“智慧城市”研究与实践

“智慧城市”研究与实践 李伯虎,全春来,周翔,柴旭东,孙岳扬,张德智,黄俊峰中国航天科工集团二〇一二年一月

汇报提纲： 一、城市的发展面临着挑战二、“智慧城市”的定义、意义及特点三、“智慧城市”的规划四、“智慧城市”的关键技术五、航天科工在“智慧城市”领域的实践六、结论与建议

一、城市的发展面临着挑战 1、城市由五大核心功能系统组成 2、城市五大核心功能系统面临着挑战 3、城市面临着五大系统间关联的挑战

一、城市的发展面临着挑战 1、城市由五大核心功能系统构成城市是一个复杂巨系统：由五大核心功能系统构成，各系统应以协作的方式协同运行。 • 城市规划和建筑管理 • 交通管理、 • 信息基础设施基础设施 • 城市战略与治理 • 市政管理市政管理城市生态系统，涉及城市功能的5个主要领域及其若干个子领域，是以一种协作的方式将相关领域相互衔接所组成的巨系统资源环境 • 能源和水 • 可持续环境经济产业社会民生 • 教育/文化和娱乐 • 教育文化 • 医疗卫生 • 经济发展 • 产业发展

需要优化产业结构、发展新兴产业、改进传统产业需要优化产业结构、发展新兴产业、改进传统产业要完善城市交通、信息化基础设施等尚不政府要提升公共服务质量，提高行政效能城市污染、气候变暖、资源可持续性城市居民社保、教育、、文化和卫生等基础日益重要一、城市的发展面临着挑战 2、城市五大核心功能系统面临着挑战然而在城市快速发展的进程中，五大核心系统面临前所未有的挑战：城市基础设施有待完善市政治理效能有待提升资源环境有待改善 Text 可持续发展市民生活质量有待提高产业经济有待发展 Text Text

一、城市的发展面临着挑战 3、城市面临着五大系统间关联的挑战同时，城市也面临着五大核心系统间关联所带来的挑战：城市职责问题：五大系统之间需要有效的整合与协作部门职责基础设施资源环境社会民生产业经济市政管理运营系统运营系统运营系统运营系统运营系统

汇报提纲： 一、城市的发展面临着挑战二、“智慧城市”的定义、意义及特点三、“智慧城市”的规划四、“智慧城市”的关键技术五、航天科工在“智慧城市”领域的实践六、结论与建议

二、“智慧城市”的定义、意义及特点 1、“智慧城市”的定义 2、“智慧城市”建设的意义 3、“智慧城市”的特点

二、“智慧城市”的定义、意义及特点 1、“智慧城市”的定义智慧城市：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，进行智慧地感知、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。

二、“智慧城市”的定义、意义及特点 2、“智慧城市”建设的意义通过“智慧城市”的建设，能够有效帮助城市解决上述五大核心系统及其关联所面临的挑战： “智慧”意味着智慧基础设施智慧资源环境智慧社会民生智慧产业经济智慧市政管理合理的规划布局与基础设施可持续的资源和环境稳定的社会与高质量的生活优良的企业环境、智慧的产业发展与转型便捷的公共服务与高效的行政管理涵盖市民、企业和政府的新城市生态系统

二、“智慧城市”的定义、意义及特点 3、“智慧城市”的特点（1）“智慧城市”技术实施的要点： • 高速宽带网路 • 智慧的电力 • 建筑能耗评估监测 • 水处理/水资源管理 • 自动收费 • 票务管理 • 运输信息管理智慧的公共事业全面感知智慧的交通智慧城市 • 电子病历 • 家庭健康服务 • 医疗费用管理 • 开放式学习 • 先进教室 • 智慧的科技园区协同运作充分整合智慧的医疗智慧的教育与科技 • 失业保险金管理 • 就业服务 • 家庭服务 • 住宅信息管理 • 犯罪信息仓库 • 突发事件响应 • 数字监控系统智能处理智慧的公共安全智慧的市民服务

二、“智慧城市”的定义、意义及特点 3、“智慧城市”的特点（2）“智慧城市”让城市的管理及服务呈现六大特点：富有预见性更加高效智慧城市管理及服务的特点更加科学更加敏捷更富创造性更加协作

汇报提纲： 一、城市的发展面临着挑战二、“智慧城市” 的定义、意义及特点三、“智慧城市”的规划四、“智慧城市”的关键技术五、航天科工在“智慧城市”领域的实践六、结论与建议

智慧城市规划的总体思路 智慧城市的发展现状与趋势分析 “十二五”规划解读各领域应用需求城市市信息化现状与基础智慧城市关键点总体需求现有基础总体建设思路（1）指导思想、建设原则（2）发展远景（3）建设目标、建设任务城市智慧城市的架构规划城市智慧城市的规划（1）应用体系规划（2）运营体系规划城市智慧城市建设的综合保障措施

三、“智慧城市”的规划 1、“智慧城市”发展目标规划 2、“智慧城市”应用体系规划 3、“智慧城市”运营体系规划

三、“智慧城市”的规划 1、“智慧城市”发展目标规划（1）建设目标第一阶段：智慧城市初步成效壮大战略性新兴产业和高新技术产业；基于泛在物联和资源整合，完成一批智慧应用示范项目；城市管理与服务效率显著提升，使民众和企业切实感受到智慧城市带来的服务提升和生产生活方式的改变。第二阶段：智慧城市初步形成基本构建完成现代产业体系，形成自主创新带动发展的增长模式，形成基础设施建设发达、信息资源充分共享、智慧应用全面的整体格局，城市管理与服务效率处于国内第一梯队，基本形成具有城市特色的城市发展模式。第三阶段：智慧城市基本建成目标城市将成为社会管理智慧、现代产业发达、环境优美和谐、人民生活幸福的智慧城市，成为自主创新特征明显的中国特大型智慧城市的建设典范。

三、“智慧城市”的规划 1、“智慧城市”发展目标规划（2）建设任务一是构建满足城市各项领域需求的应用体系：基础设施、资源环境、社会民生、产业经济和城市管理。二是形成保障智慧城市实施运营的运营体系：围绕：规划、实施、运维、评估、升级5个阶段；开展：实施管理、运行维护、评估评价、升级改造。

三、“智慧城市”的规划 2、“智慧城市”应用体系规划（1）应用体系规划总体思路：基于三大需求： 1）服务于政府的城市管理与运行领域需求 2）服务于个人的民生服务领域需求 3）服务于企业的产业与经济领域需求结合城市经济和社会的总体发展目标和“十二五”规划；围绕城市基础设施、资源环境、社会民生、产业经济、城市管理五大领域开展智慧化应用规划。

三、“智慧城市”的规划 2、“智慧城市”应用体系规划（2）业务模型图（GBCP模型）描述智慧城市四大主体之间的业务运作关系： 1）政府（G） 2）企业（B） 3）公众（C） 4）公共服务（P）（智慧城市提供的核心服务）

三、“智慧城市”的规划 2、“智慧城市”应用体系规划（3）技术架构图智能处理系统：利用智能信息/知识处理技术实现人—机—物智能化管理与控制，实现智慧城市目标。互联互通系统：基于互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网及通信传输技术，进行信息/知识交换和通信。感知系统：充分运用感知技术及时感知各类资源的静/动态属性信息。

三、“智慧城市”的规划 2、“智慧城市”应用体系规划（4）优先选择的项目依据如下原则，选择智慧城市应用体系中的规划项目： 1）优先选择夯实基础、整合集约的项目； 2）优先选择符合城市“十二五”发展战略要求的项目； 3）优先选择对产业升级转型有较大促进作用的项目； 4）优先选择能够提升城市城市运行效率的项目； 5）优先选择解决涉及民生社会热点问题的项目。

三、“智慧城市”的规划 2、“智慧城市”应用体系规划（5）应用体系规划的内容： 1）城市管理：智慧政府、智慧城管、智慧公共安全； 2）产业经济：智慧物流、智慧制造； 3）社会民生：智慧医疗、智慧文化教育、智慧社区； 4）资源环境：智慧水资源、智慧电网、智慧环保； 5）基础设施：智慧交通、信息化基础设施。

三、“智慧城市”的规划 2、“智慧城市”应用体系规划（6）应用体系细致规划基于上述思路，我们对应用体系进行了细致规划： 1）确定应用体系规划原则及指导思想 2）明确应用体系规划目标 3）梳理城市智慧城市应用需求 4）提出应用体系规划架构 5）围绕五大领域，详细规划（目标、内容、智慧点等）

三、“智慧城市”的规划 3、“智慧城市”运营体系规划（1）运营体系规划思路： 1）从城市运行的基本理论出发，介绍城市智慧城市运行体系所参考的相关理论，为城市智慧城市运行体系的规划奠定理论基础。 2）从城市智慧城市运行的规划、实施、运维、评估、升级五个阶段阐述整个智慧城市运行过程中相关的规划。以下重点介绍评估体系。

三、“智慧城市”的规划 3、“智慧城市”运营体系规划（2）智慧城市的评估体系：相关指标确定的原则：一是指标具有可采集性，历史和当前数据采集是可靠方便和科学的；二是指标具有代表性，可较全面反映某个方面的总体发展水平；三是指标具有可比性，不同城市间、城市不同历史阶段可比较；四是指标具有可扩展性，可根据实际发展情况对指标进行调整。 “指标体系”主要可分为智慧城市基础设施、智慧城市公共管理和服务、智慧城市信息服务经济发展、智慧城市人文科学素养、智慧城市市民主观感知等5个维度，包括19个二级指标、64个三级指标。

汇报提纲： 一、城市的发展面临着挑战二、“智慧城市”：城市的发展愿景三、“智慧城市”的规划四、“智慧城市”的关键技术五、航天科工在“智慧城市”领域的实践六、结论与建议

物联网技术 1 应用技术云计算技术 8 2 标准与安全共性技术高性能计算技术 3 4 7 5 6 系统工程技术建模仿真技术智能科学技术四、“智慧城市”的关键技术智慧城市关键技术

四、“智慧城市”的关键技术 1、物联网技术 2、云计算技术 3、高性能计算技术 4、建模仿真技术 5、智能科学技术 6、系统工程技术 7、标准与安全共性技术 8、应用技术

四、“智慧城市”的关键技术 1、物联网技术（1）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。（2）物联网技术包含：感知层技术、传输层技术和应用层技术；（3）物联网技术为智慧城市中实现“人—机—物”三元融合一体的世界提供最重要的基础使能技术与新运行模式。物联网物联网互联网计算机

四、“智慧城市”的关键技术 2、云计算技术（1）云计算是一种基于网络的、面向服务的计算新模式。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。（2）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, 云计算应用技术,及商业模式等技术。（3）云计算技术为智慧城市中海量信息的处理、智能计算提供重要的使能技术与服务。

四、“智慧城市”的关键技术 3、高性能计算技术（1）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)。（2）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。（3）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。

四、“智慧城市”的关键技术 4、建模仿真技术（1）建模仿真技术是以相似理论、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，根据对系统仿真的目标，建立并利用模型，对系统（已有的或设想的）进行研究、分析、试验、运行和评估（系统全生命周期活动）的一门综合性、交叉性技术。（2）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。（3）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。

四、“智慧城市”的关键技术 5、智能科学技术（1）智能科学是一门交叉学科，主要有脑科学、认知科学、人工智能等学科共同研究智能行为的基本理论和实现技术。（2）脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，解释人脑的本质。认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学。人工智能研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能。（3）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。

四、“智慧城市”的关键技术 6、系统工程技术（1）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。——钱学森（2）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。（3）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。

“智慧城市”研究与实践

“智慧城市”研究与实践

Presentation Transcript