智慧城市的技术与应用

智慧城市的技术与应用（推荐8篇）

智慧城市的技术与应用篇1

产品展览会

展会介绍

展会时间:2019年09月06日举办周期:一年一届

主办单位:浙江省人民政府

展会地址:中国宁波国际会展中心Ningbo International Convention and Exhibition Center 展会详情

中国智慧城市技术与应用产品博览会（以下简称智博会）是我国首个以“智慧城市”为主题的国家级重点展会；也是目前国内智慧城市领域举办时间最久、规格层次最高、规模效应最大、行业影响最强的盛会。经过七年的成功举办，智博会已逐步成为促进智慧城市建设理念探讨传播、促进新技术新应用新产品推介分享，促进交流合作的知名平台。第八届智博会将于2018年9月7日-9日在宁波举办，同期将举办全球智能经济峰会，以“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念为指引，以“数字驱动，智能发展”为主题，以“一会”、“一展”、“一奖”、“一赛”为载体，集中展示全球智能经济、新型智慧城市、“中国制造2025”、“互联网+”的新技术、新产品、新成果。深入探讨智能经济的发展策略，着力开展项目对接和合作，搭建智能经济展示、交流、合作的国际化大平台，促进智能经济发展和数字中国建设。

展品范围

智慧城市的技术与应用篇2

1 高新技术日新月异

1.1 前端设备推陈出新

一是前端设备IPC从720P到1080P,百万像素已成为主力军,4K超高清和60FPS高帧率也凸显其优越性。4K超高清摄像机采用全新硬件平台,装配了1200万超高清图像传感器,拥有完美的画质和色彩;二是60FPS、120FPS帧率摄像机的问世,使得图像画面的连贯性更好,图像质量更高;三是HDSD1、HDCVI技术的发展,使高清前端设备呈现多样化局面;四是低照度、宽动态的摄像机层出不穷。

1.2 存储方式智能化

一是高清低带宽技术降低了高清对带宽的要求。海康威视推出的智能编码技术,低码率加ROI综合技术的运用,可以节省四分之三的存储空间,结合SVC对信息时间段录像进行抽帧处理后,可延长录像时间;二是智能存储、各种编码技术的灵活运用,大大降低了存储容量;三是云计算技术的云存储方式,不仅实现了从性能到容量的全面扩展,同时还实现了平台对存储设备的写入、检索的安全、可靠、高效运行。

1.3 传输方式多样化

一是4G通信技术有效解决了高清堵塞。它集3G和WLAN技术于一体,能高质量传输视频图像,图像质量能达到高清电视画面的质量,其下载速度可达到百兆,上传速度达到20兆;二是HDSDI技术的应用,使得模拟改数字变得轻而易举,由于可利用原同轴电缆传输,所以节约了投资成本;三是HDCVI技术是大华自己创新研发的同轴电缆传输高清视频技术,实现了百万像素级视频500米以上的有效传输。

2 智能分析大势所趋

随着安防行业的技术升级、高清技术的发展,智能分析成为视频监控的主要发展方向,成为安防行业追逐的热点。特别是智慧城市的建设又引入了许多智能化的元素,使得智能分析的应用领域大大扩展。视频图像智能分析主要应用:一是为了便于分析而针对图像信息本身自动进行判断、改进和增强;二是让设备自动理解图像,并对图像数据进行分析、存储、传输和显示。目前常用的有行为分析、特征识别、视频诊断、分类统计、动态跟踪、车牌识别等。不同行业的智能分析技术应用侧重点也不完全相同。天地伟业公司研发的Easy7智能综合管理平台能实现事前防控(公安巡逻、接警分析)、事中调度(预案管理、信号控制)和事后研判(案件分析、违法处罚)等智能化流程。

3 系统集成势在必行

随着国标《安全防范视频监控联网系统信号传输、交换、控制技术要求》(GB 28181-2011)的发布施行,系统集成和联网融合成为行业发展的重头戏,安防行业发展的重心由硬件为主逐渐向软件转变。一是系统集成把报警、监控、门禁、巡更、停车场、电子警察、治安卡口、智能家居等各个子系统整合在一个平台上,实现了智能化应用;二是平台对前端设备的管理协议的统一,平台软件的兼容性得到了统一和规范;三是系统集成软件实现了跨行业(如应急指挥、交通管理、金融安全、建筑安防等)、跨区域(跨城区、跨市区、跨省甚至全国范围)的互联互通,灵活应用,真正实现了“大联网”和“大融合”。

4 云计算、物联网渐入佳境

智慧城市的技术与应用篇3

本次高层论坛由教育部科技司与宁波市教育局共同主办，以“智慧教育：科技创造未来”为主题，汇聚智慧教育领域的国内外专家学者，共同探析国内外智慧教育的成功案例，探究智慧教育未来的发展方向和引领教育改革发展的有效途径。通过交流了解国内外最新教育信息化理念、动态和技术，让智慧教育的理念深入人心，让智慧教育的成果惠及万千学子，让宁波教育为中国智慧教育的发展提供成功经验。

据介绍，近3年，宁波市教育信息化专项经费投入近9亿元，年生均教育信息经费投入保持在350元左右，全市中小学“生机比”达4.7：1，均处于全国领先水平。全市已经实现所有普通教室配备多媒体，所有学校均建有校园网，并架设了一条带宽1 G、贯通全市教育系统的信息高速公路，为优质教育资源的高速流通和教育管理的智能化奠定了基础。与此同时，数字星球实验室、电子书包教室、数码互动实验室、无线校园、新一代互联网IPv6等一批高智能实验室和新教学设施进入课堂教学，正在智慧教育的各个领域崭露头角，宁波市作为全国智慧教育区域高地的辐射作用正日益凸显。

大数据在智慧城市的10大应用篇4

大数据是智慧城市各个领域都能够实现“智慧化”的关键性支撑技术，智慧城市的建设离不开大数据。建设智慧城市，是城市发展的新范式和新战略。大数据将遍布智慧城市的方方面面，从政府决策与服务，到人们衣食住行的生活方式，再到城市的产业布局和规划，直到城市的运营和管理方式，都将在大数据支撑下走向“智慧化”，大数据成为智慧城市的智慧引擎。

欧盟利用大数据实现智慧城市的做法给我们很多启示。

欧盟对智慧城市的评价分为六个方面：智慧经济、智慧治理、智慧生活、智慧人民、智慧环境、智慧移动性。也就是说智慧城市要促进经济的发展，要改进和帮助更多大众的参与，让老百姓享受智慧的生活，人民得到更好的服务，居住环境更加优化。智慧城市的应用很广泛，我们都知道有物流、交通、电网、工业、农业、建筑、环境、医疗等方面。现在我要讲的是，智慧城市本身会催生大数据，我们可以看到一个企业会涉及到很多环境，管理环境，开放环境，知识环境、服务环境，过去这些环境的关联度不够，那么现在通过数据库使得这些环境能够联合起来，使得企业的效率提高40%-60%，根据赛门铁克的一份最新调研报告，今天全世界所有企业的信息存储总量已达2.2ZB，企业平均10PB，大企业更大点，小企业小点。一般企业都会建立数据库，必须进行数据的集资和数据的挖掘，企业的数据在企业内部已经占有很重要的位置。

(1)智慧经济

首先大数据在商业上怎么能很好运用，它会分析用户的购物行为，什么商品搭配在一起会卖得更好，还有很多公司通过分析找到最佳客户，淘宝数据魔方则是淘宝平台上的大数据应用方案。那么商家可以了解淘宝平台上的行业宏观情况、自己品牌的市场状况、消费者行为情况等，并可以据此作出经营决策。

美国有个投资公司分析了全球3.4亿微博账户留言，判断民众情绪，人们高兴的时候会买股票，而焦虑的时候会抛售股票，依此决定公司股票的买入或卖出，该公司今年第一季度获得7%的收益率。

阿里公司根据在淘宝网上中小企业的交易状况筛选出财务健康和诚信的企业，从而无需担保来放贷，目前已放贷300多亿元，坏帐率仅0.3％，大大低于商业银行。

企业通过信息收集很好的掌握企业的运营状况，分析居民与财务有关的记录包括贷款申请、租赁、房地产、购买零售商品、纳税申报、水电费缴付、有线电视缴费、电话缴费、报纸与杂志订阅、机动车档案等，能够得出消费者的个人信用评分，从而推断客户支付意向与支付能力，发现潜在的欺诈。

IBM日本公司建立了一个经济指标预测系统，从互联网新闻中搜索影响制造业的480项经济数据，计算出采购经理人指数PMI预测值。

印第安纳大学学者利用Google提供的心情分析工具，对270万用户在2008年3～12月所张贴的970万条留言，挖掘出用户happiness、kindness、alertness、sureness、vitality 和calmness等六种心情，进而对道琼斯工业指数的变化进行预测，准确率达到87%。

利用大数据分析可实现对合理库存量的管理，华尔街对冲基金依据购物网站顾客评论分析企业产品销售状况，华尔街银行根据求职网站岗位数量推断就业率。

(2)智慧治理

美国纽约的警察分析交通拥堵与犯罪发生地点的关系，有效改进治安。美国纽约的交通部门从交通违规和事故的统计数据中发现规律，改进了道路设计。

利用短信、微博、微信和搜索引擎可以收集热点事件与舆情挖掘。

电信运营商拥有大量的手机数据，通过对手机数据的挖掘，不针对个人而是着眼于群体行为，可从中分析：实时动态的流动人口的来源及分布情况；出行和实时交通客流信息及拥塞情况。利用手机用户身份和位置的检测可了解突发性事件的聚集情况。

MIT的Reality Mining项目，通过对10万多人手机的通话、短信和空间位置等信息进行处理，提取人们行为的时空规则性和重复性，进行流行病预警和犯罪预测。

(3)环境监测

对城市的河流进行采样，通过卫星发布，收集产量的数据，这个数据非常大，通过这个数据分析能够判别城市中有没有污染。

(4)智慧医疗

无论是药品的研发还是商业模式的开发运用数据分析都能够得到很好的分析，我们医院里有大量的病例，这里有大量的数据，传统的普通病例很难挖掘数据，现在变成电子化有利于更高数据挖掘，数据的挖掘有利于发现医疗知识，由于医疗资源的分配不均，因此远程医疗十分必要，另外，居家监护很重要，谷歌公司与美国疾病控制和预防中心等机构合作，依据网民搜索内容分析全球范围内流感等病疫传播状况，谷歌的判断与疾控中心的判断是一致的。

社交网络为许多慢性病患者提供了临床症状交流和诊治经验分享平台，医院借此可获得足够多的临床效果统计。个性化的医疗同样很重要，我们发现，同样的治疗对一些病人无效，75％癌症病人，70％的老年痴呆者、50％的关节炎病人、43％的糖尿病患者、40％的哮喘病患者，38％的抑郁症病人。因为人体对药品代谢方式的差异取决于个体特定的基因、酶和蛋白质组合，因此基因信息对选择最优治疗非常关键。对人体个性体质的挖掘会做到真正意义上的对症下药，一个人的基因信息大概1GB。

(5)智能搜索

除此之外，我们还通过网络进行学习，早期的网络学习是通过网站专业人员编制的内容，如今我们希望能够实现更加智能的搜索。随着移动互联网的出现，搜索引擎会变成基于语音的智能搜索；基于位置的搜索；基于个性化搜索。

(6)舆情监测

大众传播发展的很快，这里包含着大量的数据，例如微博传播具有裂变性、主动性、即时性、便捷性、交互性、草根性，跟进性和临场感，每一个微博用户既是“服务器”，也是“受众”。中国的微博比社交网络更热，因为140个字符的微博在英文和中为分别约等于25个和85个英语单词，即中文微博的信息量是Twitter的3～4倍。最近两个月在YouTube上上载的视频超过了ABC、NBC和 CBS 电视台自1948年以来24/7/365 连续播出的内容，而“云平台＋多屏融合”模式已成为智能家居和智能车载等的发展方向。

(7)精准营销

美国信用营销分析专家张川告诉《环球时报》记者，在大数据分析的应用上，美国政府和大公司领先新兴国家至少20年。15年前，美国的信用卡公司就可以进行数据挖掘实现精准营销：在合适的时间，通过合适渠道，把合适的营销信息投送给每个顾客。

(8)犯罪预警

随着智能电话和电脑网络的普及，美国政府和大公司把自己的触角伸到个人生活的每个方面。美国个人的一切在线行为数据都被收集储存，再加上已被有关机构掌握的个人信用数据、犯罪记录和人口统计等数据，有关公司和政府机构可以运用数据挖掘的办法，监控和预测个人的行为，并做出相关决策。

(9)全球安全监测

如美国已具备对全球网络空间的监视控制能力。斯诺登披露的“棱镜”计划，缘于美国政府的“星风”监视计划。2004年，布什政府通过司法程序，将“星风”监视计划分拆成由国家安全局执行的4个监视计划，除“棱镜”外，还包括“主干道”、“码头”和“核子”。其中，“棱镜”用于监视互联网个人信息。“核子”则主要负责截获电话通话者对话内容及关键词。“主干道”和“码头”分别对通信和互联网上数以亿兆计的“元数据”进行存储和分析。“元数据”主要指通话或通信的时间、地点、使用设备、参与者等，不包括电话或邮件等的内容。

(10)市场价格监测

肯尼思·丘基尔是《经济学家》杂志数据编辑、《大数据：一次将改变我们生活、工作和思考方式的革命》一书的合著者之一，他日前在美国《外交政策》杂志掀起一场有关“大数据时代令隐私保护问题更加突出”的讨论。丘基尔举例说，警方如果要侦破一个城市的加油站是否存在合谋操控价格的“卡特尔行为”，以往要靠线人举报。但今天，可以做大数据分析——分析该市油价变化和加油站分布情况。通过分析，可以发现正常的价格变化规律，如果价格变化持续异常，就可以怀疑存在价格垄断的行为。丘基尔认为，大数据的价值在于存储后的再使用。不过，关键的一个问题是，收集、保存一切信息，与隐私保护政策是有冲突的，“保存一切信息是必要的，但是在这么做之前，我们有必要问自己一个问题，即现行的隐私保护政策是不是妨碍了我们正在迈入的大数据世界”。丘基尔提到，社会有必要就此进行大辩论，以便为大数据时代的隐私保护划定新的边界。

结束语

美国IT咨询公司Avanade商业情报部副总裁斯蒂夫·帕尔默告诉《环球时报》记者，大数据是指非常“膨胀”的数据集，用典型的数据分析软件和工具难以对其进行捕捉、储存、管理、分享、分析和可视化。大数据有3个特征：一是数据的数量大;二是产生或被吸收的速度和频率快;三是数据的多样性。为从大数据中“挖出金矿”，一家企业或机构必须能够应对大数据上述3个特征。帕尔默说，大数据给人类带来的真正机遇是把许多信息碎片拼起来，为我们的决策服务。

附：全球顶尖大数据公司一览

企业名称：IBM

网址：http:///

2011年5月，IBM正式推出InfoSphere大数据分析平台。InfoSphere大数据分析平台包括 BigInsights和Streams，二者互补，Biglnsights基于Hadoop，对大规模的静态数据进行分析，它提供多节点的分布式计算，可以随时增加节点，提升数据处理能力。Streams采用内存计算方式分析实时数据。InfoSphere大数据分析平台还集成了数据仓库、数据库、数据集成、业务流程管理等组件。

企业名称：亚马逊

网址：http:///

对于云计算和大数据，亚马逊绝对具有先见之明，早在2009年就推出了亚马逊弹性MapReduce（Amazon Elastic MapReduce），亚马逊对Hadoop的需求和应用可谓了若指掌，无论是中小型企业还是大型组织。弹性MapReduce是一项能够迅速扩展的Web服务，运行在亚马逊弹性计算云（Amazon EC2）和亚马逊简单存储服务（Amazon S3）上。这可是货真价实的云：面对数据密集型任务，比如互联网索引、数据挖掘、日志文件分析、机器学习、金融分析、科学模拟和生物信息学研究，用户需要多大容量，立即就能配置到多大容量。

除了数据处理外，用户还可以使用Karmasphere Analyst的基于服务的版本，Karmasphere Analyst是一种可视化工作区，用于在亚马逊弹性MapReduce上分析数据。用户还可以提取结果文件，以便在数据库或者微软Excel或Tableau等工具中使用。

企业名称：甲骨文

网址：http:///

甲骨文在近期发布的Oracle大数据机（Oracle Big Data Appliance）为许多企业提供了一种处理海量非结构化数据的方法。在2011年10月初召开的Oracle OpenWorld 2011大会上甲骨文正式推出了Oracle大数据机。对于那些正在寻求以更高效的方法来采集、组织和分析海量非结构化数据的企业而言，该产品具有很大的吸引力。

与甲骨文近期推出的其他一体化产品一样，Oracle大数据机集成了硬件、存储和软件，包括Apache Hadoop软件的开源代码分发、新的甲骨文NoSQL数据库和用于统计分析的R语言开源代码分发。该产品被设计为能够与甲骨文Database 11g、Oracle Exadata数据库云服务器，以及针对商业智能应用的新的Oracle Exalytics商业智能云服务器一起协同工作。

企业名称：谷歌

网址：http:///

谷歌一直是科技行业的领军者，近年来几乎在任何一项互联网科技项目你都能看到谷歌的身影，大数据时代谷歌自然不会错过。何况如果对其拥有的海量数据进行深入挖掘，这对于提升谷歌搜索乃至所有谷歌服务的价值无可估量。

BigQuery是Google推出的一项Web服务，用来在云端处理大数据。该服务让开发者可以使用Google的架构来运行SQL语句对超级大的数据库进行操作。BigQuery允许用户上传他们的超大量数据并通过其直接进行交互式分析，从而不必投资建立自己的数据中心。Google曾表示BigQuery引擎可以快速扫描高达70TB未经压缩处理的数据，并且可马上得到分析结果。大数据在云端模型具备很多优势，BigQuery服务无需组织提供或建立数据仓库。而BigQuery在安全性和数据备份服务也相当完善。

去年底该服务只向一小部分开发者开放，现在任何人都可以注册这项服务。免费帐号可以让你每月访问高达100GB的数据，你也可以付费使用额外查询和存储空间。

企业名称：微软

网址：http:///

微软研究部门从2006年起就一直致力于某种非常类似于Hadoop的项目，被称为“Dryad”。今年年初，该计划通过与SQL Server和Windows Azure云的集成实现了Dryad的产品化。虽然现在微软还没有更新，但看上去Dryad似乎将成为在SQL Server平台上影响大数据爱好者的有力竞争者。

微软进入这一市场可谓“姗姗来迟”，而且在一定程度上说，数据仓库分析和内存分析计算市场落下了后腿。2011年初微软发布的SQL Server R2 Parallel Data Warehouse（PDW，并行数据仓库），PDW使用了大规模并行处理来支持高扩展性，它可以帮助客户扩展部署数百TB级别数据的分析解决方案。微软目前已经开始提供Hadoop Connector for SQL Server Parallel Data Warehouse和Hadoop Connector for SQL Server社区技术预览版本的连接器。该连接器是双向的，你可以在Hadoop和微软数据库服务器之间向前或者向后迁移数据。

微软在去年推出了基于Azure云平台的测试版Hadoop服务，今年它承诺会推出与Windows兼容的基于Hadoop的大数据解决方案（Big Data Solution），这是微软SQL Server 2012版本（首发日期还不知道）的一部分，现在也不清楚微软是否会与其他硬件合作伙伴或者相关大数据设备厂商合作。

企业名称：EMC

网址：http:///

EMC于1979年成立于美国麻州Hopkinton市，1989年开始进入企业数据储存市场。EMC公司是全球信息存储及管理产品、服务和解决方案方面的领先公司。EMC是每一种主要计算平台的信息存储标准，而且，世界上最重要信息中的 2/3 以上都是通过EMC的解决方案管理的。

面对大数据时代，EMC公司推出用于支持大数据分析的下一代平台――EMC Greenplum统一分析平台（UAP）。Greenplum UAP是一个唯一的统一数据分析平台，可扩展至其他工具，其独特之处在于，它将对大数据的认知和分享贯穿整个分析过程，实现比以往更高的商业价值。

企业名称：Teradata

网址：http:///

Teradata公司(Teradata Corporation，纽约证券交易所交易代码TDC)是全球领先的数据仓库，大数据分析和整合营销管理解决方案供应商，专注于数据库软件，数据仓库专用平台及企业分析方案。不久前宣布推出一款集硬件、软件和服务于一体的全面产品组合——Teradata分析生态系统(Teradata Analytical Ecosystem)，使不同的 Teradata 系统实现无缝协作，为企业客户提供分析和更深入的洞察力，帮助其预测商业机会和加速实现商业价值。Teradata Unity 将确保整个Teradata Analytical Ecosystem的同步和统一。为了增强在大数据分析领域的优势，Teradata还收购Aster Data公司，以增强其非传统数据分析的能力，突破了SQL分析的限制，协助企业从全部数据中获取更多价值。

企业名称：NetApp

网址：http://

Network Appliance，Inc.（NetApp，美国网域存储技术有限公司）是IT存储业界的佼佼者，自1992年创业以来，不断以创新的理念和领先的技术引领存储行业的发展。Network Appliance, Inc.(NetApp)是向目前的数据密集型企业提供统一存储解决方案的居世界最前列的公司。

NetApp StorageGRID 是一个久经验证的对象存储软件解决方案，设计用于管理 PB 级、全球分布的存储库，这些存储库包含企业和服务提供商的图像、视频和记录。通过消除数据块和文件中数据容器的典型约束，NetApp StorageGRID 提供了强大的可扩展性。它支持单个全局命名空间内的数十亿个文件或对象和 PB 级容量。

NetApp StorageGRID 实现了智能的数据管理和安全的内容保留。它通过一个具有内置安全性的全局策略引擎来优化数据存放、元数据管理和效率，该引擎管理数据的存储、放置、保护和检索的方式。此外，使用数字指纹和加密等技术防止内容受到篡改。

NetApp StorageGRID 有助于随时随地提供数据，以便于不间断地运营。该解决方案被设计为允许灵活进行部署配置，以满足全球的多站点组织的不同需要。

企业名称：Sybase

网址：

Sybase公司成立于1984年11月，总部设在美国加州的Emeryville(现为美国加州的Dublin市)。作为全球最大的独立软件厂商之一，Sybase公司致力于帮助企业等各种机构进行应用、内容及数据的管理和发布。

Sybase IQ是Sybase公司推出的特别为数据仓库设计的关系型数据库。相比于传统的“行式存储”的关系型数据库，Sybase IQ 使用了独特的列式存储方式，在进行分析查询时，仅需读取查询所需的列，其垂直分区策略不仅能够支持大量的用户、大规模数据，还可以提交对商业信息的高速访问，其速度可达到传统的关系型数据库的百倍甚至千倍。“随着 Sybase IQ 不断地在分析应用 POC 测试中拔得头筹，有时甚至超过其他对手 100 倍之多”，Gartner 评价道，“ Sybase IQ 逐渐成为从数据集市到企业数据仓库架构最令人渴望的 DBMS(数据库管理系统)。”

自 2009 年推出以来，Sybase 陆续发布了 Sybase IQ 15.1、15.2、15.3 以至最新的 Sybase IQ 15.4 版本，每个版本都着力于增加新的核心能力以促进更深入的高级分析。Sybase IQ 15.4是面向大数据的高级分析平台，将大数据转变成可指挥每个人都行动的情报信息，从而在整个企业的用户和业务流程范围内轻松具备大数据的分析能力。

因此，有人说Sybase IQ15.4正在彻底改变“大数据分析”。

企业名称：惠普

网址：

大数据时代来临，老牌巨头惠普也不甘落后。不久前惠普企业服务事业部宣布推出全新服务，帮助客户更快部署惠普子公司Vertica的Vertica Analytics Platform，从而迅速洞悉关键的业务信息，辅助决策过程。

Vertica Analytics Platform 让用户能够大规模实时分析物理、虚拟和云环境中的结构化、半结构化和非结构化数据，从而深入洞悉“大数据”。

Advanced Information Services for Vertica 帮助客户最大化实现 Vertica 分析平台性能，并构建企业分析专用环境。惠普提供从评估到实施的一系列服务，与客户共同定义多种交付方式组合，并找出匹配其现有基础设施的最佳解决方案。

Advanced Information Services for Vertica已在全球上市，将为实现“瞬捷”企业构建灵活的智能环境。

企业名称：沃尔玛

网址：http:///

在这里看到沃尔玛的身影，可能很多人会有疑问，全球最大的传统零售业巨头沃尔玛怎么就跟大数据扯上关系了？看了下面的介绍你就会明白了。

沃尔玛是最早通过利用大数据而受益的企业之一，曾经拥有世界上最大的数据仓库系统。通过对消费者的购物行为等非结构化数据进行分析，沃尔玛成为最了解顾客购物习惯的零售商，并创造了“啤酒与尿布”的经典商业案例。早在2007年，沃尔玛就已建立了一个超大的数据中心，其存储能力高达4Pb以上。《经济学人》在2010年的一篇报道中指出，沃尔玛的数据量已经是美国国会图书馆的167倍。

沃尔玛实验室计划将沃尔玛的10个不同的网站整合成一个，同时将一个10个节点的Hadoop集群扩展到250个节点的Hadoop集群。目前实验室正在设计几个能将当前像Oracle、Neteeza这样的开放资源的数据库进行迁移、整合的工具。

沃尔玛曾进行了一些列的收购，包括Kosmix（沃尔玛实验室前身）、Small Society、Set Direction、OneRiot、Social Calenda、Grabble等多家中小型创业公司，这些创业公司要么精于数据挖掘和各种算法，要么在移动社交领域有其专长，从此我们就可以看出沃尔玛进军移动互联网和挖掘大数据的决心。相信在沃尔玛的带领下，传统行业也会慢慢意识到大数据的重要性，加速步入大数据时代。

企业名称：Clustrix

网址：

Clustrix创立于2005年，是Y Combinator 2006年冬季班的成员。Clustrix可以为SQL数据库提供专利数据应用方法，帮助人们处理大量的数据，使SQL数据库无限扩容成为可能。最近Clustrix从Sequoia Capital、USVP和 ATA Ventures三家风险投资公司处再次获得价值675万美元的风险投资，至今已获融资1200万美元。Clustrix总部设在美国旧金山，研发中心设在西雅图。为打开欧洲市场，公司计划将总部迁至荷兰的阿姆斯特丹，并将于年底前在印度设立办公室。

企业名称：Cloudera

网址：http:///

Cloudera是一家专业从事基于Apache Hadoop的数据管理软件销售和服务的公司，总部位于加州帕洛阿尔托，2009年3月发布了第一款商业产品，当时获得由AccelPartners领投的500万美元投资。该公司于2010年6月正式推出Cloudera企业产品。2011年11月募集到4000万美元风险投资资金，此轮融资由风险投资机构Ignition Partners的合伙人弗兰克·阿泰勒(Frank Artale)领投。Cloudera之前的投资者顶尖风投机构Accel Partners、Greylock Partners、Meritech Capital Partners 和In-Q-Tel也参与本轮投资。

智慧城市的技术与应用篇5

信息孤岛、重复建设、资源浪费、政绩工程„„“智慧城市”建设浪潮在席卷我国的同时，还给人们留下诸多不佳的印象，甚至变成了房地产炒作，劳民伤财。如何拨乱反正，让智慧城市建设回归健康发展的道路上去？日前，国家发改委、工业和信息化部、住建部等八部委联合印发了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》(以下简称《意见》)，提出到2020年，我国要建成一批特色鲜明的智慧城市，聚集和辐射带动作用大幅增强，综合竞争优势明显提高，在保障和改善民生服务、创新社会管理、维护网络安全等方面取得显着成效。《意见》中提出的“建成一批特色鲜明的智慧城市”的目标，将从哪些层面发力，提出并实施切实可行的推进措施？

合理顶层设计下好全国一盘棋

国家信息化专家咨询委员会委员宁家骏认为，我国一些城市在组织智慧城市建设中，很少关注当地经济社会发展的实际需要和城市特点，盲目模仿其他城市，跟风建设，把智慧城市建设作为政绩工程和形象工程，贪大求全。造成上述问题的根源，主要在于智慧城市缺乏科学合理的顶层设计。

“截至目前，我国已有400多个城市宣布建设智慧城市，覆盖东、中、西部地区，经过数年的建设，智慧城市的建设已经从概念走向落地，从试点走向普及。”住建部总规划师唐凯在近日召开的第九届中国智慧城市大会新闻发布会上如是介绍。随着包括智慧城市发展内容的国家新型城镇化规划的全面实施，中国的智慧城市建设将更加符合区域经济发展规律和产业经济发展规律，要素资源投入的综合效益和配置效率将会明显提高。据IDC预测，中国智慧城市建设及发展的投资将显现持续增长势头，全国未来10年的总投资将达到2万亿元。

然而，工业和信息化部电信研究院高级工程师高艳丽指出，当前智慧城市顶层设计存在三大症结：第一，技术驱动的特征比较明显，智慧与城市脱节，没有实现信息技术与城市各功能模块的深度融合，解决不了深层次的矛盾；第二，智慧城市规划相对主观，与周围环境缺乏融合；第三，重硬轻软，制度保障弱，实施难度大。

《意见》针对性地提出，要以城市发展需求为导向，根据城市地理区位、资源禀赋、产业特色、信息化基础等，应用先进适用技术科学推进智慧城市建设。

对任何国家或地区而言，智慧城市建设都是一项系统工程，一般情况下包含了网络、共性平台、信息资源、应用系统和服务渠道等层次，如果缺乏整体的战略设计是难以为继的。发达国家在智慧城市建设过程中，几乎都制定了较合理的计划，既注重硬件投入，更注重软件开发，加强发挥政府的引导和带动作用，确保智慧城市建设中各行各业之间的有效对接和互联互通。2009年6月，英国发布了“数字英国”计划，明确提出将英国打造成世界的“数字之都”，在2012年建成覆盖所有人口的宽带网络，伦敦市就政府如何更好地提供便捷的公共服务先后提出“电子伦敦”和“伦敦连接”计划。韩国首尔市为加强现代信息技术在城市公共管理中的应用，将首尔建成世界领先的商业城市，也于2006年提出了“U-首尔”计划。

我们注意到，我国尚未有统一的智慧城市的评价标准，无法据此对地方智慧城市建设予以规划。住房和城乡建设部在对2013年智慧城市试点建设情况所做的总结中也同样指出，目前，智慧城市建设存在统筹管理和顶层设计不全面、不清晰的情况。智慧城市建设目前还未形成国家层面的总体规划设计，没有明确牵头部门，有关管理职责不清楚。各地智慧城市建设的基础参差不齐，存在低水平重复建设、实用主义现象严重的情况，造成投入成本增高、资源利用率低等严重后果。针对上述难题，《意见》明确，国务院有关部门要加快研究制定智慧城市建设的标准体系、评价体系和审计监督体系，推行智慧城市重点工程项目风险和效益评估机制，定期公布智慧城市建设重点任务完成进展情况。

当然，顶层设计不可能一次到位，也难以要求所有的部门完全按照一个刚性的框架开展建设。可行的做法是由易到难，建立框架，层层推进，逐步深入地进行改革。而城市人民政府是智慧城市建设的责任主体，要加强组织，细化措施，扎实推进各项工作，主动接受社会监督，确保智慧城市建设健康有序推进。

对接新型城镇化以需求为导向

随着城镇化进程的不断推进和全球信息化进程的加快发展，人们对城市的评价也日益多元化，更加注重城市软实力发展，毫无疑问，智慧城市成为全球城市发展的新主题和新动力，也是推进新型城镇化建设的重要抓手。智慧城市要体现特色，必然要从新型城镇化的角度出发，坚持“以需求为导向、以居民为中心”的建设思路。

在河北省石家庄市，京津冀三地利用石家庄市电视塔开展了大气梯度监测，这也是全国首家投入使用的大气梯度监测站。目前，该监测站采集的20米、86米、116米、200米不同高度的TSP、PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧数据以及20米独有的能见度、TVOC、激光雷达、粒径分布仪等监测数据，已经为大气污染防治工作和城市规划建设提供了重要的技术支持。我们了解到，今年河北省启动了“智慧环保”建设，健全监测预警体系和五级网格化环境监管体系，建设灰霾重点实验室，解析河北省大气复合污染的特征及成因，解决对雾霾成因、机理及防治对策缺乏深入研究的不足。这正是智慧城市建设与新型城镇化建设紧密结合，充分考虑地方特色需求，开发和应用相应信息网络技术的典型。

今年7月，11部委联合下发国家新型城镇化综合试点通知。据介绍，此次试点将按照城市设置和简化行政机构联动原则，探索新设市城市的行政管理模式，合理增设城市建制，优化行政层级和行政区划设置，提高行政效能，降低行政成本。而智慧城市建设作为新型城镇化的具体体现，作为城镇信息化的升级阶段，已经得到公认。

住建部已经将智慧城市建设重点放在城镇化建设，并通过智慧城市试点，探索新型城镇化模式。中国工程院院士崔俊芝表示，“新型城镇化”是国家正式提出的一项任务，而“智慧城市”是城市信息化发展的新阶段，是新型城镇化的具体体现。实际上，住建部也于日前宣布第三批智慧城市申报试点启动。

国家行政学院有关专家认为，由于城市的历史、文化、资源和经济发展水平等各不相同，智慧城市建设没有千篇一律，而是坚持“以需求为导向、以居民为中心”的建设思路，需要在充分考虑城市所处区域、城市发展规模以及新旧城区差异的基础上，实现协同合作、优势互补。例如伦敦贝丁顿零碳社区，位于伦敦西南的萨顿镇，由于紧邻一些被拆毁的建筑场地和废弃的火车站，在建造过程中靠“就近取材”和大量使用回收建材大大降低了成本。通过安装智能的太阳能装置、雨水收集设施等措施，零碳社区与普通社区相比减少了81%的供热消耗和45%的供电能源，也是世界上第一个零二氧化碳排放社区。丹麦首都哥本哈根素有“自行车之城”之称，为了保持城市特色，倡导绿色出行，除修建3条“自行车高速公路”以及沿途配备修理点等服务设施外，他们还为自行车提供射频识别或全球定位服务，通过信号系统保障自行车出行畅通。

运用新兴信息技术支撑智慧城市发展

不用搜遍互联网，只要登录“政务云”，就能查询到衣食住行、教育科技、健康卫生、文化娱乐种种信息，就连菜市场卖什么菜品、各大银行ATM机、加油站“地图”、道路交通实时路况都一览无余„„武汉市投资360多万元打造的“武汉市政务云数据网站”将于今年年底前正式上线运行。专家认为，大数据将成为各地政府转型发展的新机遇，应充分发挥四轮驱动优势，实现政府部门转型。武汉大学计算机学院院长胡瑞敏说，大数据在政府转型中将起到重要角色。政府部门能够集中人力物力进行本部门的业务运转，从而减轻政府行政负担，能有更多的精力专注于面向公众的公共服务，提高政府效率。

大数据、云计算、移动互联网、物联网这些新一代信息技术，正在智慧城市建设中发挥越来越重要的作用，而如何运用好这些新技术，开发出满足城市运行发展需求的应用和产品，成为打造特色智慧城市的关键因素。

专家认为，移动互联网是智慧城市的“神经”，为智慧城市提供无处不在的网络；物联网是智慧城市的“血管”，使得智慧城市实现互联互通；云计算是智慧城市的“心脏”，所有数据、所有服务都由它来提供，所以它是一个“心脏”，为城市各领域的智能化应用提供统一的数据平台；而大数据则好比智慧城市的“大脑”，是智慧城市建设发展的智慧引擎，在这些新技术与新应用的支撑下，智慧城市得以快速推进和发展。

如果有一个统一调度云平台，从春播时就进行农超对接；种植时，将气象数据结合起来；喷洒农药时与气候、风力结合；果蔬成熟时避开物流瓶颈，那么，毋庸置疑政府的投入资金将变得更有效率。云计算中心的人、机、物、智的大脑可以联系从天上到地下，甚至水里，抑或地面。将后台存在智慧平台比喻为大脑，统筹人、机、物智。资源加模式加智慧，将是未来智慧城市的优化路线。云计算数据中心正在各个地方、各个城市普遍建设，除了提供传统虚拟化服务以外，在上一层还提供定位、计费、认证、支付等服务，很多城市将云计算、物联网、移动互联网等相结合，形成手机上很多的应用，在手机上可以实现城市一般情况下的电费、水费交纳及相关查询。

在日前举行的百度世界2014大会上，百度发布了多款智能硬件新品，其中智能筷子“百度筷搜”成为最受期待的智能设备。这种筷子拥有智能检测回锅油、饮用水酸碱度和水果甜度、品种和产地等特色功能，可连接智能手机，随身携带使用。智能筷子的背后是强大的物联网，物联网可广泛应用于环境信息、交通流量信息、城市管网状态信息、能源能耗状况和各种设备运行状态的监测，为政府相关职能部门的日常管理和应急指挥提供实时准确的数据信息。物联网还有一个很重要的功能就是定位跟踪，基于无线传感网络的跟踪技术，通过计算信息界点和目标节点的电磁波传送时间来实现跟踪定位。

智慧城市的技术与应用篇6

中国行政管理学会政府绩效管理研究会副秘书长华中科技大学公共管理学院兼职教授

各位学员大家好，上一节课我们对智慧城市智慧应用做了一些阐述，本节课我们主要是来谈一谈智慧城市投资运营和评估。

在谈智慧城市投资运营和评估之前，我们再来回顾一下智慧城市的总体框架，我们从智慧城市的总体框架里面可以看到来支撑智慧城市建设有三大方面，第一就是智慧城市建设的投资运营体系；第二个方面就是智慧城市运营保障体系；第三就是智慧城市的产业体系；第四就是智慧城市的制度标准体系。

所以我们本节课就从智慧城市的产业模式、智慧城市的投资模式、智慧城市的运营模式、和智慧城市的评估体系、智慧城市发展建设等方面的一些问题的总结。

一、“智慧城市”的产业模式

我们第一部分来看智慧城市的产业模式，智慧城市是虚拟经济与实体经济相结合的一个产物，它极有可能推动城市范围内生产、生活和管理方式以及经济社会发展观发生前所未有的深刻变化，在很大程度上可以减少和节约城市中各种物质和能源的一个投入问题，减少资源和能源的消耗，减少城市环境污染，使市场配置资源的效果得到进一步改善，劳动的生产率也进一步的提高，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的全新发展形态的城市化道路。

所以我们从智慧城市产业带动的机制我们来看这张图，所以我们智慧城市从整体架构里面包括感知层、通信层、数据层和服务层，我们在应用层里面包括智慧的产业、智慧的管理、智慧的民生，它促进了两个方面，一个对传统产业的促进，包括先进的制造业和现代的服务业，我们前面谈到了智慧的物流、智慧的旅游，我们通过对智慧城市模式的建设会跟我们传统的产业的业务形态新的创新和新的一些机会，第二个方面就是产业的催生，通过智慧城市的建设，我们每一个层，通信层、感知层、数据层、应用层和服务层都会带来很多新的商机，譬如说我们的感知层，我们会有新传感器等产业的突破，我们的通信层会有下一代互联网、移动通信等等，3g、4g这种业务的产生，在数据层我们也会产生云计算、云服务相关的一些产业，所以说产业的带动，通过对传统产业的促进和对新型产业的催生这两个方面形成我们产业带动的新的模式。

所以在投资模式的选择上面我们的建议是根据多年来在信息化及智慧城市建设的经验，以及对城市经营理论、项目区分理论和公共经济理论的研究分析，我们可以建议智慧城市建设可以采取以下五种方式去进行具体的项目动作，第一种就是政府自建自营；第二种就是服务外包，建设以后服务外包；第三种就是建设转移，就是bt项目，由企业来建设再转移给政府；第四种就是商业建设运营，就是企业投资、企业运营；然后第五种就是特许经营这五种模式。所谓在投资模式的选择上面我们遵循以下几个原则，第一就是确保安全的前提下，吸引社会资金投入智慧城市的建设；第二种就是借助市场的力量进行项目的运营和运维，带动本地服务业发展；第三种如需政府投入，尽量采用“建设-转移”的方式，这样来减少财政的一些压力。

这是我们对智慧城市项目的投资运营模式的时候我们给出的一些建议，所以我们从以上的这个表就可以看出来，政府自建自营，它的投资的主体是政府，运营的主体也是政府，收益的形式没有，这就是很多电子政务的项目，第二种譬如说服务外包，投资的主体是政府，运营的主体是企业，政府付费，市场收费，这两种收益模式都是可行的；然后建设转移就是bt的模式，投资的主体还是政府，运营的主体还是政府，但是收益的模式政府付费，建设转移实质就是企业先行投资垫付，然后项目建设完成后政府回购，资金分期支付的这样的一个模式叫建设转移；第四种模式是商业建设运营，投资的主体是企业，运营的主体是企业，但这个项目是政府倡导的项目，所以说收益模式可以是政府来付一部分费，同时市场也收一部分费，企业投资并通过市场化运作收回投资的一种模式；特许经营的模式投资的主体是企业，运营的主体是企业也可以是政府，收益的模式也是政府付费和市场付费的模式，就是指政府颁发经营的许可，由企业在一定期限和范围内进行经营，这是我们谈到的智慧城市的投资模式。

三、“智慧城市”的运营模式

第三部分我们再谈一下智慧城市的运营模式，前面我们也提到了智慧城市项目的运营的主体包括三种方式，第一就是政府；第二就是企业；第三就是混合经营。

所以它的基本原则有三种，一种就是政府主导的市场运作的原则，整合资源，提高效率的原则，健全法制，防范风险的原则，这就是在运营里面的基本原则。政府特别是在公共服务的范畴要逐渐的市场化和社会化，然后它的原则里面效率是非常重要的一个方面，当然风险也是非常重要的一个基本原则。

所以说这张图里面，建设运作机制集成模型里面我们谈智慧城市在政府、企业和市民这个角度来看它的决策，市民就是感知智慧城市、享受智慧城市的生活，政府作为一个专门机构来立法、保障和统筹，然后企业就是产业联盟、多方投资、创新平台，实现智慧城市的整体价值，这是建设运营的一种机制。

但建设和运营的组织里面我们来看一看，首先智慧城市在建设的过程当中，智慧城市建设要设立一个专门的组织或者是说委员会，然后要有智慧城市的专家咨询委员会，要有专门建设管理的一个办公室来支撑总体规划设计组、重点项目建设管理组，还有智慧城市的经济运行管理、创新技术促进管理、城市运行管理、市民融合服务管理和慧智的运行维护管理等方方面面。

所以说我们在城市运营的过程当中核心的每个城市是要建立一个智慧城市的运营管理中心，它是智慧城市的核心枢纽，负责智慧城市的日常运营和管理的一些工作，从这个图里可以看出来，它由网络通讯中心、感知中心、数据管理中心、云计算中心、融合服务管理中心和投资合作管理中心组成，既有技术又可持续的管理和服务。

接下来我们来谈一下智慧城市的运营管理的组织，智慧城市的运营管理组织包括以下几个方面，第一个就是智慧经济运行管理的组织主要是负责城市经济运行和决策；智慧产业促进管理组织负责探索智慧产业发展的路径和创新技术应用和拓展；智慧城市运行管理的组织负责准确的搜集、分析、整合、处理有关智慧城市应用的城市环境和基础设施的管理；而市民融合服务管理组织负责市民服务的管理和运营。智慧城市的运行维护管理组织负责云服务中心、感知中心、通信中心的运行维护等城市信息基础设施的管理和运营；这和我们上面谈到的智慧城市的运营中心是一致的。

四、“智慧城市”的评估体系

接下来我们再来谈第四个方面，就是智慧城市的评估体系。智慧城市在建设过程当中，智慧城市的运行评估是非常重要的一个管理环节，它有利于我们智慧城市建设和发展的持续改进，同时也可以推进我们智慧城市的有效建设，把握智慧城市建设的基本方向，所以说根据智慧城市的主要功能和智慧城市的五大主题任务我们把智慧城市分成为六大评估体系，六大评估指标，可以建立一级指标、二指标级和三级指标，来组成的三层指标体系结构，其中的一级指标就包括经济的活力、城市的通畅性、市民的素质、公共服务的能力、环境的友好性、市民生活的幸福指数等六个指标，这和我们前面谈到的智慧城市建设的主题任务是相对应的，按照指标体系我们可以评估智慧城市的发展阶段，我们来评估智慧城市的初级阶段、中级阶段、高级阶段，同时也来评估智慧城市发展的成熟度的问题。

我们来看这张图，这张图基本反映了我们智慧城市的绩效评估的比较全面的体系模型，在中间的圆圈部分描述的就是智慧城市的综合评估的指标体系，刚才谈到的经济活力、环境友好性、便捷通畅性等等，在外围我们是个个分项应用的评估指标体系，比如说智慧政务的评估指标、智慧社区的评估指标、智慧物流的评估指标、智慧医疗的评估指标、智慧城市管理的评估指标、智慧交通的评估指标等等各个方面，这样的指标体系通过对城市的一级指标体系的构建来带动各个分项应用的指标体系的建立。

智慧城市的技术与应用篇7

随着我国第二批103个智慧城市名单出炉,智慧城市的概念和实践得到关注。智慧城市的概念源于IBM提出的“智慧的地球”。“智慧的地球”是把功能不同的传感器嵌入到地球每个角落的物体中,实现对物体的全面感知。通过泛在的普适的物联网络,实现物体对象能够独立寻址,实现物物、物人、人人互联互通。再通过超级计算机、云计算和移动计算、大数据等技术,人类就能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到“全球智慧”的状态。

智慧城市目前没有统一明确的定义,不同视角有不同定义。有从纯城市发展、城市管理的角度,来诠释涵盖经济、社会、生态、人文各个层面在内的智慧城市;有从纯粹信息化的角度出发,在数字城市基础上,加入物联网、云计算来解释智慧城市的概念。第一种角度,理念性的东西太多,可实际操作和落地的东西太少,不利于智慧城市的建设和发展。第二种角度,理解又过于技术化,智慧城市是靠信息化推动,但智慧城市建设最终落脚点却不是信息化本身。

笔者认为,智慧城市和人类进化一样,是一个从低级向高级演变的过程,是城市数字化、信息化、智能化发展的高级阶段,是城市管理者、企业和公众追求更高智慧化的管理与服务的必然要求,其建设又必须依靠空间信息技术、物联网、云计算、大数据、人工智能、知识管理等新一代信息技术来推动,以实现与城市环境、资源匹配的可持续经济发展,实现与城市管理、民生服务匹配的可持续社会发展。

2 智慧城市的核心技术及其在智慧城市中应用

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。从信息技术学科角度,智慧城市的核心技术如图1所示,主要有基于3S(GIS、GPS、RS)的城市空间信息技术、物联网技术、云计算技术、大数据技术以及移动互联网等技术。

2.1 基于3S的城市空间信息技术及应用

3S技术是地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和全球定位系统(GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合的产物,其本质还是对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。3S技术中GIS相当于中枢神经,RS相当于传感器,GPS相当于定位器,三者相互依存调用,呈现出整体集成的趋势。

3S技术是数字城市和智慧城市的基本技术,它提供了与空间地理信息相关的城市基础数据库,使得城市安全、城市管理与服务、城市交通、商业等领域的智能化应用逐渐实现。基于3S的城市空间信息技术和应用在数字城市阶段已经非常普遍和成熟,本文在此略作简介。

2.1.1 GIS技术

GIS技术是以采集、贮存、管理、处理分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。GIS把空间数据和城市其他数据源的数据集成在一起,可以构成智慧城市各种应用。

建设智慧城市,离不开城市GIS服务平台的建设。城市GIS服务平台应采用国家权威部门发布的地理信息数据。有了GIS服务平台,智慧城市建设才有施展空间。城市GIS服务平台可为政府部门、企业单位和公众提供空间数据支撑和服务,实现与地理空间信息有关的自然、经济、社会等信息资源的充分共享。如城市精细化(网格化)管理、平安城市、城市交通、环保监测、市政设施管理、国土管理、城市规划、商业服务、城市应急指挥等都离不开GIS平台。

GIS技术已由二维向二三维一体化发展,基于时间维、空间维和仿真技术相结合的多维地理信息云服务平台,将会在智慧城市建设中得到长足的发展和广泛的应用。

2.1.2 RS技术

RS技术是利用高精度的遥感卫星影像、高低空的数字摄影测量、机载激光雷达,提供遥感数据获取和专题信息生产服务的技术。

随着我国卫星和遥感遥测技术发展,智慧城市对遥感空间信息需求已经成为可能。RS技术在城市规划、土地管理、环境监控、防灾救灾等有大量应用。如利用高分辨率的遥感数据可以很容易实现地面物(公路、桥梁、建筑物、河流、绿地等)的数字化,实现城市基础地理数据的获取。

2.1.3 GPS技术

GPS是由空间卫星、地面控制和用户设备等三部分构成的能全方位实时导航与定位的系统。它具有全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点,可以广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、野外探险、土地利用调查以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐、商业推广)等不同领域。GPS和GIS结合可以衍生出许多如车联网这样的高级应用,GPS还可以为GIS及时采集、更新或修正数据。总之,GPS作为移动感知技术,是物联网感知层重要的感知装置,在智慧城市各领域将得到越来越广泛的应用。

2.2 物联网技术及应用

物联网是互联网与传感器技术结合之后的新一代互联网。物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它具有感知识别普遍化、异构设备互联化、联网终端规模化、管理调控智能化和应用服务链条化的特点。

物联网为人类社会增加了新的沟通维度,实现了任何时间、任何地点及任何物体的连结,帮助实现人类社会与物理世界的有机结合,使人类可以从更加精细和动态的方式管理生产和生活,这正是智慧城市建设内涵的要求。因此建设物联网的全面感知,有效获取海量数据的存储、管理、控制,信息的智能处理及智慧化应用支撑就是智慧城市建设的内容,物联网是智慧城市的重要组成部分,智慧城市建设在某种意义来说就是物联网的建设。智慧城市建设也可以按照物联网的“感知层”、“网络层”和“应用层”三个层次构建。

物联网为智慧城市提供了坚实的技术基础。物联网为智慧城市提供了城市的感知能力,并使得这种感知更加深入、智能。通过环境感知、照明感知、城市管网感知、移动支付感知、个人健康感知、智能交通的交互感知等,智能城市才能实现政府、民生、产业等方面的智能化管理。提出物联网概念的主要目标之一是实现“智慧的地球”,亦即“智慧城市”,许多基于物联网的产业和应用都是和智慧城市应用一致的。

2.3 云计算技术及应用

云计算本质是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机与网络技术发展融合的产物。它是一种可以随时随地方便地、按需地通过网络访问可配置计算资源(如网络、服务器、存储、应用程序和服务)的共享池的商业模式。

云计算按照部署方式和服务对象的范围分为三种:公共云、私有云和混合云,可提供如图2所示的基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)三种类型的服务。

云计算特点非常适合智慧城市建设的要求。智慧城市采用云计算技术的动因是计算和存储资源的有限供给不能满足物联网对计算和存储资源的无限需求。通过云计算技术,可以随时随地提供可扩展的计算资源、简化智慧城市管理与服务的交付,同时实现新商业模式的快速创新。

基于云计算模式和基于物联网模式构建智慧城市,本质是相通的。以建设云计算为核心,打造各类不同的云,如电子政务云、医疗云、市政云、交通云、教育云、安全云、社区云、旅游云等,已经成为智慧城市建设时髦的模式。

2.4 大数据技术及应用

一个智慧城市每天产生海量数据,这些数据有大体量、多样化、快速化、价值密度低等显著特征。换句话说,只有具备这些特点的数据,才是大数据。

传统数据分析技术很难在一定时间内对这些海量的结构化数据、半结构化数据、尤其是非结构化数据(图片、视频、声音等文件)用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理。大数据是数据分析的前沿技术,它能够从上述类型数据中挖掘出有价值的信息。用于整合、处理、管理和分析大数据的关键技术主要包括商业智能、云计算、数据仓库、数据集市、分布式系统、Dynamo、GFS、Hadoop、HBase、MapReduce、Mashup、元数据、非关系型数据库、关系型数据库、NoSQL、SQL、流处理、可视化技术等。

智慧城市产生大数据,大数据技术支撑城市智慧。如在城市规划方面,通过对城市地理、气象等自然信息和经济、社会、文化、人口等人文社会信息的挖掘,可以为城市规划提供强大的决策支持,强化城市管理服务的科学性和前瞻性。在交通管理方面,通过对道路交通信息的实时挖掘,能有效缓解交通拥堵,并快速响应突发状况,为城市交通的良性运转提供科学的决策依据。在安全与防灾领域,通过大数据的挖掘,可以及时发现人为或自然灾害、恐怖事件,提高应急处理能力和安全防范能力等。

总之,大数据技术应用场景将遍布智慧城市的方方面面,大到政府的决策与服务、城市运营和管理、产业布局和规划,小到市民的衣食住行,都将在大数据支撑下走向“智慧化”。大数据的挖掘对智慧城市的经济发展、社会服务管理是无形的资产,大数据价值的利用和共享将会创造巨大的财富。

2.5 移动互联网技术及应用

移动通信和互联网是目前发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务,移动互联网就是移动通信与互联网的结合。它是一种通过智能移动终端(智能手机、平板电脑等),采用2/3/4G (GPRS、CDMA、TD-LTE、FDD-LTE、WiMAX)和WLAN移动无线通信技术获取业务和服务的新兴业态。

移动互联网由平台、网络、应用和智能终端等构成。其应用也并非新技术,只是为了满足Android、iOS和WP等移动终端特点在特定平台开发的应用软件。

移动互联网作为最便捷、最时尚、最值得信赖的技术和业务,正逐渐渗透到城市管理与服务、市民生活等各个领域,如移动支付、移动娱乐、移动阅读、移动资讯、移动搜索、移动位置服务、移动教育等各种应用层出不穷,这些应用不仅是智慧城市建设的最佳实践载体,而且将成为城市经济转型升级的新引擎。

3 物联网、云计算、大数据、智慧城市的关系

城市的“智慧”不仅要建立在城市的智慧感知层面与城市信息系统的综合集成和存储运算上,更重要的是在城市知识模型基础上通过数据挖掘分析建立城市的“大脑”。因此智慧城市核心技术是物联网、云计算和大数据。

物联网是智慧城市重要的支撑技术,智慧城市是物联网的具体应用。现阶段物联网建设可以看成智慧城市的建设,只有大量的成熟的物联网应用才产生巨大的群聚效应,城市的“智慧”才会萌芽、产生。

云计算是物联网的基石,没有云计算,物联网产生的大数据将无从处理。当前,云计算倚重于计算和海量存储,但很难从海量数据中挖掘出有价值的信息进行趋势预测分析,大数据技术可以做到“沙里淘金”,其将成为城市的“智慧引擎”。

4 结束语

新一代信息技术的发展为智慧城市建设提供了技术支撑手段。建设智慧城市同时也促进了新一代信息技术产业成长。城市的“智慧”和人类进化一样,也是一个从低级向高级渐进的过程。如何让城市变成像人类一样具有感知、推理、判断、学习和决策的综合智慧体,将是漫长的探索过程。

参考文献

[1]曹茂春,齐雄,金毅.智慧城市的探讨与实践[J].智能建筑与城市信息,2013(8):31-35

[2]曹茂春,马龙.物联网在某城市燃气管网SCADA系统的应用[J].智能建筑与城市信息,2013(2):27-32

物联网与智慧城市核心技术探讨篇8

关键词：物联网智慧城市

1.物联网产生时代背景及发展动态

1.1物联网产生的背景

物联网（Internet of Things）是信息化和工业化发展和融合的必然结果；是信息技术和传感/控制技术两者融合的产物；是物理基础设施（例如：光、机、电设备）和IT基础设施融合一体的架构。

IBM前执行官曾提出一个重要观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革，物联网是继互联网后的第四次计算模式。第一次计算模式是主机终端模式，第二次是微机网络模式，第三次是互联网，第四次就是物联网。依据美国IBM公司的15年周期定律，物联网是继互联网后的第四代计算模式，它是互联网计算模式的进一步发展。

1.2物联网的概念

物联网来势迅猛，前景美好，但概念宽泛，认识迥异，尚无较为准确而贴切的学术定义。

（1）美国MIT的Kevin Ashton用“Internet of Things”描述把计算机通过网络连接到真实传感器网络的世界（1999）。

（2）国际电信联盟（ITU）：物联网是通过RFID和智能计算等技术实现全世界设备互连的网络（2005）。

（3）百度百科：物联网是通过RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

（4）《物联网产业发展研究（2010）》报告（2010.4.8）：物联网是由具有自我标识、感知和智能的物理实体基于通信技术相互连接形成的网络，这些物理设备可以在无需人工干预的条件下实现协同和互动，为人们提供智慧和集约的服务。

（5）中国物联网大会（2010.6.29）：凡是用传感器和传感技术来感知物体的特性，按照固定的协议实现任何时候物与物之间、人和物之间、人与人之间互联互通，实现智能化识别定位跟踪管理的网络。

上述的第五种提法最为客观全面，物联网的内涵是指物与物、人与物及人与人之间的互联互通的全新技术。

2.物联网核心技术

2.1物联网组成与应用架构

物联网主要由感知层、网络层和应用层三层结构组成，如图1所示：

（1）感知层为对象通过传感或（和）执行设备联网，构成传感/控制网；

（2）网络层为互联网协议栈（包括TCP/IP网络平台、互联网应用协议）；

（3）应用层为基于Web浏览器应用。

物联网涉及感知、控制、网络通信、微电子、计算机、软件、嵌入式系统、微机电等技术领域，因此物联网涵盖的核心技术也非常多，为了系统分析物联网技术体系，国家工业和信息化部在其发布的2011年物联网白皮书中将物联网技术体系划分为感知核心技术、网络通信核心技术、应用核心技术、共性技术和支撑技术。

图2所示为物联网的应用方案，感知层是由传感网及RFID阅读器组成；网络层包括接入网和通信网；而应用层是由中间件和应用方案组成。应用方案包括绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通、环境检测等八方面组成。

2.2信息感知技术

（1）传感器网络技术

该技术将具有无线通信与计算能力的微小传感器节点通过Ad hoc方式连接起来，各节点能根据环境的变化自主地完成网络自适应组织和信息的传递；节点间多采用多跳方式进行通信，传感器网络的信息通过接入网关传递到承载网络。

（2）射频识别技术

射频识别（RFID）系统主要包括卷标、阅读器（含天线）、中间件。RFID是通过电磁耦合原理来实现通信，方式上有主动式、被动式和半主动式。由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。RFID现在和移动信息化实现了有机结合，有助于物流、资金流、信息流的三流合一，应用范围非常广泛。

2.3信息传输技术

（1）无线传感器网络

开展传感器节点及操作系统、近距离无线通信协议、传感器网络组网等技术研究，开发出低功耗、高性能、适用范围广的无线传感网系统和产品。

（2）异构网络融合

加强无线传感器网络、移动通信网、互联网、专网等各种网络间相互融合技术的研发，实现异构网络的稳定、快捷、低成本融合。

（3）IPV6技术

IPV6地址长度为128比特，地址空间增大了2的96次方倍，彻底解决了IPv4地址不足的难题，基本满足地球上每个物体都连入互联网的需求。同时，IPv6使用更小的路由表，增强了对组播的支持和对流的支持，增加了对自动配置的支持。

（4）ONS技术

域名解析服务（DNS）是将一台电脑定位到因特网的某一具体地点的服务。在物联网里，对象名解析服务（ONS）是一个自动的网络服务系统，提供把一个物体定位到物联网的某一具体地点的服务。

2.4信息处理技术

（1）海量数据存储

围绕重点应用行业，开展海量数据新型存储介质、网络存储、虚拟存储等技术的研发，实现海量数据存储的安全、稳定和可靠。

（2）数据挖掘

瞄准物联网产业发展重点领域，集中开展各种数据挖掘理论、模型和方法的研究，实现国产数据挖掘技术在物联网重点应用领域的全面推广。

（3）图像视频智能分析

结合经济和社会发展实际应用，有针对性的开展图像视频智能分析理论与方法的研究，实现图像视频智能分析软件在物联网市场的广泛应用。

2.5信息安全技术

构建“可管、可控、可信”的物联网安全体系架构，研究物联网安全等级保护和安全测评等核心技术，提升物联网信息安全保障水平。

3.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。

从技术手段上而言，智慧城市主要需借助物联网、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。

IDC预测到2020年，全球的数据规模将会达到35.2ZB（1ZB=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。

3.1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。

3.2海量数据处理

具备P级的多部门、多行业异构数据的存储；实现海量数据并行计算与分布式处理；构建基于人工智能的数据分析和知识管理的智能应用。

3.3智能信息化管理

形成支撑智能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。

4.智慧城市核心技术

城市的发展经过了数字化，无线化、移动化的发展过程（见图3）；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化方向迈进。

物联化的城市发展面临的主要问题：全面感知，有效获取，海量数据的存储、管理、控制，信息的智能处理及智能化应用支撑。

目前，信息化技术的发展主要针对以上四大挑战的解决途径分别是：物联网，物联网+通信网+互联网，云计算+普适计算，云计算+人工智能。

同时，为了保证城市的可持续化发展，需要不断建设和完善面向城市智慧化经营的服务体系架构。整个的技术与服务体系的互相促进，实现智慧化城市的发展。因此，支撑智慧城市的具体技术有物联网技术、云计算技术、高性能计算技术，建模仿真技术、智能科学技术、系统工程技术、标准与安全共性技术及应用技术。

云计算技术

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。

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。

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包括高性能处理器、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。

高性能计算技术为智能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。

建模仿真技术

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。

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。

建模仿真技术对智能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能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。

智能科学技术

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。

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。

智能科学为智慧城市提供智慧的技术基础，支持对智能城市中海量信息的智能识别、融合、运算、监控和处理等功能。

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能城市（复杂系统）的体系结构，支撑平台，系统集成和实施方法等，支持智能城市的构建、集成和运营。

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，共同使用的和重复使用的一种规范性档。

智能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。贯穿于智能城市架构的各个层次，并覆盖应用的各个领域。

安全技术为智能城市的构建、运行和领域应用提供处理安全问题的解决方案。

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、智能电力、智能医疗、智能水源、智慧交通、智能政务等领域，针对专业领域的特殊需求，提出应用领域的解决方案/技术，并在智能城市的管理模式、组织机构、协调机制、服务保障等方面开展研究。

5.物联网在绿色智能建筑中的应用

5.1在网络集成中的应用

智能建筑可看作城市信息化的基本单元之一，在智能建筑中集成最新的通信网络技术是必然趋势。

第一是网络宽带化。为了满足日益增长的信息应用和集成的需求，建筑通信网络的宽带化是必然的，随着EPON和GPON等光纤到楼、光纤到户的推进，智能建筑拥有更高的带宽与物联网相连。

第二是无线网络的普及。包括WLAN、无线传感网在内的多种无线通信技术将在智能建筑中广泛部署，并与有线通信相结合，形成覆盖广泛和灵活的无线网状（Mesh）网络。

第三是控制网的标准化。控制网的标准化和开放性将进一步得到提升。基于IP技术，使用具备开放性和互操作的系统，是智能建筑控制系统的最佳选择。

5.2在智能安防中的应用

小区、楼宇、家庭等场所是各种设施和安防系统密集分布区域，小区、家庭、停车场、仓库、周界等不同区域都需要进行监控，各种、车辆、人员、视频、声音、身份、位置等多种信息也都存在感知的必要性，而现有分散建设的安防系统难以满足如此复杂的智能化要求。基于现有的安防系统基础，大力加强物联网平台建设，促进信息融合和智能化建设，降低建设和运行维护成本，提高安防和管理效率，才能真正实现有效的安防，促进安全、容量和效率整体水平的提升。

防入侵系统是智能安防中的重要应用。典型代表是上海浦东国际机场防入侵系统，铺设的3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，能分辨出对像是人还是动物，一旦有人靠近栅栏，系统就会自动发出善意提醒。如果来者不听警告，继续靠近栅栏，那么第二道防线就会报警。中国电信推出的“平安E家”产品是家庭智能安防的典型产品，通过在家庭中布防红外、门磁、烟感等传感器，并部署支持联动抓拍的lP视频摄像头，可以有效保障家庭的安全。

5.3防入侵应用

唯一具有自我学习功能的综合性防入侵手段，和现有防入侵手段比较，能对目标实现：

是什么（人、车、动物、抛物识别）；

在哪里（区域定位精度可达到0.3米）；

干什么（入侵行为与正常行为区别）；

怎么干（空中抛物与翻越、攀爬与破坏围栏、地下挖洞等识别）。

可广泛应用于要地警戒，如机场防入侵、边海防封控、警署保卫、越狱警戒等。

5.4城市轨道安全技术防范应用

上海市地方标准《重点单位重要部位安全技术防范系统要求第7部分：城市轨道交通》，于2007年9月1日起强制实施。还有国内首个城市轨道安防技术标准和国家城市轨道交通公共安全标准制定。

5.5在节能减排中的应用

中国电信等运营商正在有计划地推出节能减排解决方案。运营商在客户耗电量大的空调设备（如冰水主机、箱型冷气）加装控制模块，透过网络通讯将空调设备的运转信息收集至节能管理统一平台进行统计分析，产出空调设施优化控制策略，同时使用者可透过平台进行空调设备操控管理，同时，亦监测空调设备每天24小时的运转状况，一旦侦测发现异常，可立即发出告警通知，以利于管理者维修处理。

在客户空调系统的负载端设备（FCU、分离式冷气、空调箱等）及外气引进装置加装控制设备，同时于空调环境内加装环境感知组件，来侦测环境状况（温度、湿度、CO₂浓度等），透过对环境状况的数据搜集与分析，由节能管理统一平台自动将空调系统的负载端设备进行自动调控，将空调环境的温、湿度及CO₂浓度控制在一定范围下，避免因不当的人为控制导致环境过冷或过热，让使用者能充分享受一个自动调控且舒适的空调环境。

5.6在智能家居中的应用

智能家居主要包括前端控制通信设备、户内主机、家庭网关、系统平台及手机客户端五部分。通过在家庭内安装智能家居设备，用户可通过手机客户端登陆到平台，将命令经由家庭网关下发到户内主机，户内主机通过有线或无线的方式将信号传递至前端控制设备，从而实现远程操控。

智能家居的应用价值主要在于：

一、增加客户的家庭安全性体验。比如远程通过视频和图片查看家庭室内情况。

二、提高客户的家居舒适性和人性化感受。家居环境由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能。

三、提高客户在途时间的利用率。比如通过短信指令让家里热水器提前启动，让电饭煲提前开始煮饭。

5.7在监控管理中的应用

通过物联网技术实现对事物和作业的不间断监测、及时响应突发事件，是物联网的另一项重要应用。具有灵敏度高、体积小、易于铺设、对被检测场无破坏与干扰、抗电磁干扰能力强、能够进行分布测量等特点的光纤传感器在建筑智能化中将发挥越来越大的作用。可以预知结构局部的载荷及状况。

光纤光栅传感器可以贴在结构的表面或预先埋入结构中，对结构同时进行冲击检测、形状控制和振动阻尼检测等，以监视结构的缺陷情况。

另外，多个光纤光栅传感器可以串接成一个传感网络，对结构进行准分布式检测，可以用计算机对传感信号进行远程控制。

6.物联网、智慧城市与绿色智慧建筑发展展望

2010年国内物联网主要行业应用中，安防（安全防护、防入侵、智能家居）、电力、交通三大行业位居前列。安防行业的应用遥遥领先，占据了接近一半的市场份额（43%），规模接近900亿元。其中，智能家居占26%，规模超过500亿元；网络视频监控市场也是其中一个重要应用领域，占到15%的市场份额。