物联网、人工智能、生物识别……我们离智慧城

2018-05-16 点击量：

2017年7月23日，消费者在一个名叫“缤果盒子”的无人便利店内选购商品

2018年2月，中国杭州迎来了阿里首家“五芳斋无人智慧餐厅”；2018年1月，美国西雅图也迎来了亚马逊首家无人超市“Amazon GO”。未来已经到来。

物联网、人工智能、生物识别……层出不穷的“黑科技”改变着餐厅、超市、社区，最终改变我们所处的一座座城市。

“建设智慧城市是一个国际性趋势，但中国目前仍没有一个标杆智慧城市。”中国工程院院士倪光南对《环球》杂志记者表示。在城市治理方面，目前的关键是长期存在的数据开放问题。国家已经开始推动试点来改变现状，但还需要在试点中摸索完善的推进机制，包括数据的采集、开放、隐私保护，公众开放平台的建设、惠民应用的开发、各部门之间的数据互通，以及如何对试点城市数据开放的绩效进行评估。

【国际趋势】

《环球》杂志：“大数据”是2018年达沃斯世界经济论坛的热词之一，智慧城市也受到热捧，目前各国智慧城市的建设情况如何？

倪光南：建设智慧城市是一个国际性趋势。目前来看，美国等发达国家在发展智慧城市方面走在前列。

比如，纽约在2012年就颁布了《纽约市开放数据法案》，成立了市长办公室数据分析团队，有不断完善的组织体系、法律法规保障数据开放。数据开放之后，纽约取得了不少城市治理进展。例如城市下水道的治理，此前很多餐馆在下水道倾倒食用油，造成大量下水道堵塞，但因为纽约有大量餐馆，环保部门挨个监察效率较低。

数据开放之后，纽约从企业诚信委员会获得所有餐饮企业处理废弃油脂支付的服务费数据，筛选出没有付费的餐饮企业进行排查，排查的准确率达到95%。此外，根据房屋的年龄、排放等数据进行分析，对火灾预测的准确率也从25%提升到70%，大幅降低了城市安全风险。

芝加哥市则率先开放了城市犯罪数据，引领大部分城市开放这一数据。现在美国有很多应用，可以按照地理位置、时间等要素实时展示犯罪信息，并且开发了“安全线路”等应用提醒公民绕开犯罪高发区，提高城市治安水平。

《环球》杂志：中国的智慧城市发展情况如何？

倪光南：在近几年智慧城市的建设中，国内很多城市都在通过物联网推动市政基础设施智能化。比如大部分城市都在进行水、电、燃气的智能化改造，实现这些市政服务的信息统一，或者在城市的排水管道、立交桥部署水位监测，对城市排水做监测。这些数据一定程度上可以构建出城市运行状态，提高城市管理、调度效率。

但是，由于缺少统筹规划、没有系统标准，大部分数据并不能开放共享，有时甚至同一个路口的摄像头与红绿灯都无法互通，无法根据实时交通流量自动调节红绿灯。

另外，各政府部门之间的数据壁垒、大量的数据孤岛，是目前智慧城市推动中比较大的障碍。新型智慧城市要推动城市大数据跨行业、跨政府部门、跨区域的开放、共享，才能实现物联网、云计算、大数据等新一代信息技术创新应用。

根据相关部门对现有智慧城市做的定量评价工作，按满分100分算，中国所有地级以上城市平均分只有58分，70%的城市都处在智慧城市建设的起步区和准备区。因此，中国目前仍没有一个标杆智慧城市。

【核心要素——物联网】

《环球》杂志：发展智慧城市的关键要素是什么？

倪光南：物联网被公认为智慧城市的核心要素。根据高德纳（Gartner）统计，2016年全球物联网设备数量64亿台，其中用于智慧城市中的物联网设备数量达到了16.41亿台，占比超过25%。通过物联网构建覆盖整个城市的信息采集网络，实现城市联网、数字化、提升感知能力，是全球智慧城市建设的基础方向。

但物联网的信息采集只是实现智慧城市的基础，还需要把这些城市数据开放出来。纽约、阿姆斯特丹、芝加哥、新加坡等国际城市都已经通过大数据进行城市治理创新，提升城市治理效率。

例如，阿姆斯特丹把物联网视为城市基础设施，建成了全球最早覆盖全城的LoRa网络，并且创立了开放的“物联网生活实验室”，允许公民、企业、研究人员去接入城市物联网、调用城市数据，开发测试各种应用。2016年，阿姆斯特丹因为这些城市创新被选为“欧洲创新之都”。在美国，2016年白宫成立了全球城市CIO委员会，有20多个美国城市在部署城市物联网，并且把数据开放作为智慧城市长期运营的关键。
《环球》杂志：物联网首先要完成信息采集和数据共享，这方面存在哪些现实困难？

倪光南：通常来讲，城市有20多个政府管理部门，这些部门都针对自己的管理体系建设了自己标准的信息系统，各个部门之间的信息系统并不互通，数据存储、流通标准也不相同，每个部门对于数据开放的意识、意愿、利益也有区别。形成了长期以来的“各自为政、条块分割、烟囱林立、信息孤岛”等问题。

这些问题涉及部门多、系统多、技术场景复杂，目前也没有数据开放、隐私保护等方面的法律、标准，而且缺少既懂政府业务、管理需求，又精通大数据的复合型人才，很难短期内解决。

2017年5月，国务院印发《政务信息系统整合共享实施方案》，提出了政务信息系统整合共享的“十件大事”，要求在2018年6月底前，实现各部门政务数据基于全国政务信息共享网站的共享服务。并且选了80个试点城市，要求在2017年12月底之前实现“跨地区、跨部门、跨层级的政务服务”。

2017年12月8日，习近平总书记提出，“以推行电子政务、建设智慧城市等为抓手，以数据集中和共享为途径，推动技术融合、业务融合、数据融合，打通信息壁垒，形成覆盖全国、统筹利用、统一接入的数据共享大平台，构建全国信息资源共享体系，实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同管理和服务。”

【信息安全隐忧】

《环球》杂志：物联网、云计算、大数据等技术给人们的生活带来便利的同时，也给信息安全带来巨大挑战，建设智慧城市的过程中应如何确保信息安全？

倪光南：保障信息安全，需要做好两个方面的工作：一是要加强关键信息基础设施安全保护；二是要强化国家关键数据资源保护能力。前者就是物联网、大数据所用的共性的关键技术设备，人们称之为关键基础设施，由于所有数据都需要通过基础设施的处理，当然需要很高的安全保障。这些设施包括数据中心、通信网络、终端设备，等等。

另一个很重要的基础设施是身份认证体系，或支撑身份认证的公钥基础设施（Public Key Infrastructure）。身份认证对于信息安全有重大意义。

众所周知，在城市管理中，中国现有的人口治理和户籍制度主要有二代身份证作为支撑。在虚拟世界中，我们的网络治理和网络安全制度同样需要有一个类似的“网络身份证”作为支撑。换言之，我们亟需构建一个网络身份管理体系（eID），它是当代网络空间基础设施中不可或缺的部分。大规模线上应用的网络身份识别密码体系必须遵循“对抗否认”和“保护身份信息”两大原则，已经得到了国际上的广泛认可。

这些年来，二代身份证作为实体空间实行人口管理和户籍制度的支撑是十分有效的，但其当初目标定位为“线下”防伪，只适合现场“人证合一”的身份识别，而不宜用于“线上”的、非面对面的网络远程身份认证。如前所述，一方面二代身份证的技术体系不适于网络应用；另一方面，如将公民的身份信息以及其他敏感信息传到网上，大大增加了隐私泄露的风险，而且由于身份证无法撤销，一旦被泄露将难以补救。
为此，应尽快地构建一个符合自主可控、安全可信要求的网络身份管理体系，从而一劳永逸地解决网络身份管理问题，为国家网络安全、信息安全提供保障。

至于强化国家关键数据资源保护能力，既有技术层面上的问题，也有政策法规制度方面的问题。因为大数据是新事物，法规制度建设等滞后于实践，所以在推进物联网、大数据应用时会遇到许多新问题。当然，有关方面要加强政策、监管、法律的统筹协调，加快法规制度建设。要制定数据资源确权、开放、流通、交易相关制度，完善数据产权保护制度，为大数据、物联网的应用开辟道路。

《环球》杂志：在这些方面，你有哪些建议？

倪光南：智慧城市是一个技术高度集成的产物。据我了解，为推进智慧城市的发展，国内有一些公司积极推进将物联网、大数据等新一代信息技术，应用于变配电、空调暖通、电梯、消防、安防、停车场、照明、IT设备等领域，实现了“线上远程实时监控、线下分区专人保障、大数据全面增值”三种服务，使“智慧城市”、“智慧楼宇”能落到实处。他们采取了创新的商业模式，为用户提供多种建设服务方案，可免费提供智能化改造，使用户能以零投入、零风险获得收益。

不过，需要指出的是，虽然中国拥有较为完整的产业链，但核心技术水平仍有待提高。比如我们在智能传感器领域的技术储备较为薄弱，产品高度依赖进口，产品和工艺与国际差距较大。目前工信部已经出台《智能传感器产业三年行动指南（2017-2019）》，希望能够推动传感器产业取得突破。

此外，物联网节点分布广、数量多、应用环境复杂，使得物联网的安全性十分脆弱。当前，全球因物联网出现的安全事件也越来越多。随着物联网应用在我们工业、能源、电力、交通等国家战略性基础行业，一旦发生安全问题，将造成难以估量的损失。我们需要重视物联网的安全问题，尽快提升物联网的安全保障能力。

在城市治理方面，目前的关键是长期存在的数据开放问题。国家已经开始推动试点来改变现状，但还需要在试点中摸索完善的推进机制，包括数据的采集、开放、隐私保护，公众开放平台的建设、惠民应用的开发、各部门之间的数据互通，以及如何对试点城市数据开放的绩效进行评估。

同时，在这一过程中，还需要建立数据采集、开放、运营维护的管理部门，真正建立数据开放的政府体系，才能推动城市治理能力不断提升，使智慧城市能够长期有效可持续发展。