城市是一部結(jié)構(gòu)復雜、部件繁多、性能精密的龐大機器，又是一個血肉相連、密不可分、互相依存、互相制約、不斷變化的有機整體。城市管理為現(xiàn)代城市運轉(zhuǎn)提供動力、為城市持續(xù)發(fā)展提供保障、為建設和諧社會提供支撐。隨著城市化進程的逐步加快，城市規(guī)模與內(nèi)涵的不斷擴大，城市管理問題日益突出，對于城市管理精細化的要求越來越高。

現(xiàn)代城市管理工作的復雜性，要求必須充分運用最新科技手段，對城市運行狀況進行實時監(jiān)測、態(tài)勢識別、問題診斷、綜合評估和決策支持;通過對各類城市管理相關信息的采集和分析，進一步完善城市運行的數(shù)據(jù)標準、信息規(guī)范、特征識別、預警預報等內(nèi)容，為城市運行的指揮、控制和溝通工作提供依據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)作為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息化發(fā)展的第三次浪潮，已成為國家科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，是未來戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的主導力量之一。利用物聯(lián)網(wǎng)等信息技術手段開展城市管理精細化、智能化典型應用，以先進的管理理念和管理模式提升城市管理和服務水平以跟上快速增長的城市化，引導、推動我國新型城鎮(zhèn)化建設，已成為城市管理者的當務之急。

1 當前數(shù)字化城市管理的局限

當前我國發(fā)達地區(qū)如無錫、北京也已相繼拉開建設“智慧城市”城市管理的帷幕，但大多數(shù)城市目前仍然處于“數(shù)字城市”城市管理的建設階段。據(jù)統(tǒng)計，截至2016年6月底，已經(jīng)通過住建部驗收的數(shù)字化城管試點城市45個;數(shù)字化城管已覆蓋了除港澳臺以外的省、市、自治區(qū)首府。其中江蘇、浙江、河北、北京、上海、天津、重慶等12個省市已實現(xiàn)地級城市全覆蓋;有257個地級以上城市建成了數(shù)字化城管系統(tǒng)，覆蓋了全國137個縣級市、805個行政區(qū)和306個縣。

當前的“萬米網(wǎng)格”數(shù)字城管模式不僅大大提高了城市管理工作效率、節(jié)能降耗，還提升了市民對城市管理的滿意率，具有重大的經(jīng)濟效益和社會效益。但隨著數(shù)字化城市管理工作的逐漸深入，一些突出的問題也逐漸顯現(xiàn)。

1)有效信息缺失。目前的數(shù)字化城市管理系統(tǒng)通常利用GIS技術并采用“電子地圖+符號”的管理模式，只有基本的平面位置符號和少數(shù)屬性信息;而隨著城市管理工作的深入，對可視化管理內(nèi)容需求逐漸增加，如交通標志的大小，道路指示牌的方向，垃圾箱的外觀，郵筒的顏色，等等，這些信息在電子地圖上根本無法表達出來，嚴重制約了數(shù)字化城市管理的深入。

2)數(shù)據(jù)缺乏鮮活性。隨著數(shù)字化管理系統(tǒng)實用性要求逐漸提高，對管理對象的監(jiān)測數(shù)據(jù)更新速度的需求也越來越快。但相對于數(shù)量以幾何級增長城市管理對象，在監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集方式、精度、數(shù)據(jù)應用方面采用技術還有待進一步完善;監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取頻率低、數(shù)據(jù)缺乏“鮮活性”，已經(jīng)不能滿足管理系統(tǒng)對于監(jiān)測信息更新的要求，成為其發(fā)展的瓶頸。

3)人工監(jiān)管效率低。當前的數(shù)字化城市管理中，城管監(jiān)督員是發(fā)現(xiàn)問題的主要來源;但因時間和巡查路線固定導致很多時候城管問題發(fā)現(xiàn)不及時,這種被動的人工監(jiān)管方式使得數(shù)字化城管的效果大打折扣。最終的結(jié)果是盡管管理者盡心費力地進行各種巡查和監(jiān)管，但由于缺少自動化、智能化的技術支持，固定的監(jiān)管人員數(shù)量相對龐大且日益增長的監(jiān)管對象來說，往往顯得力不從心。

4)公眾參與難以體現(xiàn)。城市管理的好壞最終體現(xiàn)于市民的滿意程度，要讓人民群眾的聲音成為決策的依據(jù)，達到“城市管理為人民，人民滿意得實惠”的目標。而且，隨著新型城市化進程的推進，城市管理思路正在由過去城管部門的單邊模式轉(zhuǎn)為群眾參與和城管管理并進的雙邊管理模式。但是，當前數(shù)字化城市管理仍然沒有改變“少數(shù)人管理多數(shù)人”的局面，一定程度上造成了城市管理的被動局面。

2 物聯(lián)網(wǎng)在城市管理中的積極作用

物聯(lián)網(wǎng)(internet of things)是新一代信息技術的重要組成部分，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是于1999年提出來的，當時的定義是：把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)最初被定位為一種將各類傳感器和現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)相互銜接的技術，也被稱為傳感網(wǎng)。

目前對物聯(lián)網(wǎng)的理解是：將各種信息傳感設備，如感應式傳感終端RFID(射頻識別)裝置、生物傳感器、速度傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、氣敏傳感器、位置傳感器、光敏傳感器等，衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)(“GPS” “北斗”)，信息識別掃描設備等與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，組成一個巨大的網(wǎng)絡。通過這個網(wǎng)絡，可以將所有的物理設備在無人工干預的情況下實現(xiàn)協(xié)同和互動，方便識別、管理、控制，從而提供智能和集約服務。

因為物聯(lián)網(wǎng)技術具有全面感知、可靠傳遞、智能處理的特點，這將使得城市管理變得更加精細化、智能化和簡單化。西方一些發(fā)達國家在2005年以后逐漸開始重視物聯(lián)網(wǎng)的應用，特別是在公共管理方面的應用。IBM提出智慧地球的理念，其本質(zhì)是把各種傳感器嵌入到國家電網(wǎng)、鐵路、橋梁、公路、隧道、供水管網(wǎng)、油氣管道、堤壩以及建筑中，試圖通過智慧的連接構(gòu)建基礎設施的物聯(lián)網(wǎng)。美國2011年出于安全的考慮，提出基于物聯(lián)網(wǎng)的國家基礎設施保護計劃(NPI)，目的是利用物聯(lián)網(wǎng)技術保護基礎設施不受恐怖襲擊，同時防止大電廠停電、大壩崩潰等突發(fā)事件帶來的負面影響。而歐盟提出的綜合性戰(zhàn)略規(guī)劃(2010)中，在城市管理與服務應用物聯(lián)網(wǎng)技術同樣占有重要的地位。

物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關注，其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。早在2010年，物聯(lián)網(wǎng)就被正式列為國家七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報告”;國家“十三五”規(guī)劃中也提取“積極推進云計算和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。鼓勵互聯(lián)網(wǎng)骨干企業(yè)開放平臺資源，加強行業(yè)云服務平臺建設，支持行業(yè)信息系統(tǒng)向云平臺遷移。推進物聯(lián)網(wǎng)感知設施規(guī)劃布局，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)開環(huán)應用”。

物聯(lián)網(wǎng)的興起及其應用的廣泛性必然會對未來城市管理和服務產(chǎn)生深遠的影響。例如，城市安全運行動態(tài)監(jiān)控、風險管理、突發(fā)事件預測預警、科學應對和應急處理已成為政府公共管理的要務之一，而擁有科學、準確、實時有效的信息是建立公共安全日常管理和應急處置機制的關鍵?！拔锫?lián)網(wǎng)”技術的發(fā)展為政府城市運行管理工作的信息處理提供了有效途徑。通過建設基于物聯(lián)網(wǎng)的城市運行監(jiān)測平臺，實現(xiàn)自動和人工相結(jié)合的新型監(jiān)管模式，可以有效提高政府保障公共安全和處理突發(fā)事件的能力，最大程度地預防和減少損害，保障公眾的生命財產(chǎn)安全，維護國家安全和社會穩(wěn)定，促進社會經(jīng)濟全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)與城市管理的結(jié)合也越來越緊密，目前已有物聯(lián)網(wǎng)技術在城市管理、環(huán)境監(jiān)測、物流信息化、智能交通及公共安全等諸多領域的應用解決方案，并在城市的各個方面積極開展了應用示范工作。我國的北京、無錫、上海、杭州、重慶、廣州、西安等城市也正在積極開展相關物聯(lián)網(wǎng)技術在城市管理中的應用研究，以提高城市管理的效率和科技水平。

3 物聯(lián)網(wǎng)助力城市管理精細化典型實例

3.1 車載感知定位技術及應用

因為利益驅(qū)使，城市中的早餐車、報刊亭常常擅移位置占道經(jīng)營，沿街廣告牌匾也頻頻私自隨意設置或更換，這些不僅容易造成安全隱患而且影響市容環(huán)境。但其需要監(jiān)管的龐大數(shù)量和固定的管理人員的矛盾在當前的數(shù)字化城市管理中仍然廣泛存在，一直是令管理者比較頭痛的問題。

針對可移位對象(早餐車、報刊亭等)及頻繁更換對象(街道兩側(cè)商鋪的廣告、牌匾等)的有效監(jiān)管，可充分利用物聯(lián)網(wǎng)核心技術——射頻識別 (radio frequency identification， RFID)標簽定位技術，將合法、合規(guī)的監(jiān)管對象安裝可識別的電子標簽;并在GPS、RFID基站、全景相機等設備集監(jiān)管功能的基礎上建立車載監(jiān)測執(zhí)法系統(tǒng)，實現(xiàn)對監(jiān)管對象的車載巡視、自動感知、實時定位和快速排查取證，提高管理的效率和智能化水平。

3.2 城市安全傳感器應用

3.2.1 室外人員密集場所人流量監(jiān)測

隨著人民生活水平的不斷提高，城市公園、廟會或著名的旅游景點等區(qū)域在特殊時間段內(nèi)(如節(jié)假日或舉行某些活動期間)經(jīng)常會出現(xiàn)人群的“井噴”現(xiàn)象，這也使得人群聚集風險進一步提升，安全隱患增多，人群安全管理難度也隨之增加。傳統(tǒng)的管理主要采用大量人力現(xiàn)場監(jiān)控的方式，但也僅能起到報警處置的作用，缺少對人群聚集風險的預測預警。

針對室外人員密集場所的人流量實時監(jiān)測，目前一般采用以下3種方式：票據(jù)電子計數(shù)、手機信號掃描、監(jiān)控圖像識別。因為對于開放區(qū)域的人流量監(jiān)測，票據(jù)電子計數(shù)并不適用，故本文只論述后兩種方式。

1)手機信號掃描。該方法利用監(jiān)測區(qū)域附近的移動運營商的手機通訊基站掃描其范圍內(nèi)的手機終端, 在手機終端登錄到基站時根據(jù)登錄信息確認手機終端存在并相應地統(tǒng)計其數(shù)量;一個基站覆蓋的范圍可以看作是一個圓, 多基站組合起來就相對可以大致確定手機終端的位置。利用其監(jiān)測數(shù)據(jù)可對監(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)不同時間段人流量持續(xù)變化情況進行統(tǒng)計分析，如果數(shù)據(jù)樣本量足夠，就可以進行預測預警。

2)監(jiān)控圖像識別。該方法是在監(jiān)測區(qū)域所有出入口安裝監(jiān)控探頭(一般進出2個方向均需要安裝，并覆蓋全部出入口);然后對監(jiān)控探頭采集到的人流量視頻圖像，運用運動對象監(jiān)測跟蹤的圖像序列處理技術或人臉識別檢測技術對探頭范圍內(nèi)的人流對象進行自動識別監(jiān)測;最后將所有出入口人流進出情況進行統(tǒng)計匯總就得到了整個區(qū)域的整體監(jiān)測結(jié)果。攝像頭識別方式的優(yōu)點是測算人流量相對準確，匯總后的人流量數(shù)據(jù)可以分析雙向人流量和雙向人行速度。

3.2.2大型戶外廣告傾倒監(jiān)測

在城市中,繁華區(qū)域的主要道路上的街邊或是建筑物上，往往矗立著甚是“醒目”的、形態(tài)各異的大型戶外廣告。但是，當出現(xiàn)大風、驟雨等極端天氣時，這些大型戶外廣告則有可能發(fā)生傾倒，成為城市管理中的安全隱患。例如，2015年4月，北京玉淵潭公園西門口的大型廣告牌被大風吹倒，正逢公園的櫻花節(jié)，位于公園門口的廣告牌下聚集了眾多拍照的游人。廣告牌突然倒下時，7名游客躲避不及，被砸傷或擦傷。為避免此類情況再次出現(xiàn)，可利用傾角傳感監(jiān)測技術加以解決。通過在大型戶外廣告頂部安裝傾角監(jiān)測傳感器，對其傾斜程度進行實時監(jiān)測;監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線通訊網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)測預警系統(tǒng)，當傾斜超越規(guī)定傾斜度或遇到外力被撞傾斜后，立即發(fā)送預警消息通知控制中心及相應人員，將事故風險及應急處置降至最低。

3.3 水雨雪情實時監(jiān)測及防汛應急

3.3.1 基于自主監(jiān)測網(wǎng)絡的水雨雪情實時監(jiān)測

近年來，災害性極端天氣的頻繁出現(xiàn)，我國城市內(nèi)澇問題日益突出，城市防汛工作也逐漸成為城市管理的一項重要任務。因為一旦出現(xiàn)主要道路被淹沒等事件，不止機動車事故會大為增加，而且可能會造成交通中斷，從而導致大面積的交通癱瘓，嚴重影響城市運行管理。特別是城市中心因為歷史原因，往往房屋老舊，受到相同降水影響較大;同時，中心區(qū)域熱島效應一般較強，相對周邊區(qū)內(nèi)降雨強度常常會更高。當前采用氣象局降雨數(shù)據(jù)作為防汛主要參考數(shù)據(jù)(如北京市氣象局在西城區(qū)有5個監(jiān)測點)，但這樣的宏觀精度對于精細化城市管理顯然是無法滿足城市防汛監(jiān)測工作的精細化需要[17]。針對此種情況，利用傳感器技術建立自主的水雨雪情監(jiān)測網(wǎng)絡(監(jiān)測點密度可根據(jù)需求調(diào)整設置，監(jiān)測的針對性、準確性大大提高)，并通過無線網(wǎng)絡實時傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù);在此基礎上建立起城市防汛監(jiān)測與預警平臺，實現(xiàn)實時降雨、降雪、積水信息的瀏覽，歷史監(jiān)測信息查詢統(tǒng)計，在雨量達到一定級別(如中雨以上)時，結(jié)合氣象部門的降雨量預報信息，通過短信平臺自動向相關人員發(fā)送雨情預警信息;為城市防汛及應急工作提供及時可靠的降雨量信息支持。

3.3.2 應用監(jiān)測大數(shù)據(jù)支持防汛應急

城市中數(shù)以千計的傳感器長期積累的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以作為防汛監(jiān)測大數(shù)據(jù)重要組成部分。在充分調(diào)研基礎上開展監(jiān)測數(shù)據(jù)與同期其他城市管理相關數(shù)據(jù)的專題分析，發(fā)現(xiàn)其中耦合性、并發(fā)性、衍生性關系，查找空間分布規(guī)律，提出科學可靠建議，更有力地支持防汛應急工作。例如針對降雨監(jiān)測數(shù)據(jù)，可建立相應防汛風險評估預警模型，用數(shù)據(jù)挖掘等手段進一步提高掌握降雨量與城市管理案件之間規(guī)律的能力，實現(xiàn)與防汛相關日常城市管理的精細化。圖7為降雨量監(jiān)測數(shù)據(jù)與某些類型管理案件具有明顯相關性的分析結(jié)果。

3.4 交通運行多源監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

當前，我國大中城市普遍存在著道路擁擠、車輛堵塞、交通秩序混亂的現(xiàn)象，這已成為我國國民經(jīng)濟進一步發(fā)展的瓶頸之一。而且，交通出行便利與否也一直是與人民群眾日常生活工作最密切、切身利益最相關而最易受關注的熱點問題。它不僅關系民生宏觀問題，更是考驗城市管理水平和能力的微觀問題。針對此種情況，可以基于城市公交車、地鐵、出租車、公共自行車、停車位等多源監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)城市交通運行狀況的日常監(jiān)測、預警預測、決策支持和信息服務，探索了多源路況信息的分析方法和應用。

北京市西城區(qū)建立了區(qū)級交通運行調(diào)度指揮中心，整合了管理區(qū)域內(nèi)部交通相關所有數(shù)據(jù)資源，并與市級平臺協(xié)調(diào)聯(lián)動和資源共享，以支持專題交通路況信息和區(qū)域精細化路況信息的處理分析，為區(qū)域綜合交通運行協(xié)調(diào)提供全方位的支撐。

3.5基于二維碼的公眾參與式城市管理

近年來，城市市民參與城市管理意識日益增強，傳統(tǒng)的以政府為中心的管理模式已經(jīng)無法適應城市管理發(fā)展的新形勢與新要求。城市管理呈現(xiàn)的“少數(shù)人管理多數(shù)人”的局面，也在一定程度上造成了城市管理的被動局面。積極引入公眾與非公營部門參與城市管理，發(fā)揮群眾的監(jiān)督參與作用，無疑可以提高城市管理的效率和效益;也會改善政府與民眾的關系，對重塑城市管理形象、化解執(zhí)法矛盾同樣有不可估量的作用。而如何實現(xiàn)公眾積極而有效的參與、如何引導公眾適度地參與城市管理活動等問題一直成為困擾城市管理者的難題之一。鑒于此，可通過技術手段為公眾參與城市管理提供渠道和相應保障，引導他們真正參與到實踐當中，使得群眾的聲音成為決策的依據(jù)。例如，可利用二維碼作為便捷入口(將二維碼作為管理對象的可隨時查驗的身份證書)，讓公眾使用手機掃一掃二維碼就能查詢報刊亭、早餐車等城市公共設施是否合法，市民還可以投訴舉報這些公共設施存在的臟亂破損等問題。另外，為了將“公眾參與”與當前數(shù)字化城管業(yè)務相結(jié)合，需要建立針對普通公眾和專業(yè)城管人員不同的監(jiān)管模型，并實現(xiàn)與原有城管監(jiān)督問題上報系統(tǒng)整合對接。

4 結(jié)束語

當前，城市管理方式經(jīng)歷了從數(shù)字化、網(wǎng)格化到城市運行的轉(zhuǎn)變，其管理方向又面臨著從數(shù)字化到智慧化的發(fā)展。這些對城市管理與服務工作的更高要求，使得城市管理必須以人民群眾的需求為根本出發(fā)點，堅持以人為本、為民服務，緊跟時代腳步，通過技術手段及管理模式的創(chuàng)新來推動城市管理工作邁上新臺階，以利于更好的突破時間和地域的局限，使得人民群眾感受到城市管理作用，享受到城市管理的成果。

物聯(lián)網(wǎng)技術作為一種新興技術融合手段，因其 “智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理”的特點，可以應用在城市運行管理信息的監(jiān)測、傳輸、分析和應用等各個環(huán)節(jié)，逐漸成為了“數(shù)字城市”通向“智慧城市”的橋梁。建立城市智能化、精細化的管理方式將是城市信息化的終極目標和戰(zhàn)略方向，以此作為城市可持續(xù)發(fā)展瓶頸的突破口，將帶來未來城市的全新面貌，推進城市和諧發(fā)展。

城市精細化管理物聯(lián)網(wǎng)應用是一個具有挑戰(zhàn)性的領域，它涉及了器件、設備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡、服務、商業(yè)模式等諸多方面，實現(xiàn)其真正“精細化管理”目標尚需做許多深入細致的工作。目前所做的城市管理精細化典型實例僅僅是城市運行管理領域中很小的一部分。并且隨著物聯(lián)網(wǎng)應用逐漸深入，一些深層次問題逐漸顯現(xiàn)，如何建立完善的物聯(lián)網(wǎng)城市應用的標準體系問題、如何保證物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡安全問題、如何健全物聯(lián)網(wǎng)城市管理應用中商業(yè)模式問題等，亟待相關理論和機制研究的繼續(xù)探討并加以解決。

地理信息系統(tǒng)(GIS)在可以預見的未來，將會與物聯(lián)網(wǎng)進一步地融合：GIS可為物聯(lián)網(wǎng)提供基礎地理信息支撐(如移動GIS為物聯(lián)網(wǎng)提供移動計算平臺，VR-GIS可以為物聯(lián)網(wǎng)提供真實的虛擬展示平臺)及時空分析手段，而物聯(lián)網(wǎng)為GIS提供海量動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，促進地理信息應用和服務邁上新臺階。兩者也必將緊密結(jié)合，共同應用于城市管理領域中，繼續(xù)拓展城市運行監(jiān)測的范圍和深度，提升城市管理的精細化、智能化水平。