三 城市发展的技术基础
（一）城市发展与基础设施升级
“互联网+”的本质是传统产业的在线化、数据化。只有“在线”才能形成“活的”数据，数据只有流动起来，其价值才得以最大限度地发挥出来。所以“互联网+”一定是以互联网作为一种基础设施的广泛普及为基本前提的。因此，现有互联网基础设施升级也就成为必然。
（1）宽带网络光纤化改造，提升移动通信网络服务能力，促进网间互联互通，提高网络访问速度，降低网络资费，使互联网成为使人、机、物泛在互联的基础设施。
（2）增强北斗卫星全球服务能力，构建空间立体化互联网络。我国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统，致力于向全球用户提供定位、导航、授时服务。自2012年起亚太大部分地区用户已经能享受北斗卫星导航系统提供的服务，我国还计划至2020年完成全球系统的构建。
北斗导航系统与地面网结合，将会极大地促进航空、航海、交通、电子信息、地理信息、物联网、智慧城市等领域的融合发展，并产生巨大的产业需求。另据中国卫星导航定位协会预计，到2015年其产值将超过2250亿元，导航定位终端社会总持有量有望达到5亿台，2020年产值将达到4000亿元，导航定位终端社会总持有量超过10亿台。有专家预计，2020年北斗系统应用将占据国内市场80%、国际市场20%的份额。
（3）加强IPv6的地址管理、标识管理与解析，构建未来网络平台。IPv6是“互联网通信协议第六版”的简称，是互联网协议的最新版本，用于分组交换互联网络的网络层协议。如果说原先的IPv4实现的只是人机对话，那么IPv6则扩展到任意事物之间的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等，它将是深入社会每个角落的真正的宽带网，而且它所带来的经济效益巨大。在“互联网+”时代，所有物体都可以接入互联网，同时，互联网所提供的终端即时通信、视频、游戏、音乐、位置服务、移动广告等应用也将得到爆发式的增长。以IPv6为核心技术的互联网将具备网络传输速度更快、网络规模更大、网络更加安全、网络应用更加广泛等特征，以满足“互联网+”时代的增长需求。[6]
（二）中心城市的基础信息服务建设
在近半个世纪的信息化过程中，信息技术的超常规速度发展，促成了信息（数据）量和处理能力的爆炸性增长，由此，信息（数据）成为独立的生产要素，人类经济社会也进入了大数据时代。经济形态从“工业经济”向“信息经济”加速转变的过程也使经济形态的基础设施发生了巨变。信息、知识、智力作为“信息经济”的基础设施，在“信息经济”中起着主导作用。在“信息经济”中，“互联网+”作为新变革力量，若想获得不竭的动力并在“信息经济”中彰显威力，必须提升新信息的基础设施水平。
大数据来自各行各业，生活中的购物交易、工业上的生产制造、社交网络媒体信息、在线视频图像资料、企业的信息管理系统、政府部门的电子政务，都伴随着大量数据的产生。近年物联网以及云计算产业的快速发展使得大数据的价值进一步显现。在物联网时代，成千上万的网络传感器被嵌入现实世界的各种设备，通过这些设备来感知、创造并交换数据，并且这些数据日益成为与实物资本和人力资源同等重要的生产要素。与此同时，物联网所产生的海量数据将会储存在云计算所提供的存储空间内，这使得实时在线处理成为可能。但是，云计算不单是提供云存储等服务，其核心是对大数据进行智能化处理。
1.大数据
美国知名研究机构高德纳（Gartner）对于“大数据”给出了这样的定义：大数据是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产（金懿，2013）。大数据分析常与云计算联系在一起。大数据技术的战略意义在于将含有意义的数据进行专业化处理，通过提高数据加工能力，实现数据的增值，而不仅仅在于掌握一些数据信息。
大数据来源于对物品、个人、商业和政府的各种状态和行为记录，大数据的特征经常被称为4个“V”——Volume，从TB级别跃升到PB级别再到EB级别，显示了数据体量的暴涨；Variety，涵盖网络日志、视频、图片、地理位置信息等，表示数据类型繁多；Velocity，意味着可从各种类型的数据中快速获得高价值的信息，表示处理速度快；Value，含义是只要对数据进行正确、准确的分析，就会带来很高的价值回报，这也说明数据价值密度高。
谷歌的首席执行官（CEO）Eric Schmidt曾这样总结：“自人类文明开始至2003年，人类共积累了5艾字节的数据，但现在每两天就可以形成如此多的数据，而且增长速度还在加剧。”在“互联网+”时代，信息持续从各种渠道被广泛收集，物联网、云计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、个人电脑以及遍布地球各个角落的传感器，都是数据来源或者承载的方式。其数据包括网络日志、无线射频识别（RFID）、传感器网络、社会网络、社会数据、互联网文本和文件、互联网搜索索引、呼叫详细记录、天文学、大气科学、基因组学、生物地球化学、生物学、其他复杂或跨学科的科研、军事侦察、医疗记录、摄影档案馆视频档案、大规模电子商务等。[7]截至2012年，全世界每天产生2.5艾字节的数据。在“互联网+”时代，数据由简单的处理对象慢慢转变为一种基础性的资源，所以如何更好地管理和利用大数据逐渐成为大众普遍关注的话题。
数据除了作为驱动业务的必要成分外（如金融交易数据、电子商务交易数据），数据产品的开发更是为攫取数据财富开辟了新的途径，比如通过数据用途的扩展创造新的价值，如精准网络广告。在经济领域中，海量数据的积累交换、分析运用，极大地提高了生产效率，充分地挖掘了数据要素的价值。
大数据处理一般需要经过四个主要环节：数据准备、数据存储与管理、计算处理、数据分析。数据准备：在进行数据存储和处理之前，需要对其进行清洗、整理，传统数据处理体系中被称为ETL过程。数据存储与管理：大数据存储系统有两方面的要求，一是需要以极低的成本存储海量数据；二是要适应多样化的非结构化数据管理需求，从而具备数据格式上的可扩展性。计算处理：传统单机或并行计算技术在计算速度、可扩展性和成本上难以满足大数据计算分析，因而分而治之的分布式计算成为大数据的主流计算架构，但也存在一些不足，例如还需要大幅提升一些特定场景下的实时性。数据分析：数据分析环节需要从纷繁复杂的数据中发现规律，提取新的知识，这是挖掘大数据价值的关键。
2.物联网
国际电信联盟（ITU）发布的ITU互联网报告定义了物联网的概念：世界上的任何物品，包括房屋、纸巾、轮胎、牙刷等都可通过二维码识读设备、无线射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备按约定的协议与互联网连接起来，主动进行信息交换和通信。物联网是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。[8]在物联网上，只要通过电子标签将真实的物体上网联结，就能在物联网上查出它们的具体位置。并且通过物联网，中心计算机不仅可以对机器、设备、人员进行集中管理和控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，还能搜索位置和防止物品被盗等，这类似自动化操控系统。物联网的发展不仅拓展了“互联网+”时代的数据来源，同时也丰富了“互联网+”服务的界面。物联网将现实世界网络化、信息化、数据化，应用范围十分广泛，主要包括以下方面：运输和物流领域、健康医疗领域、智能环境（家庭、办公、工厂）领域、个人和社会领域等。在“互联网+”时代，物联网把分散的信息汇集起来，并把这些信息数字化，借助“云计算”与“大数据”，使物联设备能具备较强的数据存储、数据处理、数据分析的能力，从而使这些设备“智能”。这些“智能”设备之间的连接，让数据、信息、控制进一步实现互通、共享，进而为人提供更好的服务，最终帮助人实现方便简单的智能化生活（见图1-7）。
图1-7 物联网示意图
物联网的四项技术形态[9]如下（见图1-8）。
RFID：RFID是一种“智能”技术，它可以把常规的“物”变成和物联网连接的对象。相关的EPC/UID和PNL/ONS技术还可作为整个物联网体系的“统一标识”参考技术。
传感网：WSN、OSN、BSN等技术是物联网的末端神经系统，主要解决“最后100米”连接问题，传感网末端一般是指比M2M末端更小的微型传感系统，如Mote。
M2M：侧重于移动终端的互联和集控管理，主要是Telco（通信营运商）的物联网业务领域，有MVNO（移动虚拟网络营运商）和MMO（M2M移动营运商）等业务模式。
图1-8 物联网的四个技术形态
资料来源：《物联网特点有哪些？》，http：//www.rdbuy.cn/article-228.html。
两化融合：是指工业自动化和控制系统的信息化升级融合，工控、楼控等行业的企业是两化融合的主要推动力，也可包括智能电网等行业应用。
3.云计算
云计算的好处在于，你可以像购买水电服务一样购买互联网资源，“用多少买多少”，而不需要自己去铺设各种管道，也不需要自己去生产或拥有这些资源。
在“互联网+”时代，互联网上汇聚的计算资源、存储资源、数据资源和应用资源正随着互联网规模的扩大而不断增加。互联网正在从传统意义的通信平台转化为泛在、智能的计算平台。云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式，简而言之，它是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，互联网能提供动态的、易扩展的，而且通常是虚拟化的资源。云计算的定义有多种，广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）的定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件和服务），这些资源能够被快速提供，而只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。[10]
正是有了云计算平台，企业不必进行大量先期设备投资，就可以利用云计算平台提供的超强计算能力和无限存储空间，为企业自身的客户提供各种互联网服务。“云”中基础设施的细节，相应的专业知识等已不是企业运用云计算的障碍，企业也无须自己直接进行控制，云计算平台负责维护基础设施及平台以维持服务正常运作。同时，企业客户只要利用互联网就可以获得企业提供的服务。[11]云计算将通过资源的共享达成规模经济，这和一些基础设施（如电力网）服务有些类似。
对于用户而言，云计算颠覆了他们使用IT资源的传统模式，同时还颠覆了内部业务的运作模式，给IT决策者带来了巨大冲击。有的IT决策者认为，如果不快速迁移到云上，他们会在企业管理阵营中被边缘化。他们的担忧来自于这种改变不仅仅是IT资源使用方式的改变，还带来了内外部服务模式的改变（王柏、徐六通，2010）。比如酒店集团如果对整体IT资源进行云化，则可以快速推动每家门店的开店进程，同时降低门店的人员配比等管理成本。比如将钢铁公司的整体数据放在云端，可以加强各业务链条的协同，将每份订单的进展全程开放给终端用户（孟小峰、慈祥，2013）。
（三）广泛接入的互联网入口
互联网的入口可以从硬、软两个角度来分。从硬的角度看，有PC、移动终端、家庭终端以及各种物联设备；从软的角度来看，各种网站、移动APP都可以构成一个入口。从互联网用户获取服务的方式，可以看到入口的发展经历了四个阶段。
第一个阶段：信息入口。在互联网诞生之前，信息的匮乏是人们最大的痛点。互联网一诞生，就很快成为一个信息的集中地。大量的信息不断从社会的各个方面涌入，把信息以最快的速度采用一定结构组织起来，这样能够获得用户的青睐，这也是门户网站兴起的根本原因，新浪、搜狐就是典型代表。
第二阶段：精准信息入口。海量的信息解决了信息的数量问题，但是，如何在海量信息中快速找到自己需要的信息，是第二个阶段互联网入口要解决的问题。所以，搜索引擎、导航站点、分类站点应运而生。百度、谷歌等一批搜索引擎是这一阶段的典型代表。
第三阶段：社交入口。互联网极大地拓展人类的社交空间与社交领域。为了满足人类社交的需求，具有社交属性的网站、论坛、软件、APP开始兴起。微博、微信是其中的典型代表。社交网站（工具）通过“关注”的功能，将具有相同喜好、关注相同内容的人群聚合起来。在这个人群中，可以实现更加精准、更加快捷的信息传播，同时也满足了用户的交互需求。每个人不仅是信息的需求者，而且成为信息的生产者。信息量再一次出现了爆炸式的增长。社交入口是目前互联网从业者竞争的焦点。不仅是纯社交类网站，例如微博、专业论坛，将交互作为网站生存和发展的根本，而且像电商、门户等其他类型的网站，都在努力通过社交方式实现用户的高黏性，希望成为现阶段互联网的入口之一。
第四阶段：服务入口。用户不仅希望互联网能在信息和社交方面满足自己的需求，同时希望其能够进一步帮助改善自己的生活，通过互联网使生活更加便捷。比如，百度地图、滴滴打车等各类生活服务类、政府政务类网站或APP就是典型的代表。通过这类入口，用户可以很方便地找到满足自己生活需求的物品和服务。这不仅包括实体物品和虚拟物品，其中的服务可能涉及生活中的教育、卫生、娱乐、家政、餐饮、旅游等诸多方面。在这些商品和服务的背后，还有大量的相关信息进行支持，这些信息可能包含商品信息、使用评价、使用方法等。该入口有便捷的支付工具，可以帮助用户在线完成交易，而不需要传统的纸币支付。进一步，在这个入口中，用户甚至可以和“圈子”内的朋友进行互动交流，满足社交需求。此外，服务的提供方还可以借助数据挖掘技术、人工智能技术进一步改善用户的服务体验，增强用户的黏性。
2014年12月，广州率先接入微信“城市服务”；2015年3月19日，武汉成为继华南地区的广州、深圳、佛山之后，微信推出的第四个“城市服务”入口，也是华中地区首个微信“智慧城市”。微信“城市服务”入口上线三个月以来，已累计服务700万人次。随着接入城市的增加，微信“城市服务”入口也逐渐成为连接民生服务的智慧力量。日前，上海市已与腾讯签署全面战略合作框架协议。腾讯拥有深厚的数据基础，成熟的云计算能力以及微信、QQ等极为强大的社交平台产品。上海市科技发达，创新产业以及各种资源相对集聚，人力资源丰富，拥有“互联网+”充分发挥的各种基础设施和天然优势。双方将以“互联网+”为具体结合点，充分利用双方的优势资源，开展全方位、深层次的战略合作，致力于将上海打造成创新动力强劲、产业特色鲜明、品牌效应显著、企业规模集聚的“互联网+”产业名城。
（四）信息社会的网络安全
互联网开始从以社交、搜索为代表的人和人、人和信息之间连接的时代，快速奔向人和设备、人和服务连接的时代。但随之而来的是连接的每个环节都存在安全隐患，人们的日常生活也时刻暴露在危险之下。2014年9月，中国的“白帽”黑客团队Keen Team通过一台电脑攻破了特斯拉智能汽车，可以远程控制汽车刹车、行进，这让智能设备的安全问题一度成为行业焦点。
“互联网+”时代，物联网、云计算、大数据等新技术新应用的数据和用户信息泄露等网络安全问题日益突出。“互联网+”的安全问题主要表现见图1-9。
图1-9 “互联网+”的安全风险
资料来源：马化腾等：《互联网+国家战略行动路线图》，中信出版社，2015。
因此当前需要重点关注的热点安全问题有：
第一，拒绝服务攻击威胁将继续升级，影响基础网络稳定运行；
第二，移动恶意程序借助“加固”手段对抗安全检测的情况将更加普遍，利用仿冒应用实施钓鱼欺诈的现象更为猖獗；
第三，云平台普及加大了数据泄露和网络攻击的风险，防护措施和管理机制有待完善；
第四，针对基础应用、通用软硬件和国产软硬件的漏洞挖掘将增多，应对机制面临挑战；
第五，智能终端将成为新的攻击入口，物联网面临安全挑战；
第六，智能制造面临的网络攻击威胁将增加，工业互联网发展面临挑战。
日益突出的互联网安全问题给国家政治、经济、文化和国防安全带来了新的挑战，国民经济和社会发展对互联网安全的要求正在不断增多。
网络安全技术解决有效进行介入控制以及保证数据传输的安全性的技术手段，主要包括物理安全分析技术、网络结构安全分析技术、系统安全分析技术、管理安全分析技术及其他的安全服务和安全机制策略等。
（五）上海智慧城市建设
智慧城市是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统，加强城市规划、建设、管理和运行的新模式，是智慧地建设、服务、管理城市，并能够智慧地推动其可持续地发展运行。各级政府推动智慧城市不断发展，并由对智慧城市的建设衍生出诸多分支项目，如智慧教育、智慧民生、智慧交通、智慧政务、智慧医疗、智慧安防等。
上海推进智慧城市建设一直走在全国前列，上海于2011年9月发布的智慧城市建设的第一轮三年行动计划的各项目标任务已于2013年年底全部完成，在中国信息化发展水平评估中，其综合指数为111.02，排名为全国第一，其信息通信技术应用、网络就绪度两个二级指数也排名全国第一。
上海未来智慧城市建设，将聚焦民生改善、产业创新、政务透明等深层次领域，其中五大应用行动具体如下。[12]
（1）城市宜居，营造普惠化的智慧生活。包括智慧教育、智慧气象、智慧旅游、智慧健康、智慧就业、智慧养老、智慧交通、智慧文化等项目。
（2）产业创新，发展高端化的智慧经济。包括智慧企业、智慧航运、互联网金融、智能制造、智慧商务等项目。
（3）运行可靠，完善精细化的智慧城管。包括公共安全信息化、智能化城市生命线、城市综合管理信息化、环境保护信息化、食品安全管理信息化等项目。
（4）透明高效，建设一体化的智慧政务。包括公共信息服务平台、电子政务一体化、优化公共服务渠道、政府公共数据开放服务、提升电子政务网络服务能级等项目。
（5）区域示范，打造智慧城市“新地标”。包括智慧新城、智慧园区、智慧社区、智慧商圈、智慧村庄等项目。
根据上海市推进智慧城市建设行动计划（2014～2016），上海市制定了一系列的具体目标，其中以基本构建起便捷高效的信息感知和智能应用体系为重点，以高速泛在的下一代城市信息基础设施体系、绿色高端的新一代信息技术产业体系、自主可靠的网络安全保障体系为支撑的智慧城市体系框架，将在2016年年底基本构建完成。智慧城市建设成为上海提升国际竞争力和城市软实力的强大支撑和重要基础，上海信息化整体水平继续保持国内领先，率先迈入国际先进行列。
——信息化应用水平和效益显著提升。智慧生活初具雏形，信息化应用有效促进信息消费，智能化教育、医疗、养老、交通等基于网络的公共服务基本对全体市民实现覆盖。智慧经济快速发展，信息技术带动引领新业态、新产业、新技术、新模式（以下简称“四新”）发展，工业化和信息化的融合指数达到86.5，电子商务实现2万亿元的交易额。智慧城管不断深化，基于网格化的城市综合管理平台基本覆盖全市域。智慧政务取得突破，信息化助力政府改革创新的效应不断凸显，电子政务建设管理模式进一步显著。智慧城市的区域示范效应突出，形成一批示范性智慧新城、智慧村庄、智慧园区、智慧社区、智慧商圈。
——城市信息的相关基础设施服务能级将在下一代明显提高。宽带城市将全面实现，光纤宽带网络基本覆盖全市，家庭光纤入户比重将达到60%，家庭光纤用户的网络传输平均速度达到40兆比特/秒，有600万户家庭使用下一代的广播电视网（NGB）。无线城市全面建成，3G和4G网络的使用普及率达到70%，其中4G网络在全市已经基本覆盖，无线网络的接入点达到了20万个以上，进一步优化了公共场所的无线局域网（WLAN）的布局。全市互联网数据中心的机架数达到5万架，进一步完善了功能设施。国际网络出口、本地网络网间交换能力显著提升，网络就绪度指数明显提高。
——新一代信息技术产业创新发展能力显著提升。集成电路、高端软件等领域自主创新能力大幅提升。在大数据、云计算、物联网、移动互联网等领域培育一批新模式、新业态企业。上海基本成为国内新一代信息技术创新引领区和产业集聚区、信息服务业发展高地。新一代信息技术产业总规模达到1万亿元，占信息产业比重超过70%，从业人员超过80万人，信息服务业的相关增加值的比重已经超过全市地区生产总值的7%。
——保证网络环境安全的综合能力明显提高。重点领域安全监管、城域网监测预警、网络安全应急处置、网络空间综合治理能力明显提高，重点区域、重点单位网络安全防护水平有效提升，市民网络安全意识普遍提高，网络安全技术产业健康有序发展，智慧城市网络安全态势总体可信、可靠、可控。[13]
（本章执笔：叶明确）
[1] 《通信科学技术名词》，《中国科技术语》2007年第1期。
[2] 2015年《政府工作报告》缩略词注释，中国政府网，2015年3月11日，http：//www.gov.cn/xinwen/2015-03/11/content_2832629.htm。
[3] 阿里研究院：《“互联网+”中国经济新引擎研究报告》，2015年3月24日，http：//www.aliresearch.com/blog/article/detail/id/20324.html。
[4] 马化腾：《通向互联网未来的七个路标》，新民网，2013年11月10日，http：//news.xinmin.cn/domestic/bjtj/2013/11/10/22596030.html。
[5] 《实践众筹全过程 开辟众筹新思路》，搜狐读书，2015年1月6日，http：//book.sohu.com/20150106/n407583856_6.shtml。
[6] 《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，新华网，2015年7月5日，http：//news.xinhuanet.com/zgjx/2015-07/05/c_134382951.htm。
[7] 阿里研究院：《“互联网+”中国经济新引擎研究报告》，2015年3月24日，http：//www.aliresearch.com/blog/article/detail/id/20324.html。
[8] 物联网，百度百科，http：//baike.baidu.com/link？url=bmAUDZ_fA5vNfUJxpP1xEhuw BUObWNgeTTFBOl240MYLab0o6NkR3j-bWHSkidBNLIgMx3fzb7rISg0xKPDmPa。
[9] 《物联网十大基本功能及四项技术形态描述》，中国行业研究网，2013年9月16日，http：//www.chinairn.com/news/20130916/162006115.html。
[10] 云计算，百度百科，http：//baike.baidu.com/link？url=JvmNGPuMV8jJG0YkUrRQTfGQG-nC F7Y21rvIvpkPT7P9voqm59T69LEA-3_h74ivQrLWANuedfJfftj3AJhTAq#reference-［3］-1316082-wrap。
[11] 阿里研究院：《“互联网+”中国经济新引擎研究报告》，2015年3月24日，http：//www.aliresearch.com/blog/article/detail/id/20324.html。
[12] 《上海发布智慧城市建设计划》，新华网，2014年9月10日，http：//news.xinhuanet.com/2014-09/10/c_1112427161.htm。
[13] 《上海发布智慧城市建设计划》，新华网，2014年9月10日，http：//news.xinhuanet.com/2014-09/10/c_1112427161.htm。