（1010）赛迪译丛：《联合智慧城市：可持续、对社会负责、安全》

- 1 - 2022 ! 10 " 10 # $ 40 % &$ 559 % 联合智慧城市：可持续、对社会负责、安全 !"#$%今年 6 月，美国战略与国际问题研究中心（CSIS）首次发布《联合智慧城市：可持续、对社会负责、安全》。报告认为，人口增长和快速城市化正在重塑全球网络，并推动发达经济体以外对数字基础设施的需求。发展高标准的智慧城市模式有助于振兴美国基础设施，缩小全球数字鸿沟，弘扬数字基础设施的民主价值观。报告审视了智慧城市模式的三大关键技术：光缆、人工智能和量子技术，还提出要充分利用国内投资、加大能力建设力度、协调美国与盟国私营企业、协调盟国数字政策和主导标准制定等建议，以确立全球智慧城市的首选技术和标准。赛迪智库网络安全研究所对该报告进行了编译，期望对我国有关部门有所帮助。 !&'(%智慧城市 光缆 人工智能 量子技术 )) - 2 - “智慧城市”既是全球经济数字化转型的焦点，也是美中两国竞争日益激烈的领域。为了抵消中国在“智慧城市”的先发优势，在 2021 年 3 月的《2030 年全球网络》报告中，美国战略与国际问题研究中心（CSIS）经济计划中的“重连亚洲项目”建议美国及其盟友推动高标准的智慧城市模式。本文检视了《2030 年全球网络》报告中提到的智慧城市模式的两项基础技术：光缆和人工智能（AI），同时还研究了可能在智慧城市发展中发挥重要作用的第三种技术：量子技术。另外，为帮助美国及其盟友的政策制定者，本文还就如何促进最佳治理实践以及确立全球智慧城市的首选技术和标准提供了建议。 '()*+,-./01234 人口增长和快速城市化正在重塑全球网络，将推动发达经济体以外的数字基础设施需求。到 2030 年，全世界每 10 个人中将有 7 个人居住在城市，且其中 96%的城市化将发生在东亚、南亚和非洲的欠发达国家。这种趋势将会加剧美中两国在第三世界市场的商业竞争，各国政府必须决定采取哪种通信和技术治理体系。这场竞争对于发展中世界至关重要，他们在互联互通解决方案需求方面存在巨大缺口，而中国企业已然占得先机。 本文中，“智慧城市”是一套城市技术体系，可以收集和分 - 3 - 析传感器数据，制定以数据为导向的决策，并影响相关政策出台。在人口稠密地区，更便宜的传感器、更快的网络以及物联网（IoT）接入设备的普及，可以为交通、污染等长期存在的城市问题带来创新型解决方案，这些技术共同构成了“智慧城市”的基石。 开发高标准的智慧城市模式，既有助于成功振兴国内基础设施，又可以消除全球数字鸿沟。高标准的智慧城市模式（见图 1）必须具备以下几点：商业上可行、节能、对社会负责、安全且可互操作。 来源：作者分析 * 1+,-./01 然而，在运用新兴技术实现发展目标的过程中还存在重大的非技术性障碍。许多城市都无法提供基本的服务和基础设施，因此，愿意从根本上改变城市的政策方针是采用全新数字系统的前提条件。中国已经在推进数字丝绸之路，在华为、海康威视等领军企业的带领下，在各个伙伴国建立并实施了完整的数字基础设施系统。中国企业深入其他竞争对手忽视的市场，以更低的成本智慧城市蓝图安全坚持网络安全和数据治理的成熟做法可互操作与多家供应商构建的其他智慧城市技术合作商业上可行在全球市场范围内具有竞争力节能减少城市的碳足迹对社会负责透明且无障碍的技术，以加强民主规范和社会价值 - 4 - 提供产品，从而不断扩大市场份额。在整个非洲，仅华为一家就提供了大约 70%的第四代（4G）电信网络。 中国企业通过提供具有吸引力的硬件基础设施和软件服务组合，在智慧城市技术出口方面取得了先发优势。华为等企业可以提供一个全面的智慧城市体系，即以“安全城市”为品牌，承诺减少犯罪并提高经济效率。对隐私保护和数据安全较为重视的国家，比如美国、英国和日本，也购买并安装了中国智慧城市套餐的部分产品。据估计，全世界半数的智慧城市都位于中国。中国已将智慧城市提升到了国家战略层面，并将其发展视为中国未来经济与城市发展规划的支柱。借助本国智慧城市的发展，中国开展了数百个试点项目，通过反复试验和改进，培育了环环相扣的技术生态系统。数字丝绸之路已经成为中国智慧城市出口的国际渠道。 5(67389: 智慧城市将建立在由多种新兴技术构成的大型动态生态系统之上，其中光纤和人工智能是广义上智慧城市技术的重要组成部分。作为其他多项应用的支柱，美国在确保光纤网络开放和可互操作、支持竞争市场和“即插即用”模式方面有着巨大的商业利益。而在人工智能方面，随着自动化系统在城市基础设施中的应用，美国及其主要合作伙伴必须界定并实施以价值观为导向的方 - 5 - 法。量子技术尚处在发展初期，可能无法成为政策制定者的首选，但有大量证据表明，该项技术有助于使智慧城市变得更加安全、高效和具有经济活力。而且中国在该领域也具有研究和资金优势，量子技术的民用和工业应用前景使其值得被纳入核心战略考虑。 （一）光缆1 光缆是集结成束的玻璃丝，可通过操纵光粒子远距离传输信号形式的数据。光缆属于关键基础设施，可以埋入地下、浸在水中、架在手机信号塔上，用以连接数据中心、企业、家庭和国家。这些大型光缆网络构成了互联网、信息通信技术和智慧城市技术的骨干，提供了数据流动的“管道”，并在投放宽带和 5G 网络方面发挥着关键作用。 与依靠电子信号运作的传统系统（比如铜线）相比，光纤所使用的光子技术具有关键优势。光的移动速度极快，使得光纤能够以每秒超过 178 太比特的速度传输数据，比美国家庭的平均网速快一百万倍。光缆还拥有更低的延迟，以及更少的信息丢失，比铜线的能效高出 85%。 光缆将为量子网络提供必要的底层基础设施，以及用于构建复杂人工智能模型的大量数据。现有城市网络通过混合使用光纤、铜和其他类型的网络基础设施，分多个环节将光信号转换成电子 1 光缆主要由光纤和塑料保护套管及塑料外皮构成，光纤是光缆的一部分，在工程运用中二者经常不严格区分。 - 6 - 信号。智慧城市需要节能、高效、超低信息丢失和超低延迟的系统来支撑，而这些是传统基础设施无法做到的。 光纤网络将支持智慧城市中的多项关键服务。其中最重要的三个分别是宽带传输、光纤传感以及为其他智慧城市服务提供底层基础设施。 1、宽带光纤 光缆最具影响力的功能是提供宽带服务。互联网投放经历了若干个演进步骤，光缆取代了“电缆”互联网，如同“电缆”当年取代了数字用户线路（DSL）和拨号上网。尽管光纤有许多优点，但前期建设却需要大量投资。光缆的铺设成本可能高得令人咋舌，尤其是在不规则拓扑和终端用户密度较低的地区，比如乡村环境。美国交通部估计，部署光缆的平均成本约为每英里 2.7 万美元，其中 90%花费在路面挖掘和埋设环节，而不是光缆本身的建造成本。尤其是安装“最后一英里”光纤和宽带传输的成本过于高昂，对乡村和更广泛的区域接入宽带网络构成了挑战。而这一挑战对于未来物联网服务的扩展和“智能区域”的创建至关重要。 但即使在城市环境中，宽带的广泛采用也并不能仅仅依靠光缆，还需要取决于用户是否有能力购买互联网服务和上网所需的硬件，以及是否具备上网所需的技术素养。例如，在中非共和国，一个月的互联网接入费用可能是该国