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智能城市之路,我們還有多遠(yuǎn)?

2011-04-11 11:22 北京郵電大學(xué)
關(guān)鍵詞:智能城市智慧城市

導(dǎo)讀:本文首先以廈門、珠海、廣東為例闡述新一代無線城市(或無線城市2.0)規(guī)劃在中國已經(jīng)取得了初步成功;接下來指出隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的日趨成熟,三網(wǎng)融合規(guī)劃的不斷實(shí)施,以及智能管道暢想的提出,為智能城市(或智慧城市)的發(fā)展注入源動(dòng)力;最后筆者提出了智能城市發(fā)展的五大愿景,并結(jié)合以“人”為核心的五大民生系統(tǒng),對(duì)于城市的智能之路給出一個(gè)初步的規(guī)劃。

  鳥語花香、水清天藍(lán)、出行安全通暢、醫(yī)療便捷溫暖、公共服務(wù)高效熱情、無線網(wǎng)絡(luò)無處不在……隨著新一代無線城市的逐步發(fā)展,這樣的智能城市不再是遙遠(yuǎn)的“烏托邦”,我們賴以生存的城市將會(huì)像一個(gè)具有“智慧”的生命系統(tǒng),越來越多的人們將以前所未有的自由度來構(gòu)建、匯聚、整合和鏈接存在于任何地方的各類資源,讓每個(gè)個(gè)體,每個(gè)企業(yè),每個(gè)組織和機(jī)構(gòu),每個(gè)城市更好、更高效的溝通運(yùn)作。

  新一代無線城市初戰(zhàn)告捷

  上海世博會(huì)的“城市光網(wǎng)”、“無線寬帶”和“下一代互聯(lián)網(wǎng)”于無形中為眾多城市描繪了生態(tài)、生活、科技、低碳的精彩場景,全球以及國內(nèi)的眾多“新一代無線城市”建設(shè)初期探索取得成功,并進(jìn)入到實(shí)質(zhì)應(yīng)用推廣階段。筆者特別甄選出在應(yīng)用現(xiàn)代信息通信技術(shù)、打造新一代無線城市方面,走在前列的幾大城市進(jìn)行分析,希望其示范作用和影響力,給更多的城市邁向“智能化”,提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

  廈門:首個(gè)以TD-SCDMA為主導(dǎo)技術(shù)的“無線城市”

  廈門作為中國首個(gè)以TD-SCDMA為主導(dǎo)技術(shù)的“無線城市”,早在2008年5月就開始籌劃整個(gè)城市規(guī)劃,在各級(jí)政府部門的高度重視和大力支持下,以及中國移動(dòng)勇于創(chuàng)新的協(xié)助下,現(xiàn)已建成以TD-HSDPA網(wǎng)絡(luò)作為建設(shè)廈門“無線城市”的主體網(wǎng)絡(luò),為用戶提供廈門區(qū)域的連續(xù)覆蓋以及最高2.2Mbps的接入速率,使用戶可以隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)及企業(yè)網(wǎng),從而協(xié)助政府提升了城市服務(wù)管理的效能。

  珠海:無線城市2.0,里程碑式的創(chuàng)新

  2009年,珠海無線城市建設(shè)開啟了智能城市發(fā)展的新篇章。在學(xué)習(xí)廈門經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,珠海創(chuàng)造性的提出了無線城市2.0的概念:利用多種無線接入技術(shù),為整個(gè)城市提供隨時(shí)隨地隨需的無線網(wǎng)絡(luò)接入,并建設(shè)與政府工作、企業(yè)運(yùn)行、群眾生活密切相關(guān)的豐富的無線信息化應(yīng)用,為市民、企業(yè)、投資者、旅游者和政府機(jī)構(gòu)提供安全、方便、快捷、高效的無線應(yīng)用服務(wù)。這一概念并非傳統(tǒng)意義上的強(qiáng)調(diào)無線寬帶接入;而是同時(shí)強(qiáng)調(diào)了無線接入與移動(dòng)信息化應(yīng)用兩個(gè)方面,尤其是應(yīng)用更為重要。無線接入方面也不僅僅是無線寬帶接入,而是包括了無線寬帶和無線窄帶,是由2G+3G+LTE+WLAN共同形成的無線網(wǎng)絡(luò)接入模式。在技術(shù)層面上,無線城市基于云計(jì)算的技術(shù),融合了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)/三屏融合、移動(dòng)電子商務(wù)等嶄新科技和綜合應(yīng)用;在應(yīng)用層面上,珠海無線城市打造了政務(wù)、民生、產(chǎn)業(yè)、文化四大類系統(tǒng)應(yīng)用,形成無線城市建設(shè)的規(guī)范框架。珠海無線城市概念與建設(shè)模式的創(chuàng)新讓廣大企業(yè)與市民不僅感受到“看不著的網(wǎng)絡(luò)接入”,更重要的是享受到“看得著的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”,使無線城市成為繼水、電、氣、交通外的城市第五項(xiàng)公共基礎(chǔ)設(shè)施,從而推動(dòng)了珠海城市信息化程度和服務(wù)能力的快速提升,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變提供了信息化支撐。

  廣東:“無線城市群”給力幸福廣東建設(shè)

  在廣東,無線城市建設(shè)已經(jīng)和“幸?!睊焐狭算^,“幸福廣東”成為了2011年一個(gè)很響亮的口號(hào)。中國移動(dòng)廣東公司更是在珠海、東莞、中山等城市試點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了“加快無線城市群的建設(shè),推進(jìn)信息惠民,進(jìn)一步豐富幸福廣東的內(nèi)涵與應(yīng)用”的具體實(shí)施策略。早在2009年廣東移動(dòng)就開始進(jìn)行無線城市群建設(shè)的實(shí)踐,目前已形成了統(tǒng)一的平臺(tái)和多樣的服務(wù),建成WLAN熱點(diǎn)1萬多個(gè),接入服務(wù)超過1400項(xiàng),接入商家4300家,注冊(cè)用戶數(shù)超過200萬[7]。接下來廣東將要進(jìn)一步加快無線城市群建設(shè),打造“幸福廣東”民生服務(wù)平臺(tái),通過豐富便捷的信息化應(yīng)用于服務(wù)民生,提升民眾的幸福感。

  新技術(shù)為智能城市發(fā)展注入源動(dòng)力

  在新一代無線城市的發(fā)展之路上,科技創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步一直起著舉足輕重的作用。目前,物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,三網(wǎng)融合規(guī)劃也已經(jīng)在緊鑼密鼓的進(jìn)行中,“智能管道”的暢想也在一步一步細(xì)化中。有這么多新技術(shù)作為支撐,我們的“智能城市”之路還會(huì)遠(yuǎn)嗎?下圖1展示了這些新技術(shù)與智能城市間的關(guān)系。

 

  新技術(shù)與無線城市的關(guān)系

  新一代無線城市的發(fā)展實(shí)際上是將物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)融合,把商業(yè)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)融合,打造出更加全面,更加智能的生態(tài)系統(tǒng),并且達(dá)到“智能運(yùn)作,和諧共生”的狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。同時(shí),云計(jì)算作為一種更加綠色、更加動(dòng)態(tài)、更加智能的計(jì)算模式,為物聯(lián)網(wǎng)資源的收集、整合、分析提供了全面的支撐,并為物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合,構(gòu)建新無線城市提供強(qiáng)大的基礎(chǔ)支撐。當(dāng)然,云計(jì)算的架構(gòu)、服務(wù)模式將會(huì)滲入智能城市的建設(shè)和發(fā)展中,并與其共入“智能城市”的殿堂。

  1. 云計(jì)算為智能城市打造智慧的基礎(chǔ)設(shè)施

  云計(jì)算可以隨時(shí)隨地提供大規(guī)模擴(kuò)展的計(jì)算資源,簡化服務(wù)交付,實(shí)現(xiàn)新商業(yè)模式的快速創(chuàng)新,還可以為新一代數(shù)據(jù)中心提供動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。云計(jì)算的這些優(yōu)勢(shì)可以使無線城市的規(guī)劃更加簡潔,運(yùn)作更加有效、節(jié)能和環(huán)保。

  2. 物聯(lián)網(wǎng)成為智慧城市發(fā)展的基石

  通過物聯(lián)網(wǎng)可以用信息技術(shù)對(duì)機(jī)器、設(shè)備、人員進(jìn)行集中管理、控制,并且通過更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式優(yōu)化生產(chǎn)和生活,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物質(zhì)世界的有機(jī)整合和諧相處。構(gòu)建無線城市,將物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行融合,不是簡單的物物連接,物人連接,人人連接以及數(shù)字化、信息化,而是需要進(jìn)行更高層次的整合,實(shí)現(xiàn)更加透徹的感知,更加全面的互聯(lián),更加深入的智能化[4]。

  3. 三網(wǎng)融合助力智能城市全面發(fā)展

  移動(dòng)通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)互相兼容、相互滲透,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享,避免了低級(jí)別重復(fù)建設(shè),形成適應(yīng)性廣、容易維護(hù)、費(fèi)用低的高速寬帶多媒體基礎(chǔ)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)無線領(lǐng)域的三網(wǎng)融合。為智能城市規(guī)劃,在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),形成全城全域無縫覆蓋;在業(yè)務(wù)層上互相滲透和交叉,互相提供資源支持;在應(yīng)用層上趨向使用統(tǒng)一的IP協(xié)議,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),提供多元多樣個(gè)性化的服務(wù);在經(jīng)營上實(shí)現(xiàn)交叉滲透,互相競爭、互相合作,共同利益最大化。

  4. 智能管道暢想城市“智慧”未來

  愛立信公司首先提出的智能管道解決方案,雖然還處于初步探索階段(僅有個(gè)別方案已商用),但是其“基于區(qū)分忙閑時(shí)的優(yōu)先級(jí)策略”,“基于位置的優(yōu)先級(jí)策略”,“基于業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)策略”,“基于終端類型的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)側(cè)率”以及“流量續(xù)訂”等設(shè)想,使得運(yùn)營商可以針對(duì)不同用戶的差異化需求,設(shè)計(jì)出更有針對(duì)性的服務(wù);使得用戶可以得到更加個(gè)性化、更加豐富的服務(wù),進(jìn)而作到網(wǎng)絡(luò)資源的公平使用和按需分配。筆者相信在不久的將來,智能管道必將成為“智能城市”的重大推動(dòng)力,為城市的智慧之路的鑄就添磚加瓦。

  智能城市發(fā)展的五大愿景

  在中國,新一代智能城市已經(jīng)初步取得了階段性的成功,作為人類愿景的“智能城市”,也正在一步步登上城市規(guī)劃的舞臺(tái)。相信在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、三網(wǎng)融合和智能管道等新技術(shù)的強(qiáng)大支撐下,在不久的將來,智能城市的愿景必定能夠?qū)崿F(xiàn)。

  智慧愿景1——充分互聯(lián)

  互聯(lián)互通是指通過各種形式,各種智能傳感設(shè)備以及高帶寬的通信網(wǎng)絡(luò)工具,將個(gè)人電子設(shè)備、組織和政府信息系統(tǒng)中收集和存數(shù)的分散的信息及數(shù)據(jù)連接起來,進(jìn)而形成公共設(shè)施物聯(lián)網(wǎng),使多方的信息進(jìn)行交互和共享,從而更好的對(duì)環(huán)境和業(yè)務(wù)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,從全局的角度分析形勢(shì)并實(shí)時(shí)解決問題,使得工作和任務(wù)可以通過多方協(xié)作以遠(yuǎn)程完成,從而徹底地改變整個(gè)世界的運(yùn)作方式。

  智慧愿景2——全面感知

  “全面感知”已經(jīng)超越了使用傳統(tǒng)傳感器、二維碼和RFID等設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)感知信息的回傳、匯聚和存儲(chǔ)的理念。主要是指,隨時(shí)隨地利用任何可以感知、測量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程。通過使用新型設(shè)備,可以作到對(duì)于人的血壓、公司財(cái)務(wù)到城市交通等任何信息,都可以快速捕獲并分析,以便于立即采取應(yīng)對(duì)措施和進(jìn)行長遠(yuǎn)規(guī)劃[4]。

  智慧愿景3——協(xié)同整合

  無線城市下的“整合”主要涉及兩個(gè)方面:1.“物聯(lián)網(wǎng)”與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)完全無縫的鏈接和融合;2.感知數(shù)據(jù)匯集后整合為城市核心系統(tǒng)的運(yùn)行,提供智慧的基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的全面協(xié)同整合,必將為政府的精準(zhǔn)決策提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐,為人民的便利生活提供一站式的服務(wù)。

  智慧愿景4——深入智能

  通過深入分析整合的數(shù)據(jù),以獲取更加新穎、系統(tǒng)且全面的洞察力來解決特定問題。使用數(shù)據(jù)挖掘、分析工具、科學(xué)建模和功能強(qiáng)大的運(yùn)算系統(tǒng),來處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、匯總和計(jì)算,以便實(shí)現(xiàn)海量的跨地域、跨行業(yè)和職能部門的數(shù)據(jù)和信息,并將特定的知識(shí)應(yīng)用到特定行業(yè)、場景和解決方案中以更好的支撐決策[4]。

  智慧愿景5——開放創(chuàng)新

  構(gòu)建開放平臺(tái),有效匯聚多方資源,為第三方提供智慧的基礎(chǔ)設(shè)施,鼓勵(lì)政府、企業(yè)和個(gè)人在平臺(tái)上利用現(xiàn)有資源進(jìn)行科學(xué)技術(shù)和業(yè)務(wù)模式的創(chuàng)新,產(chǎn)生大量新應(yīng)用,為城市發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。

  智能之行,始于足下

  秉承以“人”為核心的城市發(fā)展理念,圍繞水、電、食品、醫(yī)療、交通這五大民生系統(tǒng)(如圖2所示),開展智能城市規(guī)劃之路,為人類構(gòu)建健康、節(jié)能、安全、便利、實(shí)惠的和諧家園,實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

 

  城市核心系統(tǒng)關(guān)系圖

  智能的水:全體動(dòng)員,綜合治理

  長期以來,我國水資源利用方式“粗放“、使用效率低下和嚴(yán)重的污染問題制約了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,水管理和治理的問題大大擺在我們面前,迫在眉睫。采用先進(jìn)的傳感設(shè)備,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高復(fù)雜度數(shù)據(jù)的集成、分析,并實(shí)現(xiàn)靈活、開放的高性能平臺(tái),創(chuàng)造強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算和分析能力。使得水務(wù)鏈條上各個(gè)相關(guān)部門借助于豐富的信息,參考大量的數(shù)據(jù),做出更加精準(zhǔn)的決策,實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)配和綜合治理。

  智能的電:清潔合理,高效動(dòng)態(tài)

  電力行業(yè)是關(guān)系到國計(jì)民生的重要行業(yè),電力能源的清潔發(fā)展關(guān)系到國家是否能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)性健康發(fā)展。智能電網(wǎng)的理念是要能夠把電能流、信息流結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)傳輸能源的同時(shí)采集數(shù)據(jù)。并對(duì)采集上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析,預(yù)測電能流的情況和用電量分布,為發(fā)電、輸電、配電、用電各方及監(jiān)管單位提供信息決策,最終解決電力資源和用電量分布不均,實(shí)現(xiàn)清潔發(fā)電、高效輸電、動(dòng)態(tài)配電、合理用電。

  智能的食品:標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控,安全保障

  民以食為天。中國近年來接連出現(xiàn)的食品安全事件,引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。針對(duì)城市中的個(gè)人,企業(yè)和政府對(duì)于食品安全同一鏈條上的不同層面的訴求。追蹤系統(tǒng)、生產(chǎn)評(píng)估系統(tǒng)和應(yīng)急制度的實(shí)施可以幫助生產(chǎn),流通和監(jiān)管部門優(yōu)化管理。首先,通過追蹤系統(tǒng),從農(nóng)、林、畜、牧、漁,食品的生產(chǎn),到食品和原料加工,中間的運(yùn)輸物流環(huán)節(jié),食品的銷售環(huán)節(jié),再到市民的餐桌上,對(duì)于這一閉合圈進(jìn)行全程監(jiān)控,并實(shí)時(shí)通過網(wǎng)頁和各種標(biāo)簽、條碼上查看記錄信息。從而幫助供應(yīng)鏈上的各個(gè)企業(yè)明確責(zé)任,建立一整套行之有效的生產(chǎn)評(píng)估系統(tǒng),原材料生產(chǎn)企業(yè)、食品加工和深加工企業(yè)可以通過數(shù)學(xué)建模的方式把食品質(zhì)量和每個(gè)生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來,分析每個(gè)工藝背后的風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)內(nèi)部管控措施,判定最后食品安全風(fēng)險(xiǎn)有多高,嚴(yán)格符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家的要求。第三是制定食品行業(yè)應(yīng)急機(jī)制,包括:食品安全早期預(yù)警和食品安全突發(fā)問題應(yīng)急管理[1]。

  智能的醫(yī)療:資源配置,實(shí)踐創(chuàng)新

  目前,城市醫(yī)療資源分布不均衡,人們都想上大醫(yī)院,社區(qū)醫(yī)院沒有人去。結(jié)果造成,一方面大醫(yī)院人滿為患、一號(hào)難求,另一方面社區(qū)醫(yī)院資源閑置。解決醫(yī)療資源分布不均衡的問題,要使得分布在各個(gè)地區(qū)不同醫(yī)院之間實(shí)現(xiàn)信息對(duì)接。當(dāng)健康信息可以跟著個(gè)人流動(dòng)在不同醫(yī)療和醫(yī)護(hù)機(jī)構(gòu),所有相關(guān)信息無需重復(fù)采集。

  遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)的建設(shè)和互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的實(shí)現(xiàn),可以在更大的范圍內(nèi)合理配置醫(yī)療資源,并通過專家信息庫、病歷庫、醫(yī)療診斷和臨床治療庫的智能搜索,輔助醫(yī)師對(duì)患者病情做出準(zhǔn)確的診斷和治療,為城市居民提供更為完善和及時(shí)的醫(yī)療服務(wù),讓社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心發(fā)揮更大的作用,徹底解決“看病難、看病貴”等問題。

  智能的交通:整合疏導(dǎo),節(jié)能減排

  采用智能交通解決方案,管理部門可以通過監(jiān)控?cái)z像頭、傳感器、通訊系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等實(shí)時(shí)了解交通狀況,并進(jìn)行模型預(yù)測分析,加上同其它相關(guān)部門系統(tǒng)的協(xié)同集成,有效緩解交通擁堵等事件的發(fā)生,并快速響應(yīng)突發(fā)狀況,為城市大動(dòng)脈的良性運(yùn)轉(zhuǎn)提供科學(xué)的決策依據(jù)和管理服務(wù)工具。

  在智能城市的規(guī)劃之路上,我們?nèi)沃囟肋h(yuǎn),但只要堅(jiān)定發(fā)展方向,不斷探索符合自身特點(diǎn)的發(fā)展思路,相信不久的將來,我們一定可以攜手建立其更加美好的智能城市家園,讓人民的生活更幸福!