1、智慧城市AIoT應用研究背景

中國智慧城市概念可從城市發(fā)展層面、社會層面、技術(shù)層面進行解讀。本報告聚焦技術(shù)層面中AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）的具體應用案例，主要落地智慧城市四大典型場景（城市職能視角）：民生服務、城市治理、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、生態(tài)宜居。
智慧城市ICT信息技術(shù)架構(gòu)與AIoT產(chǎn)業(yè)架構(gòu)高度適配，成為AIoT應用最佳實驗場，智慧城市AIoT應用最終落地形式體現(xiàn)為整體解決方案

1.1智慧城市內(nèi)涵

城市發(fā)展層面：智慧城市是綜合城市運行管理、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、公共服務、行政效能為一體的城市全面發(fā)展戰(zhàn)略，是現(xiàn)代城市發(fā)展的高端形態(tài)

社會層面：智慧城市是一個由新技術(shù)支持的涵蓋市民、企業(yè)和政府的新城市生態(tài)系統(tǒng)，是對城市地理、資源、生態(tài)、環(huán)境、人口、經(jīng)濟等復雜系統(tǒng)的數(shù)字網(wǎng)絡化管理，具備服務與決策功能的信息體系

技術(shù)層面：智慧城市是運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、地理空間信息等新一代信息技術(shù)，促進城市規(guī)劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式（國家發(fā)改委從數(shù)字化與技術(shù)的角度對智慧城市進行明確定義）

1.2智慧城市AIoT技術(shù)框架：

應用層：智慧城市AIoT最頂層，基于平臺層數(shù)據(jù)處理結(jié)果解決具體垂直場景需求，落地形式以整體解決方案為主----民生服務、城市治理、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、生態(tài)宜居

平臺層：在整體架構(gòu)中承上啟下，匯總、處理、分析來自感知層的數(shù)據(jù)，按照功能分為四大類平臺：連接管理平臺（CMP）、設備管理平臺（DMP）、應用使能平臺（AEP）和業(yè)務分析平臺（BAP）

傳輸層：智慧城市AIoT網(wǎng)絡通道，通過局域網(wǎng)、低功耗廣域網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)等無線通信傳輸感知層收集的數(shù)據(jù)

感知層：智慧城市AIoT最底層，通過芯片、模組、傳感器等基礎(chǔ)部件從物理世界中采集數(shù)據(jù)

1.3智慧城市AIoT應用范圍界定

本報告主要從供求關(guān)系視角對智慧城市AIoT應用展開研究，主要覆蓋需求側(cè)智慧城市的智慧需求和場景需求，供給側(cè)AIoT產(chǎn)品技術(shù)能力和服務商能力

1.4智慧城市的智慧需求

智慧的核心內(nèi)涵——有意識地利用科技和數(shù)據(jù)優(yōu)化決策，提高智慧城市服務質(zhì)量，具體可以從三大層面闡釋：

技術(shù)基礎(chǔ)：感知層包括大量連入高速通訊網(wǎng)絡的智能手機和傳感器、平臺層包括多個開放式數(shù)據(jù)平臺，感知層能夠持續(xù)收集數(shù)據(jù)，平臺層數(shù)據(jù)處理結(jié)果能直接推動給需求者
應用落地：數(shù)據(jù)處理結(jié)果能轉(zhuǎn)化為警示、洞見、行動，解決需求痛點
接納度：城市建設者和服務對象接納度和使用頻次不斷提高

1.5智慧城市的場景需求：

民生服務：重點關(guān)注“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要草案中七類民生福祉指標，覆蓋就業(yè)、教育、醫(yī)療、養(yǎng)老四大領(lǐng)域
城市治理：重點關(guān)注資源短缺、交通擁堵、環(huán)境污染、城市貧困、基礎(chǔ)設施建設粗放等“城市病”的治理
產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟：重點關(guān)注數(shù)字化產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化
生態(tài)宜居：結(jié)合“2030年碳達峰”“2060碳中和”目標，重點關(guān)注城市作為“碳中和”最大應用場景的實施路徑

1.6AIoT產(chǎn)品技術(shù)能力
IoT兼容能力：感知層、平臺層等技術(shù)架構(gòu)層之間，各公司物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)之間均能夠高度兼容
協(xié)同AI能力：感知層中嵌入式AI設備占比30%以上，平臺層中AI分析能力占比50%以上，能夠在最相關(guān)的環(huán)節(jié)部署AI
深度融合能力：能夠?qū)?shù)據(jù)進行流化、過濾、評分，存儲相關(guān)內(nèi)容、分析并使用結(jié)果持續(xù)改進系統(tǒng)

1.7AIoT服務商能力

場景拓展能力：能夠聚焦智慧城市典型應用場景打造垂直解決方案或能夠貫通智慧城市服務主體的智慧體驗旅程
方案交付能力：能夠滿足智慧城市建設者的采購規(guī)模、交付周期、項目驗收標準、售后服務等要求
生態(tài)構(gòu)建能力：能夠在最終整體解決方案中掌握主動權(quán)，凝聚生態(tài)鏈合作伙伴并推動項目落地

2、 需求側(cè)驅(qū)動力分析

2.1智慧城市建設階段分析

主線為利用信息通信技術(shù)提升城市服務質(zhì)量，全面發(fā)展期呈現(xiàn)大規(guī)模落地、技術(shù)融合、萬物智聯(lián)趨勢。萬物智聯(lián)：IoT 獲得了大量的數(shù)據(jù)，AI可以助力信息智能化分析、結(jié)果預測等，真正實現(xiàn) 由“萬物互聯(lián)”走向“萬物智聯(lián)”

1）探索實踐期（2008底-2014.8）：開始智慧城市試點建設智慧城市建設分散無序

推動智慧城市由概念引入發(fā)展到應用落地，在技術(shù)層面解決城市信息化問題。技術(shù)趨勢城市政務、能源、交通等子系統(tǒng)信息化改造；無線通信、HTTP信息分發(fā)、GIS等

2）規(guī)范調(diào)整期（2014.8-2015.7）：開始智慧城市全面部署智慧城市建設規(guī)范初建

成立“促進智慧城市健康發(fā)展部際協(xié)調(diào)工作組”。在協(xié)同層面解決分散無序建設問題。重點項目和應用聯(lián)動共享，信息化建設加速；RFID、云計算、SOA(面向服務的架構(gòu))等

3）戰(zhàn)略攻堅期（2015.7-2017.12）：智慧城市上升為國家戰(zhàn)略成為國家新型城鎮(zhèn)化抓手

推動政務信息系統(tǒng)整合共享打破信息孤島和數(shù)據(jù)分割；在設計層面統(tǒng)籌分級分類的智慧城市

建設。信息通信技術(shù)全面應用，萬物互聯(lián)。數(shù)據(jù)資產(chǎn)快速積累NB-loT、大數(shù)據(jù)、城市大腦、智意操作系統(tǒng)等

4）全面發(fā)展期（2018年至今）：初步形成智慧城市群突出城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展

各地智慧城市建設加速落地，建設成果向區(qū)縣和農(nóng)村延伸在落地層面推動智慧城市大規(guī)模建設。由萬物互聯(lián)走向萬物智聯(lián)，強調(diào)數(shù)據(jù)分析、科學決策物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)加速融合

智慧城市是典型的政策驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)，在國家政策和財政支持下，智慧城市建設動能強勁，應用場景有望大幅拓展

智慧城市相關(guān)國家政策：

《商務部等19部門關(guān)于促進對外設計咨詢高質(zhì)量發(fā)展有關(guān)工作的通知》積極參與新基建和傳統(tǒng)基礎(chǔ)設施升級改造，在低能耗建筑、智慧城市開發(fā)等先進工程領(lǐng)域積累經(jīng)驗,加快形成參與國際競爭的新優(yōu)勢。

《關(guān)于新時代支持革命老區(qū)振興發(fā)展的意見》推動信息網(wǎng)絡等新型基礎(chǔ)設施建設,加快打造智慧城市,提升城市管理和社會治理的數(shù)字化、智能化、精準化水平

《2021年新型城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)融合發(fā)展重點任務》建設新型智慧城市。推進市政公用設施智能化升級，改造交通、公安和水電氣熱等重點領(lǐng)域終端系統(tǒng)。建設“城市數(shù)據(jù)大腦”等數(shù)字化智慧化管理平臺，推動數(shù)據(jù)整合共享，提升城市運行管理和應急處置能力。全面推行城市運行“一網(wǎng)通管”，拓展豐富智慧城市應用場景

國家財政支持

財政工作重點支持新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)升級、生態(tài)建設

內(nèi)需：支持實施擴大內(nèi)需戰(zhàn)略
民生：加強基本民生保障
環(huán)境：支持加強污染防治和生態(tài)建設
產(chǎn)業(yè)：推動創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級
鄉(xiāng)村：支持全面實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略
區(qū)域協(xié)調(diào)：支持推進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和新型城鎮(zhèn)
國防外交：支持國防、外交和政法工作

財政預算目標草案向教育、社保、醫(yī)療衛(wèi)生等民生性支出傾斜

教育：城鄉(xiāng)義務教育補助經(jīng)費安排1770億元
就業(yè)：企業(yè)職工基本養(yǎng)老保險基金中央調(diào)劑比例增至4.5%，困難群眾救助補助資金安排1473億元，財政就業(yè)補助資金安排559億元
醫(yī)療：居民醫(yī)保人均財政補助標準增加30元，同步提高個人繳費標準40元，個人繳費可按規(guī)定在稅前扣除，基本公共衛(wèi)生服務經(jīng)費人均財政補助標準提高5元，達到每人每年79元

2.2智慧城市應用層服務主體：

智慧城市應用層是面向政府、企業(yè)及城市居民實現(xiàn)交付的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，重點關(guān)注各場景下建設主體和（面向）服務主體的不一致性。

3.供給側(cè)驅(qū)動力分析

3.1智慧城市AIoT應用發(fā)展階段

物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)首超非物聯(lián)網(wǎng)，智慧城市AIoT應用由單品智能向互聯(lián)智能過渡，突出場景化智能體驗
連接是物聯(lián)網(wǎng)的最底層架構(gòu)，據(jù)IoT Analysis數(shù)據(jù)，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)首次超過非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)，預計2020-2025年，全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將由117億增長至309億，年均復合增速達22%。在物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長驅(qū)動下，AIoT最終應用將經(jīng)歷單品智能、互聯(lián)智能、主動智能三大階段。 結(jié)合智慧城市萬物智聯(lián)趨勢，當前，智慧城市感知層設備眾多，數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象嚴重，亟需借助AIoT技術(shù)釋放數(shù)據(jù)價值。在智慧城市領(lǐng)域中，AIoT產(chǎn)業(yè)正處于由單品智能向互聯(lián)智能過渡的關(guān)鍵階段，優(yōu)化方向為提高AI技術(shù)滲透率，升級場景化智能體驗

1）單機智能

基本特征：單機設備精準感知、識別和理解用戶指令，設備間無法主動互聯(lián)，由用戶發(fā)起交互需求

優(yōu)化方向：改善單個設備的用戶體驗，提升具體場景下特定設備的智能化水平

2）互聯(lián)智能

基本特征：采用“一個云/中控，多個終端/傳感器”模式，打破單品智能的孤島效應，不斷升級智能化場景體驗

優(yōu)化方向：人工智能軟件算法和硬件算力逐步完善，隨之在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域持續(xù)滲透，場景化互聯(lián)智能將成為現(xiàn)實

3）主動智能

基本特征：智能系統(tǒng)具備自感應、自學習、自適應、自提高能力，無需等待用戶提出需求
優(yōu)化方向：人工智能技術(shù)由“弱人工智能”向“強人工智能”發(fā)展，推動主動智能實現(xiàn)主動智能

3.2AIoT賦能智慧城市建設

城市數(shù)據(jù)孤島問題突出，數(shù)據(jù)開放程度有限，AIoT有利于打通數(shù)據(jù)價值鏈，促進城市數(shù)據(jù)資源化

數(shù)據(jù)價值視角下的智慧城市建設痛點：

1）數(shù)據(jù)應用：數(shù)據(jù)欠缺商業(yè)化，數(shù)據(jù)融合動力不足；缺乏數(shù)據(jù)開放相關(guān)的完善法律體系； 碎片化場景需求較多，數(shù)據(jù)僅服務于特定項目；數(shù)據(jù)安全解決方案尚不完善，數(shù)據(jù)風險問題較嚴重

2）數(shù)據(jù)分析：數(shù)據(jù)關(guān)系結(jié)構(gòu)不一致，關(guān)聯(lián)關(guān)系較弱； 盡管企事業(yè)單位業(yè)務信息化水平提高，但數(shù)據(jù)流程和業(yè)務流程契合度不高，數(shù)據(jù)跨部門利用率不高；尚需大力推動以人工智能促進多源感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合分析

3）數(shù)據(jù)整理：不同部門的城市資源數(shù)據(jù)存儲在不同數(shù)據(jù)庫中，開放性不足；企事業(yè)單位、區(qū)域政府等主體對數(shù)據(jù)整理缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和標準，相互之間配合不積極；當前，歸集數(shù)據(jù)主要為政府內(nèi)部IT數(shù)據(jù)，城市治理、公共安全領(lǐng)域產(chǎn)生的大量非結(jié)構(gòu)化感知數(shù)據(jù)尚未納入數(shù)據(jù)整合范疇

4）數(shù)據(jù)采集：數(shù)據(jù)體量大，臟數(shù)據(jù)、無用數(shù)據(jù)現(xiàn)象嚴重；數(shù)據(jù)遷移的工作量大，且無法對遷移過程進行可視化監(jiān)控； 數(shù)據(jù)集成流程需要大量代碼開發(fā)工作，難以靈活配置

3.3AIoT服務商類型

1）云服務提供商：

代表企業(yè)——阿里云、華為云
發(fā)展特征——移動互聯(lián)網(wǎng)流量飽和、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)興起，云服務提供商將移動互聯(lián)網(wǎng)時代積累的技術(shù)、商業(yè)、生態(tài)優(yōu)勢，延續(xù)至AIoT領(lǐng)域
服務優(yōu)勢——云是AIoT在企業(yè)級和公共級市場的最佳商業(yè)化載體
生態(tài)定位——底層計算資源平臺、應用使能平臺

2）電信運營商

代表企業(yè)——移動、聯(lián)通
發(fā)展特征——移動互聯(lián)網(wǎng)時代此類企業(yè)核心業(yè)務為連接用戶，陷入“管道化”，物聯(lián)網(wǎng)為其提供了去“管道化”機遇
服務優(yōu)勢——AIoT大規(guī)模應用依賴5G網(wǎng)絡建設，電信運營商擁有用戶流量
生態(tài)定位——連接管理平臺、應用支撐平臺，承擔底層基礎(chǔ)設施建設角色

3）TO B軟件系統(tǒng)服務商

代表企業(yè)——涂鴉智能、徐工漢云
發(fā)展特征——以設計、生產(chǎn)、管理、運維等服務為主營業(yè)務，結(jié)合數(shù)字化轉(zhuǎn)型、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)等機遇布局相關(guān)業(yè)務
服務優(yōu)勢——深耕行業(yè)而具備了豐富的行業(yè)軟件開發(fā)和服務經(jīng)驗，將行業(yè)經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為數(shù)字模型或工具
生態(tài)定位——應用開發(fā)平臺

4）AIoT領(lǐng)域?qū)I(yè)服務商

代表企業(yè)——特斯聯(lián)、大華股份
發(fā)展特征——在垂直領(lǐng)域深耕多年，感知設備眾多、連接量龐大，積累了大量數(shù)據(jù)資源，對平臺依賴性較低
服務優(yōu)勢——軟硬件一體化能力強，技術(shù)優(yōu)勢明顯，AI公司成為該類企業(yè)中的新生力量
生態(tài)定位——基于垂直場景打通產(chǎn)業(yè)生態(tài)
1.3.4智慧城市AIoT應用解決方案構(gòu)成

整體解決方案主要包括傳感器、芯片等硬件， 數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)等軟件，通信相關(guān)基礎(chǔ)設施以及平臺級服務。整體解決方案的商業(yè)回報分為一次性收入和持續(xù)性收入。一次性收入包括：傳感器、芯片、模組等收入，按照出貨量收費；數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)等收入，按照連接數(shù)收費。持續(xù)性收入包括：物聯(lián)網(wǎng)平臺面向用戶持續(xù)性需求的服務收入，與用戶規(guī)模成正比。

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