2022年2022年解析智慧技术与智慧城市 .pdf
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1、38中国信息界 2010年第 11期 总第 159期解析智慧技术与智慧城市张永民(陕西省咸阳市政府办公室 陕西 咸阳 712000)摘 要: 本文从分析城市信息化建设的各个阶段入手,阐述了“智慧城市”对于提高城市综合竞争力的作用;系统介绍了智慧技术和智慧信息系统,进一步论述了城市信息化新构架;又从市长决策支持系统、智慧技术与交通管理、人口与土地资源管理、社区等四个方面,解析了智慧技术与城市管理。关键词: 智慧技术 智慧城市 信息化 数据 网络 管理 自2008年底至 2009年初 IBM公司提出“智慧的地球”( Smarter Planet ,简称 SP)概念后,“智慧城市”(Smarter
2、City,简称 SC )作为其体现形式,已经成为一个世界性的新热点。同时,智慧技术快速发展和应用,有力促进了智慧城市的实施和城市信息化建设。1 以智慧技术提高城市综合竞争力 城市信息化建设在过去15年中经历了信息港建设和数字城市建设这两个阶段,而在今后5-10 年内,城市信息化建设的新目标则是智慧城市。在信息港阶段,城市信息化建设主要资源用于宏观信息基础设施建设,如光纤铺设、卫星站点修建、跨国海底光缆接通、带宽扩展和网络建构等等。在数字城市阶段,城市信息化建设的主要资源用于电子文档建设、数据库建设、信息传递、互联网的应用开发等。数字城市的目标是将现实世界的许多工作搬到网上,通过计算机网络来实现
3、。智慧城市是在信息港和数字城市的基础上发展起来的新方向。在智慧城市阶段,主要的资源用于使城市的信息网络实现自动监控,信息自动采集,自动分析处理,自动决策反应等。智慧城市与数字城市的主要区别:一是关注点不同。在数字城市阶段,人们关注的是信息的采集和传递;在智慧城市阶段,人们更多关注的是信息的分析、知识或规律的发现以及决策反应等。二是目标不同。数字城市以电子化和网络化为目标,智慧城市则以功能自动化和决策支持为目标。三是实质不同。数字化的实质是用计算机和网络取代传统的手工流程操作,智慧化的实质则是用智慧技术取代传统的某些需要人工判别和决断的任务,达到最优化。四是结果不同。数字化的结果是数据的积累和传
4、递,智慧化的结果是数据的利用和开发,用数据去完成任务,去实现功能。如果说数据是信息社会的粮食,那么智慧技术则是将粮食加工成可用食品的工具。智慧城市建设作为城市信息化新一轮发展的主线,将从三个方面提高城市综合竞争力:第一,以智慧技术全面提升城市管理水平,在市长决策支持、交通管理、人口管理土地资源管理、社会治安管理、城市应急反应、社区建设等方面全面实现城市管理智慧化。第二,以智慧技术推动城市经济的新一轮发展,这其中包括以智慧技术带动工业化发展的升级、以智慧技术改造信息产业的内部结构、以智慧技术提升服务业的效率和速度。第三,以智慧技术为竞争武器,建设以城市为中心的信息化发动机。2 智慧信息系统城市信
5、息化新构架2.1 智慧技术和智慧城市 如果说工业化的实质是以机器取代人的体力劳动,那么,信息化的实质则是以计算机取代人的脑力劳动。智慧技术是指将计算机、信息网络和人工智慧及物联网、云计算等技术融合在一起,以形成机器“智慧”的综合技术。智慧技术的核心是用计算机(云计算)来模拟人在各个过程中的智力活动(如分析、推理、判断、构思和决策),从而扩大、延伸和部分替代人类的脑力劳动,实现知识密集型生产和决策自动化。智慧技术分成两大类:符号智慧、计算智慧。符号智慧是以知识为基础,通过推理进行问题求解,也即所谓传统人工智慧。计算智慧是以数据为基础,通过训练建立联系,进行问题求解。人工神经网络、遗传算法、模糊系
6、统、进化程序设计、人工生命、云计算等都可以包括在计算智慧之中。尤其“云计算”(Cloud computing)是一个网络应用实践与应用 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - 39中国信息界 2010年第 11期 总第 159期模式,代表网络计算价值的一个新的临界点。透过云计算中的数据库技术对大量数据进行快速统计和分析,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络
7、服务。这里云计算是以应用为目的,通过互联网将必要的大量硬件和软件按照一定的结构体系连接起来,并随应用需求的变化不断调整结构体系建立的一个内耗最小、功效最大的虚拟资源服务中心。 智慧城市是把城市看作一个有机体培养它的监控、学习、反应、调整和适应能力。信息的控制和利用能力是智慧城市的基础。正如人与人之间存在智力差别一样,城市与城市之间也存在智慧差别。从技术层面来看,“智慧城市”是以网络信息为基础的城市信息体系,即综合运用地理信息系统、全球定位系统、遥感系统、宽带网络、多媒体、虚拟仿真及物联网和云计算等技术,对城市的基础设施,功能机制进行信息自动采集,动态监管和辅助决策服务的技术系统。城市智慧化的水
8、平往往体现在以下几个方面:城市决策的智慧化、城市交通的智慧管理与控制、城市资源的监测与可持续利用、城市应急反应和灾难的预防治理、城市人口管理、城市生活的网络化和智慧化等。智慧城市已经成为一个世界性的新热点。国际电信港协会和电信杂志每年都要举办世界智慧城市评比。第一届世界智慧城市评比于1999年举行,亚洲的新加坡获得世界智慧城市称誉。2000年的世界智慧城市是美国乔治亚州的拉格朗吉市。2001年的世界智慧城市是美国的纽约市。2005年的世界智慧城市是日本的东京。 2010年的世界智慧城市将是中国的上海(因为成功举办世博会,主题是“城市,让生活更美好”,引起世界各国赞赏)。2.2 智慧信息系统在国
9、内,现有的城市信息化体系主要包括:以光纤光缆为主体的管线基础设施、以固定形状为主体的计算机硬件、以简单文字处理和一般工作流程管理为主的软件、以电子邮件新闻阅读和简单搜索为主的网络应用、以物联网和3G通信为主的智慧网络连接等。新的智慧化信息技术构架包括:以无线网络为主体的基础设施、以无界面计算机为主体的硬件、以信息分析和决策支持为主的软件、以功能实现为主的网络应用、以云计算为主的数据处理和决策分析。这种新的信息化基础设施将以实现 “三无”为目标,即无线网络、无界面计算机和无键盘输入。让计算机和网络的使用不受时间和地点的限制,不受文字输入的限制,也不受固定使用方式的限制。 新一轮城市信息化建设的重
10、点将是智慧信息系统的建设。智慧信息系统指的是陆水空三位一体的立体信息系统。智慧信息系统的基础是3S技术 RS (遥感系统)、GIS(地理信息系统)和GPS (全球定位系统)。遥感技术(RS )是通过电磁波来探测地球表面物体的信息,完成远距离物体识别;地理信息系统(GIS)是利用现代计算机图形技术和数据库技术,用以输入、存储、编辑、分析、显示空问信息的地理资料系统;全球定位系统(GPS)是利用卫星来确定地表物体的位置,提供导航服务。2.3 智慧计算机:新的信息化硬件系统今天信息化的普及和应用不仅受制于有线网络的接入问题,同时还受制于笨重和固定形态的计算机硬件。现有的计算机离不开三个主要部分:键盘
11、或鼠标输入中心处理器和输出显示器。这三个部分都具有固定形态,而且体积相对较大。智慧化和互动性是新一代计算机硬件体系的核心,纳米化是基本要求。目前,智慧化计算机正朝着三个方向发展:无界面计算机或可穿戴型计算机;生物计算机;光计算机。智慧软件:数据挖掘和信息分析,如财务、海关、人事档案、医院收费、超市管理等软件。第四阶段是企业资源规划软件(即ERP 软件),它将企业的所有流程通过计算机网络来实现,形成一个企业运行网络,这就是我们所说的企业业务流程再造。新一代软件开发的重点将是情报分析和商务智慧软件,因为现在大部分企业和机构都拥有相当数量的数据,如何把这些数据变成有用的商业思想或情报,将是企业面临的
12、紧迫问题。信息分析软件是一种专门用于信息淘金、统计分析、模拟与预测的高技术含量软件。它的主要技术成分包括数据仓库、联机分析、数据挖掘和商务智慧。城市信息化建设经过十多年的发展,现在已经到了向数据要思想,向数据要财富、向数据要决策的阶段。如果说工业社会的发动机是机器,那么信息社会的发动机则是软件。就软件开发而言,其技术和兴趣焦点已经经历了四个阶段。第一阶段是操作系统,第二阶段是办公应用系统。这两个核心领域已基本成型,而且基本被微软垄断。第三阶段是特别目的软件,例如智慧应用、知识发现和决策支持。信息分析和数据挖掘的最终目标是知识发现和决策支持。知识发现是从已有的大量数据中寻找规律。这些规律又可以制
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