2013年9月16日，国务院印发《关于加强城市基础设施建设的意见》。实现《关于加强城市基础设施建设的意见》中所明确重点任务的关键措施是，在城市基础设施升级改造过程中，引入先进的信息化手段，在基础设施中大量部署传感器，实时监测基础设施的健康状况。
2013年9月16日，国务院印发《关于加强城市基础设施建设的意见》，明确了当前加快城市基础设施升级改造的重点任务：一是加强城市供水、污水、雨水、燃气、供热、通信等各类地下管网建设和改造。二是加强城市排水防涝防洪设施建设，解决城市积水内涝问题。用10年左右时间建成较完善的城市排水防涝、防洪工程体系。三是加强城市污水和生活垃圾处理设施建设四是加强城市道路交通基础设施建设。五是加强城市电网建设。六是加强生态园林建设。
2012年7月21日的特大暴雨才彻底暴露出北京市城市给排水系统的脆弱。其实笔者在2006年时曾经为日本开发过“城市地下管网溢水预测系统”。该系统能够有效地监测城市内所有井盖的数据，同时可根据输入的预测降雨量，计算排水、溢水情况，发挥了以信息化手段保障城市基础设施的重要作用。
我也一直认为，实现《关于加强城市基础设施建设的意见》中所明确重点任务的关键措施是，在城市基础设施升级改造过程中，引入先进的信息化手段，在基础设施中大量部署传感器，实时监测基础设施的健康状况。更重要的是，通过对这些传感数据的汇集、整理与分析，可以培育出促进社会进步与改善居民生活的新型服务。
传感器在未来城市基础设施建设中的重要性
广义上的城市基础设施具体包括：(1)大楼、住宅、桥梁、水坝等建筑的管理及安全保障;(2)铁路、船舶、飞机及汽车等交通工具的安全保障;(3)人类健康管理及老龄人口护理;(4)提高农业及畜牧等第一产业的效率;(5)能源相关基础设施的维护等。
不管是哪个领域，未来的系统构成大体上相同。首先，要在作为对象的基础设施上安装用网络联接起来的无数个传感器，用来收集关于基础设施状态的数据。然后根据采集到的数据，评估基础设施的使用状态，并在必要的情况下发出警报，或是进行恰当的调控。比如，监控桥梁及建筑时，利用光纤传感器及加速度传感器来采集建筑的数据，并运用数理统计方法来解析是否存在异常，如果有问题就发出警报。
这样的系统被称作传感器网络或物联网。这一概念很早以前就有，但是并未得到真正普及。现在，因传感器大规模应用，情况正在发生转变。
技术环境的不断完善，也将加速传感器的使用。智能手机因配置了加速度传感器及无线通信模块，而变得非常易于使用。通信技术方面，除了WLAN、蓝牙之外，还有一些国家规划出920MHz波段等，无线通信方式的选择越来越多。数据分析技术也因为大数据的用途增加而快速发展。
同时，随着“开放数据”管理办法上的成熟，开放数据与传感器数据想结合分析，将赋予解析结果更多附加值。开放数据是指气象数据、城市基础数据、人口动态等。云计算汇集传感器采集的数据，与开放数据进行结合比照，经过大数据技术进行解析之后，可提升各项分析的精准度。
可以说，城市基础设施、社会公共服务之中，传感器系统将因广泛的感应与强大的计算能力，被大规模采用。
实际上，2013年，传感器受到全世界新的关注，一些国家提出了“万亿传感器”的口号。
美国：首先提出“万亿传感器革命”
“万亿传感器革命”这一说法，最初出现在美国的产学联合会议“万亿传感器峰会(TSensors Summit)”上。
该会议由仙童半导体公司副总裁Janusz Bryzek、加州大学圣地亚哥分校工学院院长Albert P. Pisano等共同主持。支持并参加该会议的有来自ICT(信息通信技术)、零部件(半导体、电子部件)行业，以及大学和研究机构的众多著名企业和组织。
会议提出“万亿个传感器覆盖地球(Trillion Sensors Universe)”计划，旨在推动城市基础设施和公共服务中每年使用1万亿个传感器(图1)。1万亿，这个数字相当于目前全球传感器市场需求的100倍。可以预见，不久的将来，我们身边将到处布满传感器。
10年后，传感器数量将突破1万亿个;再过10年，会达到数10万亿个。
日本：启动多项“传感器”大规模应用计划
城市基础设施老化、老龄人口增加，再加上资源与粮食的不足……日本未来需要应对的社会公共服务问题很多。2013年4月，日本经济产业省启动了“传感器技术在社会公共服务中的应用开发项目”,项目内容涉及对建造使用10年以上的桥梁及道路等进行维护管理、改善农作物栽培环境、通过测量人类体征信息及时发现疾病等。
2013年7月，日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)公布了该项目委托研究机构。其中，社会以及工业基础设施领域由日本纳米光电工学推进机构、NEC、日本首都高速道路技术中心牵头;农业领域由日本产业技术综合研究所、松下等牵头;医疗健康领域则由日本NMEMS技术研究机构负责，并计划2014年4月成立专门项目组，通过计算机解析来自传感器采集的大量数据。
2013年6月14日，日本内阁会议通过了日本未来IT战略《打造全世界最先进的IT国家宣言》，宣言提出“2020年度前利用传感器对日本20%的重要基础设施及老化基础设施进行检测和维修”、“对医疗护理及生活救助服务的相关传感器技术及机器人技术等进行开发验证与商用化”等目标。
传感器技术从三个层面提升城市管理
传感器部署于城市各个角落，能够采集大量的监测数据信息。由于这些数据具有时间与空间属性，所以可以将城市现实活动反映到网络虚拟空间上，进而将这些信息汇集，通过数据分析，能够挖掘新的价值。由此，将所有城市中的现实事物在互联网上聚合的概念就构成了物联网。
概括来说，城市建设中主要采用五项传感器技术。
(1)通过传感器把握能源消费、交通、生产与消费等各种城市活动信息;
(2)汇总采集的数据;
(3)分析汇总的数据;
(4)将数据分析结果“可视化”并发送给居民，让居民的生活更便捷、生活质量更高;
(5)基于对数据的分析，优化控制城市的各项活动与基础设施。
通过传感器技术可以管理城市所产生的海量且多样的信息。这五项传感器技术在城市建设与管理中的应用，具体可分为三个层面。即：“网络基础设施建设”、“信息加工与信息消费”、“培育新型服务、新兴产业”。
首先是“网络基础设施建设”。不仅要在上下水道、水电燃气、交通等城市基础设施中部署传感器，还要实现各个城市公共运营系统间的互联。按照运营系统的相应需要进行整体的优化控制，有效调整能源供给。
其次是将分布于城市各个角落的传感器所采集的数据进行“信息加工与信息消费”。使城市的海量数据变为培育新服务的“信息”。为此，需要从采集到的数据中，进一步筛选、分析、加工，并将数据分析结果可视化，实时提供给居民或反馈给城市公共运营系统。
最后是应用分析后的数据与信息“培育新型服务、新兴产业”。主要面向居民，开发可以提升居民生活质量与便捷性的新服务，让加工挖掘后的信息不断产生附加值。其中，远程诊疗、偏远地区医疗、老年人护理等领域，都可以说通过传感器和物联网技术应用有效提升了居民的生活质量。
利用传感器技术，让城市更美好
为了实现高效率的城市，传感器将成为不可或缺的要素。世界各地均将传感器技术定位为实现城市管理的工具。其中一个例子是美国IBM在马耳他岛开展的示范项目。
马耳他自然资源匮乏，长期以来其能源需求全部依靠进口，进口石油目前仍是马耳他用来发电的唯一能源来源。近年来国际市场石油价格持续走高，使马耳他政府面临巨大挑战。2009年2月4日，马耳他公布了和IBM达成的协议，双方同意建立一个“智能公共系统”，实现该国电网和供水系统的数字化。IBM及其合作伙伴将会把马耳他2万个普通电表替换成智能电表，这样马耳他的电厂就能实时监控用电，并制定不同的电价来奖励节约用电的用户。这个工程价值高达9100万美元(约6亿元人民币)，其中包括在电网中建立一个传感器网络。这种传感器网络和输电线、各发电站以及其他的基础设施一起提供相关数据，让电厂能更有效地进行电力分配并检测到潜在问题。IBM将会提供搜集分析数据的软件，帮助电厂发现机会，降低成本，并减少该国碳密集型发电厂的排放量。
该岛上的试点实验中引进了智能电表与客户信息系统，将这些运用于城市基础设施的有效管理。通过构建水、电的高效管理方式，控制能源消费的同时，可以产生减少基础设施投资财政负担的“实际效益”。从马耳他岛的案例能看出，城市中传感器技术发挥的几个作用。其中之一是，能源与资源的合理分配。监控电力、供水等利用情况，优化供给。例如，电力领域，通过智能电表感知使用情况，电力公司和每栋建筑通过最佳控制来设置太阳能电池或蓄电池供给，整体提升城市的能源效率。第二是可以直接控制需求。感知基础设施的复杂情况，控制需求进行引导。其代表案例是汽车导航与道路收费等机制。为了把握服务利用情况，有必要感知城市活动，为此需构建传感网络。通过应用传感网络采集的信息，能够以更为动态的方式管理整个公共服务基础设施，从而实现新型服务，解决城市课题，推出提升生活质量的措施。
从传感器技术角度看城市建设的话，将与传统城市建设概念完全不同。规划中所需要的不仅仅是新技术、新设计、新解决方案，还需要城市活动中公共运营主体——电力、交通等基础设施产业以及各研究机构需要加强横向合作，紧密协调，既要实现软硬件的兼容，又要实现各种接口的数据格式标准化。从而能够在城市信息资源充分共享和集成的基础上，优化控制并管理和运营城市资源，开创解决资源约束问题的创新途径。
