城市大脑：加速构建智慧城市

2021-04-21 15:14:49

当前，伴随着5G、大数据、人工智能、区块链和新基建等一波又一波科技浪潮的到来，智慧城市的建设方兴未艾。然而，“智慧城市不智慧”的问题一直困扰着建设者们。而城市大脑，作为互联网大脑架构与智慧城市建设相结合的产物，是城市级的“类脑复杂智能巨系统”，将从根本上实现智慧城市，成为智慧城市建设和前沿科技领域的新热点。

目前，中国在城市大脑的基础理论研究和建设实践方面处于世界领先位置，而标准化无疑会成为进一步巩固领先优势的“利器”。日前，城市大脑全球标准研究组、中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心、国家创新与发展战略研究会数字治理研究中心、天府大数据研究院、沃民高科超级智能研究院联合发布了世界首份《城市大脑全球标准研究报告》（以下简称《报告》），将有效加快全球智慧城市建设的步伐，助力中国在该领域实现领先。

城市大脑兴起

城市大脑是互联网大脑在发育过程中与城市建设结合的产物。一方面，城市大脑会继承互联网大脑的特征；另一方面，城市大脑是互联网大脑的子集，通过互联网大脑，城市大脑之间能够进行信息互动。

互联网大脑的形成与21世纪科技生态的类脑化有关，为城市大脑的出现奠定了基础。经过50多年的发展，互联网逐步从扁平的网状结构演化为立体的类脑模型。在21世纪，数十亿人类群体智慧与数百亿机器智能将通过互联网大脑架构形成一种人机协同的类脑复杂智能巨系统。互联网的这一巨大变化将对21世纪科技生态产生重大影响。包括物联网、云计算、大数据、边缘计算、数字孪生、工业互联网、城市大脑和工业大脑在内的许多前沿科技的诞生，都与互联网大脑架构的发育有关。

早在2015年，中国科学院研究团队就发文提出“城市大脑是互联网大脑架构与智慧城市建设相结合的产物，是城市级的类脑复杂智能巨系统”这一结论。城市大脑的作用是提高城市的运行效率，解决城市运行中面临的复杂问题，更好地满足城市各成员的不同需求。在人类智慧和机器智能的共同参与下，在物联网、大数据、人工智能、边缘计算、5G、云机器人、数字孪生等前沿技术的支撑下，城市神经元网络和城市云反射弧将是城市大脑建设的重点。

特别值得注意的是，城市大脑的发展并不局限于一个城市或一个地区，而是有着更宏大的目标：当世界范围的城市大脑连接在一起，城市大脑最终将形成世界神经系统，为人类协同发展提供一个类脑的智能支撑平台。

中国勇立潮头

在城市大脑这个全新的领域，得益于产业界和学术界的敏锐洞察与探索，中国站在了潮流尖端。

2016年，杭州在全球第一个正式宣布启动城市大脑建设。截至2020年6月，全国已有数百个城市启动了城市大脑建设计划。阿里、华为、百度、腾讯、科大讯飞、中科大脑、360、滴滴和京东等数百家科技企业宣布进军城市大脑领域，相继提出了自己的“泛城市大脑”技术规划。

由于城市大脑尚处于建设初期，产业界和学术界有着不同的理解，因此国内先行城市携手科技企业根据不同的理解进行着不同的探索：有的从城市级人工智能中枢的角度着手，有的从城市交通与安防的角度启动，有的从城市生命体的角度展开，有的则从类脑结构角度研究。

“各自为营”式的探索，令城市大脑建设面临着一系列的挑战。第一，城市各领域的人、机器、AI系统缺乏统一的规范，无障碍地连接到城市大脑的系统中，存在着部门孤岛、行业孤岛、企业孤岛和地区孤岛的问题。第二，城市的各种需求不能在同一个平台上统一解决。第三，承建城市大脑的科技企业之间无法形成协同效应，一个城市的城市大脑建设工作往往会被巨头垄断，中小科技企业很少有机会主导或参与。“展望未来3到5年，当不同城市、不同国家需要实现城市大脑的互联互通时，当前城市大脑建设方式的问题将会凸显。”《报告》主笔人刘锋特别强调。

标准化为发展提速

标准化无疑是打破部门孤岛、行业孤岛、企业孤岛和地区孤岛的“利器”。城市大脑的发展如果没有统一的标准，那么无论是城市内部还是城市之间都很难形成一个协同工作的整体。例如，一个城市的垃圾运输车一旦驶入其他城市管辖区就很难被跟踪到。

城市大脑的标准化工作具有非常重要的意义。《报告》指出，近50年来，IT相关智能产业有三次重要的标准制定机遇，而城市大脑的标准化则是第三次机遇所在。第一次是TCP/IP协议的制定，规范了硬件设备之间的通信活动；第二次是W3C规则的制定，规范了互联网上信息展示与数据传输活动；第三次很有可能是从城市大脑到世界大脑的规则制定（WWNSR），将在应用层规范人、物和系统的交互与协同。

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