智慧城市的概念，較為具體及具有共識的內容最早於2008年由IBM首席執行長彭明盛所提出，2009年1月，美國總統歐巴馬肯定了IBM「智慧地球」思路。當時適逢2008年(持續影響至2014年)的環球金融危機，可以預見，國家各個面向都面臨了典範轉移(國與國的業務流動性與複雜性)，因此建立全球性的協作平台，成了刻不容緩的探討議題。
作為重要資訊技術(通訊及儲存)提供者的IBM，提出了「智慧地球」的概念，並指出此為不可逆的動態過程，且具體地提出三項重要的演化(檢視及進化)維度：儀表化(Instrumentation)、互聯化(Interconnectedness)與智慧化(Intelligence)，朝向希望透過全球的共識，透過感測器將具體的業務體驗有目標地收集並數位化，並建立可互聯的全球化交換訊息平台，並朝向透過數位化體驗的共享，試圖打造出自動化的反饋系統。
於此當時，由於人類生活對於科技的依賴、以及謀生工作機會的群聚，全球人口不斷爆炸性的往城市不斷集中。聯合國統計，2005年人類將有2/3人口入住城市，高度「城市化」將可帶來相當多的衍生問題；而2009年，中國投入了4兆元人民幣，積極應對金融危機。一時間，「智慧城市」這個議題成各國重要的建設關注重點了，IBM也趁勢舉辦了多場有關「智慧城市」相關的全球技術研討與交流活動，並進一步提出了初步的定義：利用數據及通訊技術，感測、分析並有目標的進行統整個城市運作的重要訊息。
「智慧城市」概念的提出
2010年，IBM收集了許多資訊反饋，正式提出了「智慧城市」，希望以資通領導者的角色，積極為國家政策提供專家意見、辦理新的通訊及數位技術的推廣者。IBM經過長期的研究觀察，城市的主要功能由六個核心系統組成：人、行政事務整合、交通、通訊、天然能源。這些核心並不是獨立的存在，而是作為彼此互相關聯的運作生態。而城市本身，便是以此為基礎建構的龐大資訊系統。
至此「智慧地球」從概念演變成了利用IT以及網際網路技術，以國家競爭力的高度來實際促使各行各業的轉型和提升。以城市為單位，「智慧城市」也成了各國之間認定的具體實際計畫，將適合的收集數據設備與感應控制器，廣泛地鋪建在醫療、電力網路、交通管控系統、公路及鐵道建設、住宅、供水系統……等；城市的重要運作建設或是維繫生活面向的專業服務，經由有目的的資料收集成了最佳的專業資訊提供平台，並透過網際網路的技術，搭建成了基於平台的物聯網，透過主機分散運算能力規畫以及整體運算能力的提升，人們得以以更加有所依據的動態數據圈，提升所謂的「生活智慧化」，最終以物聯網+網際網路為搭建基礎的人工智慧，將能搭建更具體的「智慧地球」的概念，而「智慧城市」的發展進度也成為重要的國家競爭力指標。
根據國際城市策略師布特・高漢，以長年關注永續發展以及環境變遷的觀察者所提出的智慧城市輪，是城市發展重要的參考指標，其主要的論述將智慧城市的概念分為六大面向，分別為：Environment、Mobility、Government、Economy、People、Living，基於此六大面向又涵蓋三個子領域，子領域之下又可細分62個衡量指標(圖1)。
圖1 Boyd Cohen的智慧城市指標
智慧城市在國內的實施概況
目前智慧城市的實際應用，包括台北市早在2007年就試圖啟動的智慧城市計畫。得力於台北市密集的通訊網路建置，人們可以看到因應疫情，提出的遠端教學，將學校的教育帶到了具備通訊的場景；得力於覆蓋率高的大眾交通網路，人們得以享受更為愜意的旅行活動；因應更為多樣化的都市生活，得力於智慧先進駕駛輔助系統(ADAS)化身公車司機助理，市府也著手規畫安全的自動化公車系統(圖2)。
圖2 「台北市信義路公車專用道自駕巴士創新實驗計畫」進入第三階段測試。
至於人口眾多且幅員密集的新北市，以「資料治理」及「創新服務」為智慧城市發展核心政策，為市民、企業及政府等不同使用者量身訂做不同的發展策略。利用大數據追蹤科技，可以防止犯罪蔓延，並得以主動的資訊科技所打造的安全機制來保障市民的人身及資產安全；另一方面利用數位科技，將各年齡層使用政府服務門檻大幅降低，並透過整合平台，提供更為親民的完整服務。另外，新北幅員廣闊，也不乏較為偏遠的地區，無人機的配送運作以及虛擬的醫療線上諮詢，也增進了市民公平使用政府福利及基本民生的權利。新北市政府列管各局處多件智慧城市專案計畫，橫跨智慧政府、智慧生活、智慧經濟、智慧安全及永續發展等面向，以「大數據」、「資安」、「5G」為基礎，逐步落實聯合國SDGs(Sustainable Development Goals)永續發展目標(圖3)。
圖3 新北市政府以大數據、資安、5G 打造智慧城市。
桃園市於2014年升格為直轄市，擁有台灣重要出入口的桃園國際機場，積極地打造串聯雙北的便捷交通串聯，利用智慧交通策略，打造桃園及雙北生活圈機場、機捷以及對外的公車網或是其他的便利搭乘，充分地將桃園市建立成了可在地安居樂業，也可作為國內外出入境門戶及對內交通的重要樞紐(圖4)。
圖4 桃園市獲選全球七大智慧城市。
圖片來源：市府提供
台中市政府，近年來為了火力發電所造成的空汙所苦惱。但安裝所謂的空氣品質監看器，利用了數據工程以及歷史紀錄的有效收集，透過測試指標的量化，以及感測器所提供環境資訊資訊，為改善空汙提供了很好的改善方向和改進策略依據。另外，對於居民所關注的居住安全問題以及有待解決的交通，數據工程提供政策驗證的有效工具，也提出了策略有效的透明化，讓在地居民可以建立落地生根的安全感(圖5)。
圖5 台中利用智慧聯網技術致力改善空汙，民眾有感。
資料來源：匯流新聞網
台南於智慧城市的議題提出了「一手古文化、一手新文明的智慧新城」的願景，其中運用交通的控制系統，利用交通號誌的可控以及車聯網的應用技術，消防局試圖建立主動的智慧救災系統；當遭遇登革熱疫情時，也利用有效的歷史數據、防疫地圖等方式進行登革熱防疫；也配合研究人工智慧的實驗室，利用無人機進行重要公共建設的安檢及巡防(圖6)。
圖6 台南市政府警察局成立全台首支無人機隊。
高雄市更是提出嶄新的智慧應用，積極打造高雄市為5G-AIoT智慧城市，2020年底成立「高雄智慧城市推動委員會(KPMO)」，鎖定亞洲新灣區作為主要的實證場域，進而推動廠商進駐，創造新一波的創新經濟落地與就業潮。高雄市也利用路口的影像辨識，輕軌行駛的安全性提升，甚至利用AR技術提供虛實整合的互動遊戲與城市景觀、沿線景點集章活動，倍增乘車愉快體驗；還開發新版「高雄市水情e點靈」Line APP，加好友即可查看即時天氣、水位、路面淹水感知器、攝影機、抽水站及滯洪池等多項資訊。高雄市也是六都中唯一擁有市銀行的存在，因此透過銀行業務的整合與市府提供便民服務的搭配，不管是提供的申報軟體，或是整合業務的資訊共享，都直接地提供市民共容易且多元的享用服務管道(圖7)。
圖7 高雄市的智慧城市發展視野與輕軌AR互動活動。
智慧城市建設的挑戰
智慧城市的建設，在全球的積極建設下，確實出現了許多令人期待的應用，但在風風光光的表象之下，仍有許多的隱憂，許多的國家投入了大量資金，也試圖引入新穎的資通科技，但卻是朝向大幅的提升生產競爭力，反而犧牲了智慧城市本該解決的基本問題，就是提供更多方便的操作系統，帶來更多的資訊共享樣本達到資訊快速的流通性；然而，人們不太可能提出了解決所有問題的解決方案，若要達到「智慧地球」的終極目標，且有效的解決城市問題，實在有賴公單位的政策規畫、執行單位的整合能力以及民眾對於平台的自主了解和學習，才有可能達成這樣的目標；除此之外，人們更要有意識地去理解人口膨脹、人口結構改變、勞力活動改變等息息相關的議題，也不要忘了與周遭環境互動的重要指標，包含了碳循環、新能源建設以及重要能源政策的時時反饋，也許不久的將來，也如同許多時代的變遷，人們自然且自在地活在今日看似嶄新的科技所打造的環境之中，但這都必須透過於人們身為人最重要的經驗傳承以及共享來完成。
然而，另外也值得關注的觀點，是智慧城市所帶來的資安與風險。隨著人們朝向智慧化打造系統的目標邁進，一個又一個的資訊生態圈將會站在重要的角色，互相傳遞更為關鍵且大量的資訊；也隨著新型態資通技術所帶來的效能增進，可以預期都將帶來更多的資安挑戰。人們可以預期，當人力管控變成了資料節點的控制，若想要整合更複雜的業務，也必須讓授權機制更加縝密，或者更積極地，利用具有學習能力的資安技術，讓防禦機制也能與時俱進，這就必須整合資料科學的思維、以及更龐大的通訊與運算資源，共同為更健全的智慧城市而努力。
(本文由台灣資通產業標準協會提供，作者任職於台塑生醫)