云計算信息技術與智慧城市可持續發展

文｜聊城高級財經職業學校 李會東

智慧城市蓬勃發展，為了能夠實現其可持續性，應當注重云計算技術的應用研究。智慧城市以虛擬通信技術和數字技術為基礎，其中一切相互關聯，其本質上是一個物聯網。智慧城市的運作以物與物之間的信息交換為基礎。因此，信息交換的效率直接關系到智慧城市的運作效率以及運作成本。云計算是一種標準化的基于網絡的應用程序。通過這一程序，網絡上的公開用戶，可以自由地使用網絡中公開的信息資源。同時，云計算可以幫助城市更快地開發新服務，改善現有服務。例如，提升城市信息傳遞速度、數據分析效率，改善交通環境，降低能源損耗等。

1.智慧城市的發展問題

智慧城市以信息技術為基礎，通過管理信息與使用信息，以提升城市運行效率，降低城市運行成本。同時基于信息以分配社會資源與改善居民生活。因此城市信息管理與使用將是智慧城市生存與發展的關鍵。同時，信息管理是信息使用的基礎。沒有高效率的管理，就不可能將信息轉變為城市發展的資源。智慧城市本質上是一個物聯網。因此城市規模越大，其中流動的數據和信息也就越大。可以設想，一個超級城市時刻所產生的數據將是何其巨大，如果不能有效管理，其不僅不可能成為城市運行的資源，反而會成為城市運行的負擔。根據預測，到2045年，將有60 億人口將生活在智慧城市中。如果城市中的不同部分缺乏一種直接的方式來交互，城市運行效率將是十分低下，甚至有崩潰的可能。云計算技術近年來高速發展，有望成為解決超大城市信息管理和使用問題的最佳方案。實踐表明，使用云計算能夠有效地降低信息維護成本，且使用方式更為方便。總之，智慧城市是一個通信技術網絡，它可以鏈接、傳輸和調查對運營設施至關重要的數據。其發展面臨的一個重要問題就是運用何種技術能夠實現低成本、安全、快捷、有效管理和使用海量的數據信息。而云計算是解決這些問題的有效技術手段。

2.云計算與云智慧城市

2.1 云計算應用

云計算的工作原理與互聯網類似，因為計算分布在比附近的計算機或遠程服務器更多的共享機器上。以下是其主要特征：

云計算設備具有自動存儲功能和先進的電源控制。當云設備中的一臺筆記本電腦崩潰時，數據存儲和使用不受影響。因此，使用基于云的計算機可以為我們提供一個可靠和安全的數據庫。由于所有云設備系統都在客戶機之外工作，所以處理PC 客戶庫容量和位置需求很小。而硬件和軟件通過云設備控制器交付，客戶的計算機維修費用和計算機程序需求將有所降低。同時，該設備操作將變得更加簡單。由于廣泛使用手機收集統計數據并提供快速網絡改進，數據和消費可以共享。因此使用云計算能夠從根本上降低城市信息管理的成本，同時其安全性及使用的便捷性也明顯高于其他方式。

2.2 云智慧城市

由于缺乏通用信息的生產標準，整合不同部門所提供的數據是非常困難的，因此也就不可能進行全面的分發與溝通。同時因缺乏信息共享技術，在城市擴張期間，專業部門所產生的大量數據也是無法交換的，所導致的延遲與統計數據短缺會給城市決策造成十分嚴重的影響，甚至危機智慧城市的發展。因此，除了數據建設的綜合要求外，整合來自各個城市機構的記錄對于開發智慧城市至關重要。使通信基礎設施和現實更加完善，構建信息共享平臺，讓所有城市成員能夠從智慧城市建筑和相關智能設備中高效、智能地獲取高質量的舒適服務，都是建設智慧城市的關鍵挑戰。智慧城市系統必須擁有城市信息云，所有城市服務都必須通過集成云平臺提供。所有資源能共享，必須為客戶提供具有可視化設計經驗的智能應用。智慧城市的云基礎設施、平臺云和感知云組件等應分別與作為載體的基礎設施、服務平臺以及提供商的軟件系統兼容。作為最低的資源基礎，云基礎設施提供必要的物理資源，如服務器、網絡等，以滿足數據管理的需要。平臺層的工作是通過網絡記錄和統計轉換來管理本地資產和集成云基礎設施記錄資源。資源云是整個云系統的頂層，也是共享信息的地方。提供發布平臺是應用云的一個重要組成部分。總之，云計算將是智慧城市進一步發展的基礎，而云智慧城市將是未來城市的基本模型。

3.云計算與智慧城市可持續發展

云計算所具有的技術優勢對智慧城市可持續發展具有以下幾方面的作用：

第一，優化信息管理。智慧城市發展最重要的領域之一是記錄和數據的整合。在一個大型智慧城市，組裝、分析和處理數據也是一種生活方式。“云”對于使某些變化看起來一致且適當至關重要。云計算使得更快地安裝和檢索數據成為可能。以Amazon Web Service為例，Amazon Web Services（AWS）的服務應用程序robot maker 已經發布，以幫助開發人員測試機器人軟件包。robot maker 是云計算與人工智能結合的產物，即所謂的云端機器人。利用這一工具，AWS將實現智能化的信息管理，從而有效地降低信息管理的成本。可以預見，未來的云端是智能化的云端，能夠實現自動、智能地信息服務，這一點對于智慧城市的發展顯然是非常重要。

第二，優化城市交通。世界各國，尤其是超大城市，無一不面臨城市交通擁堵問題。交通擁堵不僅浪費大量時間，而且消耗大量能源，即不利于城市生活，也不利于自然環境。交通擁堵問題本質上是信息管理問題。由于不能及時有效地處理交通過程中產生的海量信息，因而也就不可能有效地協調交通資源。使用云計算以后，這一問題將從根本上得到改善，甚至解決。相關部門將能夠有效收集道路上的實時數據，并為潛在旅行者提供路線分析，車輛與車輛將實現車內信息的連接，支持交通安全和效率，以實現智能移動。

第三，降低城市物流企業成本。城市物流企業在日常業務活動中會產生海量的信息。目前的問題是這些企業缺乏信息系統管理的標準，無法進行物流信息的分享，導致其物流資源浪費、物流效率較低，致使物流成本較高。而利用云計算技術可以將城市物流企業的信息進行整合，加強對物流信息系統的利用，可以在很大程度上提高它們的運行效率，降低其運行成本。比如，通過云計算將客戶的位置信息進行統計，可以規劃最經濟的配送路線。再比如，通過云計算技術，對物流行業的收貨、運輸、終端配送的信息進行整合，能讓物流企業之間進行貨物調劑，形成批量運輸、規劃合理運輸，進而解決許多空駛或是半載問題。由上可知，云計算技術融入城市物流企業，節約了物流資源，提高了物流效率、降低了物流成本，從而助推城市的可持續發展。

第四，實現智慧學習中心。智慧城市的社會基礎設施主要與人力資本和社會資本有關。人力資本是一個人或一個群體的能力和熟練程度，而社會資本是連接社會組織的關系的數量和質量。創新、生產力和智慧生活需要更好的人力和社會資本，這對智慧城市至關重要。因此大學等高等教育機構在開發人力資本方面的作用很重要。高等院校扮演著知識調解人、監護人和活動提供者的角色，促進人類智慧的發展。引入云計算，大量的資源將被共享，學習成本將有效降低，同時學習方式將更加智慧化。

第五，實現可持續性發展。經合組織美好生活倡議框架認為開發和保護自然、經濟、人力資本是智慧生活的要素。由此可見，智慧生活不是一種僅僅以滿足人類發展需求的生活模式，而是一種以實現世界（自然與人）可持續發展的生活模式。根據設想在智能生活環境下人類生活所需能量將由云端控制，實現智能計算與自動調節，由此在保障人類生活的同時，也保障自然生態的平衡。同時智慧城市利用對環境有直接影響的資源，以降低城市對環境的消極影響。云計算能夠為城市規劃提供長期基礎設施，在不增加能耗的情況下，提高城市的運作效率。綜上所述，通過引入基于云計算的技術，能夠實現智慧城市的綠色和可持續發展。

4.結語

城市化的規模將進一步的擴大。但自然資源是有限的，其新生需要經過漫長的時間。因此城市化必須符合自然發展的規律。智慧城市能否成為有效地解決城市發展問題的方案，關鍵在于城市信息管理和使用的效率。利用云計算信息技術，智慧城市將更為有效地收集城市發展所需的信息，作出更為科學的決策，從而實現自身的可持續發展。