隨著物聯網、云計算與云存儲以及大數據技術的飛速發展，在信息化、全球化與城市化三大重塑現代社會力量的推動下，“智慧城市”作為新一代知識社會創新環境下的高級城市管理形態應運而生，以期解決快速城市化進程中帶來的社會管理失穩、城市運行失序、經濟發展失調、環境建設失衡等問題。
智慧城市的理念提出后，隨即得到廣泛的贊成與認可，是目前最熱門最前沿的研究課題之一，已經上升到國家的經濟、科技戰略層面，各地政府紛紛采取一系列措施來推進智慧城市的建設。智慧城市具體的建設內容涉及到智能樓宇、智能家居、智能交通、智能醫療、智能環保、城市生命線管理、食品藥品管理、票證管理、家庭護理、個人健康與數字生活、政務公開、數字工商、數字景區、數字校園等諸多方面，智慧城市一些初步功能已經在日常生活中得到體現，如市民卡、公交卡、校園一卡通、手機掛號、短信群發、手機銀行、電子政務等。截至2015年底，中國提出要建設智慧城市的數量已達254座，規劃投入的建設資金超過3.5萬億元人民幣。智慧城市的市場前景巨大，社會影響深遠。
國內智慧城市建設如火如荼
目前，我國智慧城市發展步伐很快，工信部、國資委、住建部等部門的支持力度很大。據計，“十二五”期間，中國有600~800個城市著手打造“智慧城市”，其中包括北京、上海、廣東、武漢、寧波等幾乎所有的一線城市以及一半左右的二線城市，智慧城市從概念導入進入實質推進期，市場總規模將達到4萬億元。2013年，住建部公布了193個智慧城市試點名單，將智慧城市建設推向了又一個新高潮。
為指導我國智慧城市的健康有序發展，國家發展改革委會同其他相關部門研究起草了《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》，從國家的高度對我國智慧城市發展的總體方向進行規劃，并對建設過程中基礎性、共性要求制定了通用行為準則。
我國各個城市結合自身特點，圍繞各自城市發展的戰略需要提出了相應的發展戰略，所采取的發展思路大致有：以深圳為代表的部分城市將智慧城市建設作為增強城市創新能力的重要推動力，希望借此把握住新一輪信息技術革命中的核心技術；以武漢為代表的部分城市充分利用自身的技術基礎，將自身定位為智慧城市建設的技術和產品供應地；以昆山為代表的部分城市將自身的產業優勢與智慧城市建設緊密結合起來，進一步提升自身的產業地位；以成都為代表的部分城市借助智慧城市建設，提供自身的文化影響力，加快城市的人文環境發展等。
總體來說，國內各個城市都充分利用自身優勢從不同方面著手自身的智慧城市布局。
智慧城市建設中的瓶頸與困境
智慧城市建設是一個復雜的系統工程。在建設初期，必須發揮政府的先導作用，以便統一規劃、循序推進，同時引導資金、技術和人才等要素的有效配置。但是，受制于政府缺乏市場競爭機制及成本預算約束而導致的低效率，加之社會各界對智慧城市的戰略意圖和內涵特征的理解偏差，智慧城市在實踐過程中容易出現“重項目，輕規劃”、“重建設，輕應用”、“重模仿，輕研發”、“信息孤島”整合難度大、單純依賴技術手段治理城市等問題和偏向，必須引起高度重視。
1.“重項目、輕規劃”城市之間盲目攀比中“一哄而起”
截止到目前，國家層面關于智慧城市建設的專門性規劃尚未出臺，現有規劃主要對物聯網、云計算等相關智慧技術的發展和應用方向做出了原則性和綱領性指導。截至2015年6月底，我國三大電信運營商已與420多個城市合作建設智慧城市，2016年底全國開建智慧城市的城市數有望突破700個。
智慧城市建設存在“一哄而起”的過熱現象。很多城市缺乏科學的統籌規劃就競相上馬、立項施工。多地政府在建設中決策隨意，智慧城市發展缺乏長遠的制度保障，可能陷入“人走政息”的怪圈。
2.沿襲傳統建設思路“千城一面”格局顯現
我國以往的城市基礎設施建設都由政府主導，相關職能部門以建筑工程設計替代藝術設計，造成當前城市建設“千城一面”的現象。智慧城市的建設是空前的創造，全球都缺乏可供參照的成熟模式。
因此，作為主導者的政府容易沿襲以往的城市建設經驗和思路，進而演變成路徑依賴性，制約了城市的創新發展，導致各智慧城市的建設大同小異、功能重復，城市之間無法形成有效的互補關系。再者，城市同質化還將導致區域文化、民族文化的沉淪，限制城市特色文化“軟實力”的提升。
3.“重建設、輕應用”智慧城市建設缺乏市場導向
一些地方政府視智慧城市為“政績工程”、“形象工程”，注重投巨資購買容易量化的信息基礎設備，以產品技術的領先性彰顯建設成效，但卻忽視市場需求，忽視了方便市民的應用開發和普及推廣，導致系統功能與市場實際所需相去甚遠，市民對相關的操作使用也一無所知，改善民生成為一句空談。
配套設施和制度的缺位不僅使得本有市場前景的智慧項目“名存實亡”，而且導致設備不能物盡其用，造成資源浪費。另外，物聯網產品、傳感器標簽等智慧產品成本過高，限制了智慧應用的進一步推廣。
研究表明，中國制作一個標簽的成本大約是1.5元，高額成本決定了這項技術目前只能應用在附加值相對較高的商品上，在低價值商品上則無法推廣。在新一代信息技術日新月異的情況下，越先進的設備更新速度越快、使用周期越短，忽視市場需求將導致智慧城市最終陷入低水平重復建設的惡性循環。
4.“重模仿、輕研發”企業技術自主研發能力不足
智慧城市建設離不開物聯網、云計算等新一代信息技術的強力支撐。然而，在新一代信息技術領域，我國自主研發能力弱，對外技術依存度高，多項關鍵核心技術依然掌握在跨國公司手中。
據不完全統計，我國電子信息領域的對外技術依存度超過80%。目前我國進入物聯網領域的企業基本上都是中小型企業，企業資金實力相對薄弱，用于技術研發的資金很受限制，影響企業新技術、新產品開發及產業化。
智慧技術研發期間資金投入大、周期長、風險高，模仿抄襲和“拿來主義”成為一些企業的技術發展路。模仿抄襲面臨著國際性知識產權保護日益嚴峻的挑戰，也不利于國內自主創新氛圍的培育，“拿來主義”的技術和產品容易留下安全漏洞，使我國信息安全面臨極大風險。
5.“信息孤島”現象普遍存在資源整合難度大
智慧城市建設的核心是整合資源。“智慧城市”理念的重要推動者IBM公司認為，智慧城市是有意識地、主動地駕馭城市化這一趨勢，運用先進的信息和通信技術，將人、商業、運輸、通信、水和能源等城市運行的各個核心系統整合起來，從而使整個城市作為一個宏大的“系統之系統”。
然而，“信息孤島”依然是當前智慧城市建設過程中資源整合的最大障礙。所謂“信息孤島”是指相互之間在功能上不關聯互助、信息不共享互換以及信息與業務流程和應用相互脫節的計算機應用系統。應當看到，在整個信息技術產業飛速發展過程中，企業的IT應用也伴隨著技術的發展而前進。但與企業的其它變革明顯不同的是，IT應用的變化速度更快，也就是說，企業進行的每一次局部的IT應用都可能與以前的應用不配套，也可能與以后的“更高級”的應用不兼容。
在技術層面，智慧城市建設覆蓋諸多領域，目前缺乏統一的行業標準、建設標準和評估標準等來約束和指導，不同系統之間接口復雜，不易實現系統互聯互通和信息的共享協同，有形成“智能孤島”的可能。在建設層面，城市各部門在長期的信息化應用中雖積累了海量的數據和信息，但因各系統獨立建設、條塊分割，缺乏科學有效的信息共享機制，導致形成大量信息化孤島，不利于智慧城市基礎數據庫的建設。在管理層面，城市部門橫向協同困難，行政分割、管理分治的現象普遍存在，很多信息化往往是技術上容易解決，但管理機制體制上難以實現。
理想智慧城市的體系架構
智慧城市的理念是通過普遍的感知將城市生活中的各種設施中形成龐大物聯網，進而通過云計算的方式對各種信息進行數據融合和挖掘，然后向城市居民智能化優質服務，使得城市管理和服務帶更富有預見性、創造性、協作性，高效和科學。為此，智慧城市需要打造物聯網絡、信息交換網絡以及公共服務平臺，從技術角度來說，總體體系架構具體包括感知層、網絡層、平臺層及智慧應用層四個部分，同時包含信息安全保障、標準管理和運營與運行管理三大體系。
感知層與物聯網密切相關，是智慧城市的神經元，沒有物聯網技術的發展就不可能構建智慧城市。感知層實現了信息系統與物體之間的信息交換和自動控制，具有智能化識別、感知、定位、跟蹤、監控和管理能力，主要由各種傳感器構成，包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器等。此外，感知層還地理信息系統、全球定位系統、遙感系統等位智慧城市提供空間數據和空間信息表達工具。
網絡層主要由互聯網、移動網、廣播電視網以及自主的無線接入網(如WIFI)組成，是智慧城市的神經系統，負責傳遞由感知層獲取的相關信息、各個平臺之間業務的交換以及應用需求信息的傳輸。要建立智慧城市，就需要實現各個信息系統之間的泛在互聯和高效的業務協同，避免信息孤島的存在。
平臺層是指在云計算平臺的基礎上，平臺層對感知層獲取數據進行統一的存儲和管理，利用數據挖掘技術，發現數據中潛在的規律和隱含的特征，提取用戶感興趣的模式和特征，從而提高智慧城市的智能化水平。此外，針對用戶的通用性需求，提供標準化服務接口，有效支撐智慧城市各個專業應用。
應用層是智慧城市信息公共平臺的價值體現，根據各個行業自身特點，結合行業需求，形成專業化的服務平臺或終端，直接為行業用戶提供專業性服務，實現信息應用的精細化、實用化和智能化。未來智慧城市的應用將集中體現在智慧政務、智慧民生和智慧產業三大領域。
標準規范體系為信息采集、傳輸、存儲等提供標準模式，是智慧城市實現信息共享和高效協同的基礎。目前，國際三大標準化組織ISO、IEC、ITU-T已經著手智慧城市相關標準工作制定。國內已經形成《中國智慧城市標準化白皮書》、《智慧城市實踐指南》等一批標準化研究成果，所含內容包括智慧城市標準體系技術參考模型、重點標準分析等，為智慧城市的總體規劃提供了重要依據。
隨著美國中情局前雇員斯諾登將美國的“棱鏡”竊聽計劃公之于眾，不得不讓人們重視城市信息化中的安全問題。由于網絡設備、服務器和存儲設備等產品是目前信息泄露的重災區，因此在城市信息化建設首先要建立采用具有自主可控國產設備的鼓勵機制。此外，要加強對信息技術以外的措施與應對策略的建立，構建基礎設施保護早期預警與響應機制，完善信息安全法制體系與誠信系統，提升全民安全意識。
運營與運行管理體系的構建是智慧城市建設的重要保障，其核心內容是對政府、內容提供商與運營商之間權責和利益的劃分。如果運行管理模式發生變化或出現新的需求時，將導致信息應用系統的改造與重建，需要對智慧城市的管理制度、運營模式、開發模式和招商模式提前進行謀劃和部署，充分發揮政府的管理和指導作用和企業的創新應用能力，實現政府與企業的雙贏局面。
基于全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用，智慧城市將構建有利于創新涌現的制度環境，實現以用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特征的知識社會環境下的可持續創新，成為一個充滿生機與活力的有機生命體，塑造城市的公共價值并為生活其間的每一位市民創造獨特的價值，推動城市與區域可持續發展。
總之，智慧城市以新一代信息通信技術為支撐，通過可持續創新強化全民的參與、個體的力量，彰顯以人為本，實現城市讓生活更美好的愿景，是未來更理想的城市形態。
