一、智慧城市的提出和存在的問題

2008年11月6日，美國IBM總裁兼首席執行官彭明盛在紐約市外交關系委員會發表演講《智慧地球：下一代的領導議程》。“智慧地球”的理念被明確的提出來，目標是讓社會更智慧地進步，讓人類更智慧地生存，讓地球更智慧地運轉。

在此基礎上，智慧城市的概念孕育而生，并在此后的8年里，成為中國城市建設的的目標并得到大力推進。2012年，智慧城市試點工作啟動，住建部已公布3批近300個智慧城市試點名單；500多個城市進行試點，在交通、醫療、政務等領域取得初步成果。

然而，智慧城市的概念并不清晰，盲目炒作、頂層設計缺乏、基礎不扎實等問題，相關專家表示智慧城市目前有三個問題值得重視（參考1）：

之一個是：智慧城市至今未有統一定義，什么是智慧城市？作為信息技術變革時代背景下產生的新概念，智慧城市至今尚未有統一的定義。

第二個是：智慧城市的真智慧與假智慧之爭，住建部原副部長仇保興指出，一些“智慧城市”不能解決任何一種城市病，有的是被IT企業“綁架”，成為企業推銷產品的渠道；有的是被 *** 部門“綁架”，部門間形成信息孤島互不往來；還有不少則是“忽悠”，還有些地方的“智能城市”從規劃上就是錯的。

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第三個是：對市民訴求回應有限，《國家智慧城市試點2014年度工作總結報告》指出，部分試點建設項目缺乏頂層設計和總體統籌，協同對接難度大，特別是部分垂直部門信息系統限于部門內部使用，缺少部門之間的數據共享與應用。與市民的需求往往有巨大的差異，企業和 *** 部門反應熱烈，但市民往往無感。

二、互聯網云腦架構的產生

從科學史可以看到這樣一個規律，每一次人類社會的重大技術變革都會導致新領域的科學革命，大航海時代使人類看到了生物的多樣性和孤立生態系統對生物的影響。無論是達爾文還是華萊士都是跟隨遠航的船隊才發現了生物的進化現象。

大工業革命使人類無論在力量的使用還是觀察能力都獲得的極大的提高。為此后100年開始的物理學大突破，奠定了技術基礎。這些突破包括牛頓的萬有引力，愛因斯坦的相對論，和眾多科學家創建的量子力學大廈，這些突破都與”力“和”觀測“有關。

互聯網革命對于人類的影響已經遠遠超過了大工業革命。與工業革命增強人類的力量和視野不同，互聯網極大的增強了人類的智慧，豐富了人類的知識。而智慧和知識恰恰與大腦的關系最為密切。互聯網的技術突破使得人類處在新科學革命的前夜。

從1969年互聯網誕生以來，人類從不同的方向在互聯網領域進行創新，并沒有統一的規劃將互聯網建造成什么結構，當時間的車輪到達2017年，隨著人工智能，物聯網，大數據，云計算，機器人，虛擬現實，工業互聯網等科學技術的蓬勃發展，當人類抬起頭來觀看自己的創造的巨系統，互聯網云腦的類腦架構已經越來越清晰。2008年開始科學院相關團隊發表論文提出互聯網的進化趨勢問題，并形成互聯網云腦架構圖（參考2）。

三、城市云腦，基于互聯網云腦的智慧城市新架構

3.1城市云腦的定義

應該說智慧城市是互聯網發展到一定程度，向城市建設蔓延和深入的結果。因此建設智慧城市就不能忽略互聯網的發展趨勢和進化規律。智慧城市作為互聯網云腦與智慧城市建設結合的產物，會繼承互聯網云腦的基本架構，因此基于互聯網云腦架構的智慧城市也可以被稱為城市云腦（City Cloud Brain）。

也就是說城市云腦會擁有自己的城市中樞神經系統（云計算），城市感覺神經系統（物聯網），城市運動神經系統（工業4.0），城市神經末梢發育（邊緣計算），城市智慧的產生與應用（大數據與人工智能）。除此之外還有兩個更為重要的智慧城市新架構需要關注，它們分別是智慧城市的神經 *** （大社交 *** ）和智慧城市的云反射弧。城市云腦的這些組成部分究竟如何運轉，下面將進行詳細闡述。

城市云腦的定義：

城市云腦就是基于互聯網云腦模型的智慧城市建設新架構。城市在城市中樞神經系統（云計算），城市感覺神經系統（物聯網），城市運動神經系統（工業4.0、工業互聯網），城市神經末梢（邊緣計算）的支撐下，實現城市神經 *** （城市大社交 *** ）和城市云反射弧的建設與運轉。推動一個城市各組成部分的有機結合，并通過城市大社交 *** 實現城市居民、企業， *** 以及物理設施的信息交互，通過城市云反射弧實現城市服務的快速智能反應，從而實現城市智慧的不斷進步。這樣的類腦智慧城市架構稱之為城市云腦（city cloud brain）。

3.2如何建設城市云腦

1.城市云腦的物聯網建設是建設一個城市的軀體感覺神經系統和運動神經系統，主要由遍布城市企業，建筑，金融，交通，能源等等領域的傳感器和智能駕駛，云機器人，無人機，3D打印，智能制造等系統組成。

2.城市云腦的云計算建筑是一個城市的中樞神經系統建設，它通過服務器， *** 操作系統，神經元 *** （大社交 *** ），大數據和基于大數據的人工智能算法對城市云腦的其他神經系統進行控制。應該指出由于城市云腦是互聯網云腦的子集，一個智慧城市建設不是孤立的，不同智慧城市云腦架構也往往交叉，譬如一個城市的云計算硬件設施很可能在另外一個城市，一個城市的大數據可能分布在不同城市存儲。

3.城市云腦的大數據建設本質上是城市云腦各神經系統在運轉過程中傳輸和積累的有價值信息。這些信息分別來自居民的生活，企業的運轉， *** 的管理過程中產生的信息，也來自城市的建筑大樓，交通車輛，甚至是分布在城市土壤，空氣，水域中的傳感器傳來的信息，這些數據是城市云腦真正產生智慧的基礎。

4.城市云腦的工業4.0和工業互聯網是一個城市的運動神經系統發育，這將是城市云腦未來非常龐大的組成部分，包括智能駕駛，云機器人，無人機，3D打印、智能制造等等，他們通過延展運動和機械操作，幫助城市居民和管理者完成城市的運行和建設。

5.城市云腦的邊緣計算建設是城市云腦神經末梢的發育和成長，將人工智能技術和包含了人工智能技術的芯片與分布在城市的傳感器，攝像頭，智能終端，智能汽車，智能制造設備，樓房建筑，工業機器人等等地方，目標是使城市云腦的的感覺神經系統，運動神經系統的末梢控制變得更為智能和健壯。

6.城市云腦的移動互聯網建設是城市云腦神經纖維種類的豐富，讓城市居民，企業， *** 機構更為便捷，更不受地域限制的鏈接到城市云腦中。這需要對城市中的通訊運營商不斷進行技術升級和基礎設施建設，城市云腦的神經纖維建設是保證智慧城市運轉的重要保證，是連接城市成為一個整體，確保城市云反射弧即使準確運轉的關鍵。

7.城市云腦的大社交 *** 建設是城市云腦的神經 *** 發育，應該說城市云腦的大社交 *** 是智慧城市建設最重要的兩個因素之一，一直以來，社交 *** 被認為就是互聯網上人與人的交互社區。但隨著物聯網，云計算，大數據等新現象的出現，社交 *** 的形態也必將發生改變。當物聯網，工業4.0，工業互聯網與社交 *** 融合時，每一棟大樓，每一輛汽車，每一個景區，每一個商場，每一個電器都會在SNS網站上開設賬號，自動的發布自己實時的信息，并與其他”人“，和“物”進行交互.社交 *** 的定義將不再僅僅是人與人的社交，而是人與人，人與物，物與物的范圍更大的社交 *** .我們可以稱為“大社交 *** ” （Big SNS)。

這個大社交 *** 與智慧城市緊密的結合是城市云腦能否建設成功的關鍵，無論是居民、企業、 *** 機構、路燈、車輛、工場，都要以城市神經元的方式加入到智慧城市的大社交 *** 中，這些城市神經元的互動，聚合，鏈接將使城市云腦真正變得更為智慧。

8、城市云腦的云反射弧的建設，是智慧城市建設最重要的第二個因素，它的產生反應出一個城市在提供各種智慧相關服務過程中的種類和反應速度，城市云反射弧的種類越多，反應速度越快，其智慧程度也會越高。例如包括安防云反射弧，金融云反射弧，交通云反射弧，能源云反射弧，教育云反射弧，醫療云反射弧、旅游云反射弧、零售云反射弧。

我們知道神經反射現象是人類神經系統最重要的神經活動之一，與人類神經系統相仿，城市云腦的云反射弧也包含感受器、傳入神經纖維、神經中樞、傳出神經纖維和效應器。是城市云腦與現實世界互動中提供服務，產生智慧的最重要途徑。

智慧城市中已經已經出現很多神經反射弧案例，例如無錫消防部門開始利用家庭火災遠程監控和救助系統，它的工作過程就是一個典型的基于互聯網云腦的城市神經反射弧。當發生火災或其它緊急事件時，探測器發出報警信號，火警信息將通過GPRS傳輸到全市119火災調度指揮中心，當119在接到報警后,之一時間趕赴現場開展救助。從目前的看城市云腦涉及的種類總共有9個。

9、城市云腦的人工智能建設是智慧城市提升智慧的催化劑和靈魂，人工智能不僅僅通過算法如深度學習，機器學習與大數據結合，也運用到城市云腦的神經末梢，神經 *** 和智能終端中。譬如ＡＩ傳感器，AI手機，AI智能生產設備，AI用戶助理等等等等，人工智能與智慧城市的結合，將使得互聯網云腦各個神經系統同時提升能力。

四、城市智商，城市云腦的發展水平評測 ***

4.1（智慧）城市智商的定義：CITY IQ

前面的研究提出智慧城市建設本質是互聯網云腦架構與城市建設的結合，我們知道大腦存在智商的評測，那么類腦的智慧城市架構也應該可以用城市智商來表示一個城市的智慧發展水平。

應該指出智慧城市的核心是城市神經 *** 和城市云反射弧。包括云計算、物聯網、工業4.0、大數據都是為它們提供支撐。 而且我們也要注意到，一個智慧城市建設不是孤立的，不同智慧城市云腦架構也往往交叉，譬如一個城市的云計算硬件設施很可能在另外一個城市，一個城市的大數據可能分布在不同城市存儲。

而且由于不同城市的地域規模，人口數量有很大不同，因此考察影響智慧城市智商指數，就不能簡單的以一個城市的云計算，大數據，物聯網的發展水平進行衡量。而是應該重點觀察與城市規模，人口數量無關的城市神經 *** 覆蓋程度和城市云反射弧的建設情況。  

基于以上研究，本文提出的城市智商的定義為：城市智商(CITY IQ)是基于智慧城市的互聯網云腦模型，在城市中樞神經系統（云計算），城市感覺神經系統（物聯網），城市運動神經系統（工業4.0、工業互聯網），城市神經末梢（邊緣計算）的支撐下，對目標城市的的城市神經 *** （城市大社交 *** ）、城市云反射弧兩個核心要素進行綜合評測，以測量該城市在測試時間點的智力發展水平，測試結果就是該實時間點該城市的城市智商(CITY IQ)。

4.2城市神經 *** （城市大社交 *** ）的評價 ***

對于城市神經 *** （城市大社交 *** ），在測試量表共建立了4個二級指標，本別是

1.城市神經 *** 穩定性（魯棒性），代表城市神經 *** 的硬件基礎設施和軟件系統的穩定性，可以通過系統的年度故障率來進行測量。

2.城市神經 *** 統一程度，目前智慧城市的系統種類過于繁多，相互也不能聯通，降低了城市神經 *** 架構統一性，因此通過測量一個城市的智慧城市系統的數量和大社交 *** 的建立情況，來評判城市神經 *** 統一程度。

3.城市神經 *** 的覆蓋程度，這個指標主要評測一個城市的人口 ，商業機構， *** 機構，城市設備有多大比例鏈接到一個統一的大社交 *** 中，并可以進行相互信息交互。

4.城市神經 *** 的活躍程度，這個指標主要評測鏈接到城市大社交 *** 中的人口 ，商業機構， *** 機構，城市設備的信息發送和交互活躍程度。

4.3城市云反射弧的評價 ***

對于城市云反射弧的建設，反應出一個城市在提供各種智慧相關服務過程中的種類和反應速度，城市云反射弧的種類越多，反應速度越快，其智慧程度也會越高。對于城市云反射弧，在測試量表共建立了N個二級指標，和兩個三級指標（分別是健壯性（魯棒性），反應速度）。

對于二級指標的內容，因為智慧城市建設涉及的云反射弧種類很多，例如包括安防云反射弧，金融云反射弧，交通云反射弧，能源云反射弧，教育云反射弧，醫療云反射弧、旅游云反射弧、零售云反射弧。

這些云反射弧的種類也會隨著智慧城市的發展產生變化，為了有助于規范和測量，可以為智慧城市設立城市標準云反射弧種類庫，每年對城市標準云反射弧種類庫進行增加和刪除。

基于上述討論，可以形成如下2017年之一版的城市智商測試量表：

4.4 2017年之一版城市智商(CITY IQ)測試量表

根據本文提出城市云腦智商的測量 *** ，未來我們可以重點從城市神經 *** （城市大社交 *** ）和城市云反射弧的建設角度對一個城市的智商水平進行測量，并形成年度的（智慧）城市智商排名與研究報告。

五、總結

城市云腦是互聯網進一步發展形成類腦架構并與智慧城市相結合的產物，它的研究有賴于互聯網、人工智能、計算機、神經學、城市規劃等等領專家的參與和推動，城市云腦如何與具體城市做深入結合，各城市神經系統如何進一步技術落地和產業實現，城市云腦的云反射弧標準庫如何建立，等等問題需要在未來進一步的研究。
（本文互聯網進化論作者，計算機博士劉鋒原創，轉載請標明作者和出處，Email:zkyliufeng@126.com）