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智慧城市概念、内涵和特征研究

【字号 】 发布时间:2013年9月21日 打印本页

智慧城市的概念、内涵和特征研究

吴维海

1智慧城市的概念

智慧城市”指将城市信息化,通过建设宽带多媒体信息网络(无线或有线)、地理信息系统、电子身份系统(RFID)等基础设施平台,整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、劳动社会保险等信息化社区,逐步实现城市国民经济和社会的信息化,使城市在信息化时代的发展中位于全国领先地位。

通过智能计算技术等应用,使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能。从技术发展的视角,智慧城市是数字城市与物联网相结合的产物。

智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新环境下的城市形态。智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用,营造有利于创新涌现的生态,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。

.智慧城市的内涵

智慧城市将人与人之间的P2P通讯扩展到了机器与机器之间的M2M通讯;通讯网+互联网+物联网构成了智慧城市的基础通讯网络;并在通讯网络上迭加城市信息化应用;除去我们熟悉的互联网, 物联网和云计算是智慧城市建设的两大基因,缺一不可----依托物联网可实现智能化感知、识别、定位、 跟踪和监管;借助云计算及 智能分析技术可实现海量信息的处理和决策支持。

我国智慧城市建设的基本内容,主要如下:

1智慧城市的基本内容

(1)智能市政

智慧城市的行政业务系统指构建综合电子政务平台、整合公共服务。将一系列行政事务进行整合和管理优化,主要系统功能有:

①并联审批。实现市(区)级社区横向联系,政府建立跨各职能部门的数据标准及交换体系。实现各类行政业务的共享。通过信息透明公开,加强社会监管,实现“阳光式”权力运行。

②建立网上虚拟电子政务大厅。实现“一站式”市政服务,精简政务流程,不仅降低了行政成本,而且让市民和企事业单位足不出户完成行政审批和其他政府服务,树立服务性政府为民办事的形象。这两个业务层次虽然是智慧城市的低级应用,但可以有效提高管理效率和降低行政成本。

(2)智慧城市交通

智慧城市交通整合公共汽车系统、出租车系统、城市捷运系统(MRT)、城市轻轨系统(LRT)、城市高速路监控信息系统(EMAS)、车速信息系统(TrafficScan)、电子收费系统(ERP)、道路信息管理系统(RIMS)、优化交通信号系统(GLIDE)、电子通信系统和车内导航系统信息,提供综合的实时信息服务,并对交通流量进行预测和智能判断。如果遇到突发事件可以优化应急方案,调动救援资源。如图 2 所示。

2智慧城市交通示意图

智慧城市交通还可以通过感知交通流量并进行预测和建立模型,提供智能的“拥堵费”收取系统、全市联网的停车管理系统,不仅能够充分使用城市交通基础设施,而且通过“收费”杠杆引导车流,有效缓解城市交通压力,缓解拥堵和污染问题。瑞典斯德哥尔摩建立的智慧交通体系,仅按照拥堵程度对交通车辆进行智能收费,使该市汽车使用量降低了 25%,汽车碳排放降低 14%。

(3)智慧城市医疗

智慧城市医疗关怀市民健康,通过建立“语义化个人健康电子病历”,使医疗机构间信息对接,医疗资源得以整合,解决社区医院、专科医院和大医院之间分工协作的问题。使得“小病进社区、大病进医院、康复回社区”成为现实,有助于解决“看病难、看病贵”的问题。在这样的模式下,还可以有效提升用药安全水平和临床诊疗水平。如图 3 所示。

3智慧医疗

(⒋)智慧家庭

融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台,是在家庭范围内实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用数字家庭电器、自动化设备、照明设备、保安(监控)装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互连和管理,以及数据和多媒体信息共享的系统。智慧家庭提高了家庭生活、学习、工作、娱乐的品质,是未来生活的愿景。尽管有多种模式与解决方案,但都包括信息、通信、娱乐和生活四大功能。交互式网络电视(IPTV)、电脑娱乐中心、网络家电以及智能家居等,都是智慧家庭的体现。如图4所示。

4智慧交通

(⒌)智慧食品

近年来我国城市食品供应安全问题频发,引起国人的高度关注,如图 5 所示。智慧食品系统包括三个子系统 :

①追踪系统。通过物联网技术对农、林、畜、牧、渔的食品原料生产、原料加工、物流运输环节和销售环节,再到餐桌上整个闭合圈全程监控,明确供应链上各个企业责任,控制风险。

②生产评估系统。原料企业、加工和深加工企业可以通过数学模型,把食品质量和工艺联系起来,分析工艺的风险程度,确保符合国家标准。

③食品行业应急机制。包括食品安全的早期预警和突发问题应急管理。当出现突发食品安全事故时,可以追踪事发点、当事人,并查明食品去向,把影响控制在最小范围。显然,智慧食品抓住了食品的生产安全和流通安全,对于诸如生猪产业的“放心肉工程”建设、“地沟油”控制以及乳制品突发事件的处置都会有很大帮助。

5智慧养殖追溯

(⒍)智慧水务管理

水资源越来越成为我国各城市发展的瓶颈,智慧水务系统试图实现水资源的优化利用,包括 :

①实施日常监管工作,实时掌握水环境。对流域的整体分布、自然降水、水流、地下水、水质、人工蓄水、生活用水、工业农业用水和污水排放进行实时感知监控。

②分析数据快速响应,提高水资源使用效率。一方面,通过分析海量监测数据,合理规划水务部门、自来水公司、污水处理厂、市政建设部门流域取水和农田灌溉布局,科学决策调水、取水、污水排放、水再生、地下回灌等 ;另一方面,及时预知管网故障、水质、输水情况和水压等管网健康状况,进行维护、检修和建设。

③加强水污染和突发事件响应,一方面事前发出预警,另一方面污染事件发生后根据污染物、污染源和污染情况的监测数据分析,估计灾害波及程度和制定快速应对方案。

(7)智慧城市规划

城市规划是对城市未来发展的预测和指导,对于今天城市化快速发展、城市面貌日新月异的中国来说,往往会陷入“规划赶不上变化”的困境。智慧城市规划的关键点在于,结合城市发展的经济、地理、人口、交通的历史和现状信息,对未来趋势进行科学预测,智慧布局交通道路、物流枢纽、中央商务区、工业园区、卫星城、警务、商业网点、医院、银行、公交站点、学校、娱乐设施、文体设施、博物馆、公园等城市规划项目,达到绿色、环保、以人为本的要求。智慧城市规划根据区域的社会与经济发展目标,提出城市功能的优化解决方案,比如老工业区的外迁和升级改造、老商业区和居住区的升级和功能再定位、城中村改造等。

智慧服务包括工业园区和城市一体化平台、绿色供应链、智慧城市电力供应和社保决策系统等。随着城市运行中问题的不断涌现,智慧城市的智慧服务内容也将不断丰富。

(8)智慧运行管理

1)日常运行管理

智慧城市系统的综合运行,需要智慧城市的综合指挥指令中心来指挥协调,包括 :促使智慧城市的运行和短、中、长期综合规划衔接,达到各时期目标;综合指挥中心,作为智慧城市的“总中心”,指挥协调各智慧服务系统的“分中心”,形成智慧城市系统的宏观运行;负责智慧城市系统日常维护和升级工作。如数据的储存、维护,软硬件设施的运转维护以及系统升级等。

2)城市应急系统

在城市面临突发事件时,城市应急系统启动。突发事件是指自然灾害(地震、洪水、海啸、山洪、滑坡、冰雪等)、公共安全事件(污染物化学品泄露、突发不明传染病)以及群体性突发犯罪事件等。近年来我国开始逐步建立国家应急体系,中央和省市都设有应急办公室,以作为突发事件下的组织保证。智慧应急系统有助于提高应急体系水平。科学地建立应急预案,使智慧的预案有较强的预见性(做出预警)、针对性,能对风险做出准确预计和分析并做好人员疏散、物资分配、救援和生产恢复计划,确定责任人和岗位责任。通过应急管理和指挥系统,利用物联网、互联网和计算机系统来准确地分析灾情进展,分析救灾物资需求数量和投放地点,察看应急物资储备和补给供应情况。以消防、交管、医疗等多部门协作,实施综合指挥,妥善处置灾情并力争灾后损失最小。

主要应用技术包括:RFID电子识别技术、高清视频监控技术、互联网技术、传感器技术、北斗定位技术和数据系统集成技术。利用视觉采集和识别各类传感器、无线定位系统、RFID、条码识别、视觉标签等顶尖技术,构建智能视觉互联网,对城市综合体的要素进行智能感知自动数据采集,涵盖城市综合体当中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通、灯光照明、信息通信和显示等方方面面,将采集的数据可视化和规范化,让管理者能进行可视化城市综合管理。

3智慧城市特征

我国智慧城市的基本特征,主要有:

一是全面物联,用智能传感设备将城市公共设施物联成网,对城市运行的核心系统实时感测;

二是充分整合,使“物联网”与互联网系统完全连接和融合,将数据整合为城市核心系统的运行全图,提供智慧的基础设施;

三是激励创新,鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用,为城市提供源源不断的发展动力;

四是协同运作,让城市里的各关键系统和参与者基于协同机制实现合作与共同管理。

备注:智慧城市的总体规划与工程建设的研讨与咨询邮箱:wflate@126.com

 
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