技术赋能智慧城市，一网支撑治理转型

信息技术包括信息的产生、获取、存储、传输、处理、控制、加工和利用等技术 ， 它涉及的领域非常多，从材料、器件、网络 ，到 系统、应用等等。

信息技术也是社会经济的一个重要组成部分，全球信息技术市场规模预计在3.7万亿美元左右，大概占全世界GDP的5%，中国可能也差不多这样的一个数或者更高一点。

支撑信息技术发展的实际上就是1958年发明的集成电路。从1958年发明集成电路到现在大概60多年，看摩尔定理，每18个月翻一番，集成电路现在的功能和1958年比大概是一万亿倍。

集成电路的发展，推动了计算技术的发展，计算技术的发展，推动了人工智能的发展。所以，集成电路、移动通信、网络、计算等等，这些大发展以后才有现在的智慧城市。

物联网其实也非常简单，最早的电话其实就是一个物联网，现在手机就是最大的物联网，它里面有声音传感器、振动传感器、陀螺、加速器等等，围绕手机，智能物联网是一个最大的市场。

下面就技术来举两个例子：

1、技术赋能案例：智能化破碎筛分成套装备

大家知道“矿山粉碎”基本上是最低档的产业，拼价格拼得非常厉害，打价格战，而且经常与矿主发生经济纠纷。

我们给一家做矿山粉碎机的企业，在粉碎机上安装了大量的传感器和通信设备，人不需要出现在现场了，多源大规模的传感器与物联网、工业互联网技术组成实时感知系统，了解破碎设备各关键部件运行状态和综合工作状态，为设备提供全方位的智能化实时监控及控制保护、智能化故障定位与故障诊断、异常报警处理。粉碎机粉碎了多少矿，哪个装备、哪个部件可能快到寿命了，在远程就可以知道。过去维修一条粉碎线要几个星期，准备大量的配件。现在预测到哪个齿轮、轴承快要坏的时候，就停半个小时、十几分钟，换了就行了，然后继续工作。另外，矿山出了多少矿，粉碎机粉碎了多少矿、装了多少车、车到哪里了，什么情况都一清二楚。

现在这家企业在临港建立了一个控制中心，可以控制十几条粉碎线。企业现在跟矿主谈，不卖粉碎机，粉碎机免费赠送，改为提供服务。由于物联网的技术，企业从过去傻大黑粗、最底层的制造业变成了高大上的信息服务业。这就是一个很简单的例子，表明信息技术怎么支撑产业转型。

2、大数据人工智能赋能防疫应急

人工智能、信息通讯技术和传感网的技术在中国应用很广泛，虽然有隐私泄露的风险，但确实非常有效。开展基于机器人的立体化防疫，打造精准、严密、智慧的点穴式管控，我们国家很快就把疫情控制住了。

图1 大数据人工智能赋能防疫应急

由于这些技术的发展，智慧城市的发展也是波浪曲线型的，从1.0信息化，到2.0城镇化，再到3.0数字政府。以新加坡政府为例，从1990年代技术作为支撑提供大量创新，到现在技术成为政府的一部分，未来将是技术驱动政府。但依我看，更多的还是政府驱动技术。

图2 新加坡经验

我们国家现在也很重视智慧城市建设，出台了很多标准。但标准也不是越多越好，不含专利的标准都是垃圾标准。只有需要互联互通，需要大家共通的东西，那个标准才是真正有用的标准。

上海也高度重视智慧城市建设工作，而且总结得非常好——政务服务“一网通办”、城市运行“一网统管”。前面一句话讲怎么服务老百姓，后面一句话讲怎么管理城市，两句话就讲清楚了，而且通俗易懂。

图 3   “一网通办”、“一网统管”的大概流程

首先，在临港地区出现的渣土车、独居老人、黑车等问题，通过摄像头、传感器，基本上已经可以做到全方位管理，从发现事件、处置事件、到结案一条龙服务，已经产生了很好的效果。

其次，无人机对城市管理也可以起到帮助作用。低空全部放开以后，可能对城市管理大有改进。现在我们在临港做了试点，建立了无人机机构，定期巡查。临港地区一旦有大的动态、人流，很早就容易监测到。

而且，根据传感器可以人工智能地判断发生了什么事件，适用于什么法律，然后给出处置方案，直接推送给综合治理人员。综合治理人员即使先前没有太多经验，基本上也可以处置，所以派单率提高到了99%。

图 4 临港实践

四、总结与展望

首先，对一些物联网关键核心技术的展望，未来可能是新器件、新架构和新方法的突破。 集成电路 产业 涉及600-900种材料，100-200种装备 。 受限于功耗瓶颈，Si基COMS器件性能随尺寸缩减难以进一步提高，CMOS器件已逼近其微缩的物理极限，集成度提升将放缓，所以 未来 靠缩小带宽 ， 尺度是有限的 。 EDA 在 我 国几乎是最弱的 ，三大EDA公司都是国外 的 。 人工智能的发展可能是一个转机，人工智能+EDA，就像Alph Go一样， 可以根 据 棋谱自己学 习 ，它就可以做EDA工艺。另外就是制造，多少设计公司共用一条线，代工厂、IDM、CIDM ，各种 模式层出不穷。现在存储和计算分离， 处理数据比较麻烦，以后 计算机架构会发生变化，出现存算一体计算机，新器件、新架构 的出现 可能 会 打破以往的结构。

另外，异质集成是一个趋势。 不是所有器件都需要7nm、5nm，除了计算部分对于线宽要求特别高，像存储、输入、输出要求都不是那么高。现在Intel、AMD开始用粗线条，特别要求细线条的就做一小块，这样二维拼接，异质集成，既降低了成本，提高了可靠性，性能也会不减弱。

最后提几点建议：

1、下大力气抓部门数据开放共享。

2、规范办事流程，建设透明政府。

3、通过智慧城市拉动智能产业。把政府对智慧城市的资金投入变成本地智能产业，让老百姓有更多的钱来享受智慧，从而形成良性循环。

4、“一网通办”重点放在企业办事便利。

5、让一线执法人员能够共享大屏功能。下一步重点是让一线人员也享受大屏幕的便利，所有的人都在智慧之中。

6、多方参与，提升市民体验度。智慧城市的建设最终要通过拉动产业来让市民增加收入，享受更好的智能服务，提高市民的自觉性。

（本文由刘小玲根据封松林在2020浦江创新论坛-新兴技术论坛I上的演讲整理，未经演讲者本人审阅。）

封松林，中科院上海高等研究院研究员，曾任中科院半导体所所长、上海微系统所所长、上海高研院院长，发起并领导的中科院无线传感网研究引发了我国物联网研究的热潮。

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