智慧城市課件

智慧城市智慧城市一、背景與挑戰(zhàn)二、內(nèi)涵與理念三、目標(biāo)與愿景四、技術(shù)與方案一、背景與挑戰(zhàn)城市化“城市病”城市管理城市信息化數(shù)字地球數(shù)字城市智慧地球1.城市化城市化，亦稱之為城鎮(zhèn)化、都市化，是指人口和產(chǎn)業(yè)活動(dòng)在空間上集聚、鄉(xiāng)村地區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械貐^(qū)的過(guò)程。城市化是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段，農(nóng)村人口轉(zhuǎn)化為非農(nóng)村人口，人口向城鎮(zhèn)集聚，農(nóng)村地區(qū)轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)地區(qū)，城鎮(zhèn)數(shù)量增加的過(guò)程。城市化是由農(nóng)業(yè)為主的傳統(tǒng)鄉(xiāng)村社會(huì)向工業(yè)、服務(wù)業(yè)為主的現(xiàn)代城市社會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變的歷史過(guò)程，具體包括人口職業(yè)的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，土地及地域空間的變化。城市化200年前，世界上只有不到3%的人口住在城市里，世界上只有1個(gè)百萬(wàn)人口的大城市，是北京。20世紀(jì)初，世界上居住在城市的人口增加10%，百萬(wàn)人口的城市不超過(guò)10個(gè)。21世紀(jì)初，城市人口比例超過(guò)50%，世界特大城市已達(dá)到366個(gè)（所謂特大城市，即人口超過(guò)100萬(wàn)）2050年世界人口在城市居住的預(yù)期比例將達(dá)到70%。中國(guó)城市人口目前已接近7億，預(yù)計(jì)到2030年大約10億，其中：100萬(wàn)以上人口的城市221個(gè)，500萬(wàn)以上人口的城市23個(gè)，1000萬(wàn)以上人口的城市8個(gè)。2.“城市病”“城市病”是指城市快速發(fā)展過(guò)程中所出現(xiàn)的各種不良癥狀，如人口擁擠、交通堵塞、就業(yè)困難、住房緊張、貧富兩極分化、公共衛(wèi)生惡化、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等。3.城市管理交通擁擠能源短缺氣候變化自然災(zāi)害城市災(zāi)害城市管理人口越來(lái)越多空間相對(duì)有限可持續(xù)發(fā)展要求公共服務(wù)需求提高基礎(chǔ)設(shè)施滯后政府服務(wù)效能要求各種矛盾加大管理復(fù)雜度提高服務(wù)質(zhì)量要求提高造成城市管理：樹(shù)立福利理念創(chuàng)新管理體制提高管理素質(zhì)變革管理手段要求政府要提升公共服務(wù)質(zhì)量，提高行政效能城市居民社保、教育、、文化和衛(wèi)生等基礎(chǔ)日益重要城市污染、氣候變暖、資源可持續(xù)性可持續(xù)發(fā)展Text產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)有待發(fā)展Text市政治理效能有待提升城市基礎(chǔ)設(shè)施有待完善資源環(huán)境有待改善Text市民生活質(zhì)量有待提高要完善城市交通、信息化基礎(chǔ)設(shè)施等尚不需要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)、改進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)4.城市信息化電子社區(qū)系統(tǒng)智能交通系統(tǒng)數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)電子校園系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電子海關(guān)系統(tǒng)電子公共服務(wù)系統(tǒng)…………5.數(shù)字地球“我相信我們需要一個(gè)‘?dāng)?shù)字地球’，一種關(guān)于地球的可以嵌入海量地理數(shù)據(jù)的、多分辨率和三維的表示?！薄绹?guó)副總統(tǒng)戈?duì)?Al.Gore)1998年1月31日，加里福尼亞。6.數(shù)字城市數(shù)字城市是城市地理信息和其他城市信息相結(jié)合，并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的，能供用戶訪問(wèn)的一個(gè)將各個(gè)城市和城市外的空間連在一起的虛擬空間，是數(shù)字地球的重要組成部分，是網(wǎng)絡(luò)空間的一個(gè)子集。7.智慧地球(SmartPlanet)2008年IBM首次提出“智慧地球”概念。IBM建設(shè)智慧地球的三個(gè)步驟：第一，各種創(chuàng)新的感應(yīng)科技開(kāi)始被嵌入各種物體和設(shè)施中，從而令物質(zhì)世界被極大程度的數(shù)據(jù)化。第二，隨著網(wǎng)絡(luò)的高度發(fā)達(dá)，人、數(shù)據(jù)和各種事物都將以不同方式聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)。第三，先進(jìn)的技術(shù)和超級(jí)計(jì)算機(jī)則可以對(duì)這些堆積如山的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、加工和分析，將生硬的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成可以幫助人們做出正確的行動(dòng)決策。IBM將在六大領(lǐng)域建立智慧行動(dòng)方案，分別是：智慧電力、智慧醫(yī)療、智慧城市、智慧交通、智慧供應(yīng)鏈、智慧銀行。二、.內(nèi)涵與理念內(nèi)涵特征理念1.內(nèi)涵智慧：對(duì)事物認(rèn)知、應(yīng)對(duì)和創(chuàng)新的聰明才智和應(yīng)用能力。對(duì)“智慧城市”而言：“智”：智能化、自動(dòng)化，是城市的智商；“慧”：靈性、人文化、創(chuàng)造力，是城市的情商?！爸腔鄢鞘小苯ㄔO(shè)要“智”和“慧”協(xié)同發(fā)展，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)提高城市產(chǎn)品服務(wù)的“智”，以創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)生態(tài)、人文和科技環(huán)境來(lái)增進(jìn)城市人的“慧”?！爸腔鄢鞘小本褪亲尦鞘懈斆鳎举|(zhì)上是讓作為城市主體的人更聰明。是什么狹義上：是城市全面數(shù)字化基礎(chǔ)之上建立的可視化和可量測(cè)的智能化城市管理和運(yùn)營(yíng)，即數(shù)字城市+物聯(lián)網(wǎng)=智慧城市，包括城市的信息、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，以及在此基礎(chǔ)上建立網(wǎng)絡(luò)化的城市信息管理平臺(tái)與綜合決策支撐平臺(tái)。（兩院院士李德仁）廣義上：指城市信息化，即通過(guò)建設(shè)寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，整合城市信息資源、建立電子政務(wù)、電子商務(wù)、勞動(dòng)社會(huì)保險(xiǎn)等信息化社區(qū)，逐步實(shí)現(xiàn)城市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的信息化。（華為公司）理解智慧城市=數(shù)字城市+物聯(lián)網(wǎng)（兩院院士李德仁）智慧城市=數(shù)字城市+物聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算智慧城市=通信網(wǎng)絡(luò)+互聯(lián)網(wǎng)+有線電視網(wǎng)（三網(wǎng)融合）智慧城市=新一代信息技術(shù)+以人為本的智慧化城市管理（吳余龍、艾浩軍）區(qū)分智慧城市和數(shù)字城市區(qū)別：數(shù)字城市是現(xiàn)實(shí)物理城市的虛擬對(duì)照體，兩者是分離的；智慧城市是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)把數(shù)字城市與物理城市連接起來(lái)，本質(zhì)上是物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字城市的融合。聯(lián)系：智慧城市是數(shù)字城市的進(jìn)一步發(fā)展和深化，是數(shù)字城市的延伸、拓展和升華。2.特征智慧城市的重要特征主要體現(xiàn)在智慧城市具有更強(qiáng)的集中智慧發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。具體來(lái)說(shuō)有如下幾個(gè)特征：更深入的智慧化更全面的互聯(lián)互通更有效的交換共享更協(xié)作的關(guān)聯(lián)應(yīng)用從應(yīng)用功能角度：感知、整合、共享、智能、協(xié)同靈魂：綠色精髓：惠民3.理念核心性理念：智慧、互聯(lián)、協(xié)同指導(dǎo)性理念：綠色外在表現(xiàn)：可持續(xù)性、低碳性、環(huán)境友好性三、目標(biāo)與愿景目標(biāo)愿景1.目標(biāo)智慧城市是以“發(fā)展更科學(xué)，管理更高效，社會(huì)更和諧，生活更美好”為目標(biāo)，整個(gè)城市具有較為完善的行為意識(shí)和調(diào)控能力，具有空天地多平臺(tái)協(xié)同能力；整個(gè)城市具有智能感知、情境感知與認(rèn)知能力；整個(gè)城市具有成熟的信息-知識(shí)-智能轉(zhuǎn)換機(jī)制，一定的決策能力；整個(gè)城市具有一定的自我學(xué)習(xí)、自我成長(zhǎng)和自我創(chuàng)新能力等。為了什么IBM《智慧的城市在中國(guó)》：是城市發(fā)展的一種新型策略，即在城市發(fā)展過(guò)程中，在其管轄的環(huán)境、公共事業(yè)、城市服務(wù)、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)和需求，創(chuàng)造一個(gè)美好的生活、工作、休息和娛樂(lè)環(huán)境。”工程院院士王家耀：就是讓城市更聰明，它是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把無(wú)處不在的被植入城市的智能化傳感器連接起來(lái)形成的物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理城市的全面感知；利用云計(jì)算技術(shù)對(duì)感知信息進(jìn)行智能處理和分析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)字城市與物聯(lián)網(wǎng)的融合，并且發(fā)出指令，對(duì)政務(wù)、民生、環(huán)境、公共安全、公共服務(wù)、工商活動(dòng)等在內(nèi)的各種需求作出智能化相應(yīng)和智能化決策支持。智慧北京的目標(biāo)到2015年，“智慧北京”的發(fā)展目標(biāo)是，實(shí)施“智慧北京”八大行動(dòng)計(jì)劃，建成泛在、融合、智能、可信的信息基礎(chǔ)設(shè)施，基本實(shí)現(xiàn)人口精準(zhǔn)管理、交通智能監(jiān)管、資源科學(xué)調(diào)配、安全切實(shí)保障的城市運(yùn)行管理體系，基本建成覆蓋城鄉(xiāng)居民、伴隨市民一生的集成化、個(gè)性化、人性化的數(shù)字生活環(huán)境，基本普及信息化與工業(yè)化深度融合、信息技術(shù)引領(lǐng)企業(yè)創(chuàng)新變革的新型企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，全面構(gòu)建以市民需求為中心、高效運(yùn)行的政府整合服務(wù)體系，形成信息化與城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)各方面深度融合的發(fā)展態(tài)勢(shì)，信息化整體發(fā)展達(dá)到世界一流水平，從“數(shù)字北京”向“智慧北京”全面躍升。

——《智慧北京行動(dòng)綱要》上海市的目標(biāo)到2013年底，上海智慧城市建設(shè)基本形成基礎(chǔ)設(shè)施能級(jí)躍升、示范帶動(dòng)效應(yīng)突出、重點(diǎn)應(yīng)用效能明顯、關(guān)鍵技術(shù)取得突破、相關(guān)產(chǎn)業(yè)國(guó)際可比、信息安全總體可控的良好局面，為全面實(shí)現(xiàn)上海信息化整體水平繼續(xù)保持國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、邁入國(guó)際先進(jìn)行列的“十二五”規(guī)劃目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

——上海市推進(jìn)智慧城市建設(shè)2011-2013年行動(dòng)計(jì)劃2.愿景一個(gè)更靈活、更便捷、更安全、更具吸引力、更具合作力、生活質(zhì)量更高的城市；能實(shí)時(shí)了解城市中發(fā)生的突發(fā)事件，并合理、適當(dāng)、及時(shí)地部署資源以作出響應(yīng)；能提供“一站式”政府服務(wù)；能更好地進(jìn)行監(jiān)控以更有效地預(yù)防犯罪和開(kāi)展調(diào)查；能幫助規(guī)劃和創(chuàng)造更有競(jìng)爭(zhēng)力的生活環(huán)境和商業(yè)環(huán)境以吸引更高素質(zhì)的人才和更多的投資者；能實(shí)現(xiàn)政府不同部門之間的整合以及與其他私營(yíng)機(jī)構(gòu)的協(xié)作；能使市民享受到更加高效的政務(wù)服務(wù)、擁有更健康快樂(lè)的生活。五、技術(shù)與方案相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)解決方案1.相關(guān)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算新一代互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)寬帶無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）射頻識(shí)別（RFID）（3）無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork）是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)，目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知的對(duì)象信息，并發(fā)送給觀察者。應(yīng)用領(lǐng)域包括:軍事、航空、反恐、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等。構(gòu)成要素：傳感器、感知對(duì)象、觀察者。WSN特征大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)自組織網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)可靠性網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)WSN應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)境監(jiān)測(cè)城市管道監(jiān)控城市燃?xì)夤艿辣O(jiān)控電力無(wú)線抄表制造業(yè)生產(chǎn)控制能源安全管理氣象監(jiān)測(cè)電梯監(jiān)控銀行設(shè)備布放及管理城市路燈控制物流貨物跟蹤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制船舶監(jiān)控調(diào)度車輛監(jiān)控調(diào)度企業(yè)安防監(jiān)控截至2010年5月，中國(guó)移動(dòng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的終端已經(jīng)超過(guò)了500萬(wàn)臺(tái)，在城市的各個(gè)領(lǐng)域都得到應(yīng)用……（4）射頻識(shí)別（RFID）射頻識(shí)別即RFID（RadioFrequencyIDentification）技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID讀寫器分為：移動(dòng)式、固定式。目前RFID技術(shù)應(yīng)用：NFC，圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。手持式rfid讀寫器

RFID組成RFID系統(tǒng)主要由RFID電子標(biāo)簽、RFID讀寫器、計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)組成。手持式rfid讀寫器

2.基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)華為：將人與人之間的P2P通信擴(kuò)展到機(jī)器與機(jī)器之間的M2M通信；通信網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了智慧城市的基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)，并在通信網(wǎng)絡(luò)上疊加城市信息化應(yīng)用。P2P：Peer-to-PeerM2M：Machine-to-Machine3.解決方案主要功能整體框架三個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)架構(gòu)平臺(tái)核心能力（1）主要功能

數(shù)字城管數(shù)字物流平安城市數(shù)字執(zhí)法數(shù)字巡檢智能交通數(shù)字醫(yī)療數(shù)字社區(qū)數(shù)字監(jiān)察數(shù)字景區(qū)電子政務(wù)政府熱線

應(yīng)急系統(tǒng)食品安全數(shù)字校園數(shù)字郵政智慧城市平臺(tái)數(shù)字環(huán)保保穩(wěn)定保增長(zhǎng)保民生數(shù)字產(chǎn)業(yè)數(shù)字民生數(shù)字政務(wù)（2）整體框架平臺(tái)層IT能力CT能力城市數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)層通信網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)PC攝像頭RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)視頻電話internet呼叫中心無(wú)線網(wǎng)關(guān)云計(jì)算感知層應(yīng)急指揮應(yīng)用層數(shù)字城管平安城市政府熱線數(shù)字醫(yī)療環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)字物流智能交通智慧城市需要打造一個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)，設(shè)立城市數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建三張基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)分層建設(shè)，達(dá)到平臺(tái)能力及應(yīng)用的可成長(zhǎng)、可擴(kuò)充，創(chuàng)造面向未來(lái)的智慧城市系統(tǒng)框架。（3）三個(gè)網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)2MM基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（4）平臺(tái)架構(gòu)數(shù)字政務(wù)數(shù)字民生數(shù)字產(chǎn)業(yè)金融政府公共事業(yè)醫(yī)療農(nóng)業(yè)教育物聯(lián)網(wǎng)(VAE/MCN/MCC)ISV定制應(yīng)用應(yīng)用層信息采集表現(xiàn)層能源物流數(shù)字景區(qū)城市一卡通數(shù)字醫(yī)療…數(shù)字校園數(shù)字社區(qū)平安城市移動(dòng)執(zhí)法數(shù)字城管應(yīng)急指揮政府熱線…食品安全生產(chǎn)安全智能交通智能物流環(huán)保監(jiān)控...移動(dòng)終端移動(dòng)終端互聯(lián)網(wǎng)攝像頭呼叫中心網(wǎng)站大屏幕領(lǐng)導(dǎo)桌面M2M終端信息展示城市儀表盤通信網(wǎng)（MMSC/SMSC/WAP）互聯(lián)網(wǎng)（Apps/Internet/云計(jì)算）開(kāi)放網(wǎng)關(guān)（soap/parlayX/RMI/接入控制/安全控制/SLA控制）ICT集成框架Portal能力組件語(yǔ)音能力IT能力WEB能力視頻能力CTIIVRUAPMRS媒體服務(wù)器媒體分發(fā)智能分析視頻存儲(chǔ)GIS知識(shí)庫(kù)搜索引擎工作流Widget移動(dòng)化引擎MashupWEB引擎消息能力SMS