人類的行為活動(dòng)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(lǐng)域設(shè)計(jì)美麗的故事，但是在現(xiàn)實(shí)生活里，這些故事很難采用物質(zhì)形態(tài)來呈現(xiàn)。
人類文明并不是連續(xù)的，而是以層次結(jié)構(gòu)形式發(fā)展的，如同易經(jīng)結(jié)構(gòu)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(shù)特征，但是也具有一些獨(dú)有的技術(shù)特征。
每個(gè)層次的產(chǎn)品形態(tài)是由其所應(yīng)用的技術(shù)形態(tài)決定的，這表明每一次的技術(shù)革命都會把人類文明提高一個(gè)層次，這種改變是跳躍式的，并不是連續(xù)性變化的。這個(gè)特征說明，高層次文明里的產(chǎn)品是不可能采用低層次文明里的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。
智慧城市是建立在云計(jì)算革命之上的新產(chǎn)品，在沒有出現(xiàn)適合云計(jì)算要求的革命性技術(shù)之前，采用傳統(tǒng)的IT技術(shù)是不可能實(shí)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(bào)道說，昨日，由中國社會科學(xué)院城市發(fā)展與環(huán)境研究所主辦的“智慧城市建設(shè)”高層論壇暨“中國社會科學(xué)院城市信息集成與動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室”發(fā)展座談會在北京舉行。國務(wù)院參事、第三世界科學(xué)院院士牛文元介紹，截至2011年底，中國有154個(gè)城市規(guī)劃投入1.5萬億資金建設(shè)智慧城市，但真正體現(xiàn)其內(nèi)涵的，目前一個(gè)也沒有看到。
當(dāng)今世界正處于云計(jì)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(jī)遇，就會在未來較長的時(shí)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(jì)算核心技術(shù)，如何盡快開發(fā)云計(jì)算應(yīng)用產(chǎn)品，是決定未來國際話語權(quán)的關(guān)鍵。
1、智慧城市屬于更高層次文明中的產(chǎn)品
智慧城市的目的是通過信息技術(shù)，把現(xiàn)實(shí)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(gè)可預(yù)知的環(huán)境下生活，減少因?yàn)閷ξ磥淼目謶侄档蜕钯|(zhì)量。
這種把以計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)為存在載體的虛擬世界和物理世界關(guān)聯(lián)起來的文明，其技術(shù)要求已經(jīng)大大超出了人類當(dāng)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(shù)上的變革（比如蒸汽機(jī)帶來的力的改變），同時(shí)也體現(xiàn)在人的世界觀、價(jià)值觀、人生觀的變革。
2、建設(shè)智慧城市的真正意義在于搶占機(jī)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(shù)革命，目的都是提高人們的生存環(huán)境質(zhì)量，解決人們不斷提高的需求。云計(jì)算革命的目的同樣是解決人們的應(yīng)用需求。
云計(jì)算革命和之前的技術(shù)革命的最大不同點(diǎn)在于，云計(jì)算革命是由即將發(fā)生的技術(shù)革命帶來的社會變革，將人類帶入一個(gè)新的文明階段。這次即將發(fā)生的革命是人類提前預(yù)知的。這種預(yù)知的正確性來自現(xiàn)代科學(xué)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(nèi)容，但是已經(jīng)知道機(jī)會的重要性，如果在這次技術(shù)革命的潮流中沒有抓住機(jī)遇，就會在未來很長的時(shí)間內(nèi)面臨更大的挑戰(zhàn)。
由政府推動(dòng)的智慧城市戰(zhàn)略的最大價(jià)值在于提出了屬于更高文明的應(yīng)用需求。在利益的驅(qū)動(dòng)下，企業(yè)會想方設(shè)法參與智慧城市的建設(shè)，以便獲得更多的利益。這種刺激使得政府有可能抓住機(jī)遇，獲得未來競爭的話語權(quán)。
但是對于政府而言，由于技術(shù)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(shù)創(chuàng)造能力是智慧城市的最大風(fēng)險(xiǎn)來源地。事實(shí)上，由于目前國際知名IT企業(yè)并沒有在技術(shù)上獲得革命性的突破，所以僅使用目前的傳統(tǒng)技術(shù)，是絕對不可能建設(shè)出真正的智慧城市的。這如同使用目前的大炮技術(shù)，無論如何努力，也不可能完成打擊太空衛(wèi)星的應(yīng)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(shè)并沒有達(dá)到預(yù)期的效果，但是政府推動(dòng)智慧城市建設(shè)的戰(zhàn)略是有重大意義的，是有前瞻性的。
云計(jì)算競爭實(shí)際上是搶占未來的競爭，這個(gè)未來其實(shí)并不遠(yuǎn)，或許是5年以內(nèi)，或許是10年以內(nèi)。智慧城市戰(zhàn)略所獲得的并不是短期利益，而是長遠(yuǎn)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(bǔ)，但是獲得的是可能擁有未來全球競爭話語權(quán)的機(jī)會。
所以政府在推動(dòng)智慧城市過程中，要搭建一個(gè)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(jìn)來。到目前為止，那些有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的國內(nèi)外大型企業(yè)并沒有掌握云計(jì)算核心技術(shù)，他們不可能真正幫助地方政府實(shí)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(jì)算競爭話語權(quán)的機(jī)會。
二、智慧城市的技術(shù)難點(diǎn)在哪里
IBM提出智慧地球，并采用智慧城市方式進(jìn)行推動(dòng)，這種模式是具有戰(zhàn)略遠(yuǎn)見的。但是智慧城市的實(shí)現(xiàn)需要革命性的技術(shù)來支持。這些技術(shù)或許已經(jīng)超越了目前的科學(xué)理論范疇，需要一些全新的科學(xué)理論來指導(dǎo)。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(jì)算定義帶來不同的“智慧城市”設(shè)計(jì)思路
云計(jì)算不是單純的技術(shù)概念，是一個(gè)社會學(xué)名詞，其內(nèi)涵里包含了技術(shù)內(nèi)容。對云計(jì)算做出明確、統(tǒng)一的定義是比較困難的。這也是技術(shù)專家困惑的地方，因?yàn)槿魏我粋€(gè)技術(shù)名詞都可以獲得一個(gè)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(jì)算產(chǎn)品，因此在不同的定義指導(dǎo)下，其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案也是不同的。以IBM為代表的強(qiáng)調(diào)硬件、軟件技術(shù)功能的企業(yè)和專家學(xué)者，其智慧城市的設(shè)計(jì)方案注重硬件的數(shù)量以及解決單一的局部應(yīng)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(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系。
中國電子學(xué)會云計(jì)算專家委員會委員趙文銀認(rèn)為，云計(jì)算是以應(yīng)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(yīng)用需求的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整組織形式所創(chuàng)建的一個(gè)內(nèi)耗最小、功效最大的虛擬資源服務(wù)集合。
按照這個(gè)定義，智慧城市并不是解決人們抽象出來的簡單應(yīng)用需求，而是模擬現(xiàn)實(shí)城市里存在的事物之間的復(fù)雜關(guān)系，幫助人們尋找整體生存質(zhì)量的方法。硬件、軟件只是實(shí)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(jié)構(gòu)。
2、智慧城市是一個(gè)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(gè)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(gè)功能社區(qū)所形成的區(qū)域圈。
國務(wù)院參事、第三世界科學(xué)院院士牛文元在“智慧城市建設(shè)”高層論壇暨“中國社會科學(xué)院城市信息集成與動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室”發(fā)展座談會上指出，“智慧城市是自我創(chuàng)新功能，時(shí)空壓縮功能，自動(dòng)識別功能，智慧管理功能于一身的高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、精準(zhǔn)化、智能化的信息集合體。智慧城市涉及到了一系列關(guān)鍵技術(shù)，如超大容量、超高速的計(jì)算中心、相關(guān)的計(jì)算技術(shù)等”、“智慧城市建設(shè)的戰(zhàn)略思考要實(shí)現(xiàn)兩大最基本的革命：一是生產(chǎn)方式、生活方式、流動(dòng)方式和公共服務(wù)的巨大變革；二是政府決策，社會管理，公共服務(wù)和社會民生的革命性進(jìn)展。”
如果把自然界當(dāng)成一個(gè)云計(jì)算應(yīng)用系統(tǒng)，那么每個(gè)區(qū)域就是一個(gè)分布式服務(wù)器，運(yùn)行不同的應(yīng)用功能，如動(dòng)植物生態(tài)活動(dòng)、大氣變化、水資源系統(tǒng)等。對于一個(gè)特定區(qū)域來說，其運(yùn)行能力是有限的。大城市相當(dāng)于把普通的服務(wù)器作為超級計(jì)算機(jī)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(nóng)村）因?yàn)槿鄙倌芰慷セ盍Γ瑫r(shí)由于服務(wù)器處理能力的先天缺陷，大城市始終處于病態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。如果這種運(yùn)行狀態(tài)長時(shí)間存在，就會導(dǎo)致更大范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)問題，進(jìn)而導(dǎo)致人類生存出現(xiàn)危機(jī)。
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(dāng)前城市模式的基礎(chǔ)上的局部改進(jìn)，而是一個(gè)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(dá)時(shí)間劃分的。由于云計(jì)算革命帶來了新科學(xué)的出現(xiàn)，人類將進(jìn)入一個(gè)全新的科技時(shí)代，或許一種廉價(jià)的動(dòng)力能夠讓人們在1小時(shí)內(nèi)到達(dá)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(diǎn)，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(jìn)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(shù)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(jì)算機(jī)所使用的二進(jìn)制，屬于原地循環(huán)的計(jì)算規(guī)則，逢二歸零進(jìn)位，而《易經(jīng)》所包含的數(shù)學(xué)規(guī)則是二的冪進(jìn)制，逢二上升一個(gè)層次，再從頭開始，屬于螺旋上升的循環(huán)計(jì)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(xué)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(rèn)為是重大發(fā)現(xiàn)，以至于迫不及待地用來獲得個(gè)人利益，而不考慮因?yàn)闊o知而帶來的生態(tài)危機(jī)。如同軟件工程師修改軟件系統(tǒng)的一個(gè)參數(shù)，產(chǎn)生了局部效果，但是卻導(dǎo)致了其它更多功能出現(xiàn)問題，即軟件NP問題（完全多項(xiàng)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(guān)聯(lián)的產(chǎn)物，是一個(gè)巨復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化系統(tǒng)，因此實(shí)現(xiàn)智慧城市必須要解決兩大技術(shù)難題，軟件危機(jī)和數(shù)量增長危機(jī)。在技術(shù)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(dāng)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(dòng)態(tài)變化的，也就是說智慧城市的應(yīng)用需求模型是非確定性的。
（2）需要革命性的技術(shù)方法來解決來解決系統(tǒng)的復(fù)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(xiàng)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(yīng)用結(jié)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(guān)聯(lián)關(guān)系也非常復(fù)雜。如果沒有革命性的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，是不可能快速處理所需要的數(shù)據(jù)的。
三、如何抓住云計(jì)算革命帶來的機(jī)遇
人類社會的每次技術(shù)革命都會帶來社會財(cái)富的重新分配。信息技術(shù)革命加快了這種財(cái)富重新分配的速度。在互聯(lián)網(wǎng)的舞臺上，財(cái)富英雄走馬燈似的換來換去，觀眾心潮澎湃，神采飛揚(yáng)，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(jì)算革命同樣會推動(dòng)社會財(cái)富的重新分配，所謂“富不過三代”，其原因并不在財(cái)富的擁有者本身，而是社會變革的潮流。財(cái)富的擁有者如果不能適應(yīng)社會變革的潮流，自然就會被淘汰。所以在云計(jì)算時(shí)代，現(xiàn)在這些意氣風(fēng)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(jī)會。但是能否抓住機(jī)遇，就需要正確的方法，以及付出更多的努力。由于云計(jì)算革命解決了信息對稱問題，所以目前的投機(jī)取巧、坑蒙拐騙方法將很難獲得財(cái)富，只能通過自己的智慧和勞動(dòng)創(chuàng)造財(cái)富。
1、政府如何推動(dòng)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展
政府是云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)者和設(shè)計(jì)者，企業(yè)只是在政府制定的規(guī)則內(nèi)的具體實(shí)施者。如果政府不提供云計(jì)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(gè)方面來推動(dòng)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升地方經(jīng)濟(jì)活力。
（1）制定有利于云計(jì)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(shí)候，要以科學(xué)精神為指導(dǎo)，客觀地評估項(xiàng)目效果和風(fēng)險(xiǎn)，要打破盲目迷信權(quán)威的習(xí)俗。云計(jì)算核心技術(shù)并不是在傳統(tǒng)技術(shù)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(shù)方法，那么即便項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)里有知名的專家學(xué)者、科學(xué)家、院士、名人，或者項(xiàng)目單位是國內(nèi)外大型企業(yè)，也很難開發(fā)出真正的云計(jì)算產(chǎn)品。
（3）政府在推動(dòng)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)要有整體規(guī)劃，這個(gè)規(guī)劃不是對具體的技術(shù)或者產(chǎn)品提出要求，而是根據(jù)該區(qū)域的資源狀況所設(shè)計(jì)的應(yīng)用需求。比如農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢地區(qū)，云產(chǎn)品主要圍繞農(nóng)業(yè)發(fā)展的各個(gè)方面展開；有旅游資源優(yōu)勢，其云產(chǎn)品主要用來管理與旅游相關(guān)的信息及活動(dòng)。
對于政府來說，對智慧城市建設(shè)的投資屬于長遠(yuǎn)戰(zhàn)略，基本上是不會產(chǎn)生短期內(nèi)的重大利益。目前的土地和房地產(chǎn)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?nèi)藗兝猛恋睾头康禺a(chǎn)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(jì)算產(chǎn)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(shí)現(xiàn)智慧地球系統(tǒng)的技術(shù)。歐美發(fā)達(dá)國家掌握的先進(jìn)技術(shù)仍然屬于工業(yè)文明層次，這些技術(shù)目前是不能真正創(chuàng)建云計(jì)算文明層次所需要的產(chǎn)品體系的。
根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)現(xiàn)狀，智慧地球可以按照從簡單到復(fù)雜的順序分為四個(gè)階段來實(shí)施，企業(yè)可以根據(jù)自身的技術(shù)和產(chǎn)品特點(diǎn)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(shí)世界的信息分布形式，在虛擬世界里創(chuàng)建出對應(yīng)的信息管理形式。
這一階段所使用的大部分技術(shù)屬于當(dāng)前的傳統(tǒng)技術(shù)，當(dāng)前的IT企業(yè)都可以參與，比如數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、存儲技術(shù)、信息網(wǎng)站、SAAS服務(wù)等。云產(chǎn)品和傳統(tǒng)產(chǎn)品的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)在于信息的規(guī)模及應(yīng)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(guān)聯(lián)關(guān)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(guān)聯(lián)程度較低。
（2）以信息為中心開發(fā)不同的應(yīng)用功能，創(chuàng)建模擬現(xiàn)實(shí)世界的巨復(fù)雜軟件管理系統(tǒng)。由于現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用需求是動(dòng)態(tài)變化的，因此其對應(yīng)的軟件系統(tǒng)也是動(dòng)態(tài)變化的。
這一階段是解決軟件系統(tǒng)的復(fù)雜度問題，比如人的信息在不同的環(huán)境有不同的應(yīng)用需求，其對應(yīng)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(wù)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、交通系統(tǒng)等，系統(tǒng)之間相互關(guān)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(guān)聯(lián)產(chǎn)品是傳感器及采集信息的設(shè)備。
（4）融合虛擬世界和物理世界，使它們成為一個(gè)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(shí)點(diǎn)。所以智慧城市建設(shè)同樣也需要經(jīng)歷上述的四個(gè)階段。在沒有創(chuàng)建具有復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系的城市信息管理系統(tǒng)之前，單純地把物理設(shè)備和解決局部信息應(yīng)用的系統(tǒng)連接在一起，是不能達(dá)到智慧城市所期望的效果的。
所以對于企業(yè)來說，應(yīng)該盡量把握智慧城市建設(shè)帶來的機(jī)會，尋找適合自身發(fā)展的方向，以便獲得未來云計(jì)算競爭的主動(dòng)權(quán)。
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