

云計算不是單純的技術概念，是一個社會學名詞，其內涵里包含了技術內容。對云計算做出明確、統(tǒng)一的定義是比較困難的。這也是技術專家困惑的地方，因為任何一個技術名詞都可以獲得一個明確的定義。所以不同的企業(yè)以及專家由于觀察角度不同，給出的定義也是不同的。

智慧城市屬于云計算產品，因此在不同的定義指導下，其產品的設計方案也是不同的。以IBM為代表的強調硬件、軟件技術功能的企業(yè)和專家學者，其智慧城市的設計方案注重硬件的數(shù)量以及解決單一的局部應用功能，比如醫(yī)療、教育、交通等孤立需求，并不考慮智慧城市里各種事物之間的復雜關聯(lián)關系。

中國電子學會云計算專家委員會委員趙文銀認為，云計算是以應用為目的，通過互聯(lián)網(wǎng)將大量必要的硬件和軟件按照一定的組織形式連接起來，并隨應用需求的變化動態(tài)調整組織形式所創(chuàng)建的一個內耗最小、功效最大的虛擬資源服務集合。

按照這個定義，智慧城市并不是解決人們抽象出來的簡單應用需求，而是模擬現(xiàn)實城市里存在的事物之間的復雜關系，幫助人們尋找整體生存質量的方法。硬件、軟件只是實現(xiàn)具體功能的部件，真正決定智慧城市形態(tài)及效果的是連接這些硬件、軟件的組織結構。

2、智慧城市是一個什么樣的城市

未來的智慧城市并不是目前這種人口集中的多功能城市，而是一個通過虛擬世界信息系統(tǒng)管理的、以物理交通工具為度量的、分散的多個功能社區(qū)所形成的區(qū)域圈。

國務院參事、第三世界科學院院士牛文元在“智慧城市建設”高層論壇暨“中國社會科學院城市信息集成與動態(tài)模擬實驗室”發(fā)展座談會上指出，“智慧城市是自我創(chuàng)新功能，時空壓縮功能，自動識別功能，智慧管理功能于一身的高度數(shù)字化、網(wǎng)絡化、精準化、智能化的信息集合體。智慧城市涉及到了一系列關鍵技術，如超大容量、超高速的計算中心、相關的計算技術等”、“智慧城市建設的戰(zhàn)略思考要實現(xiàn)兩大最基本的革命：一是生產方式、生活方式、流動方式和公共服務的巨大變革；二是政府決策，社會管理，公共服務和社會民生的革命性進展。”

如果把自然界當成一個云計算應用系統(tǒng)，那么每個區(qū)域就是一個分布式服務器，運行不同的應用功能，如動植物生態(tài)活動、大氣變化、水資源系統(tǒng)等。對于一個特定區(qū)域來說，其運行能力是有限的。大城市相當于把普通的服務器作為超級計算機來使用，不僅大量占用了其它區(qū)域的能量資源，使其它區(qū)域（比如農村）因為缺少能量而失去活力，同時由于服務器處理能力的先天缺陷，大城市始終處于病態(tài)運行狀態(tài)。如果這種運行狀態(tài)長時間存在，就會導致更大范圍內的生態(tài)系統(tǒng)運行狀態(tài)出現(xiàn)問題，進而導致人類生存出現(xiàn)危機。

智慧城市作為未來人類理想的生活模式，其形態(tài)必定和目前的城市模式有重大區(qū)別，也就是說智慧城市并不是在當前城市模式的基礎上的局部改進，而是一個全新的更加符合人類居住的模式。

按照自然資源的分布以及人類能力狀況，未來的智慧城市并不是以距離劃分，而是以到達時間劃分的。由于云計算革命帶來了新科學的出現(xiàn)，人類將進入一個全新的科技時代，或許一種廉價的動力能夠讓人們在1小時內到達1千公里或者3千公里外的目的地。人們以小城鎮(zhèn)為中心點，選擇環(huán)境優(yōu)美的區(qū)域小規(guī)模的聚集生活。由于大城市的消亡以及科技的進步，自然環(huán)境也將發(fā)生重大改變，人類真正掌握了和大自然和諧相處的方法。

3、智慧城市的技術難題是什么

文明的層次性特征也是一種自然規(guī)律，這種規(guī)則不是唯一的，但是對于人類所在的宇宙來說，目前的規(guī)則是被唯一制定的。比如計算機所使用的二進制，屬于原地循環(huán)的計算規(guī)則，逢二歸零進位，而《易經(jīng)》所包含的數(shù)學規(guī)則是二的冪進制，逢二上升一個層次，再從頭開始，屬于螺旋上升的循環(huán)計算規(guī)則。

所以從理論上講，人類文明的發(fā)展規(guī)律可以有多種方式，但是對于目前的宇宙來說，其規(guī)則是確定的，因此發(fā)展規(guī)則是唯一的。生物的基因規(guī)則也是同樣的情形，研究基因的科學家們發(fā)現(xiàn)可以通過改變基因位置來改變生物特征，并且認為是重大發(fā)現(xiàn)，以至于迫不及待地用來獲得個人利益，而不考慮因為無知而帶來的生態(tài)危機。如同軟件工程師修改軟件系統(tǒng)的一個參數(shù)，產生了局部效果，但是卻導致了其它更多功能出現(xiàn)問題，即軟件NP問題（完全多項式非確定性問題）。

智慧城市是虛擬世界和物理世界高度融合關聯(lián)的產物，是一個巨復雜的動態(tài)變化系統(tǒng)，因此實現(xiàn)智慧城市必須要解決兩大技術難題，軟件危機和數(shù)量增長危機。在技術上的具體表現(xiàn)為以下一些方面。

（1）軟件編程方法上需要有革命性的重大突破。當前的編程方法是建立在確定的需求模型之上的，而智慧城市里的功能需求是動態(tài)變化的，也就是說智慧城市的應用需求模型是非確定性的。

（2）需要革命性的技術方法來解決來解決系統(tǒng)的復雜度問題。智慧城市包含了大量相互嵌套的軟件系統(tǒng)，具有完全多項式非確定性特征，不同的用戶選擇不同的路徑，可以獲得不同的應用結果。

（3）如何解決無限增長的大數(shù)據(jù)處理難題。智慧城市的數(shù)據(jù)分布在不同層次的多維空間里，不僅數(shù)量龐大，而且數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)關系也非常復雜。如果沒有革命性的數(shù)據(jù)管理技術，是不可能快速處理所需要的數(shù)據(jù)的。

三、如何抓住云計算革命帶來的機遇

人類社會的每次技術革命都會帶來社會財富的重新分配。信息技術革命加快了這種財富重新分配的速度。在互聯(lián)網(wǎng)的舞臺上，財富英雄走馬燈似的換來換去，觀眾心潮澎湃，神采飛揚，快意江湖恩仇；演員寒暑交加，心力交瘁，感嘆人生艱難。

毫無疑問，云計算革命同樣會推動社會財富的重新分配，所謂“富不過三代”，其原因并不在財富的擁有者本身，而是社會變革的潮流。財富的擁有者如果不能適應社會變革的潮流，自然就會被淘汰。所以在云計算時代，現(xiàn)在這些意氣風發(fā)的富豪們是否依然能夠容光煥發(fā)，也是很期待的生活舞臺劇。

社會變革對于大多數(shù)人來說，帶來的是希望和機會。但是能否抓住機遇，就需要正確的方法，以及付出更多的努力。由于云計算革命解決了信息對稱問題，所以目前的投機取巧、坑蒙拐騙方法將很難獲得財富，只能通過自己的智慧和勞動創(chuàng)造財富。

1、政府如何推動云計算產業(yè)發(fā)展

政府是云計算產業(yè)發(fā)展的主導者和設計者，企業(yè)只是在政府制定的規(guī)則內的具體實施者。如果政府不提供云計算發(fā)展的政策及良好的市場環(huán)境，企業(yè)是不可能有成果的。所以對于政府部門來說，可以從以下幾個方面來推動云計算產業(yè)發(fā)展，提升地方經(jīng)濟活力。

（1）制定有利于云計算創(chuàng)新發(fā)展的政策，創(chuàng)建公平公正的市場環(huán)境。

（2）政府在提供資金支持的時候，要以科學精神為指導，客觀地評估項目效果和風險，要打破盲目迷信權威的習俗。云計算核心技術并不是在傳統(tǒng)技術上的簡單創(chuàng)新，而是在理論上、方法論上面的革命性突破。所以如果沒有具體的技術方法，那么即便項目團隊里有知名的專家學者、科學家、院士、名人，或者項目單位是國內外大型企業(yè)，也很難開發(fā)出真正的云計算產品。

（3）政府在推動云計算產業(yè)發(fā)展時要有整體規(guī)劃，這個規(guī)劃不是對具體的技術或者產品提出要求，而是根據(jù)該區(qū)域的資源狀況所設計的應用需求。比如農業(yè)資源優(yōu)勢地區(qū)，云產品主要圍繞農業(yè)發(fā)展的各個方面展開；有旅游資源優(yōu)勢，其云產品主要用來管理與旅游相關的信息及活動。

對于政府來說，對智慧城市建設的投資屬于長遠戰(zhàn)略，基本上是不會產生短期內的重大利益。目前的土地和房地產利益不屬于智慧城市帶來的真正利益，相反，真正的智慧城市將改變人們利用土地和房地產獲得高額利益的現(xiàn)狀。

2、企業(yè)如何開發(fā)有競爭力的云計算產品

盡管智慧地球是未來的發(fā)展方向，但是目前全球并不具備實現(xiàn)智慧地球系統(tǒng)的技術。歐美發(fā)達國家掌握的先進技術仍然屬于工業(yè)文明層次，這些技術目前是不能真正創(chuàng)建云計算文明層次所需要的產品體系的。

根據(jù)當前的技術現(xiàn)狀，智慧地球可以按照從簡單到復雜的順序分為四個階段來實施，企業(yè)可以根據(jù)自身的技術和產品特點選擇發(fā)展方向。

（1）創(chuàng)建大規(guī)模的信息管理系統(tǒng)。也就是說建立包含全球全部信息的大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，比如按照行政區(qū)劃和行業(yè)分類管理信息，目的是通過模擬現(xiàn)實世界的信息分布形式，在虛擬世界里創(chuàng)建出對應的信息管理形式。

這一階段所使用的大部分技術屬于當前的傳統(tǒng)技術，當前的IT企業(yè)都可以參與，比如數(shù)據(jù)中心、服務器、存儲技術、信息網(wǎng)站、SAAS服務等。云產品和傳統(tǒng)產品的區(qū)分標準在于信息的規(guī)模及應用的范圍。以網(wǎng)站為例，云網(wǎng)站是大規(guī)模網(wǎng)站的集群，數(shù)量在百萬級以上，而且覆蓋的區(qū)域和行業(yè)非常廣泛，數(shù)據(jù)之間具有關聯(lián)關系。傳統(tǒng)網(wǎng)站規(guī)模較小，網(wǎng)站數(shù)量在萬級以下，數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)程度較低。

（2）以信息為中心開發(fā)不同的應用功能，創(chuàng)建模擬現(xiàn)實世界的巨復雜軟件管理系統(tǒng)。由于現(xiàn)實世界的應用需求是動態(tài)變化的，因此其對應的軟件系統(tǒng)也是動態(tài)變化的。

這一階段是解決軟件系統(tǒng)的復雜度問題，比如人的信息在不同的環(huán)境有不同的應用需求，其對應的軟件功能系統(tǒng)也是不同的，如醫(yī)療系統(tǒng)、社保系統(tǒng)、旅游系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、商務系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、交通系統(tǒng)等，系統(tǒng)之間相互關聯(lián)。

（3）通過物聯(lián)網(wǎng)連接物理世界，為系統(tǒng)采集信息。

這一階段是為虛擬世界的信息生態(tài)系統(tǒng)搭建聯(lián)系物理世界的通道，其關聯(lián)產品是傳感器及采集信息的設備。

（4）融合虛擬世界和物理世界，使它們成為一個相互依存的整體，創(chuàng)建智慧地球。

智慧城市屬于智慧地球的局部組成部分，也是具體的落實點。所以智慧城市建設同樣也需要經(jīng)歷上述的四個階段。在沒有創(chuàng)建具有復雜關聯(lián)關系的城市信息管理系統(tǒng)之前，單純地把物理設備和解決局部信息應用的系統(tǒng)連接在一起，是不能達到智慧城市所期望的效果的。

所以對于企業(yè)來說，應該盡量把握智慧城市建設帶來的機會，尋找適合自身發(fā)展的方向，以便獲得未來云計算競爭的主動權。