智慧城市智慧服務(wù)體系構(gòu)建思考
熱點(diǎn)推薦2021年07月07日
一、面向智慧城市的智慧服務(wù)
1、智慧城市的內(nèi)涵
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展, 城市智慧化已成為繼工業(yè)化、電氣化、信息化之后的 “第四次浪潮”。建設(shè)智慧城市, 是當(dāng)今世界城市發(fā)展的前沿趨勢(shì), 是我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、提升城市功能品質(zhì)、更好地保障 和 改 善 民 生 的 重 大舉措。智慧城市的建設(shè)來(lái)自于 2008 年底 IBM 提出的借助新一代信息技術(shù)建設(shè) “智慧地球”的設(shè)想, 希望通過(guò) “智慧城市”的建設(shè)引領(lǐng)世界城市通向繁榮和可持續(xù)發(fā)展。在國(guó)家工業(yè)和信息化部等部委的指導(dǎo)與支持下, 許多城市與 IBM公司合作, 開(kāi)展智慧城市的單項(xiàng)建設(shè)或整體規(guī)劃工作。目前, 在全國(guó)范圍內(nèi)被住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部列為國(guó)家智慧城市試點(diǎn)的各級(jí)城市共 90個(gè), 其中地級(jí)市 37 個(gè)、區(qū) ( 縣) 50 個(gè)、鎮(zhèn) 3個(gè)。就北京而言, 市委、市政府 2009 年 12 月出臺(tái)的 “三個(gè)發(fā)展”意見(jiàn)、 《北京市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》以及中國(guó)共產(chǎn)黨北京市代表大會(huì)報(bào)告中都指出, 要加快建設(shè) “智慧北京”, 推進(jìn)先進(jìn)智能技術(shù)廣泛應(yīng)用, 提高社會(huì)信息化水平和市民生活品質(zhì)?!爸腔郾本钡慕ㄔO(shè)正在全面推進(jìn)中。
伴隨智慧城市實(shí)踐的不斷展開(kāi), 有關(guān)智慧城市概念的闡述逐漸增多。IBM 從智慧城市整體發(fā)展角度論述智慧城市重點(diǎn)以智能化為基礎(chǔ)推動(dòng)城市管理與服務(wù)模式的創(chuàng)新, 認(rèn)為 “智慧城市就是在城市發(fā)展過(guò)程中, 在其管轄的環(huán)境、公用事業(yè)、城市服務(wù)、公民和本地產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,充分利用信息通信技術(shù), 智慧地感知、分析、集成和應(yīng)對(duì)地方政府在行使經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)、市場(chǎng)監(jiān)管、社會(huì)管理和公共服務(wù)政府職能的過(guò)程中的相關(guān)活動(dòng)與需求, 創(chuàng)造一個(gè)更好的生活、工作、休息和娛樂(lè)環(huán)境。(1) ”美國(guó)學(xué)者 Andrea Caragliu等側(cè)重智慧城市對(duì)城市管理的改變, 認(rèn)為 “智慧城市是通過(guò)參與式治理, 對(duì)人力資本、社會(huì)資本、傳統(tǒng)和現(xiàn)代的通信基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行投資,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長(zhǎng)、提高居民生活質(zhì)量以及對(duì)自然資源明智的管理。(2) ”巫細(xì)波, 楊再高側(cè)重信息技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施在智慧城市中的作用,認(rèn)為 “智慧城市的核心是以一種更智慧的方法通過(guò)利用以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等為核心的新一代信息技術(shù)來(lái)改變政府、企業(yè)和人們相互交往的方式, 對(duì)于包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出快速、智能的響應(yīng), 提高城市運(yùn)行效率, 為居民創(chuàng)造更美好的城市生活。(3) ”無(wú)論是何種論述, 對(duì)于智慧城市的概念的界定只是提出的角度不同,上述概念的內(nèi)涵和本質(zhì)基本相同, 均認(rèn)為利用現(xiàn)代信息技術(shù)提供智慧服務(wù)是智慧城市建設(shè)的出發(fā)點(diǎn), 通過(guò)各種智慧服務(wù)實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展與提升居民生活品質(zhì) 是 智 慧 城 市 建 設(shè) 的 落腳點(diǎn)。
2 、智慧服務(wù)的內(nèi)涵
從上述有關(guān)對(duì)于智慧城市的理解不難看出,智慧服務(wù)的理念是智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)。智慧服務(wù)以信息服務(wù)和知識(shí)服務(wù)為基礎(chǔ), 是信息服務(wù)和知識(shí)服務(wù)的高級(jí)階段, 三者之間的差別源于信息、知識(shí)和服務(wù)之間的差別。信息是具有時(shí)效性的, 有一定含義的, 有邏輯的、經(jīng)過(guò)加工處理的、對(duì)決策有價(jià)值的數(shù)據(jù)流。通過(guò)人們的參與對(duì)信息進(jìn)行歸納, 演繹, 比較等進(jìn)行挖掘, 使其有價(jià)值的部分沉淀下來(lái), 并于已存在的人類知識(shí)體系相結(jié)合, 這部分有價(jià)值的信息就轉(zhuǎn)變成知識(shí)。智慧是人類基于已有的知識(shí),針對(duì)物質(zhì)世界運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題根據(jù)獲得的信息盡行分析, 對(duì)比, 演繹找出解決方案的能力。因此, 信息、知識(shí)和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系是,信息是知識(shí)的子集或基石, 知識(shí)是智慧的基礎(chǔ)和條件。知識(shí)反映了信息的本質(zhì)。智慧是知識(shí)的應(yīng)用和生產(chǎn)性使用。
智慧服務(wù)不僅僅體現(xiàn)在運(yùn)用和集成新一代信息技術(shù), 實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)和知識(shí)服務(wù)的智能化,更為重要的是, 智慧服務(wù)是一個(gè)整體的概念,強(qiáng)調(diào)通過(guò)動(dòng)態(tài)感知, 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)構(gòu)成要素的動(dòng)態(tài)管理, 以人為本, 使用戶可以利用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)智能、互聯(lián)、協(xié)同、共享, 實(shí)現(xiàn)智能決策、知識(shí)生產(chǎn)和自動(dòng)化控制等。
3、 面向智慧城市的智慧服務(wù)內(nèi)涵
面向智慧城市的智慧服務(wù)是指在智慧城市的環(huán)境下, 針對(duì)智慧城市的建設(shè)、發(fā)展和人們的日常生活可能遇到的信息需求, 通過(guò)動(dòng)態(tài)感知, 以用戶為中心, 充分運(yùn)用先進(jìn)的信息通信技術(shù)手段提高城市產(chǎn)品服務(wù)的 “智”, 以創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)生態(tài)、人文和科技及融資環(huán)境, 增進(jìn)城市人的 “慧”, 從而使得城市設(shè)施更高級(jí)、發(fā)展更科學(xué)、管理更高效、執(zhí)行更務(wù)實(shí)、環(huán)境更綠色、秩序更安全、社會(huì)更和諧、生活更美好。
二、智慧城市智慧服務(wù)體系構(gòu)建
2012 年 6 月, 全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)對(duì)我國(guó)開(kāi)展智慧城市建設(shè)的典型城市及 IT系統(tǒng)企業(yè)進(jìn)行了深入的調(diào)研, 報(bào)告指出我國(guó)北京、上海、深圳等智慧城市的建設(shè)與北美和歐洲國(guó)家相比確實(shí)取得了一定的進(jìn)展, 但很多城市在發(fā)展中存在著三個(gè)關(guān)鍵瓶頸, 具體為缺乏政府統(tǒng)一指導(dǎo)和規(guī)劃 ( 62% ) , 缺乏城市部門(mén)之間的協(xié)同協(xié)作 ( 64% ) , 缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定( 72% ) 。在這三個(gè)關(guān)鍵瓶頸中, 政府的統(tǒng)一指導(dǎo)和規(guī)劃是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ), 從整體城市可持續(xù)發(fā)展角度和頂層規(guī)劃出發(fā), 可以從 “系統(tǒng)角度”解決行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、部門(mén)內(nèi)部 “智能孤島”等關(guān)鍵基礎(chǔ)性問(wèn)題, 實(shí)現(xiàn)技術(shù)統(tǒng)籌應(yīng)用。基于此, 參照智慧城市的定義和智慧城市的部分實(shí)踐成果, 在總結(jié)現(xiàn)有智慧城市服務(wù)體系的基礎(chǔ)上, 從頂層設(shè)計(jì)的角度構(gòu)建了一個(gè)綜合的智慧城市智慧服務(wù)體系, 以便服務(wù)于城市數(shù)據(jù)中心, 實(shí)現(xiàn)智慧城市應(yīng)用系統(tǒng)的不斷擴(kuò)充,解決不同系統(tǒng)之間的接口問(wèn)題和當(dāng)前我國(guó)智慧城市發(fā)展中的信息系統(tǒng)共享 “智能孤島”和頂層規(guī)劃等瓶頸問(wèn)題。
1、 體系框架
智慧城市智慧服務(wù)體系框架由 “一個(gè)核心,三大體系, 五個(gè)層面”構(gòu)成, 詳見(jiàn)圖 1 所示。其中 “一個(gè)核心”是指智慧城市智慧服務(wù)體系構(gòu)建以服務(wù)用戶為中心, 這里的用戶重點(diǎn)是指智慧城市環(huán)境下的社會(huì)化信息服務(wù)需求者和消費(fèi)者, 既包括社會(huì)大眾等個(gè)體用戶, 也包括企業(yè)、組織機(jī)構(gòu)以及政府等團(tuán)體用戶。
三大體系是指政策標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)支撐體系、運(yùn)行管理體系。技術(shù)支撐體系在整個(gè)服務(wù)體系中占主導(dǎo)地位, 具體包含五個(gè)層面, 即感知層、傳輸層、資源層、應(yīng)用層和呈現(xiàn)層。政策標(biāo)準(zhǔn)體系一方面需要智慧城市的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、公共平臺(tái)和各類應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行維護(hù)的統(tǒng)籌規(guī)劃予以支持, 另一方面也需要統(tǒng)一、多類的符合智慧城市需要的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)予以規(guī)范。統(tǒng)籌規(guī)劃需要政府結(jié)合國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、我國(guó)城市發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)際上智慧城市的發(fā)展進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)是保障統(tǒng)籌規(guī)劃實(shí)施的具體規(guī)范。
運(yùn)行管理體系是按照戰(zhàn)略管理過(guò)程對(duì)智慧城市智慧服務(wù)體系中的各種應(yīng)用進(jìn)行管理, 實(shí)現(xiàn)智慧城市運(yùn)行監(jiān)測(cè)和智能安保應(yīng)急, 提高政府精準(zhǔn)管理能力, 使城市運(yùn)行更加安全高效。運(yùn)行管理體系包括五個(gè)要素, 即愿景描述、戰(zhàn)略規(guī)劃、和諧主題、戰(zhàn)略實(shí)施和戰(zhàn)略評(píng)價(jià)。
2、 技術(shù)支撐體系———五個(gè)層面
2.1、 以感知層實(shí)現(xiàn)信息采集
感知層是運(yùn)用裝備芯片、傳感器、RFID 等技術(shù)對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施、各類交通工具、手機(jī)、人員等進(jìn)行感知, 采集信息的智能終端和傳感設(shè)備。智能終端包括室內(nèi)終端、單元終端和公共終端, 傳感設(shè)備包括通訊設(shè)備、安防報(bào)警設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、數(shù)字點(diǎn)播設(shè)備、健康監(jiān)測(cè)設(shè)備等。
2.2、以傳輸層實(shí)現(xiàn)信息傳播
傳輸層智慧城市的 “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”, 是感知層和資源層之間的信息通道。進(jìn)行信息傳輸?shù)逆溌芬酝ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)為主, 建設(shè)方式可以無(wú)線與有線互為補(bǔ)充, 建設(shè)一張無(wú)處不在的 “泛在網(wǎng)”。在傳輸層中, 物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算是智慧城市智慧服務(wù)體系中兩種新型的關(guān)鍵的信息技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng) ( internet of things) 是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)衍生, 它利用感知技術(shù)與智能裝置對(duì)物理世界進(jìn)行感知、識(shí)別, 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián), 進(jìn)行計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘,實(shí)現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無(wú)縫鏈接, 達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策的目的[5] 。它通過(guò)各種信息傳感設(shè)備, 如傳感器、射頻識(shí)別 ( RFID) 技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù), 實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程, 采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。
云計(jì)算 ( cloud computing) 是一種新型的互聯(lián)網(wǎng)模型, 提供資源的網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)用架構(gòu)統(tǒng)稱為 “云”。云計(jì)算把計(jì)算及存儲(chǔ)以服務(wù)的形式提供給互聯(lián)網(wǎng)用戶, 相應(yīng)地衍生出云計(jì)算、云網(wǎng)絡(luò)、云存儲(chǔ)技術(shù), 三者構(gòu)成的云資源系統(tǒng)為城市信息系統(tǒng)提供云計(jì)算的能力。它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上, 并支持各種應(yīng)用系統(tǒng)在堅(jiān)強(qiáng)的安全架構(gòu)上, 使用者根據(jù)需要 獲 取 共 享 信 息、快 速 運(yùn) 算 以 及 各 種軟件服務(wù)[6] 。
2.3、以資源層實(shí)現(xiàn)信息處理
資源層通過(guò)構(gòu)建各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù), 整合、存儲(chǔ)、加工了大量數(shù)據(jù)信息, 為統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理感知前端采集的數(shù)據(jù)信息, 為智慧城市各類應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)提供有效地?cái)?shù)據(jù)支撐。資源層圍繞信息資源處理的過(guò)程進(jìn)行, 過(guò)程中形成信息資源服務(wù)庫(kù)、信息資源加工中心、信息資源融合管理系統(tǒng)和信息資源服務(wù)管理系統(tǒng)。
智慧城市智慧服務(wù)體系資源層中特色的新型技術(shù)是大數(shù)據(jù) ( big data) 。智慧城市在一個(gè)統(tǒng)一的云平臺(tái)上集成了城市管理和服務(wù)相關(guān)的各個(gè)系統(tǒng), 這些系統(tǒng)在云平臺(tái)上聚集了海量數(shù)據(jù), 針對(duì)這些海量數(shù)據(jù)的分析就是大數(shù)據(jù)分析。智慧城市系統(tǒng)從海量堆積的交互數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)帶有趨勢(shì)性、前瞻性的信息, 為城市管理者帶來(lái)巨大的價(jià)值。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析相比, 大數(shù)據(jù)由于具有數(shù)據(jù)體量巨大、數(shù)據(jù)類型繁多、價(jià)值密度低、處理速度快的特點(diǎn), 相應(yīng)的對(duì)大數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、分析等方面也提出了新的要求。
2.4、以應(yīng)用層和呈現(xiàn)層實(shí)現(xiàn)智慧服務(wù)
應(yīng)用層是平臺(tái)提供的一系列服務(wù)類應(yīng)用,它通過(guò)資源層中的信息資源服務(wù)管理系統(tǒng)運(yùn)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù), 支撐應(yīng)用服務(wù)。應(yīng)用層分為基本應(yīng)用模塊、城市特色應(yīng)用模塊及擴(kuò)展模塊。基本應(yīng)用模塊包括我國(guó)智慧城市建設(shè)必須的、急需的、重要的九個(gè)領(lǐng)域: 智慧政務(wù)、智慧安全、智慧能源、智慧環(huán)保、智慧交通、智慧社區(qū)、智慧醫(yī)療、智慧網(wǎng)管。城市特色應(yīng)用模塊由每個(gè)城市根據(jù)自己的情況進(jìn)行設(shè)計(jì), 如旅游城市應(yīng)著重建設(shè)智慧旅游, 交通樞紐城市應(yīng)著重建設(shè)智慧物流等。擴(kuò)展模塊是面向智慧城市的發(fā)展建設(shè)未來(lái), 為 城 市 未 來(lái) 發(fā) 展 預(yù) 留 了 開(kāi)放式接口 。
呈現(xiàn)層是智慧城市智慧服務(wù)體系向各類城市用戶提供各種應(yīng)用的方式, 包括手機(jī)、PC、電視、各類移動(dòng)和非移動(dòng)終端設(shè)備等, 為用戶提供多種呈現(xiàn)方式。
三、智慧城市智慧服務(wù)體系對(duì)飛尚科技的智慧體系建設(shè)的思考
在全國(guó)大力建設(shè)智慧城市的背景下, 結(jié)合智慧城市服務(wù)體系中的各個(gè)要素,結(jié)合飛尚的豐富項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大的云平臺(tái),從構(gòu)建 “智慧城市” 的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施、智慧應(yīng)用體系、智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智慧人文環(huán)境等方面進(jìn)行認(rèn)真分析謀劃, 力求通過(guò)高水平的頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、構(gòu) 架 設(shè) 計(jì) 和 制 度設(shè)計(jì)。
1、總體思路
飛尚圍繞 “智慧城市”, 計(jì)劃將各專業(yè)的總體架構(gòu)概括為 “一大平臺(tái)、五大領(lǐng)域、兩大應(yīng)用體系”, 即以智慧城市智慧服務(wù)體系為核心, 對(duì)應(yīng)智慧城市智慧服務(wù)體系中技術(shù)體系中的各層, 以滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) ( 電子信息工程) 、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信技術(shù)、信息管理、軟件技術(shù)等五大基礎(chǔ)領(lǐng)域?yàn)閷?dǎo)向, 同時(shí)推進(jìn)交通工程、工業(yè)設(shè)計(jì)等方面的智慧城市應(yīng)用體系建設(shè)。
2、主要任務(wù)
2.1、以智慧城市智慧服務(wù)技術(shù)支撐體系為基礎(chǔ)的五大領(lǐng)域建設(shè)
電子信息工程專業(yè)以智慧城市智慧服務(wù)體系感知層為主, 重點(diǎn)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 培養(yǎng)以傳感器為基礎(chǔ)的信息采集、傳感知識(shí)應(yīng)用能力,無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力。通信工程專業(yè)以智慧城市 智 慧 服 務(wù) 體 系 的 傳 輸 層 為 主, 重點(diǎn)發(fā)展“第四代無(wú)線通信 ( LTE) ”、 “下一代互聯(lián)網(wǎng)( IPV6) ”、“新一代廣播電視網(wǎng)”、 “智能手機(jī)”方向。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以智慧城市智慧服務(wù)體系傳輸層為主, 重點(diǎn)發(fā)展傳輸層中的以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高密度服務(wù)器、系統(tǒng)集成以及網(wǎng)絡(luò)安全方向。信息管理與信息系統(tǒng)系統(tǒng)專業(yè)作為智慧城市發(fā)展核心力量, 以智慧城市智慧服務(wù)體系資源層為主, 重點(diǎn)發(fā)展大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和分析的發(fā)展方向。軟件工程以智慧城市智慧服務(wù)體系的應(yīng)用層為主, 重點(diǎn)以智能終端( Android、IOS) 為核心的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā), 逐漸放棄以 Windows 系統(tǒng)為核心軟件開(kāi)發(fā)方向。
2.2、以智慧城市智慧服務(wù)技術(shù)支撐體系
為基礎(chǔ)的兩大智慧應(yīng)用體系構(gòu)建交通工程專業(yè)向 “智能交通工程”方向發(fā)展。未來(lái)的 “智慧交通”將是適度引進(jìn)和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和高速移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一個(gè)以全面感知為基礎(chǔ)的新型智能交通系統(tǒng), 已成為解決城市交通管理問(wèn)題、緩解車(chē)輛擁堵?tīng)顩r的重要手段。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)向 “智能工業(yè)”設(shè)計(jì)方向發(fā)展。面向既定領(lǐng)域, 推進(jìn) “工業(yè)化、智能化、藝術(shù) 化” 三 化 融 合, 推 進(jìn) 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì)( CAD) 、計(jì)算機(jī)輔助工程 ( CAE) 、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程 ( CAPP) 、計(jì)算機(jī)輔助制造 ( CAM) 、藝術(shù)設(shè)計(jì)、未來(lái)的主流 3D 打印等信息技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用, 促進(jìn)信息技術(shù)、制造技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計(jì)的融合發(fā)展, 實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化、制造智能化、產(chǎn)品藝術(shù)化。大力推廣柔性制造、敏捷制造、虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)化制造, 促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)向服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)變。
1、智慧城市的內(nèi)涵
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展, 城市智慧化已成為繼工業(yè)化、電氣化、信息化之后的 “第四次浪潮”。建設(shè)智慧城市, 是當(dāng)今世界城市發(fā)展的前沿趨勢(shì), 是我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、提升城市功能品質(zhì)、更好地保障 和 改 善 民 生 的 重 大舉措。智慧城市的建設(shè)來(lái)自于 2008 年底 IBM 提出的借助新一代信息技術(shù)建設(shè) “智慧地球”的設(shè)想, 希望通過(guò) “智慧城市”的建設(shè)引領(lǐng)世界城市通向繁榮和可持續(xù)發(fā)展。在國(guó)家工業(yè)和信息化部等部委的指導(dǎo)與支持下, 許多城市與 IBM公司合作, 開(kāi)展智慧城市的單項(xiàng)建設(shè)或整體規(guī)劃工作。目前, 在全國(guó)范圍內(nèi)被住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部列為國(guó)家智慧城市試點(diǎn)的各級(jí)城市共 90個(gè), 其中地級(jí)市 37 個(gè)、區(qū) ( 縣) 50 個(gè)、鎮(zhèn) 3個(gè)。就北京而言, 市委、市政府 2009 年 12 月出臺(tái)的 “三個(gè)發(fā)展”意見(jiàn)、 《北京市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》以及中國(guó)共產(chǎn)黨北京市代表大會(huì)報(bào)告中都指出, 要加快建設(shè) “智慧北京”, 推進(jìn)先進(jìn)智能技術(shù)廣泛應(yīng)用, 提高社會(huì)信息化水平和市民生活品質(zhì)?!爸腔郾本钡慕ㄔO(shè)正在全面推進(jìn)中。
伴隨智慧城市實(shí)踐的不斷展開(kāi), 有關(guān)智慧城市概念的闡述逐漸增多。IBM 從智慧城市整體發(fā)展角度論述智慧城市重點(diǎn)以智能化為基礎(chǔ)推動(dòng)城市管理與服務(wù)模式的創(chuàng)新, 認(rèn)為 “智慧城市就是在城市發(fā)展過(guò)程中, 在其管轄的環(huán)境、公用事業(yè)、城市服務(wù)、公民和本地產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,充分利用信息通信技術(shù), 智慧地感知、分析、集成和應(yīng)對(duì)地方政府在行使經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)、市場(chǎng)監(jiān)管、社會(huì)管理和公共服務(wù)政府職能的過(guò)程中的相關(guān)活動(dòng)與需求, 創(chuàng)造一個(gè)更好的生活、工作、休息和娛樂(lè)環(huán)境。(1) ”美國(guó)學(xué)者 Andrea Caragliu等側(cè)重智慧城市對(duì)城市管理的改變, 認(rèn)為 “智慧城市是通過(guò)參與式治理, 對(duì)人力資本、社會(huì)資本、傳統(tǒng)和現(xiàn)代的通信基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行投資,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長(zhǎng)、提高居民生活質(zhì)量以及對(duì)自然資源明智的管理。(2) ”巫細(xì)波, 楊再高側(cè)重信息技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施在智慧城市中的作用,認(rèn)為 “智慧城市的核心是以一種更智慧的方法通過(guò)利用以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等為核心的新一代信息技術(shù)來(lái)改變政府、企業(yè)和人們相互交往的方式, 對(duì)于包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出快速、智能的響應(yīng), 提高城市運(yùn)行效率, 為居民創(chuàng)造更美好的城市生活。(3) ”無(wú)論是何種論述, 對(duì)于智慧城市的概念的界定只是提出的角度不同,上述概念的內(nèi)涵和本質(zhì)基本相同, 均認(rèn)為利用現(xiàn)代信息技術(shù)提供智慧服務(wù)是智慧城市建設(shè)的出發(fā)點(diǎn), 通過(guò)各種智慧服務(wù)實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展與提升居民生活品質(zhì) 是 智 慧 城 市 建 設(shè) 的 落腳點(diǎn)。
2 、智慧服務(wù)的內(nèi)涵
從上述有關(guān)對(duì)于智慧城市的理解不難看出,智慧服務(wù)的理念是智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)。智慧服務(wù)以信息服務(wù)和知識(shí)服務(wù)為基礎(chǔ), 是信息服務(wù)和知識(shí)服務(wù)的高級(jí)階段, 三者之間的差別源于信息、知識(shí)和服務(wù)之間的差別。信息是具有時(shí)效性的, 有一定含義的, 有邏輯的、經(jīng)過(guò)加工處理的、對(duì)決策有價(jià)值的數(shù)據(jù)流。通過(guò)人們的參與對(duì)信息進(jìn)行歸納, 演繹, 比較等進(jìn)行挖掘, 使其有價(jià)值的部分沉淀下來(lái), 并于已存在的人類知識(shí)體系相結(jié)合, 這部分有價(jià)值的信息就轉(zhuǎn)變成知識(shí)。智慧是人類基于已有的知識(shí),針對(duì)物質(zhì)世界運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題根據(jù)獲得的信息盡行分析, 對(duì)比, 演繹找出解決方案的能力。因此, 信息、知識(shí)和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系是,信息是知識(shí)的子集或基石, 知識(shí)是智慧的基礎(chǔ)和條件。知識(shí)反映了信息的本質(zhì)。智慧是知識(shí)的應(yīng)用和生產(chǎn)性使用。
智慧服務(wù)不僅僅體現(xiàn)在運(yùn)用和集成新一代信息技術(shù), 實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)和知識(shí)服務(wù)的智能化,更為重要的是, 智慧服務(wù)是一個(gè)整體的概念,強(qiáng)調(diào)通過(guò)動(dòng)態(tài)感知, 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)構(gòu)成要素的動(dòng)態(tài)管理, 以人為本, 使用戶可以利用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)智能、互聯(lián)、協(xié)同、共享, 實(shí)現(xiàn)智能決策、知識(shí)生產(chǎn)和自動(dòng)化控制等。
3、 面向智慧城市的智慧服務(wù)內(nèi)涵
面向智慧城市的智慧服務(wù)是指在智慧城市的環(huán)境下, 針對(duì)智慧城市的建設(shè)、發(fā)展和人們的日常生活可能遇到的信息需求, 通過(guò)動(dòng)態(tài)感知, 以用戶為中心, 充分運(yùn)用先進(jìn)的信息通信技術(shù)手段提高城市產(chǎn)品服務(wù)的 “智”, 以創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)生態(tài)、人文和科技及融資環(huán)境, 增進(jìn)城市人的 “慧”, 從而使得城市設(shè)施更高級(jí)、發(fā)展更科學(xué)、管理更高效、執(zhí)行更務(wù)實(shí)、環(huán)境更綠色、秩序更安全、社會(huì)更和諧、生活更美好。
二、智慧城市智慧服務(wù)體系構(gòu)建
2012 年 6 月, 全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)對(duì)我國(guó)開(kāi)展智慧城市建設(shè)的典型城市及 IT系統(tǒng)企業(yè)進(jìn)行了深入的調(diào)研, 報(bào)告指出我國(guó)北京、上海、深圳等智慧城市的建設(shè)與北美和歐洲國(guó)家相比確實(shí)取得了一定的進(jìn)展, 但很多城市在發(fā)展中存在著三個(gè)關(guān)鍵瓶頸, 具體為缺乏政府統(tǒng)一指導(dǎo)和規(guī)劃 ( 62% ) , 缺乏城市部門(mén)之間的協(xié)同協(xié)作 ( 64% ) , 缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定( 72% ) 。在這三個(gè)關(guān)鍵瓶頸中, 政府的統(tǒng)一指導(dǎo)和規(guī)劃是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ), 從整體城市可持續(xù)發(fā)展角度和頂層規(guī)劃出發(fā), 可以從 “系統(tǒng)角度”解決行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、部門(mén)內(nèi)部 “智能孤島”等關(guān)鍵基礎(chǔ)性問(wèn)題, 實(shí)現(xiàn)技術(shù)統(tǒng)籌應(yīng)用。基于此, 參照智慧城市的定義和智慧城市的部分實(shí)踐成果, 在總結(jié)現(xiàn)有智慧城市服務(wù)體系的基礎(chǔ)上, 從頂層設(shè)計(jì)的角度構(gòu)建了一個(gè)綜合的智慧城市智慧服務(wù)體系, 以便服務(wù)于城市數(shù)據(jù)中心, 實(shí)現(xiàn)智慧城市應(yīng)用系統(tǒng)的不斷擴(kuò)充,解決不同系統(tǒng)之間的接口問(wèn)題和當(dāng)前我國(guó)智慧城市發(fā)展中的信息系統(tǒng)共享 “智能孤島”和頂層規(guī)劃等瓶頸問(wèn)題。
1、 體系框架
智慧城市智慧服務(wù)體系框架由 “一個(gè)核心,三大體系, 五個(gè)層面”構(gòu)成, 詳見(jiàn)圖 1 所示。其中 “一個(gè)核心”是指智慧城市智慧服務(wù)體系構(gòu)建以服務(wù)用戶為中心, 這里的用戶重點(diǎn)是指智慧城市環(huán)境下的社會(huì)化信息服務(wù)需求者和消費(fèi)者, 既包括社會(huì)大眾等個(gè)體用戶, 也包括企業(yè)、組織機(jī)構(gòu)以及政府等團(tuán)體用戶。
三大體系是指政策標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)支撐體系、運(yùn)行管理體系。技術(shù)支撐體系在整個(gè)服務(wù)體系中占主導(dǎo)地位, 具體包含五個(gè)層面, 即感知層、傳輸層、資源層、應(yīng)用層和呈現(xiàn)層。政策標(biāo)準(zhǔn)體系一方面需要智慧城市的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、公共平臺(tái)和各類應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行維護(hù)的統(tǒng)籌規(guī)劃予以支持, 另一方面也需要統(tǒng)一、多類的符合智慧城市需要的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)予以規(guī)范。統(tǒng)籌規(guī)劃需要政府結(jié)合國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、我國(guó)城市發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)際上智慧城市的發(fā)展進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)是保障統(tǒng)籌規(guī)劃實(shí)施的具體規(guī)范。
運(yùn)行管理體系是按照戰(zhàn)略管理過(guò)程對(duì)智慧城市智慧服務(wù)體系中的各種應(yīng)用進(jìn)行管理, 實(shí)現(xiàn)智慧城市運(yùn)行監(jiān)測(cè)和智能安保應(yīng)急, 提高政府精準(zhǔn)管理能力, 使城市運(yùn)行更加安全高效。運(yùn)行管理體系包括五個(gè)要素, 即愿景描述、戰(zhàn)略規(guī)劃、和諧主題、戰(zhàn)略實(shí)施和戰(zhàn)略評(píng)價(jià)。
2、 技術(shù)支撐體系———五個(gè)層面
2.1、 以感知層實(shí)現(xiàn)信息采集
感知層是運(yùn)用裝備芯片、傳感器、RFID 等技術(shù)對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施、各類交通工具、手機(jī)、人員等進(jìn)行感知, 采集信息的智能終端和傳感設(shè)備。智能終端包括室內(nèi)終端、單元終端和公共終端, 傳感設(shè)備包括通訊設(shè)備、安防報(bào)警設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、數(shù)字點(diǎn)播設(shè)備、健康監(jiān)測(cè)設(shè)備等。
2.2、以傳輸層實(shí)現(xiàn)信息傳播
傳輸層智慧城市的 “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”, 是感知層和資源層之間的信息通道。進(jìn)行信息傳輸?shù)逆溌芬酝ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)為主, 建設(shè)方式可以無(wú)線與有線互為補(bǔ)充, 建設(shè)一張無(wú)處不在的 “泛在網(wǎng)”。在傳輸層中, 物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算是智慧城市智慧服務(wù)體系中兩種新型的關(guān)鍵的信息技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng) ( internet of things) 是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)衍生, 它利用感知技術(shù)與智能裝置對(duì)物理世界進(jìn)行感知、識(shí)別, 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián), 進(jìn)行計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘,實(shí)現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無(wú)縫鏈接, 達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策的目的[5] 。它通過(guò)各種信息傳感設(shè)備, 如傳感器、射頻識(shí)別 ( RFID) 技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù), 實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程, 采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。
云計(jì)算 ( cloud computing) 是一種新型的互聯(lián)網(wǎng)模型, 提供資源的網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)用架構(gòu)統(tǒng)稱為 “云”。云計(jì)算把計(jì)算及存儲(chǔ)以服務(wù)的形式提供給互聯(lián)網(wǎng)用戶, 相應(yīng)地衍生出云計(jì)算、云網(wǎng)絡(luò)、云存儲(chǔ)技術(shù), 三者構(gòu)成的云資源系統(tǒng)為城市信息系統(tǒng)提供云計(jì)算的能力。它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上, 并支持各種應(yīng)用系統(tǒng)在堅(jiān)強(qiáng)的安全架構(gòu)上, 使用者根據(jù)需要 獲 取 共 享 信 息、快 速 運(yùn) 算 以 及 各 種軟件服務(wù)[6] 。
2.3、以資源層實(shí)現(xiàn)信息處理
資源層通過(guò)構(gòu)建各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù), 整合、存儲(chǔ)、加工了大量數(shù)據(jù)信息, 為統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理感知前端采集的數(shù)據(jù)信息, 為智慧城市各類應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)提供有效地?cái)?shù)據(jù)支撐。資源層圍繞信息資源處理的過(guò)程進(jìn)行, 過(guò)程中形成信息資源服務(wù)庫(kù)、信息資源加工中心、信息資源融合管理系統(tǒng)和信息資源服務(wù)管理系統(tǒng)。
智慧城市智慧服務(wù)體系資源層中特色的新型技術(shù)是大數(shù)據(jù) ( big data) 。智慧城市在一個(gè)統(tǒng)一的云平臺(tái)上集成了城市管理和服務(wù)相關(guān)的各個(gè)系統(tǒng), 這些系統(tǒng)在云平臺(tái)上聚集了海量數(shù)據(jù), 針對(duì)這些海量數(shù)據(jù)的分析就是大數(shù)據(jù)分析。智慧城市系統(tǒng)從海量堆積的交互數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)帶有趨勢(shì)性、前瞻性的信息, 為城市管理者帶來(lái)巨大的價(jià)值。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析相比, 大數(shù)據(jù)由于具有數(shù)據(jù)體量巨大、數(shù)據(jù)類型繁多、價(jià)值密度低、處理速度快的特點(diǎn), 相應(yīng)的對(duì)大數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、分析等方面也提出了新的要求。
2.4、以應(yīng)用層和呈現(xiàn)層實(shí)現(xiàn)智慧服務(wù)
應(yīng)用層是平臺(tái)提供的一系列服務(wù)類應(yīng)用,它通過(guò)資源層中的信息資源服務(wù)管理系統(tǒng)運(yùn)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù), 支撐應(yīng)用服務(wù)。應(yīng)用層分為基本應(yīng)用模塊、城市特色應(yīng)用模塊及擴(kuò)展模塊。基本應(yīng)用模塊包括我國(guó)智慧城市建設(shè)必須的、急需的、重要的九個(gè)領(lǐng)域: 智慧政務(wù)、智慧安全、智慧能源、智慧環(huán)保、智慧交通、智慧社區(qū)、智慧醫(yī)療、智慧網(wǎng)管。城市特色應(yīng)用模塊由每個(gè)城市根據(jù)自己的情況進(jìn)行設(shè)計(jì), 如旅游城市應(yīng)著重建設(shè)智慧旅游, 交通樞紐城市應(yīng)著重建設(shè)智慧物流等。擴(kuò)展模塊是面向智慧城市的發(fā)展建設(shè)未來(lái), 為 城 市 未 來(lái) 發(fā) 展 預(yù) 留 了 開(kāi)放式接口 。
呈現(xiàn)層是智慧城市智慧服務(wù)體系向各類城市用戶提供各種應(yīng)用的方式, 包括手機(jī)、PC、電視、各類移動(dòng)和非移動(dòng)終端設(shè)備等, 為用戶提供多種呈現(xiàn)方式。
三、智慧城市智慧服務(wù)體系對(duì)飛尚科技的智慧體系建設(shè)的思考
在全國(guó)大力建設(shè)智慧城市的背景下, 結(jié)合智慧城市服務(wù)體系中的各個(gè)要素,結(jié)合飛尚的豐富項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大的云平臺(tái),從構(gòu)建 “智慧城市” 的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施、智慧應(yīng)用體系、智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智慧人文環(huán)境等方面進(jìn)行認(rèn)真分析謀劃, 力求通過(guò)高水平的頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、構(gòu) 架 設(shè) 計(jì) 和 制 度設(shè)計(jì)。
1、總體思路
飛尚圍繞 “智慧城市”, 計(jì)劃將各專業(yè)的總體架構(gòu)概括為 “一大平臺(tái)、五大領(lǐng)域、兩大應(yīng)用體系”, 即以智慧城市智慧服務(wù)體系為核心, 對(duì)應(yīng)智慧城市智慧服務(wù)體系中技術(shù)體系中的各層, 以滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) ( 電子信息工程) 、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信技術(shù)、信息管理、軟件技術(shù)等五大基礎(chǔ)領(lǐng)域?yàn)閷?dǎo)向, 同時(shí)推進(jìn)交通工程、工業(yè)設(shè)計(jì)等方面的智慧城市應(yīng)用體系建設(shè)。
2、主要任務(wù)
2.1、以智慧城市智慧服務(wù)技術(shù)支撐體系為基礎(chǔ)的五大領(lǐng)域建設(shè)
電子信息工程專業(yè)以智慧城市智慧服務(wù)體系感知層為主, 重點(diǎn)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 培養(yǎng)以傳感器為基礎(chǔ)的信息采集、傳感知識(shí)應(yīng)用能力,無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力。通信工程專業(yè)以智慧城市 智 慧 服 務(wù) 體 系 的 傳 輸 層 為 主, 重點(diǎn)發(fā)展“第四代無(wú)線通信 ( LTE) ”、 “下一代互聯(lián)網(wǎng)( IPV6) ”、“新一代廣播電視網(wǎng)”、 “智能手機(jī)”方向。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以智慧城市智慧服務(wù)體系傳輸層為主, 重點(diǎn)發(fā)展傳輸層中的以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高密度服務(wù)器、系統(tǒng)集成以及網(wǎng)絡(luò)安全方向。信息管理與信息系統(tǒng)系統(tǒng)專業(yè)作為智慧城市發(fā)展核心力量, 以智慧城市智慧服務(wù)體系資源層為主, 重點(diǎn)發(fā)展大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和分析的發(fā)展方向。軟件工程以智慧城市智慧服務(wù)體系的應(yīng)用層為主, 重點(diǎn)以智能終端( Android、IOS) 為核心的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā), 逐漸放棄以 Windows 系統(tǒng)為核心軟件開(kāi)發(fā)方向。
2.2、以智慧城市智慧服務(wù)技術(shù)支撐體系
為基礎(chǔ)的兩大智慧應(yīng)用體系構(gòu)建交通工程專業(yè)向 “智能交通工程”方向發(fā)展。未來(lái)的 “智慧交通”將是適度引進(jìn)和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和高速移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一個(gè)以全面感知為基礎(chǔ)的新型智能交通系統(tǒng), 已成為解決城市交通管理問(wèn)題、緩解車(chē)輛擁堵?tīng)顩r的重要手段。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)向 “智能工業(yè)”設(shè)計(jì)方向發(fā)展。面向既定領(lǐng)域, 推進(jìn) “工業(yè)化、智能化、藝術(shù) 化” 三 化 融 合, 推 進(jìn) 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì)( CAD) 、計(jì)算機(jī)輔助工程 ( CAE) 、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程 ( CAPP) 、計(jì)算機(jī)輔助制造 ( CAM) 、藝術(shù)設(shè)計(jì)、未來(lái)的主流 3D 打印等信息技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用, 促進(jìn)信息技術(shù)、制造技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計(jì)的融合發(fā)展, 實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化、制造智能化、產(chǎn)品藝術(shù)化。大力推廣柔性制造、敏捷制造、虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)化制造, 促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)向服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)變。
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