智慧城市的概念范文

时间:2023-12-29 17:51:42

导语:如何才能写好一篇智慧城市的概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

智慧城市的概念

篇1

一、质量成本概念的不完整性

现代质量成本管理的问题首先集中体现在对质量成本的认识上。具体而言,现代质量成本管理中的质量成本概念具有明显的不完整性——将质量成本狭隘地认为只是质量不足所导致的成本,而将质量过剩问题所导致的成本排除在质量成本管理之外。

当前绝大多数理论都将质量成本定义为由质量不合格(不足)而引致的各种支出,包括:对质量不足的预防与检验成本和由于质量不足而引发的失败成本两大类。在此基础之上,质量成本管理的其他,如质量成本属性、成本、成本控制等也都是以质量不足为对象来加以的。但是质量成本的这种定义,显然是不完全的,它只涵盖了质量成本的部分外延。换言之,由于质量低下引致的成本仅是质量成本的一个部分,除此之外,质量过剩成本也应是一种质量成本。

笔者认为,将质量过剩引致的成本作为质量成本的组成部分其原因有二:首先,质量成本管理的客观环境发生了较大的变化。过去由于技术的限制,企业、行业乃至整个的产品生产多存在着较为严重的质量不足问题,所以质量管理、质量成本管理都是以质量不足为管理的中心,人们千方百计的提高产品质量,以使产品能够满足客户的要求。但是随着科学技术的发展和人们几十年来在质量管理上的不懈努力,现代产品的质量已有了明显的提高,人类社会实现了产品质量的整体性飞跃,质量过剩的问题逐渐显现出来i这种情况的变化决定了不能再忽视质量过剩问题,对质量成本概念应当加以重新定位,使之完整地包含质量不足成本和质量过剩成本两个部分。其次,人们对质量成本管理的主观认识发生了较大的变化。过去人们对质量成本管理的认识存在偏颇,表现为在管理中存在“三重三轻”的现象,即重管理轻经营、重质量轻成本、重不足轻过剩:所谓重管理轻经营是指现代质量成本管理将注意力集中于生产过程,只关注产品质量成本的预防、控制等管理环节,而对于质量管理的结果是否能为企业的经营带来效益却很少关心。重质量轻成本则是指现代质量成本管理活动的目标和对象上存在偏差,并未真正将控制质量成本作为管理活动的目标,而错误地将目标定位在质量控制上,这使得质量成本管理与质量管理混为一谈,其结果是企业只重视产品质量的提高而不注意质量改善会给企业效益造成的。重不足轻过剩则是指现代质量成本管理过多的将精力集中于对质量不足成本的管理;一味地对质量不足进行改进,而不关心质量是否已超过用户实际需要。过高的提升产品质量,将可能产生不良的结果:一方面质量的过度提高耗费了企业大量资源,另一方面过高的质量只不为顾客所察觉或接受,从而无法为企业带来利益,与质量管理的初衷相违背。但随着市场经济体制的日渐形成,不考虑企业效益的缺点必须克服,因为在市场经济中企业的经济效益关系到企业的生存与发展,企业更加注重对于成本的控制和对经济效益的提高。所以“三重三轻”的错误观念在市场经济的浪潮申逐渐被涤荡清除,人们逐渐认识到应当加强对质量过剩问题的管理,这将有助于形成正确的成本效益观念。

二、质量成本概念的完善

(一)引入新的质量管理观念是完善质量成本概念的基础。

质量是企业的生命,是企业实现经济效益的保证。自我国实行市场经济体制改革以来,质量成为竞争的核心因素,企业也越来越重视质量管理。与发达国家一样,全面质量管理曾在我国引发了质量管理的一场革命,使我国产品和服务的质量从根本上提升到较高的水平。然而随着市场竞争的激烈化和顾客需求日趋多样化,过去那种单纯以国家或行业标难为质量判断依据的工程导向的质量观,越来越显示出其局限性。高质量未必代表必胜的优势,因为高质量也常常不被顾客所接受,同时按照全面质量管理的要求,质量的提高往往要以人力、物力、技术、信息、管理等成本的追加为代价,这最终会抵消质量提高所带来的利润优势。特别是当产品质量普遍得到提高,使竞争者处于大致相同的质量水平时,如何在保证一定质量水平的前提下,实现对成本的有效控制成为竞争取胜的关键。

于是,将质量与成本双重因素考虑进去,我们提出了以既能满足顾客需求又能减少过高质量所带来的不经济现象为判断标准的“合理质量”的管理观念。一方面,为了满足顾客的需要,企业必须保证质量;另一方面,为了减少成本耗费,赢得利润,企业又不能盲目地提高质量。质量也应把握一个合理的“度”,以寻求顾客与企业双方利益的满足。这才是质量管理所要达到的真正目标。笔者认为,把握“合理质量”的深层内涵,艾健在于力求实现三个层次的平衡。

第一,寻求顾客满足与产品质量水平之间的平衡。满足顾客需要是社会生产的目的,也是企业在激烈的竞争中生存和发展的前提。因此,质量工作必须始终以顾客需要为根本,质量水平也应以达到顾客期望的质量为最低界限。同时,应当明确,质量只有能被顾客所认知和接受时才是有意义的,否则就是无效质量或不必要质量。所谓无效质量是产品质量完全或部分与顾客需要发生背离,从而不能为顾客所接受;这实际上是质量传递的失效:而不必要质量则是指产品或服务的质量远远超出了顾客的期望,虽然它也可能实现顾客的需要,但要以失去后续提高质量的潜力为代价。无效质量和不必要质量共同导致了企业产品的质量过剩,它意味着成本的损失和浪费,是“合理质量”所不容许的。

第三,寻求产品更新周期与质量保证期的平衡。在技术与竞争的驱动下,新产品层出不穷,产品开发周期和寿命周期日趋缩短,这也增强了追求“合理质量”的迫切性。一方面竞争呼唤高质量的产品,而耐用性是质量的重要标志。在“以质取胜”观念的引导下,不惜花费大量的投入,开发质量高、耐用性强的产品。另一方面,产品更新换代速度的不断加快,使消费者的日味不停地转换,最终将使高耐用性的产品在市场上过早地淘汰,而企业在提高产品耐用性(即质量)方面的高成本支出得不到相应的高回报,不可避免地会蒙受损失。“合理质量”则要求:产品的质量保证期尽可能地与产品更新换代的步伐保持一致,并形成动态平衡。从而可以避免由于过高质量而带来的浪费。

第三,寻求产品部件间质量的协调与平衡。这是针对同一产品不同部件的“合理质量”要求而言的。通常情况下,如果一种产品的关键功能部件因达到寿命而发生报废,往往使整件产品退出使用,而其他部件被分解并继续使用的可能性很小。所以,关键功能部件的质量保证期就决定了整件产品的使用期。那么,其他部件能够超过该期限继续使用的功能部分,完全可视为一种过剩质量。“合理质量”要求的最佳状态是:同一产品的各种不同部件达到相同或者相近的质量水平,使用寿命尽可能地趋于一致,从而减少不必要质量所耗费的成本。

总之,“合理质量”观念更加突出了质量成本管理的效益原则,它严格区别于以行业或国家标准为判断依据的工程导向的质量观念,是一种较为先进的管理思想,同时也为完善质量成本概念提供了基础。

(二)质量成本概念的完善。

正如本文前面所论述的,当前质量成本的定义是在工程导向的质量观念指导下提出的,自始至终都体现出对高质量的不懈追求。但随着“合理质量”观念的出现,它的核心内涵与构成都发生了很大的变化。

在“合理质量”观念下,更为完整的质量成本定义应该是:企业为确保产品质量保持在既能满足顾客的正常要求,只能为企业带来最佳经济效益的质量水平上所发生的一切费用。它的内容包括四个部分:预防质量不足成本、预防质量过剩成本、故障成本和无效成本。其具体内容如下:

1.预防质量不足成本,是指企业为保证产品质量水平不低手基本的质量标准,能够满足顾客合理要求所支付的费用。这一成本是企业产品质量的最基本保证,也是合理质量观念的基本要求。

2.预防质量过剩成本,是指企业为避免由于产品质量过剩而产生的无效成本所发生的一切费用。它体现了合理质量观念对降低产品过剩质量的要求,同时也是新观念下成本管理的特点之一。

3.故障成本,是指由于企业的产品质量低下,无法达到最基本的标准而给企业造成的各种损失。例如:废品损失、维修损失、退货损失以及由于质量纠纷所引起的诉讼费用和赔偿损失等。该成本和预防质量不足成本之间存在负相关关系。一般情况下,预防质量不足成本的发生量较大时,产品质量会相应提高,故障成本的发生势必减少;反之,故障成本将会增加。

篇2

关键词:智慧城市;城市规划;创新

中图分类号:TU984 文献标识码:A

随着下一代互联网、物联网、云计算等新一代信息技术的出现和迅速发展,2008 年底 IBM 提出借助新一代信息技术建设“智慧地球”的设想,2009 年又提出建设“智慧地球”。首先需要建设“智慧城市”的口号,希望通过“智慧城市”的建设引领世界城市通向繁荣和可持续发展。智慧城市”是在全球广泛展开的未来城市发展的新理念和新实践,必然会对城市规划这一控制土地和空间资源的重要公共政策产生影响,并要求城市规划做出相应变化与之接轨。通过文献调研,发现目前国内外城市规划面临一些共性问题与挑战,反映了现行城市规划存在的局限。因此有必要对智慧城市与城市规划的相互关系进行研究,从而为“智慧城市”背景下的城市规划创新提供理念与实践支持。

智慧城市”的概念

智慧城市是在20世纪90年代出现、2009 年兴起的一个新概念。如今,众多的智慧城市概念既为我们认知智慧城市提供了帮助,也为我们界定智慧城市概念奠定了基础。目前就国内外学者、专家、研究机构以及企业等对智慧城市的概念提出了一些不同的看法,而且侧重各有所旨。其中根据当前的智慧城市代表性概念进行梳理大致可分为“技术论”、“社会功用论”两大类。技术论观点则定义为:“能够充分运用信息技术和通信手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求作出智能的响应,为人类创造美好的城市生活”;而社会功用论观点则当一座城市既重视信息通讯技术的重要作用,又重视知识服务、社会基础的应用和质量,既重视自然资源的智能管理,又将参与式管理等融入其中,并将以上要素作为共同推动着可持续的经济发展并追求更高品质的市民生活。

智慧城市作为智慧的体现在某些程度上说是人的功能的外化,智慧城市的建构模式在有些方面与人的感觉、思维、智力活动极为相似,作为人的功能技术化模式,智慧城市就可以理解为智慧城市就是人的功能放大的城市,进而智慧城市就可分为具有生命感的三个基本层次,包括感知层、网络层和智慧层,这三个层次与人的感直觉、神经末梢、大脑决策有某些相似之处,有着明显的人工生命化追求的痕迹。(如图1)

图 1

“智慧城市”背景下的城市规划创新

智慧城市是当前最先进的信息技术的大聚会,是信息技术对城市的重构,虽然城市的基础是在传统城市的基础上成长起来的,但是与传统城市有着截然不同的基质。本文将从理念与实践两大视角出发,分析“城市规划理念创新”与“城市规划实践创新”的具体表现。

2.1、城市规划理念创新

2.1.1、深度融合“和谐社会”理念注重中长期规划

智慧城市是一个庞大复杂的系统,也被称为“系统的系统”,它实现了智慧城市的和谐性,而智慧城市的和谐管理机制,是各个智慧系统之间和谐运行的最重要的保障。智慧城市是“创新 2.0 时代以人为本的可持续创新城市”,因此,智慧城市管理的根本出发点在于“以人为本”,注重通过扩大公众参与和社会协同,以此提升城市管理的公共价值,进而构建有利于创新涌现的城市环境。而智慧城市的规划管理理念创新注重管理的柔性化、信息化、民主化、精细化和动态化。这样的管理理念有利于和谐社会的构建。第一是柔性化,智慧城市的拟人化属性表明智慧城市的核心价值是以人为本,“尊重人、关心人、培养人、激励人、开发人的潜力将成为城市管理的核心内容和主导思想;第二是信息化,智慧城市是信息社会的产物,智慧城市运行中最为重要的资源是信息资源,而智慧城市建设的兴起必将推动城市管理信息化的跨越式发展,对城市各类海量信息的获取、处理、运算、综合分析,将成为城市管理的基础工作和关键点;第三是民主化,智慧城市建设为市民广泛参与城市管理提供了有效的技术工具和实现途径,大大降低了实现城市管理民主化的成本;第四是精细化,智慧城市在人类城市发展史上首次实现了城市虚拟空间与实体空间的融合,物联网的广泛应用已使得城市的每个物体都有了自己的“身份证”,小到井盖、果皮箱,大到停车场、立交桥全都有属于自己的身份代码,并被实时感知。新一代信息技术的应用将使得整个城市量化管理的程度不断提高、城市实时反应的能力不断增强,从而使得整个城市的管理日益精细;第五是动态化,智慧城市的建设为城市管理由静态转向动态提供了实现条件,每一个被感知和互联的城市部件的运行情况,都被实时记录,如果一旦出现问题,将会在第一时间被发现,使得问题能够得到及时解决,为城市管理赢得主动。

2.1.2、深入理解“以居民需求为中心”理念

智慧城市的应用体系包罗万象,有智慧交通、智慧医疗、智慧水电、智慧市政、智慧节能减排、智慧教育等,主要共性和智慧城市技术建构的三个体系一一对应,都涉及大量的数据收集、整合和处理。现阶段主要从以下三个方面开始实践。智慧交通、智慧医疗、智慧教育是目前人们最为关切的话题,而智慧城深入理解以居民需求为中心理念,对交通、医疗、教育作了从新的规划。第一是智慧交通,智慧城市通过信息资源的自动整合与智能服务具有超强的分析和预测能力,为交通运输的安全、高效提供支撑。智慧交通是充分利用信息通信技术,通过人、运输设备和交通网络三者之间的相互感知、智慧互动,形成完全自动化的交通状态;第二是智慧医疗,智慧医疗核心是智慧医院的建设,从建设的系统性来看,智慧医院可分为数字医院和提升应用两个部分组成;第三是智慧教育,通过使用先进的智慧城市的三个技术层,可为满足学习者的不同需求,甚至可以成为学习者的指导方向,为学习者提供各种学习服务,实现运用知识和创新知识的教育体系,可以逐步实现社区教育体系和实时的获取知识的系统,实现虚拟化校园,实现每个人的终身学习。

2.2、城市规划实践创新

2.2.1、智能的公共服务设施布局和智能的城市基础设施规划

新公共服务设施系统将推动分散的数据集中到综合平台,创建一个专注于管理系统与数据的统一过程,减少公共服务设施的布局限制。同时智慧城市对交通布局和主要基础设施布局提出更高的需求,对道路网络和城市基础设施进行智慧布局和建设,通过对基础设施的智慧建设,能够减少资源浪费。另外,通过智慧城市基础设施和公共服务设施分配,达到对水资源、电力、油和其他资源的合理分配和使用,提高资源利用效率和减少资源浪费。同时,加强对高能耗、高资源消费、高污染工业的监控,减少环境的负面效应,实现“两型”社会及可持续发展目标的双赢。

2.2.2、城市系统规划与智慧的城市布局

城市发展的支撑要素和约束进行综合评价,通过收集、分析、核算数据与建模来合理使用资源、实施生态环境保护和满足防灾需求,以科学划分适建区、限建区、禁建区的范围。同时评估城市地形、气候相关的地理水文数据,协调生态系统、城市规划和建设需求、土地使用特征和工程适宜性的需求,为城市建设和功能区域的土地选择提供科学的基础,形成统一的协调的有机整体。

结束语

随着各种智能化技术应用的兴起,城市信息化正向智能化发展,智慧城市是新一轮信息技术展幵的综合体现,是全新的事物,无疑对其的研究是一个意义非凡的课题。因此,要加强对智慧城市的理论研究,从而推动智慧城市的建设。

参考文献:

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关键词:智慧城市;物联网;体系;子体系;平台;分平台;信息;物理;功能

中图分类号:TP208 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)04-00-05

0 引 言

互联网技术的飞速发展为全球带来了信息化浪潮,人类世界智能化的要求和需求也越来越高,自2008年美国IBM公司首次提出“智慧地球”的发展战略以来,世界各发达国家已经逐渐意识到智慧城市是人类社会发展的必然趋势,并开始积极开展智慧城市的建设,我国一些发达地区在数字城市建设的基础上,也开始探索智慧城市的建设,北京、上海、深圳、南京等地区已经将智慧城市列为重点课题。

目前国内外有关智慧城市的建设和发展还仅限于信息城市、智能城市的范畴,对智慧城市的理解还缺乏深度和广度,对智慧城市的体系结构尚没有明确的定论,智慧城市的建设重点和研究焦点目前主要集中在服务和应用方面,对于如何建设智慧城市没有明确的方向,致使智慧城市的美好愿景仍是空中楼阁,无法落地。本文通过对智慧城市进行探索和研究,给出了智慧城市的概念模型、信息体系结构和功能体系结构等,为智慧城市体系结构的认识提供了一种创新思维,也为智慧城市的建设和发展指明了新的方向。

1 智慧城市的概念模型

概念模型是对真实世界中事物的抽象描述,表征了事物客观本质的共性。概念模型是一种信息结构,这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统,不是某一个数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型,而是系统地、抽象地描述事物本质共性的模型。

智慧城市的概念模型是对智慧城市的高度抽象,是人们对智慧城市的总体认识,是对智慧城市的整体描述。智慧城市的灵魂是信息,各种信息相互联系,相互作用,形成一个巨大的智慧城市物联网。根据各种信息存在的不同形式,将智慧城市的信息分为用户、对象、感知、控制、服务、管理六种形式。智慧城市是大自然的组成部分,其组成与大自然的六合宇宙结构是一致的,智慧城市概念模型是由用户合、对象合、感知合、服务合、管理合和控制合组成的六合模型,与物联网的概念模型相吻合,如图1所示。

信息存在于整个智慧城市,浑然一体;信息的始点与终点如两仪中的天与地,用户是天,对象是地;物联网信息的感知、管理、服务、控制是物联网世界信息存在的四种形式,感知与控制对应太阴、 太阳,管理与服务对应少阴、少阳;两仪四象对应六合,从而形成智慧城市的六合概念模型,表达了智慧城市中各种物联网信息浑然一体而又相生相克的基本逻辑关系。用户合可包括人、物、人和物,同样对象合也可包括人、物、人和物,是人和物的和谐统一。感知合与控制合是信息存在的形式,感知与控制一阴一阳,相生相克。通过管理合和服务合实现了感知与控制信息在用户、对象间的转化,形成了完整的体系[1]。

从信息层面看,智慧城市是由各种信息相互传递并相互作用,通过信息的流转推动智慧城市各物理环节的启动和运行,实现智慧城市的智能化控制和管理。因此,信息是整个智慧城市的灵魂,其信息体系结构决定了智慧城市的运行模式和运转方式。

2 智慧城市信息体系结构

在智慧城市中,物联网无处不在,包括很多个不同级别的物联网体系,大的物联网体系包括很多个小的物联网体系,小的物联网体系为大的物联网体系的子体系,小的物联网体系里面又包含许多更小的物联网体系,每个小的物联网体系都可以实现智慧城市的某个功能,小的物联网体系作为大的物联网体系的某个节点或单元,大的物联网体系再作为更大的物联网体系的某个节点或单元,无限个这样的物联网体系环环相扣,互相作用,形成智慧城市这个巨大的、智能化的物联网体系。

智慧城市的信息体系结构是以用户为中心,各种物联网体系周向排布的多层结构,如图2所示。智慧城市的基本组成单元是物联网,其结构如图2中物联网1所示,物联网的信息体系结构为五域结构,信息向用户传递的次序以及各种信息的表现形式有其客观规律,对象域的感知信息依次穿过通信域、管理域、服务域,直到用户域,用户可以根据接收到的感知信息下发控制信息,同样依次经过服务域、管理域和通信域,将控制信息传输至对象域,形成闭环的信息体系,完成整个物联网的信息流转。图2中的物联网2,物联网3,……物联网n都是智慧城市下的小的物联网体系,和物联网1一样都具有五域结构,每个小的物联网都是为用户服务的一个物联网体系,实现智慧城市下的某种功能,无数个这样的物联网体系相互作用和支撑,组成高度智能化的智慧城市。从信息体系的角度来讲,所有的物联网体系都是围绕用户为中心服务的,因此,可将智慧城市的信息体系结构抽象理解为许多个物联网体系无限汇集而成的多层结构,所有的物联网体系都遵循物联网的六合五域结构,最高层都是用户,因此多个物联网汇聚而成的智慧城市信息体系的中心是用户,用户的周围按照物联网的五域结构,由内而外依次为服务域、管理域、通信域和对象域,从而形成以用户为中心的多层信息体系结构。

智慧城市的物联网体系都是五域结构,其每个信息域都与智慧城市信息平台的五个域相对应,每个物联网体系中各信息域的信息都汇集在相应的智慧城市信息域,即对象域信息集中在对象域,通信域信息集中在通信域等。可见,智慧城市的信息域是开放的,而在每个物联网体系中,其五域的信息流转仅限于该物联网体系中,即每个物联网体系的信息是闭环运行的。

3 智慧城市物理体系结构

智慧城市的物理体系结构是组成智慧城市的各种物理实体的集合,智慧城市的物理体系结构图如图3所示。智慧城市物理体系结构是信息体系结构的载体,是智慧城市实现的具体方式,比信息体系更具体,更直观。智慧城市的物理体系结构与信息体系结构类似,是以用户端为中心的五层结构,根据物理实体在智慧城市中的作用不同,将智慧城市物理实体分为传感器、传感网、运营商管理设施、公共服务设施、用户端五个物理层,其中传感器部分包括智能传感器和通信模块,传感网部分包括物联网智能网关和公用网络;运营商管理设施即运营商服务器,包括运营商通信服务器、运营商管理服务器和运营商服务服务器;公共服务设施包括公共服务网络,用户端包括手机、电脑、自助终端等各种智能终端。

在智慧城市物理体系中,无数个具有五大物理层的物联网物理体系汇聚成多层结构,根据物理实体在物联网物理体系中所起的作用和其自身的结构不同,每个物联网物理体系的实体被划分在相应的物理层。在实际应用中,不同物联网物理体系可能会相互交叉,每个物联网物理体系中的物理实体可能会同时充当两个以上的物联网物理体系中的节点,同一物理实体在不同的物联网物理体系中,所充当的节点不同,其所属的物理层也不同,因此,同一物理实体,可能会同时对应多个物理层,但对于某一物联网物理体系来讲,其所属的物理层是固定的。

4 智慧城市功能体系结构

智慧城市功能体系是智慧城市实现的方式,包括五大功能平台:对象平台、通信平台、管理平台、服务平台和用户平台,其结构如图4所示。智慧城市功能体系的两边分别对应其信息结构和物理结构,其中信息结构与物联网的信息体系结构相吻合,为五域结构,包括对象域、通信域、管理域、服务域和用户域。对象域是对象信息存在的表现方式,通信域是感知信息通信、控制信息通信存在的表现方式,管理域是感知信息管理、控制信息管理存在的表现方式,服务域是感知信息服务、控制信息服务存在的表现方式,用户域是用户信息存在的表现方式。物理结构是智慧城市五大功能平台实现的物理基础,也包括五个物理层,分别为传感器、传感网、运营商管理设施、公共服务设施和用户端。

智慧城市功能体系五大功能平台的实现是通过信息体系和物理体系共同作用,缺一不可。智慧城市功能体系中包含很多个小的物联网单元体系,每个物联网单元体系都包含对象平台、通信平台、管理平台、服务平台和用户平台五个平台,根据智慧城市统一集中管理的理念,所有物联网单元体系的各平台都集中在智慧城市相应的平台进行管理,即所有物联网单元体系的对象平台都属于智慧城市的对象平台,所有物联网单元体系的通信平台都在智慧城市的通信平台,所有物联网单元体系的管理平台都在智慧城市的管理平台进行统一管理,所有物联网单元体系的服务平台都在智慧城市的服务平台上,所有物联网单元体系的用户平台都在智慧城市的用户平台上。这样,智慧城市的每个功能平台中都包含很多个不同物联网体系的平台,但平台类型都是一致的,各个平台都属于智慧城市功能平台的分平台,功能平台按照物联网体系的层级不同分为不同的层级。

物联网体系单元只是智慧城市的最小单元,智慧城市功能体系中不仅包含物联网体系单元,还有很多由物联网体系单元相互组合组成的子体系,子体系之间再相互组合组成更高一级的子体系,最终形成如图4所示的智慧城市物联网体系。例如物联网单元体系1、2、3、4相互组合组成子体系1,物联网单元体系4、5相互组合组成子体系2,物联网单元体系6、7、……、k相互组合组成子体系3,物联网单元体系k、……、n相互组合组成子体系n;子体系1和子体系2组合组成子体系一,子体系2、子体系3和子体系n相互组合组成子体系二;子体系一、子体系二等很多个更高一级的子体系相互组合组成智慧城市体系。事实上,智慧城市的子体系的组合和分级是无穷化的,从物联网单元体系到整个智慧城市体系,中间有无穷个子体系,使得物联网单元体系的功能更加多元化,高级化。换句话说,智慧城市是没有边界的,智慧城市的智慧化程度越高,其分级就越多,组合就越复杂。在智慧城市功能体系中,不管是子体系之间,还是子体系中的物联网单元之间,都不是孤立存在的,而是相互交叉、相互作用的,例如图4中物联网单元体系2和物联网单元体系3之间相互交叉;子体系1、……、子体系m,子体系c、……、子体系n,子体系一、……、子体系S之间都存在相互交叉的关系。

智慧城市的功能体系是由其信息体系和物理体系共同组成不同的智慧城市子体系,各个子体系相互交叉、相互组合、共同作用形成的。每个子体系都可实现智慧城市的某个功能,每个大的子体系中包含小的子体系,小的子体系中包含更小的子体系,最小的子体系是物联网体系单元。

从应用的角度来说,智慧城市功能体系包括许多不同领域、不同行业为用户服务的子体系。例如,智慧公用事业服务子体系可分为社会保障子体系、智慧医疗子体系、智慧教育子体系、劳动就业子体系、智慧能源子体系、智慧交通子体系、智慧环保子体系、智慧养老子体系等。智慧能源子体系又分为公用能源智慧服务子体系和家用能源智慧服务子体系。公用能源智慧服务子体系分为公用燃气智慧服务子体系、公共用电智慧服务子体系、公共水务智慧服务子体系、公共供热智慧服务子体系。家用能源智慧服务子体系分为家用燃气智慧服务子体系、家庭用电智慧服务子体系、家庭用水智慧服务子体系和家庭供热智慧服务子体系。

智慧城市中每个子体系都由多个物联网体系单元组成,这与智慧城市的信息体系结构和物理体系结构相吻合,可以说,智慧城市子体系是智慧城市的分支,每个子体系就是一个小规模的智慧城市,拥有智慧城市的完整结构。智慧城市子体系的结构同样包含五大功能平台,分为信息结构和物理结构,具体如图5所示。

可以看出,在智慧城市子体系中五个信息域与五大功能平台一一对应,但是与物理结构的五大部分并非一一对应关系,在服务平台和管理平台、管理平台与通信平台、通信平台和对象平台之间是相互错位的关系。物理结构中的运营商管理设施中包括运营商服务服务器、运营商管理服务器和运营商通信服务器,都属于运营商管理设施的物理层,而在信息结构中,运营商服务服务器属于服务平台的范畴,运营商通信服务器属于通信平台的范畴。同样的,在物理结构中的传感器部分包括传感器和通信模块,传感器和通信模块一起安装在智能传感器终端,智能传感器终端通过通信模块将感知信息上传,并接受下发的控制信息,而在信息结构中,通信模块属于通信平台的范畴。

5 智慧城市的功能平台

5.1 对象平台

智慧城市对象平台的功能是实现感知和控制,智慧城市对象平台包含很多个分对象平台,不同的分对象平台根据其所属的智慧城市子体系类型的不同,实现不同类型的感知和控制功能。对象平台的物理实体是智能传感器,包含多个不同类型的智能传感器。由智能传感器感知到感知信息,并执行控制,智能传感器可以自动实现自我控制,也可以根据接收的控制信息实现控制。

对象平台在信息结构中对应对象域,是感知信息的起点和控制信息的终点,感知信息始于对象,经通信平台、管理平台和服务平台传输至用户,用户将感知信息转换为控制信息后,再经服务平台、管理平台、通信平台传输至对象,对对象实行控制,从而形成闭环的信息结构。一切具有感知和控制功能的事物都可以作为对象,对象可以是人,可以是物,也可以是人和物的组合。

5.2 通信平台

智慧城市通信平台的功能是实现对象平台和管理平台之间的相互通信,是整个智慧城市体系信息流转的桥梁。智慧城市的通信平台包括很多个分通信平台,通过通信分平台实现不同的智慧城市子体系的信息流转。

智慧城市通信平台在信息结构中对应通信域,其物理结构包括四部分的内容,分别为传感器的通信模块、物联网智能网关、公共网络和运营商的通信服务器。公共网络主要是指移动公用网络、Internet等。物联网智能网关不同于现在普通的网关,而是具有智能管理功能的物联网智能网关。传感器上的通信模块将感知信息发送至物联网智能网关,物联网智能网关通过公用网络将感知信息传输至运营商管理平台中的运营商通信服务器。

5.3 管理平台

智慧城市管理平台对智慧城市体系中的信息进行处理、共享、存储、分类、标识解析等,实现管理功能,为服务系统提供支撑服务,是整个智慧城市体系的综合管理平台。智慧城市的管理平台包括很多个分管理平台,不同的分管理平台根据其所属的智慧城市子体系类型的不同,实现不同类型的管理功能。如智慧能源子体系管理平台实现的是对能源计量管理、安全管理等的综合管理功能,智慧医疗子体系管理平台实现的是对医疗资源的有效分配、患者信息的有序管理等综合管理功能。

智慧城市管理平台在信息结构中对应管理域,包括感知信息管理系统和控制信息管理系统,在物理结构中对应运营商管理服务器及与服务器相连的各种设施,是信息结构中的感知信息管理系统和控制信息管理系统的载体。运营商管理服务器可以是提供同一种服务的很多个运营商的服务器,很多个提供不同服务的运营商的服务器,也可以是提供某一种具体服务的某一个具体的运营商的服务器。

5.4 服务平台

智慧城市服务平台是向用户提供服务,实现服务功能的平台,其服务内容包括公共服务和运营商服务。公共服务是政府主导的,为智慧城市体系提供公共信息资源及数据处理服务,如信息资源、市场资源、法规监管、公共数据等,运营商服务是由运营商提供的信息融合、信息存储等服务。智慧城市服务平台包括很多个分服务平台,如智慧能源服务平台、智慧交通服务平台、智慧医疗服务平台等,这些分平台分别属于不同的智慧城市子体系。

服务平台在信息结构中对应服务域,包括感知信息服务系统、控制信息服务系统、公共感知信息服务系统、公共控制信息服务系统,在物理结构中对应两部分内容,一是公共服务网络,二是运营商管理设施中的运营商服务服务器。运营商服务服务器通过公共服务网络接入用户端,无论是运营商服务服务器向用户传递感知信息,还是用户向运营商服务服务器下发控制信息,都需要经过公共服务网络,这有利于整个智慧城市体系的信息安全保障。运营商服务服务器可以是提供同一种服务的很多个运营商服务服务器,很多个提供不同服务的运营商服务服务器,也可以是提供某一种具体服务的某一个具体的运营商服务服务器。运营商服务服务器是信息结构中的感知信息服务系统和控制信息服务系统的载体,公共服务网络是信息结构中的公共感知信息服务系统和公共控制信息服务系统的载体,公共服务主要包括信息资源交换,市场资源交换,法规监管,运行维护,公共数据的融合,公共数据的存储,公共数据的处理,公共数据的接入,标识管理服务,地理信息服务,服务管理,用户服务管理等。

5.5 用户平台

智慧城市用户平台的功能是实现用户享受智慧城市体系服务的平台,用户平台在信息结构中对应用户域,在物理结构中对应用户端。用户利用各种用户端,通过人机交互,实现自身需求的输出并享受整个智慧城市体系的服务。智慧城市的用户平台包括很多个分用户平台,各个智慧城市子体系的用户平台都集中在智慧城市的用户平台上,如智慧能源子体系的用户平台、智慧交通子体系的用户平台、智慧医疗子体系的用户平台等。

用户平台的用户,既可以是单独的个体用户,也可以是用户群体,既可以是人,也可以是物,既可以是企业用户,也可以是政府用户,只要是智慧城市体系服务的对象,就是用户。在信息结构中,用户泛指所有接受智慧城市体系服务的主体,是一种抽象的概念;在物理结构中,用户是指具体的用户,可以是享受同一种服务的很多个用户,很多个享受不同服务的用户,享受很多种不同服务的某一个用户,也可以是享受某一种服务的某一个具体的用户。

智慧城市体系是信息按照一定的规律运行,通过物理载体体现出功能,由功能平台相互协作,最终实现为用户服务的体系。智慧城市体系结构中的用户、对象、通信、管理、服务都是概念范畴,在具体的智慧城市的各种功能体系中,用户、对象、通信、管理、服务是每个子体系的节点,在实际应用中,智慧城市子体系节点可以互相转化,同一实体在不同的智慧城市子体系中所归属的节点范畴可能不同,因此,智慧城市的各种子体系是相互包含、相互穿插、相互作用的,其物理体系是错综复杂的,但是其信息都是按一定的经络运行,都有固定的运行轨迹,信息体系是统一的多层五域结构。

6 结 语

本文对智慧城市的体系结构进行分析和研究,提出了智慧城市是由许多物联网组成的创新理论,给出了智慧城市的信息体系结构,物理体系结构以及智慧城市的功能体系结构,详细分析了智慧城市功能体系结构中信息体系和物理体系的关系。相信通过本文的分析和研究,必将为我国甚至整个世界的智慧城市建设开辟一条新思路,并为智慧城市的建设提供方向性指导,为智慧城市的建设内容提供基本依据。

参考文献

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在很长一段时间里,衡量城镇化的标准就是农转非,即农民大规模地转入城市。2011年,中国的城镇化率虽然首次超过50%,但是从2000年至2010年全国城镇建成区面积扩张了60%多,城镇面积的扩张明显高于城镇人口增长速度,这让人担忧。

正如《物联网・智慧城市》杂志执行主编马建阳所言,作为一个相对抽象的概念,城镇化的快速发展虽撑起了中国当下的经济,但可能会拖垮中国的未来。城市人口增多、交通拥堵、环境恶化、能源紧张等问题,如果不通过科学的手段对城市的发展进行长远地规划,将会影响我国城镇化的发展水平,激化社会矛盾。

十报告中明确指出,促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展;同时,还强调要“加快完善城乡发展一体化体制机制,着力在城乡规划、基础设施、公共服务等方面推进一体化,促进城乡要素平等交换和公共资源均衡配置,形成以工促农、以城带乡、工农互惠、城乡一体的新型工农、城乡关系”。由此,国家关于“新型城镇化”的战略日益清晰。随着我国经济发展模式由外需拉动转向内需推动、从粗放到集约,城镇化的发展也将契合未来经济发展的新模式。推进新型城镇化、刺激经济增长将成为未来的重点。

2012年国家出台了一系列指导政策和经济措施。其中,国家住房和城乡建设部的《关于开展国家智慧城市试点工作的通知》,为2013年智慧城市的落地发展奠定了基础。截至2012年底,国内已有近400个城市或地区在建设智慧城市上进行了投资和战略布局;更有相关数据统计表明,在2012年智慧城市投资总规模已超2万亿元,如此漂亮的数据无疑为2013年的市场提前注入了强心剂。

经过近几年来的探索及实践,智慧城市这一全新的概念逐渐从概念走向了现实,但城市的智慧化一定是建立在产业智慧化、管理智慧化、城市服务智慧化等基础之上的,如果仅是为了智慧而智慧,智慧城市将会成为空中楼阁。未来数年,城镇化的发展无论是涉及教育、医疗、民生领域,还是在安防监控、智能交通、智能建筑等领域,智慧城市都将是最好的应用平台。

2012年,《物联网・智慧城市》杂志走访了全国各地提出智慧城市规划的城市,经过与各领域专家的交流,以及与政府部门、企业的合作,对中国智慧城市的发展进行了深入调查。在环渤海、长三角、珠三角等经济活跃的城市及地区,经济理念、信息化理念都比较先进,特别是在智慧城市建设方面比中西部更具有较强的城市基础和经济优势,形成了一批真正落地的智慧城市项目,且具有不同的特点。

在《物联网・智慧城市》杂志2012年11月刊总第15期的《专题策划》栏目中,对上海浦东新区经济和信息化委员会、上海浦东智慧城市发展研究院及中国移动上海分公司等政府部门、研究机构、企业进行采访,并从上海浦东新区的城市化发展纪实、智慧城市的发展路径以及建设智慧浦东的思考三个维度出发,全面向读者展示了智慧城市建设的一个样板。此外,2012年12月14日,物联网・智慧城市传媒机构还承办了由中国科学院上海高等研究院、智慧中国(控股)有限公司、上海浦东智慧城市发展研究院主办的“2012中国(上海)智慧城市高峰论坛”,邀请了来自政府、企业、研究机构等相关领域的领导及专家300余人,就智慧城市的相关政策、产业链、设计方案、标准体系等进行全面的经验交流及分享。

篇5

与前些年的经济高速发展相似,由于缺乏顶层设计和系统安排,智慧城市建设出现了粗放开发建设、过度依赖投资、硬件与软件错位、重形式轻内容等问题。智慧城市的智慧是什么?智慧城市能够给人们的生活带来哪些益处?

《t望东方周刊》近日专访了上海交通大学城市科学研究院院长、上海交大斐讯智慧城市研究中心主任刘士林。他在国内首先提出了“人文型智慧城市”这一概念,并认为在建设智慧城市过程中也应体现“中国智慧”。

不健康的根源是忽视了人文建设

《t望东方周刊》:为什么要在智慧城市建设中突出强调人文主题?

刘士林:规划和建设智慧城市,首先要问问:花很多钱,投入很多心血和精力,这样做的目的是什么?什么是城市的本质?

我的理解,就是要提供一种“有价值、有意义、有梦想”的城市生活方式。这需要物质基础和社会保障,但绝不局限于此。它比物质的、社会的还要“多一些”,这多出来的就是文化和价值。突出强调人文,是要确保智慧城市建设,不脱离和偏离城市的“主题”和“灵魂”。

近年来,城市信息基础设施投资规模逐年增大、信息技术研发成果层出不穷、智慧产业公司遍地开花,但并没有使城市运转“智慧”起来,不知道花了那么多钱,都干什么去了,这是大家的普遍感受。

《t望东方周刊》:问题出在哪儿?你觉得人文研究够解决城市发展的问题吗?

刘士林:主要是理念和战略出了问题。把智慧城市建设等同于技术、资金和管理,忽视了“技术”与“人文”、“城市信息化”与“城市有机整体”的协调共生,背弃了“有价值、有意义、有梦想”的城市本质,这是当下智慧城市建设“看上去很美”而“获得感比较差”的根源。

人文研究主要解决“城市的价值和意义”问题。我们提出“人文型智慧城市”,是要进一步探讨“智慧城市的价值和意义”。这是大方向,也是战略性目标,把这个先搞清楚,才能谈科技、市场、资金、机制等。否则,我们就会导致一种新的二律背反――先进技术和市场越发达,城市本身却更加不智慧。

智慧城市可分为三类

《t望东方周刊》:在你看来,人文型智慧城市的内涵是什么?

刘士林:“人文型智慧城市”是我们提出的一个新概念,也是为协调信息化和新型城镇化这两大国家战略而进行的设计。

在理论研究中,我们是从哲学的角度,从“智慧是什么”开始追问。简单说来,“智慧”分为“真的智慧”、“善的智慧”、“美的智慧”,分别讲述“什么是真”“什么是善”“什么是美”。在学科上对应于“自然科学”“社会科学”“人文科学”三大学科体系,在哲学上对应于马克思的“物质生产”“人自身的生产”和“精神生产”三种生产方式,在现实世界中呈现为“科技智慧”“管理智慧”“人文智慧”三大应用形态,目标是满足“物质文明”“制度文明”“精神文明”三方面基本需要。

有了这个理论基础,就可以把智慧城市分为三类:一是以数字科技为中心的科技型智慧城市。二是以管理服务为中心的管理型智慧城市。三是以人文科学为基础的人文型智慧城市。

目前的问题是,科技型占主流,管理型备受重视,而人文型才刚刚提出。正是由于后者的缺失,当下的智慧城市建设,既脱离了市民日常信息消费和使用需要,智慧城市建设也容易偏离城市发展的本质和目标。

理想的智慧城市,是以城市为主体形态、以城市信息化工程为基本实践手段而展开的城市化进程,同时也是以“真善美”为内在生产观念、以“科技智慧”“管理智慧”“人文智慧”为主要生产方式而推进的城市信息化建设过程。人文型是智慧城市建设必须补上的一课。

尚无好的人文型智慧城市案例

《t望东方周刊》:所以,你认为人文型智慧城市是智慧城市的最高目标,对吗?

刘士林:当然。对城市而言,文化是城市的本质,文化城市是城市发展的最高形态。《国家新型城镇化规划》有两个重要提法,一是“注重人文城市建设”,二是“推进智慧城市建设”,人文型智慧城市就是这两大战略的结合点。

对智慧城市而言,主要是要以“文化输血”而重获“灵魂”。地理信息系统、遥感、三维仿真等技术再发达,数字城市、数字政府、数字交通等建得再先进,如果不能和市民,和城市信息“大海”中具体的“求助者”结合起来,那就既不可能降低城市运行的巨大压力,也不可能真正提升城市生活的便捷性,最终达到“科技让城市更智慧”的目的。

一句话,没有文化,就不可能有智慧;没有人文型智慧城市,也不会有真正的智慧城市。所以说,人文型智慧城市是智慧城市的最高目标。

《t望东方周刊》:有没有你认为比较好的人文型智慧城市的案例?

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“智慧城市”并非一场豪赌

若时间倒退几年,大部分企业恐怕将“智慧城市”定义为一场豪赌,虽然谁都知道赢面较大,但都迟迟不肯下赌注。说其赢面较大,是因为我国必然要应对和解决城镇化引发的连锁反应,而不肯下注的原因则在于,一切终究还停留在概念阶段,没有一个明确的界定。

首先,有必要为“智慧城市”做出一个定义。不得不承认,它经常与数字城市、无线城市、智能城市、生态城市概念相交叉,甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂,那么该如何对它界定?

2008年,首先提出智慧城市概念的IBM公司,对此给出的定义颇受各方认同:绿色便捷的智慧城市设计、能源和水资源管理、城市交通运输系统、健康和安全的智慧城市医疗网络、建筑物的架构和建造原则,以及利用雨水替代处理水的方法、提高智慧城市服务的质量和效率、数字化创新城市引发战略投资,吸引业界高科技领域的尖端企业入驻。可以说,以上这些方面,涵盖了智慧城市的核心。

目前,智慧城市建设正在全国掀起新一轮热潮,已有250多个城市提出要建设智慧城市,很多已出台了相应的规划和行动计划,截止今年8月,住房和城乡建设部公布了全国193个试点城市,预计2015年底将有70%以上的地级以上城市,参与建设智慧城市。

智慧城市的概念对于地方政府已经耳熟能详,而对于很多老百姓可能还有些陌生。城镇化进程往往会带来一系列城市病,比如:交通拥堵、环境污染、人口集聚、资源不均衡、公共安全监管难度加大等,城市的承载和管理能力受到极大的挑战。智慧城市是突破当前城市发展瓶颈的一种新理念和模式,利用物联网、云计算、移动互联网、大数据等现代信息通信技术,增强城市管理智能、公共服务普惠、政府效能提升,最终目的是使市民生活更加便捷,提升生活品质和幸福感。

智慧城市建设为什么要强调信息通信技术与城市的深度融合?信息技术具有通用性和渗透性的特点,既适用于政务应用、城市管理、民生服务等各个领域,也适用于经济领域的生产、制造、销售、物流等各个环节,这使得信息技术可以成为全方位提升城市智能化和人性化的技术支撑。比如:电子病历的普及,将使得市民免去了纸质病历丢失和携带的麻烦,远程医疗、远程教育、互动教室等都使得优质医疗、教育资源得以共享,智能交通服务使得市民出行更为便捷等等。

住建部副部长仇保兴说:“建设智慧城市需要从解决城市实际问题入手,智慧地规划和管理城镇,智慧地配置城市资源,优化城市宜居环境,提升城市文化的传承和创新,最终增强市民的幸福感和城市的可持续发展。”

“智慧城市”带来共赢

资本市场总是易变的,但同时也是最敏感的。当智慧城市在我国兴起之际,资本市场便给予最迅速的响应。

据了解,继此前国开行提供不低于800亿元的投融资额度后,2013年4月又有两家商业银行表示将支持智慧城市建设,目前相关投资已有望超过4400亿元。根据目前的投资水平估算,“十二五”期间,全国建设智慧城市的总投资规模将会达到2万亿元左右。也就是说,仅智慧城市这一主题投资将高达2008年金融海啸时国家投资额的一半。毫无疑问,这将是2013年市场中最大的主题投资机会。

从一个概念,到拉动国家经济的强大动力,智慧城市已承载了越来越多的期待,也成为许多公司未来很长一段时间的噱头。

IBM的研究认为,城市由关系到其主要功能的不同类型的网络、基础设施和环境等六个核心系统组成:组织(人)、业务/政务、交通、通讯、水和能源。再联系到上述IBM公司对智能城市定义的五大方面,可以看出,智慧城市有着多种要素的侧重,有些着力于技术应用,有些关键于网络建设,有些专注于产品研发,有些则专注于精密的生产制造。如此多的业务单元,全球范围内尚没有一家公司全部涉猎,大部分公司只精通某项或者某几项业务,因此从这个层面上来说,市场竞争将是多元碰撞、实时更新,带来共赢的。

虽然各地智慧城市试点工作已陆续展开,但对如何建设,达到什么样的标准,没有统一的规定。比如,建筑物能耗约占全国总能耗的1/3,预计这个数字在未来几年还将大幅上涨。与此同时,中国建筑物的供暖效率仅为工业化国家的1/3,然,究竟以何手段实现建筑物节能呢?再比如,我国是全球最大的汽车市场,预计2013年中国的汽车销量将超过2000万辆,2015年将突破3000万辆大关。然而,汽车尾气排放量不断上升,阻碍了建设可持续发展的宜居城市的进程。尽管政府出台了鼓励使用电动汽车的政策,但由于缺乏便捷的充电系统,消费者的认可度仍然没有达到预期水平。电动汽车价格高、充电时间长、电池寿命短、缺乏新技术的普及,都阻碍了消费者选用它们的需求。可以说,当前我国城市面临的问题,正是智慧城市未来建设的核心要点。

因此,在实施可靠的智能城市计划的过程中,更需要发挥所有主要利益相关群体的积极作用:政府应当通过制定相关政策,提供财政支持,发挥牵头作用;投资者、服务提供商、基础设施和自动化技术提供商,以及信息通信技术提供商或企业,要主动贡献自身的行业经验和先进技术知识;终端用户,也应该得到知识普及,以便更好地了解建设智能城市的益处。

这是一个令各方均期待与兴奋的新领域,夹杂了对当前环境的不满,更饱含对未来的期许。当我们在探路时,既需要不断向前的执着,又需要破釜沉舟时的决心,在此过程中,必将出现许多值得关注与思考的东西。

“智慧狮城”的智慧之钥

素有“花园城市”美誉的新加坡,在城市美丽的容颜下,蕴有一颗智慧的大脑。高速且低价的宽带接入、便捷的在线公共服务、井井有条的城市管理……新加坡信息化进程始终走在亚洲乃至世界的前列。

在部署建设智慧城市的进程中,新加坡重点关注三个方面,第一是资讯通信技术如何作为跨领域的通用基础设施,第二是各个行业领域融合互动的需求,第三如何运用数据分析,更好的理解我们所在的城市。

自20世纪80年展至今,新加坡已经了六个资讯通信发展规划,如今的“智慧国2015规划”,是于2006年6月份的智慧城市发展蓝图。超高速、智能化可信赖的信息基础通讯设施,发展具有竞争力的通讯产业,培养资讯通讯人才资源,以及促进其他相关领域,通过这四方面的战略部署,新加坡将被建设成为全球化智慧都市。

智慧城市的发展,离不开完善的基础设施。新一代超高速1G宽带网在全国的覆盖,让你在新加坡,无论不管是在车站和其他的固定建筑,还是在等绿灯的间隙,都能便捷高速的使用网络。作为有线网络补充,新加坡每平方公里建有十个公共网络热点,访问速度高达2兆,免费使用期延长到2017年的3月,在此基础上,政府计划进一步升级带宽,提升用户的体验。

除了硬件设备,政府也积极重视有利于行业发展政策法规的制定,如定期的审阅频谱、技术创新和标准三方面现行的政策法规,作出及时调整。按照新的规定,新住宅应预先接入光纤终端,开发商和业主,为部署基础设施预留空间,提高现有和新开发移动项目覆盖率,将汇集终端用户,提升其移动设备和宽带使用的理念。目前新加坡两大运营商在全国4G覆盖率已经达到95%。

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关键词:智慧城市 智慧技术 物联网技术

0 绪论

如今,中国城市化的持续快速发展取得了举世瞩目的成就。然而,在城市化高速发展的同时,在多数城市中也暴露出越来越多的问题,如何兼顾城市的高速发展和解决城市发展过程中所面临和存在的各种实际问题,是摆在每一个城市管理者面前的重大挑战。随着各种智能化应用的兴起,城市信息化正向智能化发展[1],用数字化手段统一处理城市问题,已成为建设和谐城市的有效途径。

1 智慧城市

1.1智慧城市的定义及关键技术

“智慧城市”的概念源自IBM公司2008年提出的“智慧地球”理念[2]。“智慧城市”的定义为:运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行。

建设“智慧城市”离不开物联网、互联网、无线网络、云计算等关键技术的支撑。其中,物联网是建设“智慧城市”最为重要的技术之一。

1.2国内外智慧城市发展状况

信息技术的高速发展带来了全球普遍的信息化浪潮[3]。美国率先提出了国家信息基础设施和全球信息基础设施计划,接着,欧盟又着力推进“信息社会”计划,并确定了欧洲信息社会的十大应用领域,作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向。最近欧盟委员会更将信息和通信技术列为欧洲2020年的战略发展重点,制定了《物联网战略研究路线图》。

在国内,尤其是近两年,智慧城市的规划和建设呈星火燎原之势:北京、天津、上海、沈阳、南京、无锡、杭州、厦门、广州、深圳、成都、长沙、西安、昆明等多个城市将智慧城市的建设提升到战略层次[4]。以上海市为例,“十二五”期间,上海市将率先构建以数字化、网络化、智能化为主要特征的智慧城市,这也是进一步延伸世博后续效应的重要内容。

2 物联网

2.1物联网概念及其特征

“物联网”就是由多个具有更透彻感知能力的传感器形成的自组织、智能化多传感网络体系,再辅以智能化的计算与泛在的互联技术支撑,从而实现信息的协同融合、泛在聚合、交互共享、智能处理的过程,最终构建成物―物互联的综合智慧网络[5]。

与传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。

首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求。

2.2物联网技术发展现状

物联网是战略性新兴产业的重要组成部分,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。目前,我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用,而且应用模式正日趋成熟。

3 物联网与智慧城市建设的内涵关系

3.1物联网与智慧城市内涵关系

物联网的出现和发展,为“智慧城市”的实施提供了强大的技术和物质支撑。物联网等信息化技术是建设智慧城市的手段和工具,是承载智慧城市建设的基础设施。可以说,正是物联网技术的出现,使智慧城市的发展进入到了一个新的天地。物联网是“智慧城市”建设的技术基础,“智慧城市”是物联网发展的具体应用。

3.2物联网在智慧城市建设中的应用

依托物联网技术,可以实现城市各领域的智慧化发展与建设。在市政领域,将实现城市市政建设的智慧化,大大促进了城市市政管理的效率。在物流领域,可以实现物品快速标识、准确定位和实时跟踪,同时提高物流管理水平,实现智慧物流的建设。在制造领域,实现生产制造的高度自动化和智能化,提高生产设备的信息处理能力和效率,降低生产成本。在交通领域,为公众提供出行参考,改善交通状况,最大限度地提高路网的通行能力,实现城市交通的智慧化管理。在医疗卫生领域[6],使人们足不出户即可享受实时的健康监测、保健咨询和紧急呼救等服务,同时可实现医院日常管理的高度信息化和智能化,减少医疗安全事故的发生率……

4 结论

智慧城市建设事关长远发展、关乎民生改善。目前,我国的城市信息化整体处于世界平均水平,以物联网技术为依托,以智慧城市为旗帜,将更有利于加速提升我国城市现代化建设与管理水平。如今,随着物联网技术与智慧城市建设的号角已经吹响,我们相信,在政策导向与市场拉动下,物联网与智慧城市产业也必将迎来更美好的明天!

参考文献:

[1].数字城市:升级智慧需众人拾柴[N].计算机世界报,2009―12―28.

[3]陈聊钦.智慧城市:全球城市发展新热点[J].青岛科技大学学报(社会科学版),2011(3):11.

[2]IBM.智慧城市在中国[EB/OL].(2010-05-20)[2011-01-21].http:///cn/zh/.

[4]张永民.构建智慧中国的模式与对策.中国信息界,2011(6).

篇8

智慧城市的建设是需要战略性规划和顶层设计的系统思维,在实施落地上则需要循序渐进,我认为智慧城市急需跨界、跨学科和跨平台的多方资源与人才对智慧城市建设出具战略性顶层规划,特别是各部门、各行业在智慧城市建设上不同的定位与应用的需求,常常会片面性和局限性地去考虑智慧城市建设,忽略了智慧与智能之间的纲目并举。

因此,经常会在智慧城市建设与数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉,甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂。

通常情况,信息化顶层设计的内容包括:在规划的指导下,设计业务架构、信息架构、应用架构和技术架构,并规划实现目标架构的路径。在智慧城市阶段,由于信息系统涉及了政府、企业、市民等多类主体,投资巨大、运营难度大,因此,顶层设计更需要考虑:谁投资、谁建设、谁运营、谁付费等实际问题。

许多传统行业,正在认识到信息化服务领域潜在的商业价值,比以往更愿意开展战略性的投入。因此,需要用更全面的视角来审视顶层设计。除了综合设计系统的整体功能、信息资源体系、技术支撑体系,形成指导系统建设总的框架的技术可行之外,更关注商业的可行,设计市场化投资、建设、运营的模式,使系统成为用户满意,政府、商业上可行的多赢工程。产业整合:分析产业链结构,分析关键技术、解决方案的成熟度,识别有能力的企业,采用产业链整合的思路,制定切实可行的实施方案。

智慧城市建设作为城市经营管理的较高境界,需要的不仅仅是局部智能化的产业应用,智慧城市建设的领导者,需要回应社会发展的变化,如:非物化文创内容与科技融合的精神产品,生活方式的变化带来居民生活智能化需求的变化,这些所能做的就是一个不断地改进城市经营智慧和管理智慧的工作。

智慧城市建设是促进新一代信息技术成长的一个重要发展契机,将会带动一大批具有广阔市场前景、资源消耗低、产业带动大、就业机会多、综合效益好的产业发展。将促进产业链升级和提高获利能力,催生出智慧社区、智慧家庭、智慧交通、智慧物流、智慧医疗、智慧银行、智慧电网、智慧政府、智慧旅游、智慧学校、智慧农业、智慧环保、智慧建筑等对国民经济和社会发展具有直接拉动作用的、可持续发展的新兴产业。

市民要享有智慧生活、智能家居、智慧旅游、智能导航、智慧医疗、智能安防、智慧教育、智能停车管理等智慧社区的一系列服务,这需要政府在智慧城市建设中起到协调与规划的决策作用。

只有面向公众规划与运行,只有动员社会大众积极参与管理,取得社会各界的支持与合作才是成功的关键,规划的重要任务是创造全社会对于智慧城市发展方向的共识,促进政府与社会合作,共同完成智慧城市的建设任务。

篇9

智慧城市的建设,或者城市信息化的发展,将向中国的信息技术和产业提供一个全球罕见的大市场,极大地推动中国经济社会的发展。未来10年,中国大力发展信息化的城市(镇)大概在2万个以上,对于信息基础设施、计算机、网络、软件、服务的庞大需求,将以10万亿元为单位计算。建设智慧城市是推动城市化、实现城市科学发展的重要手段。城市信息化和智慧城市也毫无疑问地成为未来10年国家信息化发展的战略重点之一。

城市科学发展路

国际上对于智慧城市有很多看法和提法,其中2009年维也纳理工大学提出了智慧城市的六个纬度:其一,智慧的经济。其二,智慧的移动,指城市的移动性,包括人流、物流、资金流、信息流等可移动性。其三,智慧的环境。其四,智慧的民众。其五,智慧的生活。其六,智慧的治理。

从这六个概念可以看出来,智慧城市和数字城市概念完全不一样,智慧城市不仅关注城市的数字化,还关注城市所有重大问题的解决。

为什么要发展智慧城市?这绝不是为智慧而智慧,发展智慧城市的目的是要提高城市的竞争力。在一个城市的竞争力构成中,知识资产、社会资产、环境资产均占有重要的地位。而无论在城市的硬资产,还是软资产的建设和培育过程中,信息化都扮演着越来越重要的角色。

智慧城市的重要目标之一是在全球化的环境下,提升城市竞争力。发展才是硬道理,城市只有促进发展,才具有可持续性。城市有了钱,才能够支持城市方方面面的发展。例如,创造好的投资环境,吸引一流企业入驻,提高产业发展水平,提高居民素质,实现充分就业等。智慧城市的其他目标,还包括为居民提供更好的服务,提升居民的生活水平,对环境的监测和控制,实现绿色和可持续发展等。城市之间差异很大,智慧城市建设必须以本市自身发展的紧迫需求,以追求经济社会效益的最大化为出发点,而不是其他城市做什么,就跟着做什么。

智慧城市之所以成为信息时代城市科学发展所追求的目标,就是因为可以用一种新的、信息化的思想、技术和方法,来协助城市实现科学发展。从信息化的角度来看,智慧城市就是要求政府、企业,乃至个人,都能够掌握和利用数据、信息和知识,做出基于数据、信息和知识的决策。这样,我们的城市就比较“智慧”了。

智慧城市的内涵

智慧城市是城市信息化向高端发展的表现。城市信息化的发展,将经历三个阶段,数字化阶段、网络化阶段、智能化阶段。

数字化是智慧城市的必要条件。信息革命本质上是一场信息数字化的革命,智慧城市首先必须是一个数字化的城市。城市的管理和服务会产生各种各样的信息,在这些信息中,显然,自然人、法人与土地(房屋)是城市管理中最重要的三个基础要素信息。评估城市数字化的发展状况,可以从自然管理、经济管理、社会管理和建设管理四个方面来评估城市数字化的完备性。通过评估,知道哪些重要的城市信息的数字化已经完成,哪些还没有完成需要补课,哪些还需要提高水平。同时,根据城市经济社会发展的需要,确定哪些数字化项目需要优先、加快进行。

城市地理空间数字化和基于城市地理空间的信息资源共享,极为重要。随着全球定位技术和智能终端的发展,数字化的地理空间信息显示出越来越重要的经济和社会价值,是智慧城市建设不可或缺的一个组成部分。土地管理的信息化对于城镇的土地管理十分重要,也是智慧城市必须考虑的重要内容之一。在城市网络化的发展中,特别值得关注的是方便各种移动中的终端无线接入互联网的无线局域网技术,即WLAN或Wi-Fi。普及Wi-Fi的应用,方便用户无处不在的互联网接入,很受企业、居民、政府的欢迎,对于提高城市的吸引力和竞争力很有帮助,也是城市网络化发展的一个大趋势。

智慧的治理跟政府有关系但也不完全是政府的事,要充分发扬民主,学会利用信息和网络技术,动员全社会,包括企事业、社会团体和居民,广泛地参与到城市的管理、服务和智慧城市建设的各项任务中来,实现政府与民间的充分沟通和互动,使政府的每一项决策都能够得到社会大多数的认同和支持。

建设思路

在智慧城市建设中一定要把握循序渐进的原则。中国不同地域的城市,信息化发展状况的差异很大,因此,智慧城市的发展策略也显然有所不同。从实际情况出发,因时因地制宜,解决城市经济社会发展中面临的紧迫问题,是发展智慧城市的最基本的指导原则。对于任何一个城市来讲,智慧城市建设的一个战略原则是:想得要大,起步要小,扩张要快。

所谓想得要大,是指要有针对性地提出建议,审慎地确定智慧城市建设的长远目标、近期目标,并制订一个切实可行的智慧城市发展规划,即一个期望实现的智慧城市的蓝图和路线图。规划的目标和产出应该是明确、可以测度的,而不是抽象、概念化的;规划要大处着眼,远处着眼;要有充分的洞察力和想象力。

有了规划以后,起步一定要小。以小的、容易实现的、效果明显的项目起步,确保“初战必胜”。数字化和网络化发展相对成熟,从属于“数字化、网络化补课”的项目起步,风险较小,而胜算很大。对于智能化的项目,应该认真分析其对于城市经济社会发展的紧迫性,一定要抓住有“紧迫需求”的项目,同时审慎评估、从严控制属于“有了更好”或“锦上添花”的项目。对于一定要上马、较大的智能化工程项目,应该力图将其分解为若干个小的阶段性项目组织实施。

扩张要快是在已经取得经验和效益的基础上,加快系统扩张的步伐,尽快实现这个系统应有的经济和社会效益。这样,一方面可以充分享受信息化和智慧城市建设带来的好处;另一方面,也可以扩大影响,在更大程度上取得政府和社会的支持。

此外,一定要记住19世纪意大利经济学家帕列托所提出的著名的80/20定律,这非常值得在智慧城市建设中注意和加以应用。在任何一组事物中,最重要的只占其中的一小部分,约20%,而其余的80%尽管是多数,却是次要的。

这种现象在日常生活中随处可见,而且在许多场合往往起着支配作用。在智慧城市建设中,要拿到系统80%的性能,可能只需要20%的努力就够了;但是,要拿到剩余的20%的系统性能,则需要再花上80%的努力。即使是对于财源充沛的城市,也应该讲求实效,争取以20%的努力去获取80%的效果,实现效益/成本的最大化,没有必要去追求100%的完美。

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作为国有控股上市的高科技骨干企业,大唐电信时刻跟随着国家的信息与通信产业发展路线,不断地促进新技术、新兴产业和新应用的融合。大唐电信根据现代城市的发展方向、趋势以及特点,制定了一整套涵盖规划咨询、行业部署、关键技术、总体实施、长期维护、运营服务和未来演进等环节的完善的解决方案体系协助政府实现智慧城市顶层架构设计和建设,提升城市全方位信息化与智慧化水平。

大唐电信智慧城市建设框架思路

(一) 完整的发展框架与愿景

大唐电信结合自身的发展理念与实践经验,建立了完整的智慧城市发展框架与愿景:

1、坚持以国家政策与法规标准为指导:智慧城市的建设与发展离不开政府的大力支持。大唐电信严格按照国家相关智慧城市建设各项体系标准,与各地政府积极开展合作,在政策上为智慧城市发展保驾护航;

2、提出完善的城市综合发展规划:城市的发展规划至关重要。在设计中应强调前瞻性与可实施性,综合考虑城市的经济、民生、环境、发展等多方面因素,使规划达到整体的最佳效果;

3、建立创新的服务管理机制:在信息化基础建设高速发展的同时,更注重服务理念与管理制度的创新。利用智慧化的技术手段,实现政府服务管理精细化、实时化;

4、建设可持续的基础设施:配套基础设施的建设应充分考虑可持续发展性,以合理、高效的原则进行建设升级,避免重复建设导致资源浪费;

5、在管理中融入信息及其带来的深入变革:信息的整合联动是实现智慧化的前提。通过信息流的汇聚建立基于整合信息的管理决策与系统调度,将给城市管理带来深入变革;

6、重视投资与运营效益:在方案规划中应加入管理和运营的设计考虑,采取合理的投资方式,避免盲目的一次性投资效益,使智慧城市的建设得到可持续发展。

以上六大要素组成紧密结合的城市能力网,形成了智慧城市发展的总体框架。在城市建设发展中,需要明确整体运作战略,将这些要素深度融合,进行跨产业协作,才能使城市实现真正意义上的智慧。

大唐电信提出了智慧城市健康发展参考模型:首先,结合城市发展现状及自然、社会资源,明确地方发展定位;其次,引入城市运营商,配合政府确立城市管理运营模式;接下来根据运营模式需求,确定城市管理运营所需的关键资源和能力——大数据、保护数据安全的综合信息安全部署,以及保密机制的建立;接着,通过对数据的需求及事件管理的需要,调整政务系统工作流程及信息交换的安全机制;最后,通过市场化运作,保障城市管理服务的日常开支及运行,并通过市场引导的方式,促进城市健康、和谐发展。

通过以上城市健康发展参考模型的建立、完善及实施,以实现城市管理及服务智能处理所需的相关积累,通过其不断完善的体制机制,实现城市事务管理智能化的转变,以促进我国城市智慧化的稳步推进。

(二) 先进的技术架构设计

根据智慧城市建设特点,从整合资源、信息共享、平台智慧化应用等多层次考虑,大唐电信建立了的智慧城市建设整体架构:

该架构以城市公共信息平台为基础,以城市公共基础数据库为支撑,向下对接各类城市传感设备、城市移动执法终端以及各部门业务系统,向上支撑各类智慧城市应用,对外提供城市官网、移动服务官网、政务协同管理接口和移动办公智能终端客户端。通过“协同管理”、“智能服务”、“聚集发展”和“联动安全”,四大维度协同发展,打造完整的城市综合智慧体系。以政策、标准和相关法规制度的制定,为智慧城市建设保驾护航;以市场化运营管理体系,及社会资金、银行贷款的支持,辅助城市智慧化形成跨越式发展。

该系统主要特点如下:

通过感知层、网络层、应用层的智能分布,实现数据采集能力、数据传送能力、数据处理能力和业务呈现能力的四位一体的有效能力协同;

以基于云计算的大数据技术为能力扩展基础,关注基于城市公共信息平台的系统联动整合,兼容既有垂直建设模式;

一体化分布智能控制设计,使智能控制点合理分散于各层面,强调一体化协作;

业务系统采用统一框架、统一标准进行设计,支持大规模集约化的业务部署、业务聚合、混搭、添加等,业务行为具备充分可扩展性;

系统不改变既有信息化项目实施操作模式,整体上会将多个系统有效对接,实现智慧的呈现。

(三) I2C2E2S2理念,助力中国智慧城市腾飞

大唐电信把在智慧城市领域不断实践的核心理念总结为“I2C2E2S2”,即智能应用,整合协同,互联赋能,持续演进的相互融合与协调发展:

IS——即智能应用的概念:面向商业服务、公共安全、城市管理等领域,通过搭配不同类型的业务形态,进行智能的整体应用布局设计,打造智慧的服务、管理与城市名片;

IC——即整合协同的概念:建设智慧城市公共信息平台,通过各类系统数据的整合实现物联世界感知,通过各类业务应用的联动实现智慧城市一体化协同;

CE——即互联赋能的概念:采用标准开放的网络架构、基础软件平台与IT基础架构,在统一的基础平台之上按需搭载应用,实现业务的互联融合与动态扩展;

SE——即持续演进的概念:通过网络能力的无限扩充、云计算的部署以及可扩展的系统设计,实现系统架构的长期融合演进。

大唐电信通过“I2C2E2S2”理念,将智慧城市形象地比喻成一棵硕果累累的大树。果实为智慧化的业务系统,业务之间通过枝干紧密相连成为整体,平台模块之间能够互动和搭载灵活的流程应用,共享底层的基础和资源;整个体系架构是能够长期生长,持续发展的。

大唐电信智慧城市案例

大唐电信本着“成功源自服务,创新引领未来”的理念,以智慧化服务为导向,促进政府管理机制更新;以智慧城市试点申报为契机,积极与全国各地城市接触,以政府外脑身份,积极协助当地智慧城市工作的开展。同时,大唐电信与中国城市科学研究会、国家标准化管理委员会积极合作,共同推动中国智慧城市标准的制定,树立自身中国智慧城市发展引导者的企业形象。

城市管理领域,在华东地区域落地城市运营管理中心项目,实现高效的跨部门智能协同并提升城市管理服务水平;

城市基础设施建设领域,配合中移动在我国多区域落地TDLTE示范网工程,基于TD-LTE产业链端到端(芯片、接入、运营、应用、终端)的完整布局,提供完整解决方案;

平安城市领域,在全国多区域已落地数十个规模突破千万的大型项目,积累了丰富的基于智能视频分析的平安城市项目实施建设经验;

智慧消防领域,在东南部、北部、西部等多地区地成功承建了多个消防指挥系统,具有丰富的实施经验;

智慧农业领域,拥有在我国多地区、涵盖农业生产、经营、服务的多个信息化项目设计规划建设实施经验;

智慧旅游领域,在中南、西部地区实施了智慧旅游方案,实现三维体验、智能导引、景区管理等功能;

智慧养老领域,在中部、西南部区域落地多个项目,在亲情终端与平台建设方面有较深积累;

数字城管领域,在全国建设实施了超过10个城市的整体方案部署,实现了精确和高效的城市管理;

智慧中心区领域,完成全国第一例超大型商务中心区总规设计和实施部署,是前瞻性平台的第一次实践;