区块链在智慧城市中的应用

随着城市人口不断膨胀，资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题日益突出。为了破解“大城市病”困局，智慧城市应运而生。智慧城市综合采用了人工智能等一系列新的信息技术，使得城市被准确地感知、资源被充分地整合，实现了城市的精细化和智能化管理，以及城市资源的科学高效利用，从而达到减少资源消耗、降低环境污染、减少交通拥堵、消除安全隐患、实现城市可持续发展的目标。
国家层面针对智慧城市发展进行战略布局，确定了智慧城市的发展目标、愿景和路径，出台了一系列政策助力智慧城市的发展。2021年《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出，加快数字社会建设步伐，适应数字技术全面融入社会交往和日常生活新趋势，以数字化助推城乡发展和治理模式创新，分级分类推进新型智慧城市建设，推进市政公用设施、建筑等物联网应用和智能化改造，推进智慧社区建设。
根据有关数据统计，中国智慧城市试点建设发展迅速，截至2020年4月初，住建部公布的智慧城市试点数量已经达到290个。根据科技部、工信部、国家测绘地理信息局、发改委所确定的智慧城市相关试点数量，目前我国智慧城市试点数量累计已达749个。我国新型智慧城市在蓬勃发展的同时，也逐步暴露出诸多问题，例如信息数据采集不足、数据交流不畅、孤岛现象普遍，智慧城市建设系统性差且缺乏整体规划，信息安全缺失、网络风险有待提高等问题。
智慧城市应结合城市的规划因地制宜开展智慧城市建设，还应加强数据安全保障，降低网络风险。本书包含但不限于区块链的概念与应用实践、智慧城市的概念与实现路径，在集合区块链技术与智慧城市两大概念的基础上，重点讲述了在未来智慧城市的布局中区块链应如何发挥自身优势进一步推动智慧城市的有效发展，以及智慧城市的构建过程中少了区块链技术会遇到哪些问题，而这些问题目前是不能够被其他新兴技术所解决的。本书中，区块链的四大核心优势————“去中心化、公开透明、高安全性与不可篡改”特性，解决了城市在智慧生态建设、智慧民生建设、智慧产业发展及治智慧理建设过程中所面临的缺乏整体系统规划、信息交流不畅（信息孤岛）、信息安全缺失等一系列问题。
从未来发展看，物联网将成为智慧城市的“基本神经单元”，实现信息感知数据采集。海量感知设备接入系统使得身份认证和信息传输安全成为智慧城市安全隐患。我国在智慧城市建设时没有制定统一的规划管理标准，缺少基础技术的支持，信息共享、数据获取以及更新机制等都无法得到有效改善和解决，缺少科学有效的智慧城市建设总体构架以及适用于不同类型城市所使用运行模式。因此，本书立志于将区块链技术应用于智慧城市之中，打造出人、环境与城市三位一体，便利、高效、环保、智能、宜居的新型高科技高性能智慧城市，同时借鉴区块链技术在金融管理领域的一些应用与经验，利用去中心化、公开透明、高安全性与不可篡改的四大优势，融合人工智能等技术，共同引入智慧城市建设与规划中。
打造新型智慧城市的第一步就是建立起一个基于5G物联网技术、移动边缘计算与云计算技术、大数据技术、人工智能技术、AR/VR技术、数字孪生技术等高精尖技术的新型智慧城市平台。而将区块链技术应用于这个平台，能够使平台在高端安全可追溯的情况之下实现数据关联，并将数据转变为可用的信息，然后通过高度共享以及智能分析将这些信息再转变为通俗易学的知识，将这些知识与高端信息技术相互融合，实现机器智能化、实现城市的全域感知、智能触达、数字运营以及智能决策，实现新型智慧城市的高度智能化。
本书结合区块链技术与智慧城市两大概念，在区块链技术与城市建设发展过程中创建了新的视角，讲述了区块链技术是如何完善新型智慧城市建设的，以及新型智慧城市建设是如何推动人工智能和区块链技术发展的。本书中新兴信息技术的合并、理论与实践相结合的手法可以让读者以一个全新的科学视角来理解智慧城市建设过程中所需要的科学力量，使更多的专业人士和读者了解智慧城市和人工智能区块链技术相结合的创新思路。
特别感激同济大学汪镭教授的倾力帮助，从框架逻辑到内容完善，再到最后的内容校对，汪教授都给了作者以极大的帮助。

《区块链在智慧城市中的应用》从智慧城市和区块链的概念界定、现状与背景、核心技术与特点、应用、目标与思路五个方面论述了区块链在智慧城市中的应用研究，根据专业知识进行逻辑扩展和延伸，并用案例搜索与筛选进行内容的丰富,其中运用框架图的方式进行思维逻辑的视觉化描述，能帮助读者更加轻松地阅读专业知识。
可供各类城市管理与建设部门人员、行业相关人员，以及规划设计单位、建设单位和行业公司参考，也可供相关专业学生学习参考。

魏真 博士，华东师范大学设计学院副教授。中国建筑装饰协会环境艺术分会副会长，上海人工智能学会副秘书长，中国人工智能学会自然计算与数字智能城市专委会委员，国际注册高级室内设计师。主要从事城市规划景观设计、智慧城市、区块链与数字经济方面的研究与实践工作。

主持国家自然科学基金（面上）1项，上海市设计学IV类高峰学科开发基金1项，宁波市“北岸精英”创业资助1项，主持智慧城市和大型设计市场项目近20项。授权发明专利2项、实用新型专利10余项、软件著作权近20项；发表国内外高水平核心学术论文20余篇，出版学术专著4部。

赵珂 博士，高级工程师。主要从事智慧城市、数字经济和信息管理系统方向研究。发表国内外高水平学术论文5篇，参编专著1部。

张伟 同济大学管理学博士，高级工程师，高级经济师，上海科唯斯集团公司总裁。主要从事智慧城市、跨文化管理等方向的研究。授权实用新型专利4项、软件著作权2项；发表国内外高水平学术论文10余篇；出版学术专著2部，参编3部。

第1章 智慧城市和区块链的发展背景与基本状况001

1.1 智慧城市发展背景.003

1.1.1 智慧城市定义.003

1.1.2 国内智慧城市发展背景.004

1.1.3 国内智慧城市行业投融资情况.007

1.2 智慧城市建设基本状况.008

1.2.1 国外智慧城市建设基本状况008

1.2.2 国内智慧城市建设基本状况.009

1.3 区块链技术发展基本状况014

1.3.1 国外区块链技术发展基本状况.014

1.3.2 国内区块链技术发展基本状况016

1.4 区块链在智慧城市建设中的发展状况019

1.4.1 区块链的发展背景019

1.4.2 区块链的核心技术与主要特点019

1.4.3 区块链与大数据、物联网、人工智能等技术的融合发展023

第2章 区块链在智慧城市生态建设中的应用029

2.1 区块链在智慧城市生态建设中的分类与现状031

2.1.1 智慧能源.031

2.1.2 智慧水务..034

2.1.3 园林景观与智慧城市.035

2.1.4 智能大气监测....040

2.2 区块链在智慧城市生态建设中的实践案例041

第 3章 区块链在智慧城市民生建设中的应用045

3.1 区块链在智慧民生建设的分类与现状.047

3.1.1 智慧医疗.047

3.1.2 智慧教育.051

3.1.3 智慧金融.053

3.1.4 食品安全.062

3.2 区块链在智慧城市民生建设中的实践案例064

第 4章 区块链在智慧城市产业发展中的应用067

4.1 区块链在智慧城市产业发展中的分类与现状069

4.1.1 实体经济领域.069

4.1.2 智慧物联网075

4.1.3 智慧供应链..082

4.1.4 新零售..087

4.1.5 智慧工业..088

4.1.6 智慧农业093

4.2 区块链在智慧城市产业建设中的实践案例095

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本书从智慧城市和区块链的概念界定、现状与背景、核心技术与特点、应用与实践、目标与思路五个方面论述了区块链在智慧城市中的智能化应用与实践研究。全书共分为七章。第1章介绍了智慧城市和区块链的发展背景与基本状况；第2章分析了区块链的核心技术与主要特点，以及与大数据，物联网，人工智能等技术的融合发展；第3章探索了区块链在智慧城市生态建设中的应用与实践；第4章探索了区块链在智慧城市民生建设中的应用与实践；第5章探索了区块链在智慧城市产业发展中的应用与实践；第6章探索了区块链在智慧城市治理建设中的应用与实践；第7章针对区块链技术在智慧城市建设中的应用路径，综合分析了智慧城市建设中区块链在各个领域的核心产品及技术解决方案，为未来的发展建设提供了明确的思路和方向。