助力智慧城市快速实现规划建设的利器–城市大脑

目前，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来临，智慧城市的基础建设方兴未艾。但是，“智慧城市不智慧”的难题一直都在困扰着工程建设者们。而城市大脑，作为互联网大脑构架与智慧城市基础建设紧密结合的产物，是城市级的“类脑复杂智能巨系统”，将从源头上实现智慧城市，成为了智慧城市基础建设和前沿科技领域的新热点。目前，我国在城市大脑的基础理论研究和基础建设实践方面居于世界领先地位，而规范化毫无疑问会成为进一步夯实领先优势的“利器”。此前，城市大脑全球标准研究组、中科院虚拟经济与数据科研中心、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全世界第一份《城市大脑全球标准研究报告》（以下简称《报告》），将有效促进全球智慧城市基础建设的步伐，助推我国在该领域实现领先。

1、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规划建设相结合的产物。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，城市大脑之间可以进行信息互动。

 互联网大脑的产生与二十一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。经过五十多年的发展，互联网逐渐从扁平的网状结构演变为立体的类脑模型。在二十一世纪，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构架产生一种人机协同的类脑复杂智能巨系统。互联网的这个前所未有的巨大改变将对二十一世纪科技生态产生非常大的影响。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诸多前沿科技的诞生，都与互联网大脑构架的发育有关。

 早在2015年，中科院研究团队就发文提出“城市大脑是互联网大脑构架与智慧城市基础建设紧密结合的产物，是城市级的类脑复杂智能巨系统”这个结论。城市大脑的作用是提升 城市的运转效率，处理城市运转中遭遇的复杂难题，能够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基础建设的重点。

 尤其需要注意的是，城市大脑的发展并不仅限于一个城市或一个地区，而是有着更宏大的目标：当全世界范围的城市大脑连接在一起，城市大脑最终将产生世界神经系统，为人类协同发展提供一个类脑的智能支撑平台。

2、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寻，中国立在了潮流尖端。

 2016年，杭州在全世界首个正式宣告启动城市大脑基础建设。截止到2020年6月，全国已有数百个城市启动了城市大脑基础建设计划。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告进军城市大脑领域，接连提出了自己的“泛城市大脑”技术规划。

 由于城市大脑尚处在基础建设初期，产业界和学术界有着不同的理解，因而国内先行城市携手科技企业依据不同的理解进行着不同的探寻：有的从城市级人工智能中枢的角度入手，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”式的探寻，令城市大脑基础建设面临着一系列的挑战。第一，城市各领域的人、机器、AI系统缺少统一的规范，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，城市的各类需求不能在同一平台上统一解决。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基础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，当前城市大脑基础建设方式的问题将会凸显。”《报告》特别强调。

3、标准化为发展提速

 标准化毫无疑问是打破部门孤岛、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，那么不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。比如说，一个城市的垃圾运输车一旦驶进其他城市管辖区就很难被追踪到。

 城市大脑的标准化工作具备非常重要的意义。《报告》指出，近50年来，IT相关智能产业有三次重要的标准制订机遇，而城市大脑的标准化则是第三次机遇所在。第一次是TCP/IP协议的制订，规范了硬件设备之间的通信活动；第二次是W3C规则的制订，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订（WWNSR），将在应用层规范人、物和系统的交互与协同。

 《报告》依托于中科院团队原创的互联网大脑模型理论，提出了建设城市大脑世界标准的九个研究方向。这其中，最为重要的三大内容是创建世界统一的城市神经元节点标准、为规范城市神经元之间的协作关系创建标准和创建城市云反射弧标准。

 第一，创建世界统一的城市神经元节点标准，以对应城市中的每个人、物和系统。这些城市神经元连接在一起能够实现城市中的人与人、人与物、物与物的互联互通。不同城市和不同国家的人、物、系统都按照统一的标准建设城市神经元，万物互联由此能够真正的实现。

 第二，为规范城市神经元之间的协作关系创建标准。既要规划城市大脑内部的人与人、人与机器、机器与机器的管理与协调关系，也要解决不同城市、不同国家的城市神经元协同工作问题。《报告》提出了城市神经元之间的管理权限规则、中心化与区块链技术结合等解决方案。

 第三，创建城市云反射弧标准，进而解决城市面对的各种问题。这主要是模仿大脑的神经反射弧机制，将城市神经元有机地组合起来，在城市内部、城市之间、国家之间进行信息交互。比如说，传感器发现重大火灾后，立即把警报发送到城市管理者和消防机器人，消防机器人迅速抵达现场灭火，城市管理者则决定是否增加救援力量，而这就是一个标准的城市云反射弧案例。