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智慧城市
移动技术大作业
学院(系):
软件学院
专业:
软件工程
班级:
学生姓名:
学号:
完成日期:
2015年4月
大连理工大学
DalianUniversityofTechnology
智慧城市
前言
智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新(创新2.0)的城市信息化高级形态。
智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、FabLab、LivingLab、综合集成法等工具和方法的应用,营造有利于创新涌现的生态,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。
一.智慧城市的概念
智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新(创新2.0)环境下的城市形态。
智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、FabLab、LivingLab、综合集成法等工具和方法的应用,营造有利于创新涌现的生态。
利用信息和通信技术(ICT)令城市生活更加智能,高效利用资源,导致成本和能源的节约,改进服务交付和生活质量,减少对环境的影响,支持创新和低碳经济。
实现智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民、以人为本持续创新,完成从数字城市向智慧城市的跃升。
1.1智慧城市的理论内容
智慧城市是智慧地球的体现形式,是Cyber-City、Digital-City、U-City的延续,是创新2.0时代的城市形态,也是城市信息化发展到更高阶段的必然产物。
但就更深层次而言,智慧地球和智慧城市的理念反应了当代世界体系的一个根本矛盾,就是一个新的、更小的、更平坦的世界与我们对于这个世界的落后管理之间的矛盾,这个矛盾有待于用新的科学理念和高新技术去解决。
此外,智慧城市建设将改变我们的生存环境,改变物与物之间、人与物之间的联系方式,也必将深刻地影响和改变人们的工作、生活、娱乐、社交等一切行为方式和运行模式。
因此,本质上,智慧城市是一种发展城市的新思维,也是城市治理和社会发展的新模式、新形态。
智慧化技术的应用必须与人的行为方式、经济增长方式、社会管理模式和运行机制乃至制度法律的变革和创新相结合。
在IBM的《智慧的城市在中国》白皮书中,基于新一代信息技术的应用,对智慧城市基本特征的界定是:
全面物联、充分整合、激励创新、协同运作等四方面。
即智能传感设备将城市公共设施物联成网,物联网与互联网系统完全对接融合,政府、企业在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用,城市的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作。
《创新2.0视野下的智慧城市》强调智慧城市不仅强调物联网、云计算等新一代信息技术应用,更强调以人为本、协同、开放、用户参与的创新2.0,将智慧城市定义为新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新(创新2.0)环境下的城市形态。
智慧城市基于全面透彻的感知、宽带泛在的互联以及智能融合的应用,构建有利于创新涌现的制度环境与生态,实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的以人为本可持续创新,塑造城市公共价值并为生活其间的每一位市民创造独特价值,实现城市与区域可持续发展。
因此,智慧城市的四大特征被总结为:
全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。
亦有学者认为智慧城市应该体现在维也纳大学评价欧洲大中城市的六个指标,即智慧的经济、智慧的运输业、智慧的环境、智慧的居民、智慧的生活和智慧的管理等六个方面。
智慧城市包含着智慧技术、智慧产业、智慧(应用)项目、智慧服务、智慧治理、智慧人文、智慧生活等内容。
对智慧城市建设而言,智慧技术的创新和应用是手段和驱动力,智慧产业和智慧(应用)项目是载体,智慧服务、智慧治理、智慧人文和智慧生活是目标。
具体说来,智慧(应用)项目体现在:
智慧交通、智能电网、智慧物流、智慧医疗、智慧食品系统、智慧药品系统、智慧环保、智慧水资源管理、智慧气象、智慧企业、智慧银行、智慧政府、智慧家庭、智慧社区、智慧学校、智慧建筑、智能楼宇、智慧油田、智慧农业等诸多方面。
1.2产生背景
智慧城市经常与数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉,甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂。
对智慧城市概念的解读也经常各有侧重,有的观点认为关键在于技术应用,有的观点认为关键在于网络建设,有的观点认为关键在人的参与,有的观点认为关键在于智慧效果,一些城市信息化建设的先行城市则强调以人为本和可持续创新。
总之,智慧不仅仅是智能。
智慧城市绝不仅仅是智能城市的另外一个说法,或者说是信息技术的智能化应用,还包括人的智慧参与、以人为本、可持续发展等内涵。
综合这一理念的发展源流以及对世界范围内区域信息化实践的总结,《创新2.0视野下的智慧城市》一文从技术发展和经济社会发展两个层面的创新对智慧城市进行了解析,强调智慧城市不仅仅是物联网、云计算等新一代信息技术的应用,更重要的是通过面向知识社会的创新2.0的方法论应用。
智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、FabLab、LivingLab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。
伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。
从技术发展的视角,智慧城市建设要求通过以移动技术为代表的物联网、云计算等新一代信息技术应用实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。
从社会发展的视角,智慧城市还要求通过维基、社交网络、FabLab、LivingLab、综合集成法等工具和方法的应用,实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的知识社会环境下的可持续创新,强调通过价值创造,以人为本实现经济、社会、环境的全面可持续发展。
2010年,IBM正式提出了“智慧的城市”愿景,希望为世界和中国的城市发展贡献自己的力量。
IBM经过研究认为,城市由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设施和环境六个核心系统组成:
组织(人)、业务/政务、交通、通讯、水和能源。
这些系统不是零散的,而是以一种协作的方式相互衔接。
而城市本身,则是由这些系统所组成的宏观系统。
与此同时,国内不少快公司也在“智慧地球”启示下提出架构体系,如“智慧城市4+1体系”,已在城市综合体智能化天津智慧和平区等智能化项目中得到应用。
21世纪的“智慧城市”,能够充分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,从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应,为人类创造更美好的城市生活。
1.3关键因素
有两种驱动力推动智慧城市的逐步形成,一是以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术,二是知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态。
前者是技术创新层面的技术因素,后者是社会创新层面的社会经济因素。
由此可以看出创新在智慧城市发展中的驱动作用。
清华大学公共管理学院书记、副院长孟庆国教授提出,新一代信息技术与创新2.0是智慧城市的两大基因,缺一不可。
智慧城市不仅需要物联网、云计算等新一代信息技术的支撑,更要培育面向知识社会的下一代创新(创新2.0)。
信息通讯技术的融合和发展消融了信息和知识分享的壁垒,消融了创新的边界,推动了创新2.0形态的形成,并进一步推动各类社会组织及活动边界的“消融”。
创新形态由生产范式向服务范式转变,也带动了产业形态、政府管理形态、城市形态由生产范式向服务范式的转变。
如果说创新1.0是工业时代沿袭的面向生产、以生产者为中心、以技术为出发点的相对封闭的创新形态,创新2.0则是与信息时代、知识社会相适应的面向服务、以用户为中心、以人为本的开放的创新形态。
北京市城管执法局信息装备中心主任宋刚博士在“创新2.0视野下的智慧城市与管理创新”的主题演讲中,从三代信息通信技术发展的社会脉络出发,对创新形态转变带来的产业形态、政府形态、城市形态、社会管理模式创新进行了精彩的演讲。
他指出智慧城市的建设不仅需要物联网、云计算等技术工具的应用,也需要微博、维基等社会工具的应用,更需要LivingLab等用户参与的方法论及实践来推动以人为本的可持续创新,同时他结合北京基于物联网平台的智慧城管建设对创新2.0时代的社会管理创新进行了生动的诠释。
二.智慧城市的国际实践
2008年11月,在纽约召开的外国关系理事会上,IBM提出了“智慧的地球”这一理念,进而引发了智慧城市建设的热潮。
2009年,迪比克市与IBM合作,建立美国第一个智慧城市。
利用物联网技术,在一个有六万居民的社区里将各种城市公用资源(水、电、油、气、交通、公共服务等等)连接起来,监测、分析和整合各种数据以做出智能化的响应,更好的服务市民。
韩国以网络为基础,打造绿色、数字化、无缝移动连接的生态、智慧型城市。
通过整合公共通讯平台,以及无处不在的网络接入,消费者可以方便的开展远程教育、医疗、办理税务,还能实现家庭建筑能耗的智能化监控等。
新加坡2006年启动“智慧国2015”计划,通过物联网等新一代信息技术的积极应用,将新加坡建设成为经济、社会发展一流的国际化城市。
在电子政务、服务民生及泛在互联方面,新加坡成绩引人注目。
其中智能交通系统通过各种传感数据、运营信息及丰富的用户交互体验,为市民出行提供实时、适当的交通信息。
丹麦建造智慧城市哥本哈根(Copenhagen)有志在2025年前成为第一个实现碳中和的城市。
要实现该目标,主要依靠市政的气候行动计划——启动50项举措,以实现其2015年减碳20%的中期目标。
在力争取得城市的可持续性发展时,许多城市的挑战在于维持环保与经济之间的平衡。
采用可持续发展城市解决方案,哥本哈根正逐渐接近目标。
哥本哈根的研究显示,其首都地区绿色产业5年内的营收增长了55%。
瑞典首都斯德哥尔摩,2010年被欧盟委员会评定为“欧洲绿色首都”;在普华永道2012年智慧城市报告中,斯德哥尔摩名列第五,分项排名中智能资本与创新、安全健康与安保均为第一,人口宜居程度、可持续能力也是名列前茅。
三.我国智慧城市的发展
3.1我国城市发展遇到的问题
城市资源环境难以承受快速聚集的人口压力。
城镇作为人口的集聚地,其发展规模应该与资源环境承载能力相适应。
当前,全国183个地级市正在规划建设“国际大都市”,其中很大一批城市都将面临人口极大扩容和过度集中的问题,将给城市交通、土地、空间资源、水资源和环境资源等方面的管理造成很大困难。
与此同时,流动人口管理、户籍制度管理、人口老龄化等也正在成为城市管理和发展的新难题。
城市基础设施管理难以适应城市运行的需要。
由于人口过快集聚、资金需求大、建设周期长、运行效率低、技术落后等原因,城镇地上、地下基础设施的建设远远落后于城镇发展的步伐。
突出表现在交通设施软硬件严重不足,交通拥堵状况严重。
城镇资源环境约束日益趋紧。
由于城镇人口极度膨胀,造成土地资源消耗过快,水资源供需矛盾突出,城市能源消耗急剧上升,城市发展日益受到土地、空间、清洁水和能源等资源短缺的约束。
据统计,2012年全国有420多座城市供水不足,其中110座严重缺水,缺水总量达105亿立方米。
社会管理服务水平亟待提高。
在快速城镇化进程中,城市的管理效率和服务水平低下的问题日益凸显,住房、医疗、教育、社会保障等城市基本服务与城市居民的需求和期待存在较大差距,社会管理服务水平亟待提高。
同时,随着社会管理要素日趋增多,管理难度不断增大,传统的社会管理体制、管理手段和宣传理念显得明显滞后,单靠传统手段已经难以实现科学有效的社会管理。
3.2我国智慧城市建设的主要内容
为规范和推动智慧城市的健康发展,住房城乡建设部启动了国家智慧城市试点工作。
发展智慧城市,是我国促进城市高度信息化、网络化的重大举措和综合性措施。
智慧城市的重点内容包括:
夯实智慧基础设施、实施智慧运行、开展智慧服务、发展智慧产业。
要实现智慧城市就必须构建新一代信息基础设施,加快城市基础设施智能化转型,并对城市中目前所有的信息系统进行综合集成与整合应用,综合利用信息、知识、经验等资源和智能技术,使城市管理精确高效、城市服务及时便捷、城市运行安全可靠、城市经济智能绿色、城市生活安全舒适。
3.2.1夯实智慧基础设施
通过建设高速宽带泛在的新一代信息基础设施,同时推进智能交通、智能管网等城市基础设施建设,形成高度一体化、智能化的新型城市基础设施。
积极推进“三网融合”,鼓励各方加强合作,共同发展。
积极与市政管理等部门沟通,利用物联网等信息技术,实现对城市井盖路灯、地下管线、景点景观、建筑设施等城市部件的信息采集和运行监测。
3.2.2实施智慧运行
通过加强物联网、云计算、视频监控等技术手段在城市运行中的应用,实现智慧城市运行监测和智能安保应急,提高政府精准管理能力,使城市运行更加安全高效。
建立智能信号控制系统,在街道路口安装传感网络,自动监测车流量和车速,实现交通信号灯根据车流状况自动优化调整,提高道路交通的自适应能力。
利用物联网、新一代移动通信等信息技术,加强对食品药品、重大危险源、危险化学品的全过程动态监控。
3.2.3开展智慧服务
通过实施智慧医疗、智慧教育、智能金融、智能社区、智能家庭等一系列智慧应用,使城市服务更加及时便捷,有效提高市民的满意度,真正将城市发展的成果惠及大众。
智慧服务是智慧城市的普惠基石。
一要整合政务资源,促进业务协同,提供优质的智慧政务服务;二要超前部署教育信息网络,促进优质教育资源的普及共享;三要打通分散独立的各类社保系统,提高为民服务效率;四要以新一代信息技术为驱动,实现医疗管理与服务的全程智能;五要智慧化管理社区多种元素,为社区居民提供全方位的服务。
3.2.4发展智慧产业
基于重点领域的智慧应用体系,全面推进物联网、云计算等信息技术在自主创新、产业发展、公共服务、社会管理、资源配置等方面的广泛应用是国内主要城市建设“智慧城市”的长期目标。
具体包括建设数据完备、高度共享的公共基础数据共享服务体系,对城市进行全面的自动化、智能化管理的城市运行体系,具有智能分析识别功能的公共安全体系,全流程全覆盖的社会管理体系,教育、卫生等公共服务均衡化发展的社会公共服务体系,以电子商务、数字内容等为重点的战略性新兴产业体系,信息资源、业务流程、服务及人员高度协同的电子政务体系等。
智慧城市建设是一项系统性和长期性工程,重点工作还有:
消除部门间、行业间、地区间的数字鸿沟,制定长期发展战略,建立强有力的领导机制,正确评估安全风险等,通过基础设施智能化、城市运行感知化、城市管理网格化、社会服务精细化和高端产业融合化等路径逐步全面推进智慧城市的建设。
3.3我国智慧城市的发展
2010年9月,宁波市出台了《中共宁波市委宁波市人民政府关于建设智慧城市的决定》。
由此,宁波作为第一个在政府层面全面推动下实施智慧城市建设的城市,对中国智慧城市建设启到了引领及示范带动作用。
在宁波的带动下,不少城市提出了具体的智慧城市建设目标和行动方案,甚至有些地区把智慧城市建设列入了“十二五”规划,如北京、上海、广州、天津、深圳、武汉、株洲、佛山等。
2012年12月5日,住建部发布关于开展国家智慧城市试点工作的通知,并印发了《国家智慧城市试点暂行管理办法》和《国家智慧城市(区、镇)试点指标体系(试行)》两个文件。
通知指出,智慧城市是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统,加强城市规划、建设和管理的新模式。
建设智慧城市是贯彻党中央、国务院关于创新驱动发展、推动新型城镇化、全面建成小康社会的重要举措。
2013年1月29日,住房和城乡建设部公布首批国家智慧城市试点共90个,其中地级市37个,区(县)50个,镇3个;2013年8月5日,住建部再度对外公布了2013年度国家智慧城市试点名单,又确定103个城市(区、县、镇)为国家智慧城市试点,共包括83个市、区;20个县、镇。
截止2014年,我国已有四百余个城市宣布建设智慧城市,覆盖了东中西部地区。
除北京、上海、广州、深圳等超级大城市外,杭州、厦门、珠海等一些东部沿海地区经济发达城市也开始智慧城市建设。
湖北、湖南、山东、辽宁、四川、河南、安徽等省则提出建设“智慧城市群”。
其中,湖北省和广东省的“智慧城市群”分别涉及17个和21个省内城市。
当前,中国正在通过“两化融合”、“五化并举”、“三网融合”等战略部署,积极利用物联网、云计算等最新技术,推进智慧城市建设。
国内在建设智慧城市过程中,有些城市围绕创新推进智慧城市建设,提出了“智慧深圳”、“智慧南京”、“智慧佛山”等;而更多的城市则是围绕各自城市发展的战略需要,选择相应的突破重点,提出了“数字南昌”、“健康重庆”、“生态沈阳”等,从而实现智慧城市建设。
《中国智慧城市发展水平评估报告》显示以下主要城市智慧城市发展水平处于全国领先水平:
领跑者:
北京、上海、广州、深圳、天津、武汉、宁波、南京、佛山、扬州、浦东新区、宁波杭州湾新区
追赶者:
重庆、无锡、大连、福州、杭州、青岛、昆明、成都、嘉定、莆田、江门、东莞、东营
准备者:
沈阳、株洲、伊犁、江阳
目前我国智慧城市的发展现状可以终结为如下三点:
1.政策利好十分明显:
目前国家政策红利现在正逐步释放,众所周知,2014年国务院发布了文件,一个是中共中央主持城镇工作会议,其后也正式批复国家信息城镇化规定,里面有三个文件专门讲述了智慧城市和低碳城市并列,走新型城镇化方向。
第二个是8月份经国务院批准,发改委、工信部、住建部、公安部等联合发布的关于《促进智慧城市健康发展的指导意见》,既有规划,也有意见。
2.国家智慧城市建设试点成为大态势。
据国家信息中心收集的数据显示,现在全国不同的试点城市加起来共有409个。
其中住建部系统202个,科技系统20个,工信部68个,工信部和发改委联合的宽带中国示范城市39个。
3.中国智慧城市建设独具中国式特色。
区别于国外已经在搞理念化的智慧城市,中国式的智慧城市建设是偏重建设为主的。
比如像智能化的设备、智能化的各种应用软件、整体解决方案、开放性的平台、集成服务等等。
在高交会现场可以看到,参展的企业从各个角度呈现出智慧城市的建设就在我们眼前。
中国有一定的实力,有一定的基础,有一定的人才,有一定的商业模式能够支撑它健康发展。
四.我国智慧城市发展的问题及方向
我国在智慧城市快速发展的同时,也涌现了很多的问题:
1.一些城市没有进行科学的统筹规划,缺乏长远的制度保障和可持续性。
目前,我国关于智慧城市建设的专门性规划尚未出台,现有规划主要对物联网、云计算等相关智慧技术的发展和应用方向作出了原则性和纲领性指导。
2.信息孤岛”现象存在,信息开放程度亟待提高。
城市各部门在长期的信息化应用中虽积累了海量的数据和信息,但因为各系统独立建设、条块分割,缺乏开放和共享机制,导致“信息孤岛”现象普遍存在,信息难以产生价值。
3.我国信息安全的规范和标准明显滞后。
推进智慧城市建设既需要顶层设计,提前规划布局,制定标准,也需要从各城市的探索中总结经验,根据城市发展的战略需求,在一些领域实现重点突破,提升城市功能品质。
4.核心技术不够成熟。
云计算、物联网、大数据,移动互联网等新一代信息技术仍在高速发展中。
为了是我国智慧城市产业健康持续的发展,我们需要做到以下几点:
1.进行科学的统筹规划。
智慧城市建设应科学规划、稳步推进、注重绩效。
要进一步明确智慧城市建设的方向和若干具体领域,引导共性技术研发,支持产业结构优化升级和新兴智慧产业的发展。
同时,要完善智慧城市建设的相关标准。
2.在强化信息安全措施的基础上加强信息资源的整合与共享。
在智慧城市应用过程中,应明确信息开放和共享的边界,构建智慧城市的信息安全保障体系,对于有可能危害国家安全和公共利益的信息,要制定严格的保密标准,严防泄露。
应加强相关的法律法规建设,规范信息利用行为。
3.发展以人为本的“智慧民生服务”。
“以人为本”是智慧城市建设的核心理念,其内涵是以城市生态系统中的“人”为焦点,最大限度地为城市中的“人”提供医、食、住、行、游、教等方面全面细致的“智慧民生服务”,使城市居民享受到安全、高效、便捷、绿色的城市生活。
4.以智慧城市建设带动经济增长和产业升级。
智慧城市建设将促进新一代信息技术产业、先进制造业、智慧农业、生产性服务业的发展,是促进城市产业转型升级的重要契机。
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