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感知智慧城市概论_智慧城市学习体会


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Sink Node
Sink Node 接入网
移动 RFID

RFID 阅读器


USN-Bridge Sink Node
传感网
图 2 物联网典型架构
30 智能建筑与城市信息 2012年 第6期 总第187期
建模仿真技术对智慧城市各功能领域和 运营活动进行建模仿真分析,支持智慧城市 论证、设计、分析、试验、运行和评估等全 生命周期活动 ;建模仿真系统可以成为智慧 城市智能处理系统的组成部分,参与城市实 时运行中的各类处理分析与决策等。
建模仿真技术由仿真建模技术、仿真系 统与支撑技术以及仿真应用工程技术等三类 技术构成。
应用方案


绿色农业 工业监控 公共安全 城市管理 远程医疗 智能家居 智能交通 环境检测
层 管理服务
中间件
(编码、认证、
目录服务 鉴权、计费等)Web 服务 语境模型 内容管理 空间信息管理
通信网
网 络
Gateway
安全技术为智慧城市的构建、运行和领 域应用提供处理安全问题的解决方案。
(8)应用技术 在支撑平台基础上,集成感知与识别技
术、智能信息处理与决策技术以及标准和安 全共性技术,围绕“智慧平安城市”、“智慧 电力”、 “智慧医疗”、 “智慧水源”、 “智慧交通”、 “智慧政务”等领域,针对专业领域的特殊需 求,提出应用领域的解决方案或技术,并在 智慧城市的管理模式、组织机构、协调机制、 服务保障等方面开展研究。
Our Eyes 本期关注
感知智慧城市概论
——智慧城市学习体会
文| 南京工业大学 陆伟良 江苏省建筑设计研究院 周海新 无锡广播电视集团 陆 侃
【摘 要】本文是一篇智慧城市学习体会,分析了智慧城市的发展历程,阐述了智慧城市的概念,提出 了智慧城市的整体架构,研究了智慧城市的建设内容及关键技术,探讨了智慧城市建设未来展望。
智慧城市应用及服务平台 智慧城市服务数据中心










FTTx、WCDMA /LTE/Wi-Fi

1In0t0eMrne到t 桌8 ~面 1 ~ 10G 接入通道
高效管理 服务提供 数据处理 应用开发
Intranet
图 3 智慧城市的概念架构
作为城市智慧化服务的核心,数据是最 重要的基础。如图 4 所示,智慧城市的重点 在于建设城市级数据系统(CDS)。具体的城 市级数据系统包括基础设施数据子系统、城 市人数据子系统以及行业数据子系统。其中, 基 础 设 施 数 据 子 系 统 主 要 用 于 收 集、 存 储、 处理支撑智慧城市的基础设施,如网络、传
(3)新兴产业培育 :支持现代化服务业 发展(如物流、外包、银行核心业务、旅游 等新型产业)。
2 智慧城市概念
智慧城市是指在城市发展过程中,在城 市基础设施、资源环境、社会民生、经济产业、 市政管理领域中,充分利用物联网、互联网、 云计算、高性能计算、智能科学等新兴信息
28 智能建筑进行智慧城市 的试点,中国已有近 50 个城市或地区提出了 建设智慧城市的目标,智慧城市相关的市场
规模超过 1500 亿元人民币。大量新城区的 建设以及城市企业信息化发展的各类新趋势 驱动了智慧城市市场。一般来说,老城市改 建成智慧城市要比新建城市困难得多。也有 人提出建设城区设想,如智慧南京鼓楼区也 不失为一个切合实际的设想。
从技术手段上而言,智慧城市主要借助 物联网、互联网以及无线通信网以及 IT 支撑 等基础设施,充分发挥信息通信技术(ICT) 的 集 成 能 力, 构 建 产 业 的 智 慧 化 发 展 环 境, 形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生 活、产业发展、社会管理等模式,构建全新 的智慧化应用环境,实现协同、高效、安全 以及低成本的城市环境。
互 联 网 数 据 中 心(IDC) 预 测 :到 2020 年,全球的数据规模将会达到 35.2ZB (ZB=1000EB=106PB), 未 来 将 面 临 大 数 据 量的挑战,具体的如存储能力如何提供?计 算能力如何提供?支撑面向大数据的服务的 体系如何构建等问题,均需要好的技术架构 来支撑。
计算新模式。它融合与发展了虚拟化、网络、 面向服务、高效计算和智能科学等新兴信息 技术,将各类计算资源虚拟化、服务化,构 成虚拟化计算资源的服务云池,并进行统一 的、集中的高效管理和经营,使用户通过云 端就能随时按需获取计算资源服务,完成高 效、低耗、低成本的计算活动。
云计算技术包含:资源的虚拟化 / 服务化、 资源感知、云服务环境的管理 / 构建 / 运行 / 评估、云服务安全、人机交互、云计算应用
的存储。 ②实现海量数据并行计算与分布式处理。 ③构建基于人工智能的数据分析和知识
管理的智能应用。 (3)智能信息化管理 形成支撑智慧城市的行业智能应用。建
立面向服务的智慧城市综合应用的统一公共 管理平台。通过网络提供普适、智能的应用 与服务。
3 智慧城市的八大关键支撑技术
城市的发展经过了数字化、无线化、移 动化的发展过程 ( 如图 1 所示 ),目前随着物 联网技术及模式的不断发展和成熟,城市的 发展以及经营正在向物联网方向迈进。
智能科学为智慧城市提供智慧的技术基 础,支持对智慧城市中海量信息的智能识别、 融合、运算、监控和处理等功能。
(6)系统工程技术 系统工程是组织管理系统的规划、研究、
设计、制造、试验和使用的科学方法,是一 种对所有系统都具有普遍意义的方法。
系统工程的共性基础技术科学有运筹学、 控制论、信息论、计算科学和计算技术。
系统工程技术解决智慧城市(复杂系统) 的体系结构,支撑平台,系统集成和实施方 法等,支持智慧城市的构建、集成和运营。
(7)标准与安全共性技术 标 准 为 在 一 定 的 范 围 内 获 得 最 佳 秩 序,
经协商一致制定并由公认机构批准,共同使 用和重复使用的一种规范性文件。
智慧城市的标准体系可分为共性技术基 础标准和应用子集标准两个层次。贯穿于智 慧城市架构的各个层次,并覆盖应用的各个 领域。
我们认为智慧城市发展具有以下三个 特点 :
(1)信息全面感知 通 过 网 络 把 各 种 终 端、 传 感 器 和 网 络,
在 运 行、 服 务 中 捕 获 到 的 多 种 信 息 元 数 据, 包括行业运行数据、上下文感知数据、服务 过程数据和用户特征数据。
(2)海量数据处理 ①具备 P 级的多部门、多行业异构数据
物联网的核心技术包括传感与 RFID 融合 技术、识别与环境感知技术、物联网节点及 网关技术、物联网通信与频管技术、物联网 接入与组网技术、物联网软件与算法、物联 网交互与控制和物联网计算与服务。
物联网的典型架构如图 2 所示,主要分 为感知层,网络层以及应用层三层结构。
(2)云计算技术 云计算是一种基于网络的、面向服务的
我们认为,推动智慧城市发展的原因主 要有以下三个方面 :
(1)调整经济结构,转变增长方式 :实 现企业转型,创建智慧的业务机制,降低成本, 规避风险,实现整合,提升领导力建设。
(2)传统产业升级 :助力传统企业升级 转型并走向世界,石油、天然气、钢铁、化 工 及 其 他 制 造 业( 如 智 能 电 网、 智 能 交 通、 新能源服务等)。
技术及商业模式等技术。 (3)高性能计算技术 高性能计算技术是指一类具有超高计算
能力、存储能力、交互能力的计算技术(目前, 计算能力已达千万亿次 / 秒,正研制万万亿 次 / 秒)。
高性能计算技术研究内容 :高性能处理 器 ;并行高效计算机系统 ;开发相关系统软 件及研究并行算法 ;开发相关领域大型并行 应用软件。
归纳起来,智慧城市具有以下八大关键 技术 :
(1)物联网技术 物联网是通过识别、感知的技术与设备
获取物体 / 环境的静 / 动态属性信息,再由网
Intelligent Building & City Information 2012 6 No.187 29
Our Eyes 本期关注
络传输通信技术与设备进行信息 / 知识交换 和通信,并最终经智能信息 / 知识处理技术 与设备实现人—机—物世界的智能化管理与 控制的一种“人物互联、物物互联、人人互联” 的高效能、智能化网络。
【关键词】智慧城市 物联网 智能建筑 数字
1 引言
城市是社会生产力发展和科技进步的结 果,是承载了多项功能的一个综合体,随着 社 会 的 发 展, 城 市 的 内 涵 在 不 断 发 生 变 化, 影 响 城 市 发 展 的 因 素 也 在 不 断 增 多。 所 以, 城 市 化 的 过 程 就 是 一 个 人 类 生 产 生 活 方 式、 社会结构不断发展完善的动态过程。
技术手段,对城市居民生活工作、企业经营 发展和政府行使职能过程中的相关活动与需 求,进行智慧感知、互联、处理和协调,使 城市构建成为一个由新技术支持的涵盖市民、 企业和政府的新城市生态系统,为市民提供 一个美好的生活和工作环境,为企业创造一 个可持续发展的商业环境,为政府构建一个 高效的城市运营管理环境。
智慧城市是城市化的高级阶段,以物联 网技术为基础,通过更深入的智慧化、更全 面的互联互通、更有效的交换共享、更协作 的关联应用,最终成为一个高效安全、学习 创新、和谐友好、智慧开放的类生命体。因此, 发展成熟的智慧城市具有像生命体一样的特 征,如具有较为完善的行为意识和调控能力、 智能感知、情境感知与认知能力、成熟的信 息知识智能转换机制及决策能力、一定的自 我 学 习、 自 我 成 长 和 自 我 创 新 能 力。 显 然, 智慧城市的成长将经历一个长期的建设发展、 学习创新、自我完善的过程,也将遵循城市 化发展的基本规律,经历起步、发展、成熟 三个不同阶段。
高性能计算技术为智慧城市中求解复杂 问题和开展海量信息处理提供了高计算能力 使能技术。
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