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智慧城市基本特征

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智慧城市基本特征

智慧城市基本特征范文第1篇

关键词:物联网;智慧城市;感知基础层;网络中间层;智慧应用层

中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2012)0510015-02

0 引言

随着数字城市、物联网(Internet of Things)、云计算、移动互联网等技术的飞速发展,智慧城市成了当今国内外城市建设与发展的趋势和热点。然而在当今国内外智慧城市建设发展中,特别是中国智慧城市建设尚存在许多不容忽视的问题。有学者指出,我国智慧城市建设有诸多不足。例如,物联网、智慧城市建设与发展的相关关键技术尚未完全解决,对智慧城市的本质内涵、特征缺乏深刻认识,尚未了解和体会智慧城市的精髓,国家还没有从顶层对其进行全局设计以及安全保障体系尚未建立等等。在这里我们认为,厘清智慧城市的内涵、本质特征以及基本要素构成是一个最基本的也是尤为重要的关键问题,认清智慧城市的本质就可以防止智慧城市建设中的盲目性,从而实现中国智慧城市建设的科学性、全局性和可行性。

1 物联网与智慧城市

1.1 什么是物联网

物联网(Internet of Things)的概念较早应追溯到1999年,正式提出是2005年国际电信联盟(ITU)的《ITU互联网报告2005:物联网》。物联网在字面上意思是指物体与物体之间能互相链接,物体和物体之间能互通消息,通过网络链接能实现物物之间的智能化识别和管理。物联网的实质是利用传感网、射频识别(RFID)、移动互联网、云计算、模糊识别等技术实现物品之间的自动识别、信息互联以及智能化处理等。当今互联网是物联网建设与发展的基础,利用传感网、RFID、无线通信技术等多网融合技术,建构一个涵盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在物联网世界里,物体之间能彼此进行“交流”,而无需人的干预。在未来的物联网世界中,通过RFID、传感器等规范、准确、广泛的感知和存储信息,通过传感网、通信网、移动互联网等多网融合技术把它们自动识别的信息集中到中央控制系统,实现物品的自动识别、信息交换和共享、物品的“透明”管理以及智能化的加工、处理与管理。我国较早把物联网称为传感网,1999年中科院开始传感网方面的研究,目前我国物联网、传感网技术的研究水平处于世界前列,在国际物联网标准制定中拥有话语权,拥有了从技术、器件、材料、系统到网络的完整产业链。物联网应用领域非常广泛,如智慧医疗、智慧交通、智慧校园、智能环保、智慧生活、智能家居、智慧政府、智能消防等等。基于物联网的现代产业的快速发展与市场的逐步形成,将形成一个巨大的产业链,据美国Forrester机构预测,未来物联网所带动的产业价值将比互联网大30倍,有望形成下一个上万亿元规模的高科技市场。

1.2 智慧城市的内涵

1.2.1 智慧城市发展概述。“智慧城市”首次出现在1984年美国拉斯维加斯的一家以智慧城市命名的产业技术协会组织,欧盟在2007年的《欧盟智慧城市报告》中率先提出“智慧城市(Smart City)”的创新构想,2009年IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”。从2005年开始,我国学者开始借鉴国外智慧城市的建设与发展经验。2009年,国家总理在北京科技界大会上作了题为《让科技引领中国可持续发展》的报告,报告中诠释了“物联网”、“智慧地球”等与智慧城市密切相关的关键概念,标志“智慧城市”的研究引起国家层面的重视。从2010年开始,智慧城市指标体系进入了研究者视野,中国智慧工程研究会了“中国智慧城市(镇)科学评价指标体系”、上海浦东新区了“智慧城市指标体系1.0”。2010年,

《中国智慧城市(镇)建设行动纲要(建议案)》由中国智慧工程研究会制定完成,提出未来5年发展100个智慧城市(镇)、200个智慧城区示范区的建设构想。可以预见,在未来的几十年内,智慧城市的建设和发展将成为国内新一轮城市发展与转型的创新点和有力支撑。

1.2.2 智慧城市的内涵。IBM认为“智慧城市”是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作出智能响应。北京大学朱跃生教授认为:数字城市+物联网+云计算+移动互联网=智慧城市。胡宝钢教授认为智慧城市就是对于城市发展过程的集成和复合,即智慧城市是对工业城市、信息城市、互联城市、智能城市、数字城市五个阶段的集成和复合。国脉互联认为智慧城市的本质特征是更加透彻的感知、更加广泛的联接、更加集中和更有深度的计算,智慧城市的“智”指智能化、自动化,是城市的智商;“慧”指灵性、人文化、创造力,是城市的情商。

综上所述,我们认为智慧城市人类城市建设的延续,是从工业城市、信息城市一直到数字城市发展到更高阶段的必然产物。其本质特征是以传感器、物联网、高速无线信息基础设施为基础,以精细、准确、可靠的传感网、互联网等多网融合为传感经络,以数据挖掘、云计算、模糊识别、智能技术等为神经中枢,以智慧经济、智慧产业、智慧技术、智慧管理、智慧服务、智慧医疗、智慧校园、智慧生活等为重要内容的城市发展新模式和新形态。总之,智慧城市是人类城市化进程中,实现人与环境、人与城市、人与自然高度融合、协调发展的更高阶段。

2 智慧城市的特征

2.1 全面感知。更全面更加透彻的感知是智慧城市的基础也是其基本特征,即利用各种传感技术和设备,使城市中需要感知和被感知的人与物可以相互感知,且能够随时获取需要的数据和信息。要想实现全面、透彻的感知是一项非常艰巨的任务,传感技术和设备的发展是关键,传感设备在智慧城市中的广泛嵌入是基础,传感设备在智慧城市中的广泛嵌入形成了智慧城市的“感觉器官”。

2.2 可靠传递。在广泛的联接基础上形成可靠传递是智慧城市的基本特征之一,即融合移动互联网、电信网、互联网、物联网形成泛在化的网络承载系统,并安全可靠的将各种采集信息和控制信息进行实时准确的可靠传递。基于广泛联结的可靠传递是智慧城市的信息来源的基础,广泛联结如同智慧城市的“经络”,而可靠传递如同智慧城市传递来自外界的准确“刺激”信息,是智慧城市对外界信息的准确通信。

2.3 智能处理。更加集中和更有深度计算的智能处理能力是智慧城市的基本特征之一,即利用云计算、数据挖掘、智能模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据进行快速、集中、准确的分析和处理,并做出智能化的控制与处理。对海量的数据,利用数据挖掘、云计算、模糊识别等智能技术对其进行智能化的处理是实现智慧城市的关键和标志,是智慧城市区别于数字城市的关键点。

2.4 人性化管理与服务。智慧原本是对人的灵性的描述,现在移植到城市建设之中,其目的是要实现城市的智能化、自动化、智慧化、人性化等,即城市像人一样也有灵性也有智慧。当城市的运行建立在全面的感知、可靠的传递以及智能的处理的基础之上时,城市也如同人一般具有了灵性和智慧——智慧城市。

3 智慧城市的要素构成

3.1 智慧城市的“躯体”:感知基础层。感知基础层是智慧城市的“躯体”与“感觉器官”。传感设备在智慧城市中的广泛嵌入形成了智慧城市的“躯体”与“感觉器官”,感知基础层的功能是收集现实世界中发生的物理事件和数据,包含各种物理信息量、坐标信息、身份信息、声音、视频数据等,感知基础层成了决定物品是否能感知、能说话的前提条件。数据采集与执行主要是运用智能传感器技术、身份识别以及其他信息采集技术,对物品进行基础信息采集,同时接收上层网络送来的控制信息,完成相应执行动作。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、互联网、通信网等数据采集、二维码和实时定位等技术。感知基础层使整个城市有了“躯体”和“感觉器官”,整个城市既能向网络表达自己的各种信息,又能接收网络的各种控制命令。

3.2 智慧城市的“经络”:网络中间层。网络中间层是智慧城市的“经络”,即信息传导系统。它将完成整个城市甚至整个国家范围的信息传递与沟通,通过移动互联网、电信网、互联网、物联网形成泛在化的网络承载系统,并安全可靠的将各种采集信息和控制信息进行实时、准确、可靠的传递,把信息安全、快捷、可靠的送到城市的各个地方,使物体自己之间能远距离、跨领域通信,从而实现城市之间、甚至全球范围内的通信。网络中间层形成了智慧城市的“经络”,“经络”的形成使信息传递有了通道,智慧城市中可靠的传递是智慧城市的基本特征之一,强大的网络中间层是智慧城市可靠传递的保证。

3.3 智慧城市的“大脑”:智慧应用层。智慧应用层是智慧城市的“大脑”。智慧应用层对海量的数据进行快速、集中、准确的分析和处理,并做出智能化的控制与处理,完成物体信息的采集、分析、决策等功能,智慧应用层是物联网的控制层、决策层。物联网的最终服务对象还是人,其目的是要实现城市的智能化、自动化、智慧化、人性化等,智慧原本是对人的灵性的描述,现在移植到城市建设之中,城市也如同人一般具有了灵性和智慧。物联网的应用服务涉及到当今生活、学习、工作的各个领域,如智慧校园、智慧医疗、智慧家居、智慧交通、智慧物流、智慧电网等。智慧应用层是智慧城市的“大脑”,智慧应用层使城市具有了灵性,实现了城市的智能化、自动化、智慧化,使城市更具有人性化和创造力。

4 结论

随着全球范围内智慧城市建设热潮的掀起,我国建设智慧城市己成必然,各级政府已经把智慧城市的建设作为新一轮城市和经济发展的重要目标和推动力。因此在智慧城市建设中我们必须弄清楚智慧城市的内涵、特点和基本要素,研究智慧城市建设发展的规律,充分借鉴全球智慧城市的建设经验,结合各城市智慧城市发展的特点和中国智慧城市建设的特色,探讨出一条可行之路,为我国智慧城市建设和发展做出贡献。

智慧城市基本特征范文第2篇

【关键词】智慧城市 系统工程 架构

1 智慧城市的基本特征

智慧城市(Smart city)简称SC,是以信息技术的应用作为主线,构建具有复杂性和关联性的大型生态系统,它是城市未来发展的一种全新模式,可使人们的生活水平获得大幅度提升。从本质的角度上讲,SC是信息化与城市化的融合,是城市信息化向更高层次发展的表现形式,可将之视作为城市的整体发展战略,有助于推动产业升级。智慧城市的本质特征体现在如下几个方面:

(1)在SC中,信息随处可见,基于大数据、物联网、云计算和移动互联网的信息架构,可为信息需求者提供各种所需的信息,由此可使城市管理的科学性获得进一步提升,管理效率和水平也会随之提高。

(2)SC以融合作为基础,实现城市中各个运行系统的协调运作,实现服务与管理城市的目标。

(3)SC遵循人本理念,皆在为广大市民提供机会均等的城市服务。四是信息技术与各种资源要素的优化配置,可使资源的消耗量有所减少,有利于城市的可持续发展。

2 智慧城市系统工程与架构

通过上文的分析可知,信息技术是SC的主线,因此,在SC系统工程中信息平台的构建是重要环节,下面本文基于当前较为流行的开源框架,运用J2EE技术体系开发信息平台的服务端,实现Web GIS地图数据的显示与处理,并利用Web Services作为传输媒介,实现跨平台的通信与操作。本文所提出的SC信息平_依托Web GIS和Mobile GIS,实现地理数据的共享,以此来对与城市建设规划有关的市政对象进行管理。该平台除对GIS的相关操作之外,还包含业务逻辑处理。

2.1 服务端设计

本文所提出的SC信息平台中,服务器端为元数据引擎,具体分为以下几个模块:市政地图服务模块、市政对象定义与属性动态配置模块、数据字典管理模块、计划项目管理模块、系统数据管理模块等等。服务器利用一个Web GIS端与四个客户端,分别为Auto CAD、Mobile GIS、Bentley及Arc GIS实现综合性操作,客户端通过平台所提供的接口,能使相关人员对客户端进行二次开发,借助网络,服务端能够将有关数据给不同的功能模块进行处理,并实现与客户端之间的信息传输。

2.2 MT设计

在SC信息平台中,MT(移动终端)是较为重要的一个组成部分,由服务端提供的Web Services接口,可供MT通过无线或互联网调用,进而获取信息平台的信息。可将终端安装在相应的移动设备上,通过移动巡检,将获取到的地理信息及业务数据以GML的格式保存下来,并在地图上进行展现,为使用者提供可视化的地理对象巡检操作。MT由以下四层架构组合而成:

2.2.1 数据层

该层处于MT的最底部,主要作用是对访问层发出的数据访问请求进行响应,同时,该层还可对系统中的全部数据进行集中统一管理,并对这些数据的完整性进行维护,为数据安全提供保障。本系统中的数据有空间数据、属性数据、图片等,其在终端以GML描述和保存。

2.2.2 数据访问层

该层位于数据层和逻辑层的中间,主要起桥梁作用,其能够将数据层中的数据映射成基本对象,同时还能够对逻辑层发出数据访问请求进行响应,由此使逻辑层不需要考虑数据层的数据存储方式。在MT中,不同平台之间的交互,可借助Web Services来完成,并由该层为业务逻辑层提供相关的访问服务。

2.2.3 业务逻辑层

该层的主要作用是对显示层发出的请求进行逻辑分析和处理,可先通过对访问层的调用来查询相关请求,借此来获得信息,再将结果返回给显示层。在MT中,该层主要被应用在地图操作、实时显示等逻辑中,可实现MT显示层的GPS路径导航以及数据采集等功能。

2.2.4 MT显示层

该层的主要作用是为用户界面提供显示,通过Mobile SVG,可对地图进行缩放及图层控制等操作,并为用户提供交互界面,可将用户的操作转换为业务逻辑。MT显示层能够为操作者提供如下操作界面:GPS定位、GIS地图操作等等。

2.3 数据存储

在对该信息平台进行设计的过程中,应用了SDB模型实现数据存储,这是一种空间数据对象建模方法,具体的设计步骤如下:

Step1:定义数据对象模块及其所属的业务模块范畴,随后对具有行业共性特点的业务模型进行分类,使之形成若干个不同的业务模块;

Step2:完成定义后,便可开始创建基本模型和对象模型,这里所指的基本模型是按业务需要对空间数据对象定义,该数据对象具有多种不同数据类型的属性字段;

Step3:由于各个基本模型并不是独立存在的个体,模型间存在的相互关系,所以,当基本模型构建完成后,需要对空间那数据对象的关系进行定义;

Step4:SDB模型具备地理对象数据模板定义功能,该模板可用于具有共性属性数据的批量生成;

Step:5进行地理对象索引的建立,该索引中应包含唯一约束的定义;

Step:6对地理对象服务接口进行定义,该接口能够扩展SDB模型的应用范围。

借助SDB建模方法能够比较快速地构建起一个对业务数据进行管理和决策分析的空间信息化系统,由此可使空间及非空间数据模型的创建变得更加快速,有助于提升各种信息资源的管理效率。

2.4 语义缓存

当MT采集到相关数据后,会将这部分数据以实时传输的方式发送给信息平台的数据库,在这一过程中,需要不断访问数据库,故此,当MT发出一条查询指令时,起会被拆分为试探和剩余查询两部分,在客户端上将这两部分查询结果进行合成后,便可形成完整的结果集。为进一步简化对象管理,可采用语义缓存,由此可实现完全查询扩展,这样一来便不需要对类属性对象进行创建。

2.5 渐进传输

本文所提出的SC信息平台中包含了如下拓扑数据集测试,建筑、街路和绿地,为实现不同图层内空间对象不相交的目标,最好只选取一种几何类型进行显示,这样可使渐进传输效果更加清楚。鉴于此,在平台设计中,应用了矢量数据渐进传输算法,下面以道路类型为例,对渐进传输的过程中进行说明。巡检人员在进行移动巡检时,可借助电子地图对自己当前所处的具置与前进方向进行确定,移动端则会实时接收GPS数据和矢量数据,经由改进算法计算后发给服务器;当服务器接收到相关的数据后,便会对巡视检查结果进行提取,当平台用户完成分析后,再将结果回传给移动端;当移动端得到新的巡检信息后,会实现信息同步,并显示当前巡检人员的实际位置,电子地图则会随着GPS位置的变化进行实时刷新。

3 结论

综上所述,智慧城市是一项复杂且系统的战略性工程,对其各方面的研究仍然处于起步阶段。因此,在未来一段时期,应当加大对智慧城市的研究力度,在现有成果的基础上进行不断完善和创新,借此来推动智慧城市的发展。

参考文献

[1]刘杰.智慧城市建设的信息安全保障问题研究――以广州智慧城市建设为例[D].广州:华南理工大学,2015.

[2]赵勇,张浩,吴玉玲,刘洋.面向智慧城市建设的居民公共服务需求研究――以河北省石家庄市为例[J].地理科学进展,2015(04):54-56.

[3]曹阳,甄峰.基于智慧城市的可持续城市空间发展模型总体架构[J].地理科学进展,2015(04):43-44.

[4]杨学军,徐振强.智慧城市背景下推进智慧环保战略及其顶层设计路径的探讨[J].城市发展研究,2014(06):78-79.

[5]张明柱.基于智慧城市发展指数的我国智慧城市分类评价模型研究[D].太原:太原科技大学,2014.

智慧城市基本特征范文第3篇

关键字:智慧经济;智慧商城;城市规划;建设措施

Abstract: Smart Mall branch of the smart city smart economy, or the wisdom of the economy of a building, the development of world economic development model to the wisdom of the direction of the economy. In this age of technology, science and technology is just like the first productive force, the wisdom of the economy is actually an extension of the knowledge economy. In this paper, from the Mall of the definition of wisdom, wisdom, planning and construction of the mall to do some simple discussion.

Keywords: economic wisdom; wisdom Mall; urban planning; building measures.

中图分类号:TU984文献标识码:A 文章编号:

智慧商城是一种能让人与人、物与物更智能交流的城市模式。网络化社会不知不觉取代了过去传统的社会形式,我们的日常生活,甚至学习工作都已经与网络紧密相连,成为密不可分的整体。网络商城也是网络化背景之下新的商城形态一种体现。这种经济形态是以网络为基础的,网络在这种社会中的作用是不言而喻的,互联网产业渐渐成为经济增长的重要动力。而随着网络商城的产生,与之相关的电子商务等也快速发展,市场的交流方式也逐渐网络化、数字化、中国网络商城在经历了方兴未艾的数字商城、信息商城的发展后,逐渐向“智慧商城”演化。

一、智慧商城的概念

智慧商城是以传统商城和文化商城为基础的一种新兴的商城模式,在此基础之下,智慧商城主要是运用现代网络技术;例如云计算、电子商务等科技手段对传统的采购模式等进行改革,实现现代科技在传统商城的完美嵌入和复合,让人与人、物与物的交流更加融洽方便,使之更加智能化、便捷化,这就是智慧商城的基本概念。目前来说,智慧商城的发展主要是依靠基础的电子商务、云计算方式,并且还会逐渐使用第三代第四代通讯科技来进行智能网络的的兴建。与此同时,伴随着智慧商城的建设需要,各种新兴产业例如共享互动、专业咨询服务等行业也不断壮大起来。

二、智慧商城的基本特征

(1)数字交易

智慧商城的首要特点是数字化交易,这也是以网络作为基础的基本特点,因为它首先就是一个网络商城。但是,智慧商城的数字交易又有不同的特点。在智慧商城的背景下,商品交易更多地依托网络,从商品的厂家,从商品的买卖店铺,店铺的整合以及商铺资源等等,都是通过数字化来进行拓展或者建设的,这样实现数字交易。

(2)全程互联以及云端共享

全程互联也是基于网络商城而来的特色,智慧商城在这方面更加网络化,之前的网络商城可能只是一部分的网络化交易。智慧商城将互联网和云计算结合,实现全程的电子商务交流模式,而且由于智慧商城会运用云计算传感设备,所以会在云计算的交易平台上实现信息的共享,并且会对商城运行的核心进行实时感测。

(3)集成整合以及协同运作

在智慧商城之一城市模型之下,物联网会与互联网高度融合,实现数据的整合,将商品交易的前后以及过程尽量整合在一起,而且,由于这种整合,智慧商城的基础设施也会在形成协同合作的局面,从未实现商城的高效运作状态,这无疑是商城的最佳状态。

三、智慧商城的规划与建设

智慧商城的规划与建设不仅仅只是针对智慧商城,智慧商城的规划和建设大致上是通过各种方式实现物互联网的融合,采用各种高科技的方式进行商业而操作以及普通的商品交易。而另一方面,对于传统商城的转型工作才是目前智慧商城建设的重点。智慧商城的规划建设主要是在两个方面:

(1)注重产业转型。产业转型是我国目前商城发展的必然趋势。建设智慧商城首先是基于传统商城和文化理念,然后才是通过高科技手段实现科技嵌入和复合,智慧商城的主体依然是之前的城市体。所以,建设智慧商城不能仅仅搭建网络体系,更要关注传统商城的发展模式,传统产业的发展模式是商城的关键。我们应该更加重视如何促进传统商城在产业上的转型,特别是在商业地产上的转型是重中之重,传统商城在发展路径上的转变将是智慧建设的关键。

关于智慧商城的规划和定位,我们也有工作重点,应该重视两个方面的内容:

一是应用型商城的构建。应用型商城的建设水平以及它的运营能力与智慧商城的建设密不可分,例如智能商铺、智能商家等,都是隶属应用型商城的建设。它们的建设还关系到一个城市的可持续的发展,这一点也是我国建设和谐社会和生态社会的内在要求。

一是商业地产的发展领域。智慧商城要求之下的商业地产发展领域要包含智慧商城产业发展以及传统商城商业地产的改造与升级。物互联网的建设是一项非常艰巨的任务,需要不断引进、培育新的方式来建设物互联网的核心业务,物互联网的建设也不是单一的作用,这个网络体系的完善状况对商业地产的建设规划是有很大促进作用的。

(2)要使商城应用与产业发展相结合,实现商业地产的有效利用。这个方面应该站在总体的角度上去构建。主要可以从三个方面来进行建设。首先,站在商业地产的总体规划建设这个角度上,去合理规划商城建设,逐渐解决商业地产在进行产业规划时出现的重复建设问题,从避免资源浪费。其次,重视智慧商城的建设,在做好传统商城的建设转型后,就要对智慧商城的建设进行全面的建设。从最开始的商城培育到后期的发展规划,都要有周密的安排。最后,由于商业地产的转型是智慧商城建设的核心,所以在对商业地产进行转型时要按照智慧商城的建设要求进行合理改造,从而为智慧商城的建设营造良好的发展环境和空间。

四、小结

智慧商城的建设是基于传统商城的发展程度的改造活动,所以在进行智慧商城的规划与建设时,我们应该关注传统商城的转型。智慧商城的建设是一项整体的任务,对它的规划与建设也应该更具长远眼光,我们更该看到当前商城建设的不足,为了智慧商城的培育和发展,要不断引进、采用以及创造新的方式,做好智慧商城与传统商城中间承前启后的工作,尽量杜绝发展的遗留问题。

参考文献:

智慧城市基本特征范文第4篇

【关键词】物联网 应用 发展前景

一、认识物联网

(一)物联网的基本概念和基本特征。物联网是指通过各种地面或者空间传感器设施以及不同的通信系统,按照一定的协议将设施、设备、人已经其他各种各样的物品与网络连接起来,从而达到人和物品之间的实时通信和信息交互。它是智慧地球的重要组成部分,为人和物品之间的智能对话提供了机遇和平台。

物联网具有三个基本特征:“全面感知”、“可靠传送”、“智能处理”。全面感知是指利用各种传感器技术能够随时采集物体动态。可靠传输是指将感知的信息通过网络进行实时传送。现在无线通信技术已经覆盖了大部分区域,因此感知信息的传送变得非常可靠与现实。智能处理利用多种信息处理技术对海量信息进行筛选和处理,从而方便人与物品之间的交互。

(二)物联网的结构层次。如图1所示,物联网的结构可以分成:感知识别层、网络构建层、应用层。感知层由传感器节点接入网关组成,智能节点感知信息(温度、湿度、图像等),并自行组网传递到上层网关接入点,由网关将收集到的感应信息通过网络层提交到后台处理。网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和应用层,具有强大的纽带作用,高效、稳定、及时、安全地传输上下层的数据。应用层是指物联网技术的各种应用包括智能物流智能交通绿色建筑等方面。应用层位于感知识别和网络构建层之上,人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能物流等,其中的智慧就来自这一层。

(三)物联网的关键技术。物联网的关键技术主要可以分为如下几种:RFID、WSN、EPC以及多种智能技术。RFID即射频识别技术,俗称电子标签,通过射频信号自动识别目标对象,并对其信息进行标志、登记、储存和管理。它主要由电子标签、读写器、天线等部分组成。WSN无线传感器网络(WSN)是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用。RFID主要侧重点是识别的作用,而WSN的主要侧重点是组网并实现数据的传递。EPC是指电子产品代码,它包括EPC 编码标准、EPC 标签、读写器、对象名解析服务( Ob ject Nam ing Service, ONS )、物理标记语言( Physical Markup Language, PML)等部分。为满足对单个产品的标识和高效识别,美国麻省理工大学Auto ID 中心在美国统一代码委员会(UCC)的支持下,提出了产品电子代码(EPC)的概念。

二、物联网技术的应用

物联网技术作为一门新兴的技术,具有巨大的生命力和蓬勃的发展力。同时该技术对社会发展和科技的进步有着巨大的推动力。不知不觉之中,我们生活的方方面面已经融入了物联网的影子。

(一)物流管理。物联网在物流领域有重要的应用。物流领域规划中明确的指出将物联网技术作为该领域的发展重心之一。通过物联网技术的建设,可以实现物流系统的现代化,形成集成化的信息化平台。我们可以对物品进行统一的编码同时加入EPC的标识,这样就有助于我们在物品的运输流通过程中进行及时的状态反馈。广泛采用物联网技术来推动物流信息技术的发展和标准体系的构建是物流领域下一阶段的重要任务。

(二)城市建设。随着技术的进步,城市管理已经变成了动态时间和静态部件之间的综合管理。在物联网技术和3S技术的支撑下,“数字城市”、“智慧地球”这些概念将不再是梦想。我们把在城市管理中所采集的分散、独立图像进行并网,进行远程的业务管理、监控、存储以及传输。通过城市管理系统的搭建,城市的管理、安全监控等方面的得到了很大的改善。物联网技术为城市的建设提供了直观的管理工具。

(三)智能交通。凭借物联网技术的先进方法,使得交通信息的采集变得更加方便快捷。传感器可以把各个区域的车距和车速信息传输到处理中心,便于及时的调整和管理。在终端上加载各种温度、光照传感器还可以实时监控路面信息、汽车尾气等相关信息。

三、物联网的未来发展趋势

通过大量文献的阅读和思索,我们可以看出未来物联网技术的发展趋势大致如下:首先,未来的物联网需要一个开放的架构来最大限度的满足各种不同系统和分布式资源之间的互操作性需求。他们既可以是信息的提供者也可能是信息的使用者。其次,未来的物联网的架构还需要有良好的、明确定义的、呈现为粒度形式的层次划分。物联网架构技术应该满足各种层次的用户需求,摆脱单一的几种模式。同时,物联网的架构技术要具有抵御各种网络突发状态和干扰的能力,并将这种影响降低到最小的程度。

参考文献:

[1] International Telecommunication Union UIT. ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things[R]. 2005.

[2] 王忠敏. EPC 与物联网[M]. 北京:中国标准出版社,2004

智慧城市基本特征范文第5篇

关键词 智慧城市;城市信息化;生态化发展

中图分类号:F29 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)15-0141-03

近年来,学者与公众对于生态城市与智慧城市的研究及讨论都不断升温,生态化与信息化已然成为城市建设中的热门思想。正是在城市信息化的发展趋势之下,智慧城市的建设在全球范围内掀起了热潮。然而,自2007年,《欧盟智慧城市报告》中率先提出“智慧城市(Smart City) ” 这一创新构想以及之后的2010年,IBM公司正式提出“智慧城市”的愿景之时开始,学者们对智慧城市的关注大多数仅仅着眼于城市的信息化。而在城市不断注重生态化与信息化的今天,以信息化促进生态化的发展才是必然选择,智慧城市的发展只有注入了生态化的因子才能够真正体现其意义。

目前,智慧城市逐渐成为世界性课题,城市未来将逐渐呈现出智能化、信息化、生态、节能、低碳、安全等特性。因此,有必要从生态的视角去重新认知智慧城市,将智慧城市的概念优化,构建一种融合进生态理念的全新智慧城市模式。借助信息化时代的各种技术,利用物联网、云计算等智能手段,将城市中的物理、信息、社会以及商业基础设施全面连接起来,真正做到服务全民。

由于以往学者对智慧城市的研究主要着眼于城市信息化,因此本文尝试从生态发展的视角来重新认识智慧城市,并进一步探索生态型智慧城市的未来发展。

1 相关概念解析

当今,全球城市化可持续发展越来越受到资源紧张、环境破坏等各种因素的制约,需要创新性地使用新一代信息技术和智能技术手段来解决节能、环保、水资源短缺等问题。因而,从生态发展的视角下研究智慧城市的发展便显得尤为重要。本文首先就与之相关的“生态城市”与“智慧城市”的各自概念进行解析。

1.1 生态城市的概念解析

生态城市(Eco-City)的概念最初提出于20世纪70年代的联合国教科文组织发起的“人与生物圈(MAB) ”计划中,旨在建立一种尽可能减小对于水、食物、能源等必需品的需求量,以及降低废热、废气和废水排放量的城市。这一概念自提出之日开始便引起全球的广泛关注。生态城市主要具备以下若干

特点。

1)高效性。着力于提高资源的利用率,合理统筹资源,优化配置,多层次地使用各类材料与能源。在物流方面做到有序顺畅,方便迅捷,废物回收与循环利用方面,各行业间通过共生关系进行协调。

2)持续性。在可持续发展思想的指导下合理配置资源,使环境资源能够公平地满足当下以及未来几代人的发展需要,以确保能够健康、持续地发展城市经济。

3)区域性。生态城市基于区域平衡的理念,致力于对城乡的整合,互异共存的城市之间唯有通过协调与平衡,才能够实现平衡协调的生态城市的建立。

4)结构合理。生态城市要实现长远的发展,必须首先建立在一个合理的结构之上,交通设施、土地使用、绿地系统、公共设施等因素都应包含在内。

5)关系协调。生态城市最初的愿景就是希望实现人与自然和谐发展,因此必须注重城乡统筹,资源利用和更新,环境胁迫与其承载能力相协调等各个方面。

由此可见,生态城市关注于城市环境的方方面面,从各个角度致力于营造城市的良好生态。

1.2 智慧城市的概念解析

智慧城市是基于城市的科学发展观,通过使用新一代的信息技术,综合全面地感知泛在信息并无缝连接城市中的人、物以及各项功能系统,在自感知的同时实现自适应与自优化,从而最终形成绿色、安全、高效、方便、可持续的城市形态,主要应用于环境保护、城市活动、公共安全、以及解决民生问题等方面。智慧城市主要具有以下若干特点。

1)以人为本。建设智慧城市的目的是要实现城市的智能化、自动化、智慧化、人性化等。以人的需求为根本出发点,推动社会进步全面发展。通过建设智慧城市,使人们更好地参与社会。以人为本是智慧城市建设的出发点同时也是最终目标,更好地服务于人是智慧城市致力于实现的愿望。因此,各层次的人皆可通过数字包容来感受到智慧城市的便捷所在。

2)综合整合。“利用已经联网的基础设施提升经济效益和政治效率,促进社会、文化与城市发展”。利用智能化的传感设备将人与物及其相关信息串联成一个综合网络,并且通过实时感测城市各项核心系统的运行状况形成信息源。智慧城市借助包括传感、无线、通信、智能网络等各类技术,综合整合互联网与物联网系统。

3)智能协同。智慧城市的另一基本特征便是其具有集中智能处理与深度计算能力,通过这些能力来实现泛在信息之间的智能连接与协同联动,最终打造高效的智慧城市。

4)内生发展。智慧城市本身便具有内在驱动能力来实现发展与不断创新,借助这种能力,城市才得以实现自我适应、优化和改进。而智慧城市的驱动能力能够保证可持续的生产模式和消费模式能够最大限度地维护生物、生态系统以及遗传多样性,确保人类开发建设活动能够时刻受到环境的承载能力的约束。

由此可见,智慧城市着力于通过智慧化的手段对城市的各种需求做出响应。

2 生态发展型智慧城市

由以上介绍可以看出,生态城市将和谐性作为其核心内容,而智慧城市也以以人为本的理念作为起点。最初的智慧城市概念虽然多少提到了一些有关生态化的字眼,如“绿色”、“环保”、“优质生态”,然而,智慧城市的发展焦点依然集中于城市的信息化以及城市智能技术的使用与发展方面,却始终未深入挖掘博大精深的人文关怀的思想。脍炙人口的“城市,让生活更美好”并不只是一种愿景,它更是一种先进城市发展理念,是智慧城市应该致力于达到的目标。虽然智慧城市能够为人们的生活提供便利、提升生活品质,但倘若智慧技术无法结合更加接地气的城市发展理念,它便依然无法从根本上推动城市健康发展。因此,本文综合生态城市与智慧城市的特征及内涵,尝试讨论生态发展视角下的智慧城市。

2.1 生态发展型智慧城市的内涵

从生态发展的视角来看,智慧城市应该是在把城市信息化作为首要驱动力的基础上,加入各项生态技术因子的应用,从而帮助实现城市的生态转型以及高效运转。再借助开发建设模式的创新,全面引入系统工程、信息科技、生态经济学等知识来改善城市的管理与决策、生产和消费等方式,进一步挖掘城市生态资源方面的潜力,并最终将城市打造为生态化、信息化并重,且经济蓬勃发展的新型现代化城市。

生态发展视角下的智慧城市应当要致力于吸取生态城市与智慧城市的各自优势,将人与自然的和谐相处的生态化发展理念融入便捷高效的智慧城市发展中,使城市整体综合功能不断优化、资源与能源更加清洁高效、城市环境更加健康宜人、公共设施更加完善舒适。

2.2 生态发展型智慧城市的发展要素

对于生态发展型智慧城市来说,与一般的智慧城市一样,其发展需要依赖于一定的发展基础及自身优势。影响智慧城市生态化发展的相关要素可以主要总结为技术、资源、政策以及管理要素四点。

1)技术要素。智慧城市本身是城市信息化的高级形态,智慧城市建设有利于实现经济、社会、生态的可持续发展。不论是我们讨论的生态发展视角下的智慧城市或是其它任何形态的智慧城市,都是需要以信息技术为基础的。城市通过依托信息产业发展和技术创新应用来推动其经济社会发展模式的转型与城市生态化发展的现代化。因此,就要求城市发展要在技术上实现透彻感知、互联互通和深入智能。

2)资源要素。如果城市已经具备良好的生态环境及资源条件,那么城市在规划和基础建设中引进生态智慧的理念,采用先进的节能低碳、物联网、互联网、自动化等技术,全面规划建设交通、供水、供热、供气、排污等基础设施,系统设置警务治安、文化教育、医疗卫生、金融支付、应急救援等公共管理设施以及合理规划招商引资建设各种休闲旅游服务产业布局,那么对于城市未来的运转与管理必将取得事半功倍的效果。

3)政策要素。生态发展型智慧城市势必会面临城市建设方式的创新、管理机制与体制的创新、招商引资与项目建设的创新等方面的探索。因此生态发展型智慧城市的建设对城市的政策调整与制定提出了新的要求。

4)管理要素。生态发展型智慧城市是一种全新城市发展形态,配合全新的智慧技术,也需要有相应的管理体制、管理思路、规划理念、产业特点、经济体量等方面的考虑。只有能够敢于打破原本体制和模式桎梏,具有创新精神,才易于引进生态型智慧城市。

对于符合以上要求的城市,如果能在规划中引入绿色、生态、智能、人文理念来统筹处理好城市建设发展与整体规划布局、自然环境资源、农业人口转移、新农村建设、市政设施建设、周边区域错位竞争、市民素质形成、品牌文化特征、产业经济发展等关系,必能在与周边区域新城的竞争脱颖而出,成为集聚优势产业、具有国际影响力、承载区域创新发展的未来之城,节能环保低碳绿色的生态健康宜居之城,互联化、物联化、智能化和信息化的智慧之城。

3 生态发展型智慧城市的主要应用方向

最初的智慧城市理念的关注点主要为医疗、食品、交通、水、电力、应急系统等方面,以及如何应用智慧技术来完善各方面的运转。而融入了生态思想的智慧城市将从城市经营的可持续化、城市服务的智能化以及产业的生态化三方面来应用智慧思想,使得人们生活更加便利,城市环境更加友好。

3.1 城市经营的可持续化

相较于传统的智慧城市概念,本文所探讨的生态发展视角下的智慧城市与其最大差异在于——城市功能与服务水平的提升对于推动着高质量的城市化的产生的作用远大于城市人口数量与比例的与日俱增。因此,城市的可持续发展以及生态经营必将在城市的建设发展中受到越来越多的关注。而生态发展型智慧城市恰恰率先关注到了这些方面。

人们已经深刻意识到气候变化对于人类生活的影响。碳作为温室气体的主要成分被过量地排放,这也直接导致了全球气候变暖,由此产生的气候异常与自然灾害频发。因此,从碳的排放的角度来看,生态发展视角下的智慧城市势必要发展低碳经济,致力于从城市生活与生产经营两方面推进智慧城市的生态化,将低碳的理念落实于城市建设的方方面面。

3.2 城市服务智能化

先前的智慧城市理念中提出了推动医疗卫生、交通运输、社会安全监管等应用范围,而对于生态发展视角下的智慧城市,应当进一步考虑智慧城市对生态环境的促进作用,使得两者结合,使人们更好地分享信息化与生态化的成果,构建充满活力、安定有序的社会主义和谐社会。

医疗服务方面,较大范围的医疗资源的合理配置可以通过日渐成熟的医疗服务系统网络来实现,主要包括建立远程医疗数据库、专家信息库、电子病历系统等,以远程的方式通过对有关临床治疗方面信息的智能搜索来协助医师准确地诊断并治疗患者的病情,为人们提供更加便利、及时、完善的医疗服务,使市民更加健康地生活。

交通管理方面,实时交通状况可以通过利用监控摄像头、传感器、通信及导航系统等的传输与互联进行监控,同时科学地自动建模并进行预测分析,将分析结果反馈给各相关部门与系统,使其各司其职地对交通状况进行协调,进而有效缓解交通方面的压力或突发状况,进而实现城市交通的良性疏导,从而贯彻绿色交通的理念,降低交通方面所造成的环境污染。

安全监管方面,公安机关等部门在犯罪实时监控、预警和分析侦破系统所提供的智能分析等的协助下能够迅速获取最有价值的信息,从而发挥更大的作用,有效地提高打击及预防犯罪的效率,进而为人们创造安定而和谐的生活。

3.3 产业生态化

对于生态发展视角下的智慧城市来说,在信息化的基础上考虑更多的是城市生态环境方面的问题。产业生态化指的是优化城市环境,将与城市生活质量提高相关的产业的发展方向与资源的综合利用相结合进行调整,这一调整对于传统产业、新兴技术产业以及环保型产业都有全新的要求。

从传统产业的角度来说,这种生态化是指人们在日常生产和消费中融入环保的理念,注重资源的循环与综合利用,降低噪声、废物垃圾、污浊空气、工业废水等对城市环境的影响,主要通过使用生态化的设计材料,发展并壮大资源型产业和污染较大的产业的替代产业,加大废弃物的综合利用和回收再利用以及实行生态补偿制度等方式来实现。

从新兴技术产业角度来说,致力于发展环境无害化技术成为了关键。它一方面能够使得城市在发展经济的同时环境更加友好,另一方面还能够扩大相关技术型人员的就业市场。此外,通过智慧城市所建立的各类数据库及信息源,帮助城市实现资源整合与数据共享,从而使经济活动更为高效灵活,也使人们获取更加人性化的服务。

关于环保型产业的实体化,首先是发展废弃物再利用、资源化和无害化处理产业;其次是合理整合资源,利用闲置的土地和地表水或污水来发展城市农业,这种全新的农业发展模式由于能够将食品运输与保鲜等环节削减,因此能够降低食物生产的价格及成本,从而便利快捷地为市民提供物美价廉的食物。

另外,未来城市能源的重要部分便是太阳能这类无污染、可再生能源。在欧美等许多国家与地区利用太阳能代替化石能源以此来降低碳排放的尝试已卓有成效,我国也应重视新能源技术的发展。

4 生态发展型智慧城市的价值

与早前的生态城市或智慧城市的理念不同,生态发展视角下的智慧城市着眼于以人与自然和谐相处的理念代替了经济优先的传统,通过智慧技术的手段与环境友好的理念科学地规划城市的未来发展路径。因此,生态发展型智慧城市的理念吸取了生态城市与智慧城市之所长,以信息化的手段实现生态化,会对城市诸多方面的发展起到良好的促进作用。

4.1 树立公众生态价值观

生态发展视角下的智慧城市带来的最主要的理念就是关注城市发展与生态环境的相互关系及相互作用,致力于探讨一种人与自然、经济与生态和谐发展的科学发展模式。由于环境与人们的生活生产息息相关,因此生态发展视角下的智慧城市的建设能够帮助树立公众对于生态更深入的了解与感知,将自己的行为与城市的发展产生关联,例如,绿色消费、生态旅游,通过对智慧技术的应用与对相应制度的调整来进一步树立公众的生态价值观。

4.2 协调发展城市建设与生态环境

生态发展视角下的智慧城市的理念将城市的发展建设与生态环境的保护并重,并且通过利用各类城市智慧技术进行更好地落实。在城市规划方面,通过对城市建设更为科学合理的统筹安排,使城市建设与生态环境得到协调发展。在城市规划过程中,借助信息化的技术,将生态化的理念融入,科学而高效地估算城市的资源环境承载能力,适当调整产业结构、数量与布局,合理估算城市人口数量以及密度,同时运用其他相关知识与多样化的手段来最终实现生态发展视角下的智慧城市的建设,从而全方位地提升城市实力与影响力。

4.3 促进经济低碳化发展

传统城市发展采用先发展后治理的方式,不仅消耗了大量的资金、资源,还很难恢复到污染前的样貌。对于生态型的智慧城市来说,就要率先认识到这一问题,大力引导相关企业使用清洁能源、绿色生产技术以及开发生态产品,发展生态旅游、生态农业以及绿色食品等生态低碳的产业,从而抑制污染,提高资源的利用率,使得产业发展过程中减少环境危害,实现城市经济低碳化发展。

4.4 提升城市管理水平

过去由于城市往往追求经济优先发展,因此人们容易产生政府是城市管理的唯一主体的误解,相应地,个人、企业以及非政府组织参与城市管理的意识并不强。而在生态发展视角下的智慧城市更多地关注人本思想的体现,因此能够更有效更切实地引导个人、企业以及非政府组织参与到城市管理中来。同时通过鼓励人们更多地开发与使用可再生资源,使能源结构向更环境友好的方向转型,另外,通过智慧化的服务手段,推动信息共享,为市民提供更好的公共安全与应急管理。

5 结束语

今天,在世界各地面临着严重的生态问题,如不断增长的碳排放,废气的污染,生活垃圾的堆积等。在这样的环境之下,我们致力于构建一个全新的智慧城市,将生态发展的理念融入其中,通过智慧城市的解决方案来推动节能,通过安装高效设备,引进新能源和可再生能源来最大限度地提高能源效率,由此提高人们的生活质量,做到真正的“智慧”。

另外,对于生态发展型的智慧城市还有几点思考。首先是在智慧城市的建设中要注重对新兴产业的筛选,防止陷入区域间的恶性竞争和产能过剩。其次是在智慧城市的产业体系的建设上要惠及于民。为了防止由于在信息技能掌握程度等方面的差距而让社会鸿沟加大,可以通过各种方式普及信息技术应用基础知识,推进优质数字化教育资源共建共享,并且降低信息化应用门槛,并为老年人、低收入群体、外来务工人员等提供更多、更优的智慧化服务。

智慧城市是个抽象的概念,要将它落到实处,就要一点点做起。并且智慧城市必然是节能的城市、环保的城市、低耗能的城市,因此,智慧城市与生态发展的理念相结合便显得尤为重要。

参考文献

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