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智能城市的概念實用13篇

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智能城市的概念

篇1

隨著現代社會的飛速發展,科學技術日新月異。無人駕駛技術的普及將改變未來交通工具的行駛方式,行駛方式的變化將賦予汽車更多新的功能和內涵。在保證滿足汽車使用者多樣化需求的前提下,探討造型結構的簡單化、使用的智能化和價格的低廉化等,讓汽車成為人們日常生活的常規用具,實現汽車與人和環境的和諧統一。

1智能城市未來交通工具的發展趨勢

科技與我們的生活息息相關,從前難以想象的各種技術,在當今社會都已經漸漸融入日常生活。各式各樣的現代產品不再堅持單一功能,跨越傳統的突破性設計正走向工業設計的康莊大道。交通工具的設計亦然,未來汽車不僅在造型上,也可以在車的功能上進行改變,消費者可以在不同的汽車型號、功能和動力方式中進行選擇。

1.1智能化趨勢

隨著科學技術的高速發展,越來越多的產品帶上了智能化的標簽,在未來汽車發展的進程中,智能化的駕駛模式遲早會替代手動駕駛。無人駕駛的安全性是手動駕駛無法比擬的,智能化汽車降低交通事故的發生,給予駕駛者在駕駛過程中的完全自由。

1.2節能環保趨勢

順應時代的發展,環保也是設計迫切需要解決的一環。為節約能源和減少污染,更可靠的混合動力汽車和電力汽車將走向主流。電力汽車無污染,對能源的利用率更高,同時結構更加簡單,能使汽車的體積縮小,減少空間的占用。

1.3輕型便捷趨勢

隨著智能化城市的發展,城市交通擁堵現象的不斷惡化,對城市環境質量要求的不斷提高,對于占地空間小,行動便捷,節約能耗的輕量化汽車需求將會呈現上升趨勢。同時,民用汽車的大量普及,停車的問題愈加突出。未來個人出行裝置的輕量化必定從交通工具本身結構上改變停車不便的問題。例如,狹小停車位的不方便進入,我們可從改變輪胎行駛的方向入手,從根本上解決問題。

2智能城市概念電動車的設計定位

2.1設計的目標定位

“產品設計是為人類的使用而設計的,設計的產品是因人的存在而存在,為人服務的”。在規劃未來汽車發展方向時,應從了解使用人群和環境開始。在對未來交通工具發展趨勢分析和總結的基礎上,設計背景設定在2036年。隨著科學技術的高速發展,無人駕駛技術得以廣泛應用,針對一定區域范圍內的短途旅行,如日常出行、從家到交通樞紐搭乘公共交通工具,出行頻繁、收入不高的青年人或不能駕駛、年齡偏大的老年人,設計一款輕型便捷、單雙人電力汽車。

2.2設計的說明

“功能是產品的決定性因素,功能決定著產品的造型,但功能不是決定造型的唯一因素”。智能車的造型受功能制約,但是不完全由功能控制。

未來電動概念車將采用純電力系統,以減少動力系統所占空間,車身體積縮小不影響車內的空間,雙門雙座,后備箱向下拉開,有一定儲藏空間,車身更加靈活,方便日常出行。未來電動概念車同時擁有手動駕駛和自動駕駛,駕駛者可以自由選擇。自動駕駛時,駕駛者可以在中控臺的顯示屏上看見行駛狀況和路況,在車內可及時了解行駛信息;手動駕駛時,可實時更新3D地圖。信息時代的到來,駕駛不再是孤立事件,隨時隨地的實況信息鏈接,達到人車互聯的目的。

智能化無人駕駛擺脫了人們現有駕駛方式。在駕駛途中,駕駛方式的改變勢必要改變車體的外形。車身大面積納米材料玻璃的運用,架構外露,車體不再是傳統結構。行駛之外,視野需要更加開闊,車內娛樂需求更加迫切。在保證輕量化的結構上,給予充足的內部空間,用以休閑娛樂(如圖1)。

3智能城市概念電動車的三個設計理念

3.1智能化設計理念

智能化是未來汽車發展的最主要影響因素。現代生活和交通工具的設計相互影響,科技改變生活,促使交通工具的進步,交通工具的發展促進世界的溝通連接。

未來電動車自動駕駛系統通過激光、雷達、攝像頭和傳感器等運用,改變傳統駕駛方式(如圖2)。前后雷達和攝像頭通過掃描前后一百米之內的環境,結合3D地圖,配合車載電腦的識別輔助,辨認信號燈、路況和天氣等信息。前后輪上的傳感器幫助自動駕駛系統定位汽車的橫向位置。無人駕駛解放駕駛者,完全的自由化讓出行的目的不再是單純的從起點到終點,而是更注重在旅行中的過程。

車身運用大量電致變色玻璃,不同于普通玻璃材料,可選擇性的阻擋光和熱量。(如圖3)大面積玻璃材質可能會使很多消費者充斥一種疑問:車體大面積的玻璃使用不會產生高熱曝曬而影響車內環境的舒適度嗎? 這就是智能化改變設計的另一個方面。大量導電納米晶體材質嵌入玻璃,通過對其充電和放電,電致玻璃可以在透明和不透明之間轉化,智能材料同時也具有控溫的功能,保證車內的私密性和舒適性,同時也使車內視野達到最大化。

3.2生態環保的設計理念

在滿足各個功能所需的基礎上,車身的造型確定為改良紡錘體的造型。在保證車內空間充足的前提下,減小車體體積。流線型的造型可以減少行駛中的空氣阻力,符合空氣動力學,達到節約能源的目的(如圖3)。

3.3以人為本的設計理念

產品設計最終是滿足人的需求。在私人交通工具越來越多的情況下,停車的問題應該是產品設計者必須考慮解決的問題。在停車方式上,采用新的智能駕駛系統控制輪胎旋轉方向,九十度旋轉直行進入停車位,方便新手或進入空間狹小的停車位,減少了空間的浪費(如圖4)。

駕駛艙單人駕駛,車內可容納兩人前后坐,減少了在手動駕駛模式途中副駕駛的影響。駕駛位座椅可旋轉,在選擇自動駕駛的時候,座椅可以180°后旋,駕駛不再是最主要的功能。在自動駕駛途中,有更多時間進行交流溝通,休閑娛樂將成為自動駕駛模式的主要需求 。后排座椅可調節,增加后座的舒適度,后備箱為下拉式開啟,細節的改變賦予智能車更多的趣味性(如圖5、 圖6)。

4結語

推動汽車設計的SET因素是包括安全性、舒適、力量與控制感覺在內的,并創造了所有家居特征的車內環境的造型與功能的有趣結合。汽車設計是復雜的、富有變化的、具有挑戰性的,汽車的設與社會經濟發展階段相輔相成,以人的需求和安全為第一要素,在信息時代,跨越混合型的未來汽車可能會包含傳統汽車制造行業、業、家居行業和娛樂行業。結合科技水平,充分考慮使用需求,在功能上進行大膽設計,綜合各行業最新研究成果進行創新也許會更符合未來智能汽車的設計趨勢。

參考文獻:

[1] 歐雨茜,魯運生.基于空氣動力學的未來電動汽車設計特點研究[D].湖北武漢:武漢科技大學,2016:117-119.

[2]李潔心,高朋飛.高速列車座椅形象設計DN分析[J].裝飾,2016( 274):132-133.

[3]尹定邦主編.邵宏等編著.設計學概論[M].(修訂版)湖南科學技術出版社 ,2014:189.

[4] (美)Jonathan Cagan Craig M.Vogel 著.辛向陽,潘龍.譯 [M].創造突破性產品―從產品策略到項目定案的創新.機械工業出版社,2013:237.

篇2

一、五年制高職思想政治課教學方面存在的困境

1. 學生不愿學

首先,從學生生源來看,五年制學生大部分屬于知識基礎薄弱、沒有良好的學習習慣的初中畢業生,他們往往學習積極性較低,對學習知識缺乏主動性。有些學生甚至是家長逼著來的,對學習帶有排斥情緒。其次,他們從小開始學習思想政治理論課,慢慢形成一種厭倦心理,感覺已經學得夠多了。最后,受功利心理影響,部分有一定學習積極性的學生認為思想政治課只是一門公共課,其重要性無法跟專業課相比, 只有專業課學好了才有用,才能有助于他們將來的求職,才能使他們實現人生目標。而思想政治課學了也沒有作用,沒必要花費時間與精力去學習,混個及格就足夠。

2.教師教學效果不理想

面對學習興趣不高、學習習慣差的五年制高職學生,思想政治課教師的教學工作開展起來極其費力。不管是采用講授式教學方法還是互動式教學方法,包括運用多媒體,效果都不甚理想。有的教師慢慢形成一種破罐子破摔的心理,干脆放棄對新的教學方法的探索, 照本宣科。

3.成績考核困難

目前思想政治課的考核還是基本沿用傳統的期末考試成績加平時成績的方式,考核內容往往是選擇最簡單和基礎的,考核形式也比較單一和死板。而且為了保證學生的及格率,教師在批改試卷的時候往往會盡量放寬標準,使得學生可以輕松通過考試。這樣考核的結果就是,一方面使學生產生學不學都能過關的思想,另一方面教師也無法通過考核了解到學生的真實學習情況。考核的兩難境地使得思想政治教育的學習目標形同虛設,無法起到應有的作用。

二、多元智能理論引入的必要性

美國心理學家、教育家霍華德?加德納(Howard Gardner)于1985年創立了多元智能理論,加德納認為,智力應是“在某一特定文化情境或社群中,所展現出的解決問題或制作生產的能力”,并進一步提出,人類至少有語言智能、邏輯―數學智能、空間智能、肢體―動覺智能、音樂智能、人際智能、內省智能及自然觀察智能等八種智能。

根據多元智能理論,我們可以多維地看待智能問題,也就是說,要讓每一個兒童都有平等的成功機會,給每一個孩子提供發展其潛能的機會。多元智能理論提出,應以更寬闊的視野看待每一個學生,以各種方式促進兒童的全面發展,這正符合我們探索五年制高職思政課程教學改革的需要。

三、多元智能理論下的教學模式改革

1.多角度看待學生的智能發展是改革的核心

要走出目前五年制思想政治課教與學的困境,首先需要教育工作者解放思想,按照多元智能理論,從多角度重新認識和看待學生。

在傳統的觀念中,缺乏學習積極性和學習習慣比較差的五年制高職學生就是老師心目中的“差生”。但在實際教學過程中,我們發現,在開展課外活動時,他們卻能表現出很強的積極性, 其人際智能、自然觀察智能、音樂智能等方面都能很好地表現出來,能良好地完成各項活動;還有那些在課堂上對學習毫無興趣、昏昏欲睡的學生,在課后卻能很禮貌地跟老師打招呼。這說明他們每個人都是聰明的,每個學生都有自己的獨特性。在思想政治理論課教學中,教師一定要改變過去機械死板的方式,要尊重學生的智能差異,要用公正、平等、賞識的目光來看待學生。

2.幫助學生提高學習興趣是改革的目的

孔子曾說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”要想徹底改變學生不愿意學的現狀,最重要的就是讓學生們對思想政治課程感興趣。

(1)培養學生的自信心。與傳統的思想政治教育不同,在多元智能的視角下,每個學生都有公平表現自我與發展自我的機會。教師應盡可能給學生提供展示智能的機會,培養他們的自信心,讓學生不再認為思想政治課只是一門“說教課”“無趣課”。

(2)根據學生特點選擇課程內容。目前五年制高職思想政治理課程主要包括以下幾門:經濟政治與社會、哲學與人生、思想道德修養與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概論。根據五年制學生的實際水平和需求,思想政治課教學的側重點應放在日常思想行為規范的培養方面。

(3)實踐課的開展更加多元化。教師應設計從內容到形式都更加多元化的實踐課,從而發展學生的優勢智能,揚長避短,彌補和提升學生的弱勢智能。比如,每個月確定一個活動主題,以班級小組為單位,可采用演講、小品、歌舞、調研報告等多種形式來表現活動主題;同時可利用教室的板報區域,采取巡回展示的方式反映同學們對這一主題活動的完成情況,并由全班同學投票評選出“××之星”“××小能手”“優秀活動小組”等優秀個人或集體。

3.建立多樣化的考評體系是改革的關鍵

在多元智能理論的指導下,如果繼續沿用傳統的“一考定終身”的考評模式,顯然是不行的,應當建立起一個既能讓學生發現自己的優勢領域,同時又認識到自己的不足,盡可能使自己在多方面得到充分發展的多樣化的考評體系。評價的最終目的是使每個學生都能獲得成功的機會,給予學生成功的體驗,來增強學生的自我效能感,提高學生的學習積極性。此外,教師可以給每位同學制作考評卡,在班級的微信群共享里面進行展示,每月更新一次,讓學生隨時可以了解自己的學習情況。

參考文獻:

篇3

首先讓我們來介紹一下全球各地有關智能城市的建設情況。目前,“智能城市”建設勢頭強勁。截至去年,在世界各地展開的各項建設計劃達到100項以上,但僅2011年就有近1000項建設項目。尤其是中國,項目總數似乎約達500項。

全球“智能城市”建設熱潮始于2005-12006年。2006年,阿拉伯聯合酋長國(UAE)推出一項名為“馬斯達爾城”的計劃,該計劃預計使當地的能源可再生率達到100%,二氧化碳排出量為0,廢棄物排出量為0。

荷蘭在2006年提出建設“智能城市阿姆斯特丹”的構想,并于2008年正式啟動該計劃。中國國務院也于2006年提出建設生態城的概念,并于2008年開始建設“中新天津生態城”。

日本在2007-2008年間迅速展開了對智能城市構成要素的可再生能源與電動汽車等一系列相關要素的試點實驗,并于2010年正式開始建設包含各要素在內的綜合智能社區。在官民聯手建設“智能社區聯盟(JSCA)”的同時,日本也在橫濱市、北九州市、豐田市、京阪奈科學城這4個地方開始了試點實驗。

約有100家公司成為智能關聯機構

不論在日本還是全球,圍繞智能城市的l展都將越l活躍。其市場規模或超數千萬億日元就足以說明這一點。除去水資源,僅抓住能源關聯市場就有望在20年間累積3000萬億日元的資本(如下圖所示)。無數企業都希望能在這個市場中分一杯羹。

處于世界領先地位的是美國IBM和美國通用電氣等公司。十分重視鋪建社會基礎設施的日立和東芝等企業的動作也很快。目前,僅日本就有100多家的企業設立了智能關聯機構。其涉及領域之廣包括重型電機、IT、汽車、房地產、建筑、金融機關、廣告、資訊等多種產業。幾乎所有產業都卷入智能城市的熱潮中,開始了市場規模達3000萬億日元的智能城市爭奪戰。

但是,智能城市還沒有形成一種產業。正如20世紀80年代的IT產業,那時,雅虎、谷歌都還沒有出現。沒有形成穩定的商業模式,當然也不存在任何的商業規范。歸根結底,智能城市到底是什么,每個國家,地區,每個政府、企業對它的定義都還不同。

雖然智能城市還沒能形成一種產業,但又確實有很多成果可說。反復進行的各種試點實驗正在拉近智能城市與其最大的受益者一一居民之間的距離。世界各地都在描繪屬于自己的智能城市藍圖。

重新認識智能城市

日本以此次的東日本大地震為契機,開始關注智能城市。目前為止,都還“盡是些小規模的試點實驗”(美國IT業管理人員說),但此次大地震后,人們開始考慮以智能城市的概念推動城市重建。除了提高能源利用率,人們也越來越重視安全,防災等問題。宮城縣的“震后重建計劃”中,建設緊湊型城市的提議正是如此。

此外,通過城市重建和產業創新相結合、以“蓄電”為中心的概念浮出水面,同時也誕生了“為普及蓄電池、形成蓄電產業而成立的議員聯盟”。

中國要在13座城市建設“生態城”的計劃眾所周知,但這之外的“知識城”、“低碳城”、“智慧城”等計劃也在各城市展開。目前中國將近500個城市都在籌備著有關智能城市的建設計劃。

中國讓人們重新認識到智能城市本身的意義。最初開展這些計劃的城市以建造住房、完善交通網、調節能源環境等項目推進,并嘗試制造就業機會。

電費飆升引l訴訟案

篇4

古語有云:不謀萬世者,不足謀一時;不謀全局者,不足謀一域。越是面對建設的熱潮,我們越需要冷靜思考。中國到底需要建設怎樣的智慧城市?智慧城市建設有哪些隱憂?智慧城市能否有效地破解“城市病”難題,促進城市可持續發展?帶著一系列問題,本刊記者對中國工程院常務副院長、中國工程院院士潘云鶴進行了專訪。

被誤讀的智慧城市

眾所周知,智慧城市的概念是由IBM公司在2008年首先提出的。此后,世界各地尤其是歐美國家都深入思考,競相解讀,將原有的數字城市和城市網絡化向智慧城市靠攏。不僅如此,近年來,我國的一些地方政府也在積極行動,希望通過建設智慧城市來探索城市發展的新模式,比如寧波市。

2010年,寧波市對智慧城市的定義是:智慧城市是在新一代信息技術和知識經濟加速發展的背景下,以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡組合為基礎,以信息技術高度集成,信息資源綜合應用為主要特征,以智慧技術、智慧產業、智慧服務、智慧管理、智慧生活等為主要內容的城市發展新模式。然而,僅從信息化角度解讀智慧城市,通過技術和設備層面推進智慧城市建設,真的可以解決中國城市發展的問題嗎?

潘云鶴認為,在IBM提出智慧城市之前,世界各地都在推進數字城市和城市網絡化建設。智慧城市概念出現以后,這些城市的管理者經過研究,認識在不斷深化,理解在不斷加深,進而逐漸向這個概念靠攏。與此同時,為了推進中國城市的智慧建設,一些國際、國內知名的IT企業為中國地方政府提供了大量的智慧城市解決方案。然而,在實踐過程中,這些“智慧”的方案也暴露出一些普遍存在的問題,有些問題甚至是致命的。比如,IT公司研發的智能系統,缺乏“市長的視野”。雖然項目落地了,產品應用了,但結果出現了偏差,政府與企業沒有實現共贏。

對于一個城市來說,實現經濟又好又快發展,是領導者的責任。如果智慧城市建設缺失“市長視野”,建設目標不明確,最終沒有解決城市問題,更沒有實現經濟發展,那么城市的發展等于丟失了靈魂。試想一下,一個沒有靈魂的城市,僅僅是一味地使用工具,頭痛醫頭,腳痛醫腳,缺乏長遠規劃,經濟怎樣增長?城市如何智慧?居民談何幸福?

事實上,針對運用信息化手段解決城市病,推進城市快速發展這一問題,有專家做過研究。信息化可以解決城市發展過程中25%的問題,而余下的75%則需要通過頂層設計解決。

潘云鶴告訴記者,我國與歐美國家的國情不同。IBM提出智慧城市的概念是從歐美國家的角度出發,主要是因為歐美國家已經走過了工業化時代,不需要大規模的基礎設施建設,而中國還處于工業化時代,需要通過發展工業支持城鎮化發展。不同的發展階段決定了不同的發展方向,中國城市的智能化發展路徑必將是獨特的。

問題已經清晰地擺在面前,如何把我們對中國城市發展規律的認識提高到新的水平,破解城鄉二元結構,開辟一條中國特色城市智能化發展道路便成為一項緊要任務。因此,中國工程院在2012年啟動了“中國智能城市建設與推進戰略研究”這一重大課題,專門研究中國特色智慧城市建設的路徑。“自從中國工程院提出課題以來,很多城市領導者都表現出濃厚的興趣,希望投身到課題的研究和實踐中來。在各界人士的大力支持以及中國工程院的努力下,中國工程院融合了三方面的研究力量:課題組成員由國家發改委、工信部、住建部等中央部委的官員,北京、上海、寧波等城市的執政領導以及中國工程院信息化學部、土木水利建筑學部、管理學部等學部的30多位院士組成。由于參與研究的人員涉及各個階層、各個領域,考慮的方向和研究的內容更加全面、系統、科學,符合中國國情,這樣可以有效地避免信息化手段的局限性問題。”潘云鶴說,“經過近階段的研究,課題組研究取得了一定成果,重新定義了智慧城市,提出了智能城市的概念。”

潘云鶴強調,如果從中文角度出發,“智慧城市”和“智能城市”幾乎難以區別,但是從英文角度來說,差別就很大。智慧城市的英文原文為“Smart city”,“smart”一詞,本意是機靈的、敏捷的、聰明的,而對應“智慧”一詞的英文應該是“wisdom”。因此,潘云鶴認為,“Intelligent city”即“智能城市”更適合中國的城市智能化建設。而且,經過與中央部委、地方政府以及院士的大量交流和座談,大部分官員和學者對于智慧城市的理解已經開始向這種更寬泛的視野靠攏。和十八的思想相對應,潘云鶴認為,建設智能城市就是將工業化、信息化、城鎮化“三化”有機融合;對于帶有廣大農村的城市,建設智能城市就是將工業化、信息化、城鎮化、農業現代化“四化”有機融合。

智能城市建設要避開城鎮化的三個陷阱,注重五個方面

黨的十八報告明確指出:堅持走中國特色新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化道路,推動信息化和工業化深度融合、工業化和城鎮化良性互動、城鎮化和農業現代化相互協調,促進工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展。

篇5

著名的跨國組織ICF(Intellogent CommunityForum),每年均有評選智能化程度高的城市作為典范。曾經入選到IcF認可的全球智能城市名單者,包括荷蘭阿姆斯特丹、西班牙巴塞隆納、美國舊金山、中國臺灣地區的臺北市與桃園市等,顯示全球各地逐漸將智能城市視為提升城市競爭力的重要課題。

國際大廠陸續投入

IBM于2009年1月最早提出“智能地球”的概念,當時是由其CEO彭明盛向美國總統奧巴馬闡述。整體想法是將傳感器(sensor)裝入電網、鐵路、建筑、水壩、油管等各種物體,再透過互聯網鏈接,最后由超級計算機和云計算運算技術進行分析,實現社會與物理世界的融合。然而,美國政府并沒有立即給予IBM所希望的響應,但IBM很快的看上中國人口多、經濟快速增長、信息化建設較不足的特性,展開向各級政府游說。

以城市作為智能地球概念落實的載具,”智能城市”的想法很快的被中國各地方政府接受,昆明、南京等城市均有發展意向。回顧IBM在2010年間在中國智能城市的重大工程項目中,皆有相當大的斬獲,囊括了包括沈陽、南京、廣州、深圳等城市的建設計劃;為了布局中國這龐大市場,IBM還設置了在地化的專門工作團隊。除了IBM外,其他國際大廠如Siemens和CISCO,當地大廠如華為、浙大網新,臺灣地區電信大廠中華電信和遠傳電信等,都在中國多個城市展開智能城市建設合作。

涉及國安本土業者掘起

智能城市發展得如火如茶時,許多專家發出注意國家信息戰略安全,不要盲從西方新理念的提醒。尤其當IBM于2011年爆發賄賂事件后,不可將悠關國家命脈的信息系統交由外國企業掌握的觀點,開始急遽升高。因此,這些大型外商在中國^續推動智能城市時,遭到不少的阻力,部份已經簽署備忘錄的項目,后續也沒有進展。

除了國家安全的考慮外,大型外商的解決方案過于空洞、報價過高也造成外商的優越條件流失。中國的智能城市發展基礎為經濟利益的創造,不像歐美國家以增進社會福利為前提,目標高遠的大型方案還不如能滿足地方官員想法的小型計劃來得有效,本地廠商遂取而代之,東軟國際、浙大網新、神州數碼等業者與這些國際大型業者競爭時,也都獲得勝利。此外,大型央企如中國聯通和中國電信也開始轉型,采取先幫地方政府免費建系統,再租用線路的模式,也成功獲得業務機會。

先有物聯再求智能

從中國政府政策的內容,尤其是“十二五”規劃的部份,對于智能城市的意涵仍然不是很明確。核心政策中主要提及的關鍵扶持技術為物聯網,對智能城市并沒有具體的指導和規范,或者任何輔導措施。可以確定的是,在“十二五”規劃中,中國將制定和推廣中國自主編碼體系,突破核心技術和重大關鍵共同性技術,目標為打造從傳感器、芯片、軟件、終端、行業應用的物聯網產業鏈。

積極主導規格標準制定,排除國外廠商介入,試圖建立自有產業,是中國政府發展重點產業的一貫模式。由此可見,中國政府對于智能城市的發展仍然采取謹慎務實的態度,并沒有隨國際大廠的營銷策略起舞。以現階段不成熟的產業能力發展智能城市,可能落入完全依賴外商的困境,不如全力將物聯網技術建立起來,短期內或許就能夠形成一股產業推力。然而,目前中國物聯網的發展仍屬起步,走在最前端的無錫也僅屬于技術研究階段,希望先物聯再智能的策略恐怕也非一蹴可幾。

獲利模式與定義仍不明確

中國的智能城市建設方式,與國際發展方式有很大的差異。國際案例大多可見公私部門合作頻繁,且有眾多企業參與,并且以企業化方式管理項目進行。中國剛好相反,大多由地方政府與數家大型外商如IBM、CISCO合作,或者與電信運營商合作,對廠商所提方案的依賴性很高,由于缺乏規劃主軸和獲利模式,“智能城市”逐漸成為業者拿來提升自己產品影響力的工具。例如,由中國與新加坡跨國合作建設的天津生態城,雖然已進入二期工程,但并未有具體的建設成績,淪為房地產商推銷物件的文宣口號。

智能城市的模糊定義,對一般企業的投資和參與,也造成舉棋不定的負面影響,不知其究竟所指為何。目前由電信商與政府共同投資的”無線城市”,被視為智能城市,亦有廠商提出過去”數字城市升級版”的說法,直接視其為云計算運算和物聯網者,也大有人在。試圖將智能城市概念拆解時,很快就降低為各行業信息化深化的層級,如智能交通、智能醫療、智能電網、智能物流等;再進一步要落實為具體項目時,則論及植物自動灌溉、路燈開關管理、用電監測等枝微末節。智能的深入感知、跨領域協同運作、分析與決策等本質,都沒有出現在目前各國政府和廠商的合作方案中。

耗能監測為切入機會

篇6

城市是人類社會發展到一定歷史階段必然的產物,并且隨時間以及科技的發展而不斷演化,其演化過程表現出明顯的階段性特征[4]。

(一)城市的發展進程

嚴格來講,真正的城市出現在工業革命以后,蒸汽機改變了生產方式與勞動關系,人類進入了工業社會,工業化城市隨之出現。在工業化以前,城市以及城市理論的發展受歷史以及科技限制一直比較單一。工業革命后,城市的發展呈現多樣性,不同城市發展理論悄然盛行,這其中包括全球城市(世界城市1991)理論、柔性城市(后福特城市1997) 理論、信息城市(數字城市1998)理論、智能社區(智能城,21世紀初)理論,以及包括最近幾年盛行的智慧城市理論。這其中影響最大的當屬信息城市理論也就是數字城市理論,此理論的提出者將城市視為信息經濟的集聚地。海量信息的傳輸與處理離不開計算機與互聯網。智慧城市是數字城市發展的下一階段,強調無處不在的互聯互通、全面的感知和更深入的智能,建立以物聯網和云計算為主要技術代表的感知社會。

(二)智慧城市的不同定義

在世界各地,不同國家的學者在不同環境背景下賦予了智慧城市不同的含義(見表1)。

通過梳理發現,美國學者對智慧城市的定義大都側重于技術在智慧城市的應用,例如在Harrison等人的研究中認為智慧城市依靠技術實現城市的感知化、互聯化與智能化。感知化是通過使用傳感器、電話、個人設備、數碼相機、智能手機、植入式設備、網絡及其他類似的數據采集系統,包括人體感應傳感器來實現真實世界的數據采集和整合。互聯化是指這些數據能夠整合到統一的計算平臺,并且此類信息能夠在不同的城市服務中進行交流。智能化則包含復雜的分析、建模、優化及業務操作流程中的可視化,以便做出更好的決策。同樣,Toppeta關于智慧城市理解是基于信息通訊技術和新一代互聯網的應用,實現城市可持續發展和宜居性的改善。Washburn認為智慧城市是智慧計算技術應用于關鍵基礎設施組件和服務的集合。智慧計算指的是新一代硬件、軟件和網絡技術的集成,智慧技術能夠提供IT系統和現實世界的實時感知和先進的分析,這將優化業務流程、平衡企業資產、給人們提供實時的信息,幫助人們對選擇和行動做出更聰明的決定。國內學者駱小平認為各種先進的技術,尤其是信息技術的運用是智慧城市概念的核心。而張永民和杜忠潮所理解的智慧城市的概念在強調智慧技術的同時也注重各種網絡(互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡組合)的作用。

Giffinger等人認為智慧城市表現為以前瞻性的方式去考慮城市問題、提出解決城市問題的方案。其中前瞻性有諸多代表,例如自我認知、靈活性、可變性、協同作用、個性、和戰略。Caragliu等人覺得智慧城市是人人參與的一個社會,通過對社會軟件(人力資源、社會管理)和硬件(通信設施等)的投資,以實現經濟的增長、居民生活質量的提高以及對自然資源實現智慧的管理。

智慧城市可以被認為是一個連接多個子系統和部件的大型有機系統。Dirks和Keeling[14]把智慧城市看做一個有機集成系統。城市核心系統之間的相互關系使得系統變得更加智慧,系統之間協作運行。秦洪花等認為智慧城市是城市各個方面的系統整合,以此讓城市中各個功能彼此協調運作,以達到為企業提供優質的發展空間,為市民提供更高品質生活的目的。

二、智慧城市要素研究

(一)智慧城市的核心構成

智慧城市的建設內容包羅萬象,涉及到水、電、交通、環境、經濟、政府等等。唐建榮、鄧賢峰等人[15]認為智慧城市的建設應當包含智慧交通、智慧城市光網、智慧工業、智慧醫療、智慧政府服務、智慧電網、智慧青奧、智慧城市市民卡、智慧生態、智慧社區十大示范工程,分屬于經濟、市民與政府三大領域。吳余龍和艾浩軍[16]認為智慧城市建設應當包括基礎設施、公共服務、社會管理以及產業發展四大方面。其中基礎設施是城市各個領域智慧化的基礎。智慧城市的根本目的在于使城市運行更加安全、便捷、高效、綠色,其功能范圍覆蓋了城市的產業、生活、公共三大領域[17]。綜合分析可得出,智慧城市主要由三大核心構成,分別是智慧產業、智慧市民和智慧政府,可有效覆蓋智慧城市建設的各個方面。

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阿姆斯特丹創建這個機構,是為了更好推動智慧城市規劃和發展。未來要如何實現能源、環境與人的和諧共存?需要把握四個關鍵點:首先是政府,企業、公民和知識機構之間要建立聯盟,啟動創新項目;其次要在阿姆斯特丹都市圈推廣城市生活實驗室;第三,不同的項目和合作伙伴之間,要有良好的溝通機制,例如參加各種各樣技術交流會;最后是要善于展示創新的智能項目,在全國甚至是全球范圍內推廣。

在建造智能城市的過程中,人發揮著極其重要的作用。當他們接觸到“智慧城市”時,會有什么反應呢?他們將如何應對這樣的概念?城市管理者或規劃者不可能完全改變民眾的行為,但是智能城市的概念卻可以深入人心。

當建設項目匹配人們的需求、城市的需求,不斷的移動,進而更好促進智慧城市概念的推廣。我們與飛利浦、IBM等公司達成合作,把項目以及城市所需的部分結合起來,同時將居民放在一個重要的位置,不斷地進行測試和學習,最終構建了阿姆斯特丹智能城市的平臺,這個平臺發揮著加速器的作用。這些合作企業涉及面很廣,有能源、交通、通訊、數據等領域。

阿姆斯特丹城市的重要實踐

在阿姆斯特丹智慧城市建設過程中遇到了不少挑戰,但通過汲取歷史經驗教訓,經由可持續發展、信息基礎設施、智能空間和家庭、環境能源等應用重要試點的成熟,而今我們在城市中能呼吸到更加潔凈的空氣。預計到2015年,阿姆斯特丹二氧化碳的排放量將低于1999年的基準線40%。越來越多的實踐也出現在人們生活的方方面面。

新能源汽車在阿姆斯特丹,新能源汽車隨處可見,電池的循環使用一定程度上減少了能源的消耗。新能源汽車被認為是汽車行業解決能源與污染等問題的發展方向。然而電池成本高和充電不夠便捷、電池的續航等制約著電動汽車發展。

生活實驗室(Living Lab)我們將人們的居住地稱之為Living Lab,LivingLab是一種致力于培養以用戶為中心的、面向未來的科技創新模式和創新體制的全新研究開發環境。為了不斷提高人們對環保的切身體驗,氣候街道(The Climate Street)孕育而生,旨在引導人們節約能源、規范生活行為,進一步加強自身的環保意識。

氣候街道不僅建設了物流管理中心、廢物收集、公共燈光的自動調節等各種可持續性發展的街道設備和設施,還能檢查、搜查、記錄用戶的能源消耗情況,提供數據給相應的部門并給出意見處理。例如商戶安裝智能電表,能源可視屏則可以反饋能源消耗情況,基于智能電表提供的信息向商戶提供個人節能建議。智能插座也可以降低或關閉未使用的家用電器或電燈。商戶還可以通過向氣候局的能源辦提供一份能源賬單,就有機會在購買節能電器或節能燈時享受優惠。

信息基礎設施 早在幾年前,阿姆斯特丹就非常重視瓦、磚、路,而能源更是重中之重。智慧城市的出發點是連接和能源的可用性。當這些基礎設施被廣泛使用而獲得大量的“數據”,進一步成為智慧城市的燃料時,就能實現更聰明的應用。

2013年,阿姆斯特丹將建設大規模的智能網絡樞紐和進行智能電網的遠景規劃,所有的設施都包融進去,希望于2015年全面實現城市智能化,2018年實現整個智能城市系統的推出。

智能空間和智能家居 通過對智能空間和家居生活方式的推廣,旨在提供優秀的智能工作中心替代過去傳統的辦公方式。智能化的生活方式可以讓人們節省很多能源。例如遠程健康或者電子健康、智能健康,在智能健康的環境中,每一個個體或家庭都可以經常進行健康體檢。健康數據在中心交換系統進行管理和共享,這也是一種社交媒體方式。

教育 阿姆斯特丹非常重視教育,城市管理者希望學生都能夠擁有一項或者多項技能。我們對他們進行信息化的評估、提供有關的應用課程,并以社會情感為連接,創造出文化的氛圍,讓學生能輕易接觸到各種信息來源。我們打造雙向智能性的環境,學生和老師之間產生更為智能化的溝通和交流。未來阿姆斯特丹在教育方面會變得更加卓越。

環境能源 我們能為環保能源做的是什么?首先可以引導城市管理者在能源方面的政治決策;其次與企業進行合作。我們與阿姆斯特丹東南部的企業達成合作意向,建立和實現能源效率和能量交換的地區集中措施。合作對象有宜家、Waternet、liander等。

智慧城市建設是一個長期的過程

阿姆斯特丹每確定實施一個項目,都會進行項目前的評估和項目后的評估,以達到使用起來的高效性。只有這些項目獲得成功,才可能會落戶阿姆斯特丹,當地的居民也會給它十足的可信度。

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引言

隨著信息技術、空間技術、互聯網的快速發展,城市的概念也在發生著潛移默化的變化。新型的城市發展模式漸行漸近,智慧城市逐漸成為了當前研究的重點。自IBM公司提出智慧城市的概念以來,國內外諸多學者對其建設發展的理念模式等問題做了深入研究。趙四東指出,智慧城市作為新型的城市發展理念與范式,已成為全球城市發展與規劃領域關注的焦點[1]。錢斌華闡述了寧波市智慧城市基礎設施建設存在的問題[2]。Suharman Hamzah提出管理者應該設想出一套關于設備的可持續發展的理念[3]。禹銀燕、金江軍等研究了國外推廣最新的信息技術產業應用,逐漸發展信息化產業,使城市居民隨時隨地享受科技智慧服務[4~5]。陳雋對信息產業進步對城市經濟發展的影響以及社會經濟對信息產品、服務的需求進行了研究[6]。G.Piro認為智慧城市的發展應包括許多可利用的以及即將開發出的無線技術,同時,將這些技術應用到許多部門及領域[7]。M.Angelidou以各個城市為實例闡述了不同環境下建設智慧城市的政策導向,提出了智慧城市發展的策略及建議[8]。竇中達提出,智慧城市不僅僅是信息技術的智能化應用,還包括了人的智慧參與、以人為本、可持續發展等內涵[9]。現有研究從不同角度對智慧城市建設發展進行了闡述分析,為智慧城市建設發展的影響因素制約奠定了理論基礎。盡管目前我國南京、杭州、寧波等城市提出建設智慧城市的規劃,但是受到種種因素的制約,智慧城市建設發展相對緩慢,因此,亟需我國智慧城市建設發展的影響因素。

鑒于上述問題,本文在歸納現有概念的基礎上界定了智慧城市,從城市基礎建設、技術支撐、人文建設、政府支持四個角度,系統地分析了智慧城市建設發展的影響因素,以期為我國智慧城市更好的建設發展提供科學的決策依據。

一、智慧城市的界定

2007年歐盟率先設想提出“智慧地球”,2008年底IBM公司給出“智慧城市”的定義,但是國內外不同學者賦予了其不同的含義,尚未形成統一的概念界定。例如IBM公司認為“智慧城市”是能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能的響應,為人類創造更美好的城市生活[10],C.Harrison認為智慧城市是依靠技術實現城市的感知化、互聯化以及智能化功能[11],Toppeta指出智慧城市是基于信息通信技術和新一代互聯網的應用,實現城市的可持續發展[12],J.Augusto進一步提出了智慧城市建設更應該明確不同使用者,以滿足不同層次不同階段的人的需求[13]。國內,張永民認為,智慧城市是以先進信息技術、智能技術和多網融合為依托,以智慧技術、智慧產業、智慧服務、智慧管理、智慧人文、智慧生活等為重要內容的城市發展新模式和新形態[14],錢斌華提出,智慧城市是以物聯網、互聯網等通信網絡為基礎,通過物聯、互聯化、智能化的方式,使城市中各個功能彼此協調運作,以實現經濟社會活動最優化的城市發展新模式和新形態[15]。綜上所述,本文認為智慧城市是在城市基礎建設、技術支撐、人文基礎、政府支持等要素的影響下,運用物聯網、云計算、大數據等先進的信息技術和互聯技術,使城市各子系統智能調控、協調運轉,從而實現城市居民智慧化、舒適化、便捷化生活方式的城市形態。由于受到技術、經濟、管理等方面因素的影響,智慧城市的建設發展受到了制約,因此亟須對智慧城市建設發展的影響因素進行構建,以期加快智慧城市的建設發展。

二、智慧城市建設發展影響因素的界定

根據智慧城市的概念界定,智慧城市建設發展的影響因素歸納成城市基礎建設、產業模式、技術開發與應用、政府政策支持、人才隊伍建設以及城市居民期望等因素,各方面的影響指標界定如下:

(一)城市基礎建設

1.傳統產業。智慧城市的建設發展需要金屬制造、食品、紡織、輕工造紙等傳統產業作為發展基礎,當前我國傳統產業結構處于工業化狀態,類型相較于新興產業齊全,是我國城市運行的主要物質來源,同時,新興產業的建設依賴于傳統產業現有的技術、產品、市場等基礎培育發展,節約了建設新興產業的大量成本、時間等資源,為智慧城市建設提供了良好的基礎。目前城市傳統產業分為傳統需淘汰產業以及傳統待轉型產業兩類,其中,傳統需淘汰產業的技術落后、能耗高等突出問題阻礙了智慧城市的建設發展,而傳統待轉型產業需經過整頓、轉型對城市建設依然具有推動作用,且帶來的經濟效益遠遠高于轉型成本,這類傳統產業逐漸升級為新興產業,加快智慧城市的建設發展。因此,傳統產業的生存狀況以及轉型狀況對智慧城市的建設發展有一定的影響作用。

2.信息互聯。第五次信息技術革命與歷代工業革命一樣,顯著加速了經濟增長,其貢獻程度也呈現了加速擴大的趨勢[16],進而推動城市走向新的建設階段――智慧城市建設,使生活趨于高效化、智慧化。目前城市基礎建設從傳統狀態向信息一體化過渡,在如今大數據的時代,產業的信息互聯化一方面使城市居民生活更加便捷舒適,另一方面減少了城市各功能的運作時間,節省了城市運行成本,提升了城市運行效率,推動了智慧城市建設發展。

3.能源系統。我國城市目前的能源主要來源仍是煤炭、石油、天然氣等資源,如何合理的利用稀缺資源,并為城市用戶提供更智能的服務是城市建設的重要任務。城市各子系統的供電、供熱和供氣的能源設施系統,在用戶不同時間、空間對能源需求不同的前提下,做出提供能源的智能響應,使城市各產業的運行以及城市居民的日常生活更加便捷化、智慧化,提高了城市的智慧化水平,進而加快智慧城市的建設進程。

4.交通運輸。目前城市發展速度較快,城市交通運輸壓力也隨之增長,擁擠的交通狀況阻礙了城市的快速運行,影響了智慧城市的建設發展,亟須對交通設施進行智慧化處理,以便利智慧的交通運輸體系來應對城市各子系統的互聯交流,進而加快智慧城市建設發展。

5.城市生態環境。當前城市霧霾加重,甚至pm2.5嚴重超標是我國城市建設過程中面臨的主要問題。城市過快的發展節奏,很大程度上加劇了生態環境惡化,從而反過來影響城市的建設發展。良好的城市生態環境一方面跟進了可持續發展舉措,另一方面提高了城市綠色面貌水平,促進智慧城市的建設發展。

6.醫療衛生。信息化的醫療衛生產業利用物聯網等技術,實現城市居民與醫療機構、醫療設備以及醫療人員的高效交流互動,為城市居民提供更安全舒適的城市生活,為智慧城市建設奠定了基礎。

7.城市安全。隨著城市化發展進程的不斷推進,城市建設面臨諸多挑戰,城市安全問題阻礙了城市的建設發展,依照分級控制、風險分散的原則[17],將城市安全問題分級控制,使城市針對各安全問題做出靈敏反應,提高城市智慧化程度,加快城市建設。

(二)技術支撐

1.物聯網技術。智慧城市建設需要將城市各子系統整合起來,實現各功能的協調、快速運作,物聯網技術以傳感技術、互聯技術為支撐,實現了城市中各子系統的感應互聯,滿足了城市各子系統整合發展的需求。物聯網技術利用感應、無線電波進行非接觸雙向通信[18],目前主要依靠RFID射頻識別技術來實現,將城市中基礎設施、智能終端設備等整合起來,形成交互網絡,實現了城市的互聯功能。例如,近期智能wifi、智能家居服務等技術的開發為城市終端設備節約大量電力、物力、人力等資源,提高了城市智能化程度,為智慧城市的建設奠定了基礎。

2.云計算技術。在即將到來的web3.0時代,城市運轉需要更智能的運算,云計算技術的發展提高了城市各功能的運行效率,其對交互整合過程中的數據、信息進行存儲、管理、整合、挖掘分析、運算,進而將信息快速的反饋到各子系統,實現城市各功能的協調運行以及智能化調控,提高了城市運行過程中的智慧化程度,推動了智慧城市的發展進程。

3.大數據技術。隨著物聯網、互聯網、云計算等技術的發展,傳統的數據庫已經不能滿足海量數據的存儲、管理與計算要求,NoSQL、GBase 8a等新型數據庫在近幾年應運而生,新型數據庫系統內含有大量各個領域專家的知識與經驗,且數據庫里的知識融會貫通,可應用于各類產業獲取信息,解決現代城市建設中存在的“信息孤島”問題,為以后城市生產過程中出現相似情況節約了大量的時間成本與社會成本,促進智慧城市的建設發展。

4.技術專利以及知識產權。隨著城市產業轉型、城市不斷演變等壓力的日益增加,而智慧城市建設過程中的大部分核心技術以及技術高頻領域的標準一般引進于國外,國內自身的技術自主創新力不足,且需要支付高額的專利費用,直接導致城市產業的競爭力無法上升到新的層次,亟須新的發展模式與先進技術來提升城市的發展水平,加強人才培養,加快技術創新,形成我國自身的技術優勢,為智慧城市的建設帶來核心優勢。

(三)人文基礎

1.智慧認知程度。人文建設是智慧城市建設發展的主要方向,城市居民是智慧城市建設過程中最直接的體現者,然而目前城市居民對智慧城市認知程度仍處于欠缺狀態,不夠明確智慧城市不僅是利用物聯網、云計算等技術實現城市產業的信息化,而且是吸引人的智慧參與,以人為本,構建一個有利于創新的環境。因此,對智慧城市進行一定的人文普及,對智慧城市具有明確認知,對加快智慧城市建設起到了一定的促進作用。

2.社會責任意識。目前我國城市居民責任意識、行為舉止等水平普遍較高,但仍有一些不文明行為在城市中蔓延,影響了城市文明建設,阻礙了城市的智慧文化建設。城市的建設發展需要城市居民的支持,提高城市居民素質,加強社會責任意識,對智慧城市的建設起到一定的作用。

3.教育程度。隨著智慧城市的建設發展,城市各子系統趨于信息化、智慧化,而目前城市居民教育水平決定了其對智慧化城市建設的接受能力,因此,為了智慧城市更好更快的建設發展,需要提高城市居民的教育程度,一方面對加強居民的社會責任意識有一定的促進作用,另一方面也因此提高了城市的整體文化教育水平,更好的容納接收新型的城市形態,對智慧城市建設具有推動作用。

4.人才隊伍建設。在智慧城市建設發展過程中,信息技術、信息產業的開發利用均需要人才支撐,出臺優厚的人才培養、人才引進政策為智慧城市建設過程中技術、產業的發展帶來了可能。同時,社會上已工作人員的技術、技能培訓亦是人才隊伍建設的考慮范疇,加強人才隊伍建設,提高城市的競爭力水平,促進智慧城市建設發展。

(四)政府支持

1.智慧城市政策體系制度。政府猶如城市建設的風向標,在城市建設中發揮了主導性作用,引領城市發展方向、協調城市各方利益關系,以及均衡城市經濟、社會、生態和諧發展[19]。政府智慧城市建設的相關政策制度,各產業緊跟政策體系導向,實現了產業趨于前沿性智慧化的發展,進而加快了智慧城市建設發展。

2.科研技術支持政策。在智慧城市建設過程中,大部分的先進技術引進國外技術,而我國有力的技術支撐較少,推進技術研發、支持科研等政策不僅有力的推動了智慧城市的建設,而且減少了因技術專利、知識產權等問題而引發的高額成本。

3.城市發展規劃。政府合理有力的城市發展規劃對城市的空間、土地等合理的規劃利用,加強城市基礎設施建設,減少智慧城市建設過程中重新規劃的時間、資金等成本,對智慧城市的建設發展起了導向性作用。

4.產業管理政策。目前城市中存在產業類型魚龍混雜,傳統產業與新興信息產業并行,然而過多的傳統產業影響了城市的競爭力水平,難以與國際接軌,在一定程度上阻礙了智慧城市的建設發展,對傳統產業管理整頓,推進新興信息產業是建設智慧城市過程中不可忽視的問題。

5.稅收制度。合理的稅收制度,一方面對智慧城市建設過程中傳統產業增加一定的稅收額度迫使其轉型,而對新興信息產業實行稅收優惠政策,即相比傳統產業稅收額度相對較少,鼓勵新興信息產業的發展,對城市產業的轉型整頓起到了一定的作用;另一方面對智慧城市建設提供了資金保障。

6.投資融資政策。新興信息產業經營上的特征決定了其發展需要較多的資金量,但在市場完全接受新興信息產業之前從傳統的融資模式獲得資金比較困難,因此,需要政府出臺相應的投資融資政策來扶持新興信息產業的發展建設。出臺合理的投資融資政策,落實對信息技術、信息產業、智慧產業、科研項目等資助是建設智慧城市的重要保證。

7.宣傳力度。在建立相關政策體系的基礎上,加大智慧城市宣傳力度,加強城市居民對智慧城市認知,提高城市整體素質水平,進而對加快智慧城市建設的步伐也具有一定的影響關系。

通過上述分析,智慧城市建設受到多方面因素的制約,本文從城市基礎設施、產業基礎、技術支撐、人文建設、政府支持五個角度對智慧城市建設發展的影響因素進行了闡述,并系統地構建了智慧城市建設發展的影響因素指標體系(如圖1所示)。

三、促進智慧城市建設發展的對策

(一)政府角度

首先,加強有力的政府政策支持體系,建立健全投資融資模式,加大對智慧城市建設的資金支持,使智慧城市的建設發展具有一定保障,并且加強技術開發支持政策、科研支持政策,健全的政策體系使智慧城市建設發展有了充分的前提條件。除此之外,制定統一科學合理的城市發展規劃,明確智慧城市的發展方向猶如是智慧城市建設發展的風向標,對智慧城市建設起到導向性的作用。其次,城市產業管理模式的問題上,徹底實施創新驅動,落實中央關于“騰籠換鳥,鳳凰涅”產業轉型理論方針,加快傳統產業的轉型、產業升級,并且大力發展新興的信息產業、智慧產業,促進智慧城市的建設發展。

(二)技術角度

首先,推進物聯網、云計算等技術的發展,緊跟提出的創新驅動發展戰略,著重技術創新,掌握國外核心技術,加強智慧城市建設中所需信息技術的研發,吸取智慧城市建設方面等的經驗,擺脫我國對諸如IBM公司等國外公司的技術依賴、技術壟斷等問題,避免因技術專利、知識產權等引發的高額成本,為智慧城市的建設發展提供一定的技術支撐,且節約建設過程中大量成本資源,促進其發展進程。其次,加強物聯網、云計算等技術的應用,將所研發的信息技術在城市中普及運用起來,使城市各子系統在RFID、傳感器、云計算、新型數據庫等技術的運作下,城市內的企業與企業、人與人、人與企業之間的溝通交流更加信息化、智慧化,提高城市智慧化水平。

(三)人文角度

首先,加強人才隊伍建設。建設智慧城市,需要強大的人力資源保障,因此迫切需要培養應用型、復合型人才。一方面注重專業性、技術性人才的培養,加強信息產業、智慧產業的人才培訓,緊貼智慧城市所需要的人力資源來進行著重培養;另一方面在各高校開設以產業為引導的核心引導課程,與產學研緊密結合。同時,應注重人才的引進,為智慧城市的建設發展提供人才保證。其次,針對城市居民對智慧城市加大宣傳力度,并且建設功能比較完善的智慧城市體驗館,利用聲、光、電以及先進的設備和技術,以互動、體驗、藝術展示等方式,形象生動地展示出了未來智慧城市的生活方式[20],使城市居民體驗先進的智慧生活,對智慧城市的認知程度也有了一定的提高,為更好的建設智慧城市打好穩固的基礎。

結論

本文系統地從城市基礎建設、技術支撐、人文基礎以及政府支持四個角度對智慧城市建設發展的影響因素進行制約,構建了智慧城市建設發展的影響因素指標體系,并從政府、技術、人文的三個角度提出了促進智慧城市建設發展的對策,以期對智慧城市的建設發展提供科學決策依據。

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篇9

0 引 言

互聯網技術的飛速發展為全球帶來了信息化浪潮,人類世界智能化的要求和需求也越來越高,自2008年美國IBM公司首次提出“智慧地球”的發展戰略以來,世界各發達國家已經逐漸意識到智慧城市是人類社會發展的必然趨勢,并開始積極開展智慧城市的建設,我國一些發達地區在數字城市建設的基礎上,也開始探索智慧城市的建設,北京、上海、深圳、南京等地區已經將智慧城市列為重點課題。

目前國內外有關智慧城市的建設和發展還僅限于信息城市、智能城市的范疇,對智慧城市的理解還缺乏深度和廣度,對智慧城市的體系結構尚沒有明確的定論,智慧城市的建設重點和研究焦點目前主要集中在服務和應用方面,對于如何建設智慧城市沒有明確的方向,致使智慧城市的美好愿景仍是空中樓閣,無法落地。本文通過對智慧城市進行探索和研究,給出了智慧城市的概念模型、信息體系結構和功能體系結構等,為智慧城市體系結構的認識提供了一種創新思維,也為智慧城市的建設和發展指明了新的方向。

1 智慧城市的概念模型

概念模型是對真實世界中事物的抽象描述,表征了事物客觀本質的共性。概念模型是一種信息結構,這種信息結構并不依賴于具體的計算機系統,不是某一個數據庫管理系統(DBMS)支持的數據模型,而是系統地、抽象地描述事物本質共性的模型。

智慧城市的概念模型是對智慧城市的高度抽象,是人們對智慧城市的總體認識,是對智慧城市的整體描述。智慧城市的靈魂是信息,各種信息相互聯系,相互作用,形成一個巨大的智慧城市物聯網。根據各種信息存在的不同形式,將智慧城市的信息分為用戶、對象、感知、控制、服務、管理六種形式。智慧城市是大自然的組成部分,其組成與大自然的六合宇宙結構是一致的,智慧城市概念模型是由用戶合、對象合、感知合、服務合、管理合和控制合組成的六合模型,與物聯網的概念模型相吻合,如圖1所示。

信息存在于整個智慧城市,渾然一體;信息的始點與終點如兩儀中的天與地,用戶是天,對象是地;物聯網信息的感知、管理、服務、控制是物聯網世界信息存在的四種形式,感知與控制對應太陰、 太陽,管理與服務對應少陰、少陽;兩儀四象對應六合,從而形成智慧城市的六合概念模型,表達了智慧城市中各種物聯網信息渾然一體而又相生相克的基本邏輯關系。用戶合可包括人、物、人和物,同樣對象合也可包括人、物、人和物,是人和物的和諧統一。感知合與控制合是信息存在的形式,感知與控制一陰一陽,相生相克。通過管理合和服務合實現了感知與控制信息在用戶、對象間的轉化,形成了完整的體系[1]。

從信息層面看,智慧城市是由各種信息相互傳遞并相互作用,通過信息的流轉推動智慧城市各物理環節的啟動和運行,實現智慧城市的智能化控制和管理。因此,信息是整個智慧城市的靈魂,其信息體系結構決定了智慧城市的運行模式和運轉方式。

2 智慧城市信息體系結構

在智慧城市中,物聯網無處不在,包括很多個不同級別的物聯網體系,大的物聯網體系包括很多個小的物聯網體系,小的物聯網體系為大的物聯網體系的子體系,小的物聯網體系里面又包含許多更小的物聯網體系,每個小的物聯網體系都可以實現智慧城市的某個功能,小的物聯網體系作為大的物聯網體系的某個節點或單元,大的物聯網體系再作為更大的物聯網體系的某個節點或單元,無限個這樣的物聯網體系環環相扣,互相作用,形成智慧城市這個巨大的、智能化的物聯網體系。

智慧城市的信息體系結構是以用戶為中心,各種物聯網體系周向排布的多層結構,如圖2所示。智慧城市的基本組成單元是物聯網,其結構如圖2中物聯網1所示,物聯網的信息體系結構為五域結構,信息向用戶傳遞的次序以及各種信息的表現形式有其客觀規律,對象域的感知信息依次穿過通信域、管理域、服務域,直到用戶域,用戶可以根據接收到的感知信息下發控制信息,同樣依次經過服務域、管理域和通信域,將控制信息傳輸至對象域,形成閉環的信息體系,完成整個物聯網的信息流轉。圖2中的物聯網2,物聯網3,……物聯網n都是智慧城市下的小的物聯網體系,和物聯網1一樣都具有五域結構,每個小的物聯網都是為用戶服務的一個物聯網體系,實現智慧城市下的某種功能,無數個這樣的物聯網體系相互作用和支撐,組成高度智能化的智慧城市。從信息體系的角度來講,所有的物聯網體系都是圍繞用戶為中心服務的,因此,可將智慧城市的信息體系結構抽象理解為許多個物聯網體系無限匯集而成的多層結構,所有的物聯網體系都遵循物聯網的六合五域結構,最高層都是用戶,因此多個物聯網匯聚而成的智慧城市信息體系的中心是用戶,用戶的周圍按照物聯網的五域結構,由內而外依次為服務域、管理域、通信域和對象域,從而形成以用戶為中心的多層信息體系結構。

智慧城市的物聯網體系都是五域結構,其每個信息域都與智慧城市信息平臺的五個域相對應,每個物聯網體系中各信息域的信息都匯集在相應的智慧城市信息域,即對象域信息集中在對象域,通信域信息集中在通信域等。可見,智慧城市的信息域是開放的,而在每個物聯網體系中,其五域的信息流轉僅限于該物聯網體系中,即每個物聯網體系的信息是閉環運行的。

3 智慧城市物理體系結構

智慧城市的物理體系結構是組成智慧城市的各種物理實體的集合,智慧城市的物理體系結構圖如圖3所示。智慧城市物理體系結構是信息體系結構的載體,是智慧城市實現的具體方式,比信息體系更具體,更直觀。智慧城市的物理體系結構與信息體系結構類似,是以用戶端為中心的五層結構,根據物理實體在智慧城市中的作用不同,將智慧城市物理實體分為傳感器、傳感網、運營商管理設施、公共服務設施、用戶端五個物理層,其中傳感器部分包括智能傳感器和通信模塊,傳感網部分包括物聯網智能網關和公用網絡;運營商管理設施即運營商服務器,包括運營商通信服務器、運營商管理服務器和運營商服務服務器;公共服務設施包括公共服務網絡,用戶端包括手機、電腦、自助終端等各種智能終端。

在智慧城市物理體系中,無數個具有五大物理層的物聯網物理體系匯聚成多層結構,根據物理實體在物聯網物理體系中所起的作用和其自身的結構不同,每個物聯網物理體系的實體被劃分在相應的物理層。在實際應用中,不同物聯網物理體系可能會相互交叉,每個物聯網物理體系中的物理實體可能會同時充當兩個以上的物聯網物理體系中的節點,同一物理實體在不同的物聯網物理體系中,所充當的節點不同,其所屬的物理層也不同,因此,同一物理實體,可能會同時對應多個物理層,但對于某一物聯網物理體系來講,其所屬的物理層是固定的。

4 智慧城市功能體系結構

智慧城市功能體系是智慧城市實現的方式,包括五大功能平臺:對象平臺、通信平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺,其結構如圖4所示。智慧城市功能體系的兩邊分別對應其信息結構和物理結構,其中信息結構與物聯網的信息體系結構相吻合,為五域結構,包括對象域、通信域、管理域、服務域和用戶域。對象域是對象信息存在的表現方式,通信域是感知信息通信、控制信息通信存在的表現方式,管理域是感知信息管理、控制信息管理存在的表現方式,服務域是感知信息服務、控制信息服務存在的表現方式,用戶域是用戶信息存在的表現方式。物理結構是智慧城市五大功能平臺實現的物理基礎,也包括五個物理層,分別為傳感器、傳感網、運營商管理設施、公共服務設施和用戶端。

智慧城市功能體系五大功能平臺的實現是通過信息體系和物理體系共同作用,缺一不可。智慧城市功能體系中包含很多個小的物聯網單元體系,每個物聯網單元體系都包含對象平臺、通信平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺五個平臺,根據智慧城市統一集中管理的理念,所有物聯網單元體系的各平臺都集中在智慧城市相應的平臺進行管理,即所有物聯網單元體系的對象平臺都屬于智慧城市的對象平臺,所有物聯網單元體系的通信平臺都在智慧城市的通信平臺,所有物聯網單元體系的管理平臺都在智慧城市的管理平臺進行統一管理,所有物聯網單元體系的服務平臺都在智慧城市的服務平臺上,所有物聯網單元體系的用戶平臺都在智慧城市的用戶平臺上。這樣,智慧城市的每個功能平臺中都包含很多個不同物聯網體系的平臺,但平臺類型都是一致的,各個平臺都屬于智慧城市功能平臺的分平臺,功能平臺按照物聯網體系的層級不同分為不同的層級。

物聯網體系單元只是智慧城市的最小單元,智慧城市功能體系中不僅包含物聯網體系單元,還有很多由物聯網體系單元相互組合組成的子體系,子體系之間再相互組合組成更高一級的子體系,最終形成如圖4所示的智慧城市物聯網體系。例如物聯網單元體系1、2、3、4相互組合組成子體系1,物聯網單元體系4、5相互組合組成子體系2,物聯網單元體系6、7、……、k相互組合組成子體系3,物聯網單元體系k、……、n相互組合組成子體系n;子體系1和子體系2組合組成子體系一,子體系2、子體系3和子體系n相互組合組成子體系二;子體系一、子體系二等很多個更高一級的子體系相互組合組成智慧城市體系。事實上,智慧城市的子體系的組合和分級是無窮化的,從物聯網單元體系到整個智慧城市體系,中間有無窮個子體系,使得物聯網單元體系的功能更加多元化,高級化。換句話說,智慧城市是沒有邊界的,智慧城市的智慧化程度越高,其分級就越多,組合就越復雜。在智慧城市功能體系中,不管是子體系之間,還是子體系中的物聯網單元之間,都不是孤立存在的,而是相互交叉、相互作用的,例如圖4中物聯網單元體系2和物聯網單元體系3之間相互交叉;子體系1、……、子體系m,子體系c、……、子體系n,子體系一、……、子體系S之間都存在相互交叉的關系。

智慧城市的功能體系是由其信息體系和物理體系共同組成不同的智慧城市子體系,各個子體系相互交叉、相互組合、共同作用形成的。每個子體系都可實現智慧城市的某個功能,每個大的子體系中包含小的子體系,小的子體系中包含更小的子體系,最小的子體系是物聯網體系單元。

從應用的角度來說,智慧城市功能體系包括許多不同領域、不同行業為用戶服務的子體系。例如,智慧公用事業服務子體系可分為社會保障子體系、智慧醫療子體系、智慧教育子體系、勞動就業子體系、智慧能源子體系、智慧交通子體系、智慧環保子體系、智慧養老子體系等。智慧能源子體系又分為公用能源智慧服務子體系和家用能源智慧服務子體系。公用能源智慧服務子體系分為公用燃氣智慧服務子體系、公共用電智慧服務子體系、公共水務智慧服務子體系、公共供熱智慧服務子體系。家用能源智慧服務子體系分為家用燃氣智慧服務子體系、家庭用電智慧服務子體系、家庭用水智慧服務子體系和家庭供熱智慧服務子體系。

智慧城市中每個子體系都由多個物聯網體系單元組成,這與智慧城市的信息體系結構和物理體系結構相吻合,可以說,智慧城市子體系是智慧城市的分支,每個子體系就是一個小規模的智慧城市,擁有智慧城市的完整結構。智慧城市子體系的結構同樣包含五大功能平臺,分為信息結構和物理結構,具體如圖5所示。

可以看出,在智慧城市子體系中五個信息域與五大功能平臺一一對應,但是與物理結構的五大部分并非一一對應關系,在服務平臺和管理平臺、管理平臺與通信平臺、通信平臺和對象平臺之間是相互錯位的關系。物理結構中的運營商管理設施中包括運營商服務服務器、運營商管理服務器和運營商通信服務器,都屬于運營商管理設施的物理層,而在信息結構中,運營商服務服務器屬于服務平臺的范疇,運營商通信服務器屬于通信平臺的范疇。同樣的,在物理結構中的傳感器部分包括傳感器和通信模塊,傳感器和通信模塊一起安裝在智能傳感器終端,智能傳感器終端通過通信模塊將感知信息上傳,并接受下發的控制信息,而在信息結構中,通信模塊屬于通信平臺的范疇。

5 智慧城市的功能平臺

5.1 對象平臺

智慧城市對象平臺的功能是實現感知和控制,智慧城市對象平臺包含很多個分對象平臺,不同的分對象平臺根據其所屬的智慧城市子體系類型的不同,實現不同類型的感知和控制功能。對象平臺的物理實體是智能傳感器,包含多個不同類型的智能傳感器。由智能傳感器感知到感知信息,并執行控制,智能傳感器可以自動實現自我控制,也可以根據接收的控制信息實現控制。

對象平臺在信息結構中對應對象域,是感知信息的起點和控制信息的終點,感知信息始于對象,經通信平臺、管理平臺和服務平臺傳輸至用戶,用戶將感知信息轉換為控制信息后,再經服務平臺、管理平臺、通信平臺傳輸至對象,對對象實行控制,從而形成閉環的信息結構。一切具有感知和控制功能的事物都可以作為對象,對象可以是人,可以是物,也可以是人和物的組合。

5.2 通信平臺

智慧城市通信平臺的功能是實現對象平臺和管理平臺之間的相互通信,是整個智慧城市體系信息流轉的橋梁。智慧城市的通信平臺包括很多個分通信平臺,通過通信分平臺實現不同的智慧城市子體系的信息流轉。

智慧城市通信平臺在信息結構中對應通信域,其物理結構包括四部分的內容,分別為傳感器的通信模塊、物聯網智能網關、公共網絡和運營商的通信服務器。公共網絡主要是指移動公用網絡、Internet等。物聯網智能網關不同于現在普通的網關,而是具有智能管理功能的物聯網智能網關。傳感器上的通信模塊將感知信息發送至物聯網智能網關,物聯網智能網關通過公用網絡將感知信息傳輸至運營商管理平臺中的運營商通信服務器。

5.3 管理平臺

智慧城市管理平臺對智慧城市體系中的信息進行處理、共享、存儲、分類、標識解析等,實現管理功能,為服務系統提供支撐服務,是整個智慧城市體系的綜合管理平臺。智慧城市的管理平臺包括很多個分管理平臺,不同的分管理平臺根據其所屬的智慧城市子體系類型的不同,實現不同類型的管理功能。如智慧能源子體系管理平臺實現的是對能源計量管理、安全管理等的綜合管理功能,智慧醫療子體系管理平臺實現的是對醫療資源的有效分配、患者信息的有序管理等綜合管理功能。

智慧城市管理平臺在信息結構中對應管理域,包括感知信息管理系統和控制信息管理系統,在物理結構中對應運營商管理服務器及與服務器相連的各種設施,是信息結構中的感知信息管理系統和控制信息管理系統的載體。運營商管理服務器可以是提供同一種服務的很多個運營商的服務器,很多個提供不同服務的運營商的服務器,也可以是提供某一種具體服務的某一個具體的運營商的服務器。

5.4 服務平臺

智慧城市服務平臺是向用戶提供服務,實現服務功能的平臺,其服務內容包括公共服務和運營商服務。公共服務是政府主導的,為智慧城市體系提供公共信息資源及數據處理服務,如信息資源、市場資源、法規監管、公共數據等,運營商服務是由運營商提供的信息融合、信息存儲等服務。智慧城市服務平臺包括很多個分服務平臺,如智慧能源服務平臺、智慧交通服務平臺、智慧醫療服務平臺等,這些分平臺分別屬于不同的智慧城市子體系。

服務平臺在信息結構中對應服務域,包括感知信息服務系統、控制信息服務系統、公共感知信息服務系統、公共控制信息服務系統,在物理結構中對應兩部分內容,一是公共服務網絡,二是運營商管理設施中的運營商服務服務器。運營商服務服務器通過公共服務網絡接入用戶端,無論是運營商服務服務器向用戶傳遞感知信息,還是用戶向運營商服務服務器下發控制信息,都需要經過公共服務網絡,這有利于整個智慧城市體系的信息安全保障。運營商服務服務器可以是提供同一種服務的很多個運營商服務服務器,很多個提供不同服務的運營商服務服務器,也可以是提供某一種具體服務的某一個具體的運營商服務服務器。運營商服務服務器是信息結構中的感知信息服務系統和控制信息服務系統的載體,公共服務網絡是信息結構中的公共感知信息服務系統和公共控制信息服務系統的載體,公共服務主要包括信息資源交換,市場資源交換,法規監管,運行維護,公共數據的融合,公共數據的存儲,公共數據的處理,公共數據的接入,標識管理服務,地理信息服務,服務管理,用戶服務管理等。

5.5 用戶平臺

智慧城市用戶平臺的功能是實現用戶享受智慧城市體系服務的平臺,用戶平臺在信息結構中對應用戶域,在物理結構中對應用戶端。用戶利用各種用戶端,通過人機交互,實現自身需求的輸出并享受整個智慧城市體系的服務。智慧城市的用戶平臺包括很多個分用戶平臺,各個智慧城市子體系的用戶平臺都集中在智慧城市的用戶平臺上,如智慧能源子體系的用戶平臺、智慧交通子體系的用戶平臺、智慧醫療子體系的用戶平臺等。

用戶平臺的用戶,既可以是單獨的個體用戶,也可以是用戶群體,既可以是人,也可以是物,既可以是企業用戶,也可以是政府用戶,只要是智慧城市體系服務的對象,就是用戶。在信息結構中,用戶泛指所有接受智慧城市體系服務的主體,是一種抽象的概念;在物理結構中,用戶是指具體的用戶,可以是享受同一種服務的很多個用戶,很多個享受不同服務的用戶,享受很多種不同服務的某一個用戶,也可以是享受某一種服務的某一個具體的用戶。

智慧城市體系是信息按照一定的規律運行,通過物理載體體現出功能,由功能平臺相互協作,最終實現為用戶服務的體系。智慧城市體系結構中的用戶、對象、通信、管理、服務都是概念范疇,在具體的智慧城市的各種功能體系中,用戶、對象、通信、管理、服務是每個子體系的節點,在實際應用中,智慧城市子體系節點可以互相轉化,同一實體在不同的智慧城市子體系中所歸屬的節點范疇可能不同,因此,智慧城市的各種子體系是相互包含、相互穿插、相互作用的,其物理體系是錯綜復雜的,但是其信息都是按一定的經絡運行,都有固定的運行軌跡,信息體系是統一的多層五域結構。

6 結 語

本文對智慧城市的體系結構進行分析和研究,提出了智慧城市是由許多物聯網組成的創新理論,給出了智慧城市的信息體系結構,物理體系結構以及智慧城市的功能體系結構,詳細分析了智慧城市功能體系結構中信息體系和物理體系的關系。相信通過本文的分析和研究,必將為我國甚至整個世界的智慧城市建設開辟一條新思路,并為智慧城市的建設提供方向性指導,為智慧城市的建設內容提供基本依據。

篇10

隨著下一代互聯網、物聯網、云計算等新一代信息技術的出現和迅速發展,2008 年底 IBM 提出借助新一代信息技術建設“智慧地球”的設想,2009 年又提出建設“智慧地球”。首先需要建設“智慧城市”的口號,希望通過“智慧城市”的建設引領世界城市通向繁榮和可持續發展。智慧城市”是在全球廣泛展開的未來城市發展的新理念和新實踐,必然會對城市規劃這一控制土地和空間資源的重要公共政策產生影響,并要求城市規劃做出相應變化與之接軌。通過文獻調研,發現目前國內外城市規劃面臨一些共性問題與挑戰,反映了現行城市規劃存在的局限。因此有必要對智慧城市與城市規劃的相互關系進行研究,從而為“智慧城市”背景下的城市規劃創新提供理念與實踐支持。

智慧城市”的概念

智慧城市是在20世紀90年代出現、2009 年興起的一個新概念。如今,眾多的智慧城市概念既為我們認知智慧城市提供了幫助,也為我們界定智慧城市概念奠定了基礎。目前就國內外學者、專家、研究機構以及企業等對智慧城市的概念提出了一些不同的看法,而且側重各有所旨。其中根據當前的智慧城市代表性概念進行梳理大致可分為“技術論”、“社會功用論”兩大類。技術論觀點則定義為:“能夠充分運用信息技術和通信手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對于包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求作出智能的響應,為人類創造美好的城市生活”;而社會功用論觀點則當一座城市既重視信息通訊技術的重要作用,又重視知識服務、社會基礎的應用和質量,既重視自然資源的智能管理,又將參與式管理等融入其中,并將以上要素作為共同推動著可持續的經濟發展并追求更高品質的市民生活。

智慧城市作為智慧的體現在某些程度上說是人的功能的外化,智慧城市的建構模式在有些方面與人的感覺、思維、智力活動極為相似,作為人的功能技術化模式,智慧城市就可以理解為智慧城市就是人的功能放大的城市,進而智慧城市就可分為具有生命感的三個基本層次,包括感知層、網絡層和智慧層,這三個層次與人的感直覺、神經末梢、大腦決策有某些相似之處,有著明顯的人工生命化追求的痕跡。(如圖1)

圖 1

“智慧城市”背景下的城市規劃創新

智慧城市是當前最先進的信息技術的大聚會,是信息技術對城市的重構,雖然城市的基礎是在傳統城市的基礎上成長起來的,但是與傳統城市有著截然不同的基質。本文將從理念與實踐兩大視角出發,分析“城市規劃理念創新”與“城市規劃實踐創新”的具體表現。

2.1、城市規劃理念創新

2.1.1、深度融合“和諧社會”理念注重中長期規劃

智慧城市是一個龐大復雜的系統,也被稱為“系統的系統”,它實現了智慧城市的和諧性,而智慧城市的和諧管理機制,是各個智慧系統之間和諧運行的最重要的保障。智慧城市是“創新 2.0 時代以人為本的可持續創新城市”,因此,智慧城市管理的根本出發點在于“以人為本”,注重通過擴大公眾參與和社會協同,以此提升城市管理的公共價值,進而構建有利于創新涌現的城市環境。而智慧城市的規劃管理理念創新注重管理的柔性化、信息化、民主化、精細化和動態化。這樣的管理理念有利于和諧社會的構建。第一是柔性化,智慧城市的擬人化屬性表明智慧城市的核心價值是以人為本,“尊重人、關心人、培養人、激勵人、開發人的潛力將成為城市管理的核心內容和主導思想;第二是信息化,智慧城市是信息社會的產物,智慧城市運行中最為重要的資源是信息資源,而智慧城市建設的興起必將推動城市管理信息化的跨越式發展,對城市各類海量信息的獲取、處理、運算、綜合分析,將成為城市管理的基礎工作和關鍵點;第三是民主化,智慧城市建設為市民廣泛參與城市管理提供了有效的技術工具和實現途徑,大大降低了實現城市管理民主化的成本;第四是精細化,智慧城市在人類城市發展史上首次實現了城市虛擬空間與實體空間的融合,物聯網的廣泛應用已使得城市的每個物體都有了自己的“身份證”,小到井蓋、果皮箱,大到停車場、立交橋全都有屬于自己的身份代碼,并被實時感知。新一代信息技術的應用將使得整個城市量化管理的程度不斷提高、城市實時反應的能力不斷增強,從而使得整個城市的管理日益精細;第五是動態化,智慧城市的建設為城市管理由靜態轉向動態提供了實現條件,每一個被感知和互聯的城市部件的運行情況,都被實時記錄,如果一旦出現問題,將會在第一時間被發現,使得問題能夠得到及時解決,為城市管理贏得主動。

2.1.2、深入理解“以居民需求為中心”理念

智慧城市的應用體系包羅萬象,有智慧交通、智慧醫療、智慧水電、智慧市政、智慧節能減排、智慧教育等,主要共性和智慧城市技術建構的三個體系一一對應,都涉及大量的數據收集、整合和處理。現階段主要從以下三個方面開始實踐。智慧交通、智慧醫療、智慧教育是目前人們最為關切的話題,而智慧城深入理解以居民需求為中心理念,對交通、醫療、教育作了從新的規劃。第一是智慧交通,智慧城市通過信息資源的自動整合與智能服務具有超強的分析和預測能力,為交通運輸的安全、高效提供支撐。智慧交通是充分利用信息通信技術,通過人、運輸設備和交通網絡三者之間的相互感知、智慧互動,形成完全自動化的交通狀態;第二是智慧醫療,智慧醫療核心是智慧醫院的建設,從建設的系統性來看,智慧醫院可分為數字醫院和提升應用兩個部分組成;第三是智慧教育,通過使用先進的智慧城市的三個技術層,可為滿足學習者的不同需求,甚至可以成為學習者的指導方向,為學習者提供各種學習服務,實現運用知識和創新知識的教育體系,可以逐步實現社區教育體系和實時的獲取知識的系統,實現虛擬化校園,實現每個人的終身學習。

2.2、城市規劃實踐創新

2.2.1、智能的公共服務設施布局和智能的城市基礎設施規劃

新公共服務設施系統將推動分散的數據集中到綜合平臺,創建一個專注于管理系統與數據的統一過程,減少公共服務設施的布局限制。同時智慧城市對交通布局和主要基礎設施布局提出更高的需求,對道路網絡和城市基礎設施進行智慧布局和建設,通過對基礎設施的智慧建設,能夠減少資源浪費。另外,通過智慧城市基礎設施和公共服務設施分配,達到對水資源、電力、油和其他資源的合理分配和使用,提高資源利用效率和減少資源浪費。同時,加強對高能耗、高資源消費、高污染工業的監控,減少環境的負面效應,實現“兩型”社會及可持續發展目標的雙贏。

2.2.2、城市系統規劃與智慧的城市布局

城市發展的支撐要素和約束進行綜合評價,通過收集、分析、核算數據與建模來合理使用資源、實施生態環境保護和滿足防災需求,以科學劃分適建區、限建區、禁建區的范圍。同時評估城市地形、氣候相關的地理水文數據,協調生態系統、城市規劃和建設需求、土地使用特征和工程適宜性的需求,為城市建設和功能區域的土地選擇提供科學的基礎,形成統一的協調的有機整體。

結束語

隨著各種智能化技術應用的興起,城市信息化正向智能化發展,智慧城市是新一輪信息技術展幵的綜合體現,是全新的事物,無疑對其的研究是一個意義非凡的課題。因此,要加強對智慧城市的理論研究,從而推動智慧城市的建設。

篇11

所謂條條大路通羅馬,面對紛繁復雜的數字城市建設,我們列出的切入點只是各個城市進入數字城市殿堂的門徑,并不代表著終點。最終,以生活服務型為切入點的數字城市也會進行智能交通建設,城市導游型也會做規劃管理。所以,這些類型僅僅是目前各城市進行數字化建設可以考慮的切入點,而模式的概念和話題也會有大量的交叉和重復現象。

篇12

(一)物聯網是實現透徹感知的信息接口

智慧城市本身應該是可測量、可監控、可分析的,因此需要更多元和全面的感知接口。物聯網底層有很多感知對象和感知單元,通過網絡匯集,通過應用實現智慧決策。一方面,智慧城市物聯網的感知手段超越了一般性傳感裝置;另一方面,感知的客體更加豐富,包括各項市政基礎設施的運行狀態、人的活動狀態、各種類型的社會活動等。豐富的感知設備是智慧城市必要的信息接口,多元的感知主體是提升“智慧”能力的信息來源。

(二)大數據分析是實現全面智能化的技術方法

智慧城市之所以“智慧”,其核心是快速反應、主動應對,大數據分析技術的出現和應用,為快速反應、主動應對提供了可能。物聯網運行必然產生大數據,如醫療,大城市的醫院每天門診上萬人,全國每年住院已經達到了兩億人;中國聯通的用戶上網記錄為一秒鐘83萬條。使用大數據分析方法,判斷城市的運行模式、特征,如交通擁堵的原因、犯罪率高發地區的社會特點、城市居民行為的時空規律等,是全面智能化的必要技術方法。

(三)云計算是實現系統性運作的有力工具

傳統的無線城市在電子政務、電子商務等方面已經形成了多個應用平臺,但是平臺之間的相互獨立形成多個數據孤島,存在共享水平低、利用效率低、維護成本高等問題。智慧城市理念中的系統性運作,需要高效整合計算資源、存儲資源以實現數據共享、系統運作。云計算模式的重要特征就是資源整合,能夠提供更強大的應用支撐能力。

(四)以人為本是實現創新激勵的理念轉變

智慧城市建設將使得城市管理以“自治”為主、城市管理創新以人為本,逐步實現社會治理體系建構。在這種創新機制下,政府的角色是平臺構建者、機制供給方、服務提供方,管理需求由城市個體提出并融合,形成自我學習式、智能式的管理模式創新。例如城市交通管理中,出行者根據擁堵情況和停車位情況,自行決定是否出行、選擇非擁堵地段,每個個體都成為交通秩序的維護者。

二、我國智慧城市建設的主要模式

從智慧城市的核心內涵看,新技術體系和硬件平臺搭建、理念轉變和管理方式轉型,是智慧城市建設的必然要求。因此建設智慧城市是一個漸進式的過程,全周期的建設時限必然很長。我國各城市基礎條件各具特點,在推進智慧城市戰略過程中,出現不同的建設模式。

(一)以技術創新為導向促綜合提升

創新驅動型路徑以新興信息、網絡技術應用為基礎,核心是用技術創新促進城市的發展和整體提升,提高城市綜合競爭實力。如深圳市以完善智慧基礎設施、推進智能交通、培育智慧產業基地、推進“三網”融合為突破口,提升城市綜合競爭力;南京市以智慧基礎設施建設、智慧產業建設、智慧政府建設、智慧人文建設為突破口建設“智慧南京”,促科技創新和產業轉型;沈陽市政府與IBM合作,借助智慧城市建設,創新運用綠色科技和智慧技術,以互聯網和物聯網的融合為基礎,為沈陽市生態化建設提供一套完整的方法論。

(二)以智慧產業為導向促經濟轉型

產業驅動型是以智慧產業鏈或產業集群為核心推動力,促進城市經濟發展轉型。部分城市具備傳感產業、信息技術產業、互聯網產業的優勢基礎,以智慧城市建設為契機,助力智慧產業發展。昆山市的筆記本電腦、數碼相機制造占全球市場份額分別達到50%、12%,因此借助智慧城市建設,提出大力發展物聯網、電子信息、智能裝備等智慧產業;無錫市提出要充分利用國家傳感網絡創新示范區的優勢條件,鞏固、提升和擴大在物聯網技術研發和應用方面的先發優勢。

(三)以社會服務為導向促管理變革

這種模式強調社會應用示范項目建設,在公共安全、城市交通、生態環境等領域開展一批示范應用工程,逐步深入地進行智慧城市建設。如以實現現代化的智能交通管理體系為目標的智慧交通建設;利用現代電子口岸和綜合物流服務平臺的智慧物流建設;以搭建醫療衛生公共服務平臺、藥品管理監督為目標的智慧醫療建設;強化城市管理響應能力的城市綜合管控中心建設等。代表性城市包括昆明、昆山、佛山等。

三、我國智慧城市建設面臨的主要問題

智慧城市建設從理念提出到應用實施,需要逐步實現商業化、智能化、管理服務現代化一系列模式突破,而我國智慧城市試點建設處于起步階段,仍然存在理念不清、內涵不明、效益不彰、保障不力等問題。

(一)貪大求全、理念不清

在全面感知和充分互聯的信息化網絡尚不健全、社會創新體系尚未形成的條件下,部分地方政府推動的智慧城市建設布局貪大求全,智能交通、智能電網、智能社區、智能稅務、智能醫療、智能教育等一系列建設計劃紛紛出爐,是對智慧城市內涵的理解偏差。全面鋪開的模式,只是換了標簽,炒了概念,可能導致難以突破任何領域。

(二)資金缺位、產業乏力

據中國數字城市建設中心預計,兩批試點智慧城市建設總應用投資超過1.6萬億元,其中,財政投入占25%,申請銀行貸款占20%,企業自有資金占33%,其他資金來源占22%。然而仍有不少試點城市仍未開始智慧城市實質性建設,僅停留在規劃階段。相關投融資模式及體系未臻成熟,項目資金落地困難,產業化進程乏力。

(三)安全性弱、挑戰升級

大數據則智慧城市商業化的核心,智能電視、智能冰箱,甚至包括智能手機上的微博、微信等軟件的用戶數據采集端口,都可以向第三方開放。由于個人信息安全法律法規以及標準的缺失,存在個人隱私保障難、數據安全性弱的問題。隨著去年8月的美國“棱鏡”事件不斷發酵,網絡信息安全警醒著各個行業,也給智慧城市的大數據合法開發和利用帶來諸多挑戰。

(四)機制不全、配套不足

一是缺乏一套完善的智慧城市建設標準,真正通往“智慧”的道路仍然艱辛;二是業務部門條塊分割頑疾未除,大量的信息化建設投入結果只能是進一步加劇業務系統的信息孤島局面;三是社會創新、民眾參與程度不足,民眾對智慧城市成果的了解偏少,城市管理的客體中心難以體現,必然偏離智慧城市建設“全面智能化”的初衷。

四、我國智慧城市的建設風險

未來推進智慧城市建設仍然有很長一段路走,在這中間要防范各類理念、技術、經濟等各方面風險,避免智慧城市建設步入另一個困局。

(一)理念風險:概念復制、模式趨同

我國智慧城市建設的理念導入基本遵循了IBM 所提供的特征描述與架構設計,這將面臨外部概念復制風險,未必能有效應對城市化進程中的深層次困境。同時,不少城市借鑒其他城市暫時領先的建設經驗,這種建設模式的趨同化將會加劇同類城市競爭。

(二)技術風險:非自主性、安全威脅

目前智慧城市建設的基礎技術鏈仍然不夠完整,信息技術創新能力仍顯不足。如在傳感器領域,中高檔傳感器產品幾乎100%從國外進口,90%的芯片依賴國外。廣泛使用國外技術和產品將對國家安全構成威脅,核心技術所有國可以根據需要實施定向性、隱秘入。

(三)經濟風險:基礎薄弱、鏈條不全

產業基礎薄弱風險主要表現在:第二、三產業占比與發達國家差距較大、信息產業發展不充分并處于產業鏈低端、信息產業從業人員數量難以滿足智慧城市建設需求。產業基礎薄弱的另一個重要表現是產業鏈條不完整。以物聯網產業為例,以物聯網管理中心、信息處理中心等集成系統為代表的中游產業、以末端應用為主的下游產業薄弱,產業鏈斷環現象明顯。

五、推進我國智慧城市穩步發展的策略設計

推進智慧城市建設穩步發展,應結合城市特點、產業基礎和管理需求,分階段推進,不斷根據社會民生需求、技術革新趨勢變化來調整推進路徑,逐步從技術導向走向人本導向的建設目標。

(一)理念層面:認清管理需求、探索特色模式

建設智慧城市存在一個要建設什么樣能級和水平的問題,這就需要城市的管理者認清城市的現實管理需求:最急迫解決的有哪些問題、在現有技術手段和機制下哪些問題的解決具有可行性、未來城市發展可能遇到哪些新的管理需求等。具體來說,一要明確建設目標,是促進城市管理能力的全面提升、促進相關產業的發展轉型、還是改善城市管理的特定環境或模式;二要選擇合理切入點,包括物聯網、大數據分析等技術切入點和智能交通、智能醫療、智能社區等應用切入點;三要合理安排建設時序,保障分步實施的每一段能夠切實為智慧城市建設目標打好牢固基礎。

(二)機制層面:突出規劃設計、強化機制創新

應通過認真調研分析城市信息化基礎、建設智慧城市所具備的條件、存在的主要問題,統籌制定發展戰略,明確年度發展目標和重點。同時,智慧城市建設需要一系列機制創新:一是建立健全統籌協調、咨詢指導、信息聯絡等相關工作機制;二是完善政府主導、企業參與的投融資機制;三是加快推進智慧城市建設標準、物聯網建設標準等技術標準;四是盡快出臺相關信息安全規范,保障未來大數據分析應用的數據安全。

(三)技術層面:突破關鍵技術、提升智慧能力

主要把握兩方面內容:一要著力攻克推動智慧城市建設的核心關鍵技術,包括傳感技術、物聯網技術、大數據分析技術、云計算平臺搭建等;二要著力智慧應用市場開發,以應用來驅動技術發展,以應用來帶動智慧產業發展,推動信息技術與市場機制、管理體制、商業模式創新的有機結合。

篇13

如今,中國城市化的持續快速發展取得了舉世矚目的成就。然而,在城市化高速發展的同時,在多數城市中也暴露出越來越多的問題,如何兼顧城市的高速發展和解決城市發展過程中所面臨和存在的各種實際問題,是擺在每一個城市管理者面前的重大挑戰。隨著各種智能化應用的興起,城市信息化正向智能化發展[1],用數字化手段統一處理城市問題,已成為建設和諧城市的有效途徑。

1 智慧城市

1.1智慧城市的定義及關鍵技術

“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”的定義為:運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行。

建設“智慧城市”離不開物聯網、互聯網、無線網絡、云計算等關鍵技術的支撐。其中,物聯網是建設“智慧城市”最為重要的技術之一。

1.2國內外智慧城市發展狀況

信息技術的高速發展帶來了全球普遍的信息化浪潮[3]。美國率先提出了國家信息基礎設施和全球信息基礎設施計劃,接著,歐盟又著力推進“信息社會”計劃,并確定了歐洲信息社會的十大應用領域,作為歐盟“信息社會”建設的主攻方向。最近歐盟委員會更將信息和通信技術列為歐洲2020年的戰略發展重點,制定了《物聯網戰略研究路線圖》。

在國內,尤其是近兩年,智慧城市的規劃和建設呈星火燎原之勢:北京、天津、上海、沈陽、南京、無錫、杭州、廈門、廣州、深圳、成都、長沙、西安、昆明等多個城市將智慧城市的建設提升到戰略層次[4]。以上海市為例,“十二五”期間,上海市將率先構建以數字化、網絡化、智能化為主要特征的智慧城市,這也是進一步延伸世博后續效應的重要內容。

2 物聯網

2.1物聯網概念及其特征

“物聯網”就是由多個具有更透徹感知能力的傳感器形成的自組織、智能化多傳感網絡體系,再輔以智能化的計算與泛在的互聯技術支撐,從而實現信息的協同融合、泛在聚合、交互共享、智能處理的過程,最終構建成物―物互聯的綜合智慧網絡[5]。

與傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征。

首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。其次,它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。還有,物聯網不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同用戶的不同需求。

2.2物聯網技術發展現狀

物聯網是戰略性新興產業的重要組成部分,發展物聯網對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義。目前,我國物聯網在安防、電力、交通、物流、醫療、環保等領域已經得到應用,而且應用模式正日趨成熟。

3 物聯網與智慧城市建設的內涵關系

3.1物聯網與智慧城市內涵關系

物聯網的出現和發展,為“智慧城市”的實施提供了強大的技術和物質支撐。物聯網等信息化技術是建設智慧城市的手段和工具,是承載智慧城市建設的基礎設施。可以說,正是物聯網技術的出現,使智慧城市的發展進入到了一個新的天地。物聯網是“智慧城市”建設的技術基礎,“智慧城市”是物聯網發展的具體應用。

3.2物聯網在智慧城市建設中的應用

依托物聯網技術,可以實現城市各領域的智慧化發展與建設。在市政領域,將實現城市市政建設的智慧化,大大促進了城市市政管理的效率。在物流領域,可以實現物品快速標識、準確定位和實時跟蹤,同時提高物流管理水平,實現智慧物流的建設。在制造領域,實現生產制造的高度自動化和智能化,提高生產設備的信息處理能力和效率,降低生產成本。在交通領域,為公眾提供出行參考,改善交通狀況,最大限度地提高路網的通行能力,實現城市交通的智慧化管理。在醫療衛生領域[6],使人們足不出戶即可享受實時的健康監測、保健咨詢和緊急呼救等服務,同時可實現醫院日常管理的高度信息化和智能化,減少醫療安全事故的發生率……

4 結論

智慧城市建設事關長遠發展、關乎民生改善。目前,我國的城市信息化整體處于世界平均水平,以物聯網技術為依托,以智慧城市為旗幟,將更有利于加速提升我國城市現代化建設與管理水平。如今,隨著物聯網技術與智慧城市建設的號角已經吹響,我們相信,在政策導向與市場拉動下,物聯網與智慧城市產業也必將迎來更美好的明天!

參考文獻:

[1].數字城市:升級智慧需眾人拾柴[N].計算機世界報,2009―12―28.

[3]陳聊欽.智慧城市:全球城市發展新熱點[J].青島科技大學學報(社會科學版),2011(3):11.

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