文|陳光

智慧城市是通過采集、傳遞、整合、分析和使用城市經濟、文化、公共資源、管理服務、市民生活、生態環境等各類信息,促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。智慧城市建設要求及時采集、傳遞、整合和使用城市經濟、文化、公共資源、管理服務、市民生活、生態環境等各類信息,從而極大地提高政府管理和服務的能力,提升人民群眾的物質和文化生活水平,實現經濟、社會、環境的全面可持續發展。物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術的發展應用,使得智慧城市建設從技術上成為可能。
智慧城市發展以感知化、互聯化、協同化和智慧化為主要特征,新一代信息技術的應用是實現這四個特征的重要途徑。
首先是感知化。通過RFID裝置、紅外感應器、全球定位系統等各種信息傳感設備,每個人、每個物都能成為信息發布單元、信息交互單元,隨時感知遍布城市各個角落的信息。
其次是互聯化。多種形式的互聯網絡和移動互聯網絡構建了隨處可用、高速互聯、終端多樣化的城市高速網絡通信環境,幫助城市中采集到的信息進行互聯互通和多方共享,城市參與者可以對城市運行情況、環境情況等進行實時掌控。
第三是協同化。城市中的各個系統雖然有著各自的運行規律,但卻彼此影響、互相制約?;谠朴嬎?、大數據等技術對城市信息整合共享,能夠挖掘他們之間潛在的互動規律和模式,通過各系統的合作與協同優化提升城市的運行效率。
四是智能化。大數據、人工智能等技術能夠對智慧城市中不同來源、多類型、多結構的海量數據進行快速的管理和分析,支持智慧城市各領域進行決策和預測,推動城市發展協同化和智慧化。云計算則為海量數據的分析處理提供強大的虛擬計算與存儲能力。
人口的快速集聚使得城市規劃、建設和管理難以跟上迅速增長的需求。通過新一代信息技術對城市數據的協同分析,能夠總結經驗、發現規律、預測趨勢、輔助決策,為城市規劃、建設和管理提供新思路、新方法、新工具,有效解決城市規劃建設復雜、城市管理效率低、能源密集消費、生存環境不斷被破壞等問題,推進城市可持續化發展。
例如在政府管理方面,云計算等技術將針對個人、企業和城市運營管理的各種服務統一在一個平臺上,匯聚各類數據資源,為輔助決策、統計分析、業務管理等方面提供數據支撐,形成統一高效、彈性擴展、安全可靠、按需服務的電子政務應用生態環境。在能源管理方面,城市日益增長的能源需求,正在造成環境污染、資源緊張等問題,使用傳感測量技術、通信技術、控制技術等,實現對水、電、空氣等環境資源信息進行實時采集、監控及分析,能夠提升能源管理使用水平,實現節能減排。例如,通過高速網絡在線偵測城市的電力供應以及使用數據,根據不同的情況,智能電網能夠自動調整電力分配,降低電力的傳輸損耗,有效提高能源的使用效率,并通過設備的歷史數據與實時數據分析比對,在設備出現問題之前即發出預警信號,降低破壞性保障的發生。
在城市公共服務方面,新一代信息技術能夠將醫療、社保等社會公共服務信息資源有效整合和協同,利用數據的分析和挖掘創新出更佳的服務應用,大幅提升醫療衛生、智能交通、應急管理、社會保障等各領域的服務水平和服務效率,推動社會公共服務資源的優化配置和人民生活的智能化升級。
智慧醫療領域,信息技術能夠整合區域內醫藥衛生業務機構、管理機構的信息資源,建立統一的電子健康檔案和電子病歷,實現對醫藥衛生信息的全面及時掌握,實現跨機構、跨行業、跨區域的信息聯動與整合,為用戶呈現更加便捷、高效、有價值的信息聚合。解決“看病難、看病貴”等問題。
智慧旅游領域,借助便攜的終端上網設備,主動感知旅游資源、旅游經濟、旅游活動、旅游者等方面的信息,讓人們及時了解這些信息,安排和調整工作與旅游計劃,并提升旅游公共突發事件預防預警、快速響應和及時處置能力。
智慧交通領域,城市交通需求與交通供給的矛盾日益突出,交通擁擠以及由此帶來的污染、安全等問題日益嚴重。在信息技術的輔助下,智能交通系統可以改善城市的擁堵現象,為行人提供更安全、便利的出行環境,大幅提高機動車的出行效率。例如,車輛控制系統通過安裝在汽車前部和旁側的雷達或紅外探測儀,可以準確地判斷車與障礙物之間的距離,遇緊急情況,車載電腦能及時發出警報或自動剎車避讓,并根據路況自己調節行車速度。道路誘導技術則通過對道路信息的實時采集、整合及分析,提供基于交通預測的智能交通信號燈控制、交通疏導、出行提示等能力,能夠解決傳統交通中存在的道路擁堵等問題。
智慧城市建設需要大量的信息基礎設施、信息設備和信息產品,這些高科技資本密集產業將成為城市新的經濟增長點。同時,新一代信息技術的應用將促進傳統產業向全球化、服務化、精細化、協同化、綠色化、智能化發展,促進城市經濟向知識經濟和創新經濟轉型,提升經濟發展質量。
在打造新興產業方面,迪拜政府創建互聯網城是一個典型案例。2000年,以構建自由經濟區的戰略基地為目標,迪拜建設新興智慧城市,打造“中東硅谷”。據不完全統計,2011年阿聯酋電子商務銷售額達到5億美元,實現井噴式發展,而阿聯酋智慧產業的發展在很大程度上得益于迪拜互聯網城自由貿易區的成功。
在以新一代信息技術推動傳統產業轉型升級方面,各國正加速信息技術和制造業融合。德國安貝格電子工廠通過在虛擬環境中仿真產品的研發和生產,并在真實世界的工廠中進行實際操作,實現了產品跨行業的多樣化,也提升了生產效率和質量。研發環節,安貝格擁有一個虛擬的工廠,研發設計部門把虛擬的研發產品同步給生產部門來生產,兩部門有著統一平臺,并時刻保持著協調的一致性。真實工廠生產時的數據參數、生產環境等都會通過虛擬工廠來反映出來,而人則通過虛擬工廠對現實中的真實工廠進行把控。生產環節,當一個元件進入烘箱時,機器會判斷該用什么溫度以及持續的時間長短,并可以判斷下一個進入烘箱的元件是哪一種,適時調節生產參數。安貝格工廠的每一條生產線每天并不是一成不變地只生產一種產品,生產系統會實時同步研發部門的最新指示,自動跳轉不同產品或者器件的生產模式。物流環節,安貝格工廠的生產系統還與公司的ERP系統無縫對接,當某一訂單生產完最后一個產品時,該訂單將會在ERP(企業信息化管理系統)中改變訂單狀態——生產完畢,成品就直接發貨運走,工廠里沒有成品倉庫。在這樣的生產模式下,該工廠每年可生產約1000個品種共計1200萬件工業控制產品,按照每年生產230天計算,平均每秒就能生產出一件產品,其中百萬件缺陷僅為15,缺陷率僅為德國工人的1/25。

車聯網、智能駕駛、平安城市的發展,將推動構建無縫連接的高速、低延時、高效網絡環境,加速推進5G通信、下一代互聯網、云計算、大數據、物聯網的融合應用,促進城市經濟、社會轉型發展。同時,“中國制造2025”、“寬帶中國”等戰略的進一步推進實施,使得安全、高效工業互聯網和泛在普惠的城鄉綜合性信息網絡基礎設施得以大規模部署和商用,為實現制造強國和網絡強國兩大戰略目標提供重要支撐。
智慧城市建設對城市的泛在感知和實時響應能力提出更高的要求。充分利用通信與信息技術手段,對居民生產生活、企業經營發展和城市運營管理過程中的信息感知網絡進行改造與建設,全面提升智慧城市感知、綜合分析和科學應對、實時響應能力,為居民提供更美好的生活工作環境,為企業創造更健康的商業發展環境,為政府提供更高效的城市運營管理手段。
以信息資源整合共享與智慧產業競爭力提升為出發點,利用城市運行過程中產生的大容量、多類型、結構各異、格式多樣的數據,揭示傳統技術方式難以展現的深層次關系,在生產、流通、分配活動以及經濟運行、社會生活、城市治理等各個方面,用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新,推動數據服務在智慧城市、互聯網工業等領域的深層次應用,建設經濟社會發展和城市管理服務精細化的新型城市。
精細化社會治理需要將大數據作為提升政府治理能力的重要手段,通過高效采集、有效整合、深化應用政府數據和社會數據,提升政府決策、城市管理、行業監管和社會監督、風險防范水平,提高社會治理的精準性和有效性。
城市經濟預測需要運用大數據對經濟數據進行更為準確的監測、分析、預測、預警,提升宏觀調控以及產業發展、市場監管等方面管理效能,促進經濟平穩運行。