一、面向智慧城市的智慧服務
1、智慧城市的內涵
隨著信息技術的迅猛發展, 城市智慧化已成為繼工業化、電氣化、信息化之后的 “第四次浪潮”。建設智慧城市, 是當今世界城市發展的前沿趨勢, 是我國轉變經濟發展方式、提升城市功能品質、更好地保障 和 改 善 民 生 的 重 大舉措。智慧城市的建設來自于 2008 年底 IBM 提出的借助新一代信息技術建設 “智慧地球”的設想, 希望通過 “智慧城市”的建設引領世界城市通向繁榮和可持續發展。在國家工業和信息化部等部委的指導與支持下, 許多城市與 IBM公司合作, 開展智慧城市的單項建設或整體規劃工作。目前, 在全國范圍內被住房和城鄉建設部列為國家智慧城市試點的各級城市共 90個, 其中地級市 37 個、區 ( 縣) 50 個、鎮 3個。就北京而言, 市委、市政府 2009 年 12 月出臺的 “三個發展”意見、 《北京市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》以及中國共產黨北京市代表大會報告中都指出, 要加快建設 “智慧北京”, 推進先進智能技術廣泛應用, 提高社會信息化水平和市民生活品質。“智慧北京”的建設正在全面推進中。
伴隨智慧城市實踐的不斷展開, 有關智慧城市概念的闡述逐漸增多。IBM 從智慧城市整體發展角度論述智慧城市重點以智能化為基礎推動城市管理與服務模式的創新, 認為 “智慧城市就是在城市發展過程中, 在其管轄的環境、公用事業、城市服務、公民和本地產業發展中,充分利用信息通信技術, 智慧地感知、分析、集成和應對地方政府在行使經濟調節、市場監管、社會管理和公共服務政府職能的過程中的相關活動與需求, 創造一個更好的生活、工作、休息和娛樂環境。(1) ”美國學者 Andrea Caragliu等側重智慧城市對城市管理的改變, 認為 “智慧城市是通過參與式治理, 對人力資本、社會資本、傳統和現代的通信基礎設施進行投資,促進經濟的可持續增長、提高居民生活質量以及對自然資源明智的管理。(2) ”巫細波, 楊再高側重信息技術和基礎設施在智慧城市中的作用,認為 “智慧城市的核心是以一種更智慧的方法通過利用以物聯網、云計算等為核心的新一代信息技術來改變政府、企業和人們相互交往的方式, 對于包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出快速、智能的響應, 提高城市運行效率, 為居民創造更美好的城市生活。(3) ”無論是何種論述, 對于智慧城市的概念的界定只是提出的角度不同,上述概念的內涵和本質基本相同, 均認為利用現代信息技術提供智慧服務是智慧城市建設的出發點, 通過各種智慧服務實現城市可持續發展與提升居民生活品質 是 智 慧 城 市 建 設 的 落腳點。
2 、智慧服務的內涵
從上述有關對于智慧城市的理解不難看出,智慧服務的理念是智慧城市建設的重點。智慧服務以信息服務和知識服務為基礎, 是信息服務和知識服務的高級階段, 三者之間的差別源于信息、知識和服務之間的差別。信息是具有時效性的, 有一定含義的, 有邏輯的、經過加工處理的、對決策有價值的數據流。通過人們的參與對信息進行歸納, 演繹, 比較等進行挖掘, 使其有價值的部分沉淀下來, 并于已存在的人類知識體系相結合, 這部分有價值的信息就轉變成知識。智慧是人類基于已有的知識,針對物質世界運動過程中產生的問題根據獲得的信息盡行分析, 對比, 演繹找出解決方案的能力。因此, 信息、知識和數據之間的關系是,信息是知識的子集或基石, 知識是智慧的基礎和條件。知識反映了信息的本質。智慧是知識的應用和生產性使用。
智慧服務不僅僅體現在運用和集成新一代信息技術, 實現信息服務和知識服務的智能化,更為重要的是, 智慧服務是一個整體的概念,強調通過動態感知, 來實現對各個構成要素的動態管理, 以人為本, 使用戶可以利用技術手段實現智能、互聯、協同、共享, 實現智能決策、知識生產和自動化控制等。
3、 面向智慧城市的智慧服務內涵
面向智慧城市的智慧服務是指在智慧城市的環境下, 針對智慧城市的建設、發展和人們的日常生活可能遇到的信息需求, 通過動態感知, 以用戶為中心, 充分運用先進的信息通信技術手段提高城市產品服務的 “智”, 以創造優質生態、人文和科技及融資環境, 增進城市人的 “慧”, 從而使得城市設施更高級、發展更科學、管理更高效、執行更務實、環境更綠色、秩序更安全、社會更和諧、生活更美好。
二、智慧城市智慧服務體系構建
2012 年 6 月, 全國信息技術標準化技術委員會對我國開展智慧城市建設的典型城市及 IT系統企業進行了深入的調研, 報告指出我國北京、上海、深圳等智慧城市的建設與北美和歐洲國家相比確實取得了一定的進展, 但很多城市在發展中存在著三個關鍵瓶頸, 具體為缺乏政府統一指導和規劃 ( 62% ) , 缺乏城市部門之間的協同協作 ( 64% ) , 缺乏相關標準的制定( 72% ) 。在這三個關鍵瓶頸中, 政府的統一指導和規劃是智慧城市建設的基礎, 從整體城市可持續發展角度和頂層規劃出發, 可以從 “系統角度”解決行業標準化建設、部門內部 “智能孤島”等關鍵基礎性問題, 實現技術統籌應用。基于此, 參照智慧城市的定義和智慧城市的部分實踐成果, 在總結現有智慧城市服務體系的基礎上, 從頂層設計的角度構建了一個綜合的智慧城市智慧服務體系, 以便服務于城市數據中心, 實現智慧城市應用系統的不斷擴充,解決不同系統之間的接口問題和當前我國智慧城市發展中的信息系統共享 “智能孤島”和頂層規劃等瓶頸問題。
1、 體系框架
智慧城市智慧服務體系框架由 “一個核心,三大體系, 五個層面”構成, 詳見圖 1 所示。其中 “一個核心”是指智慧城市智慧服務體系構建以服務用戶為中心, 這里的用戶重點是指智慧城市環境下的社會化信息服務需求者和消費者, 既包括社會大眾等個體用戶, 也包括企業、組織機構以及政府等團體用戶。
三大體系是指政策標準體系、技術支撐體系、運行管理體系。技術支撐體系在整個服務體系中占主導地位, 具體包含五個層面, 即感知層、傳輸層、資源層、應用層和呈現層。政策標準體系一方面需要智慧城市的統一網絡、公共平臺和各類應用系統建設與運行維護的統籌規劃予以支持, 另一方面也需要統一、多類的符合智慧城市需要的標準和法規予以規范。統籌規劃需要政府結合國家發展戰略、我國城市發展現狀及國際上智慧城市的發展進行頂層設計。標準法規是保障統籌規劃實施的具體規范。
運行管理體系是按照戰略管理過程對智慧城市智慧服務體系中的各種應用進行管理, 實現智慧城市運行監測和智能安保應急, 提高政府精準管理能力, 使城市運行更加安全高效。運行管理體系包括五個要素, 即愿景描述、戰略規劃、和諧主題、戰略實施和戰略評價。
2、 技術支撐體系———五個層面
2.1、 以感知層實現信息采集
感知層是運用裝備芯片、傳感器、RFID 等技術對城市基礎設施、各類交通工具、手機、人員等進行感知, 采集信息的智能終端和傳感設備。智能終端包括室內終端、單元終端和公共終端, 傳感設備包括通訊設備、安防報警設備、監控設備、數字點播設備、健康監測設備等。
2.2、以傳輸層實現信息傳播
傳輸層智慧城市的 “神經網絡”, 是感知層和資源層之間的信息通道。進行信息傳輸的鏈路以通訊網絡為主, 建設方式可以無線與有線互為補充, 建設一張無處不在的 “泛在網”。在傳輸層中, 物聯網和云計算是智慧城市智慧服務體系中兩種新型的關鍵的信息技術。
物聯網 ( internet of things) 是通信網和互聯網的拓展應用和網絡衍生, 它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知、識別, 通過網絡傳輸互聯, 進行計算、處理和知識挖掘,實現人與物、物與物信息交互和無縫鏈接, 達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的[5] 。它通過各種信息傳感設備, 如傳感器、射頻識別 ( RFID) 技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術, 實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程, 采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡。
云計算 ( cloud computing) 是一種新型的互聯網模型, 提供資源的網絡以及應用架構統稱為 “云”。云計算把計算及存儲以服務的形式提供給互聯網用戶, 相應地衍生出云計算、云網絡、云存儲技術, 三者構成的云資源系統為城市信息系統提供云計算的能力。它將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上, 并支持各種應用系統在堅強的安全架構上, 使用者根據需要 獲 取 共 享 信 息、快 速 運 算 以 及 各 種軟件服務[6] 。
2.3、以資源層實現信息處理
資源層通過構建各類基礎數據庫, 整合、存儲、加工了大量數據信息, 為統一存儲、管理感知前端采集的數據信息, 為智慧城市各類應用服務系統提供有效地數據支撐。資源層圍繞信息資源處理的過程進行, 過程中形成信息資源服務庫、信息資源加工中心、信息資源融合管理系統和信息資源服務管理系統。
智慧城市智慧服務體系資源層中特色的新型技術是大數據 ( big data) 。智慧城市在一個統一的云平臺上集成了城市管理和服務相關的各個系統, 這些系統在云平臺上聚集了海量數據, 針對這些海量數據的分析就是大數據分析。智慧城市系統從海量堆積的交互數據中發現帶有趨勢性、前瞻性的信息, 為城市管理者帶來巨大的價值。與傳統數據分析相比, 大數據由于具有數據體量巨大、數據類型繁多、價值密度低、處理速度快的特點, 相應的對大數據采集、存儲、處理、分析等方面也提出了新的要求。
2.4、以應用層和呈現層實現智慧服務
應用層是平臺提供的一系列服務類應用,它通過資源層中的信息資源服務管理系統運用基礎數據, 支撐應用服務。應用層分為基本應用模塊、城市特色應用模塊及擴展模塊。基本應用模塊包括我國智慧城市建設必須的、急需的、重要的九個領域: 智慧政務、智慧安全、智慧能源、智慧環保、智慧交通、智慧社區、智慧醫療、智慧網管。城市特色應用模塊由每個城市根據自己的情況進行設計, 如旅游城市應著重建設智慧旅游, 交通樞紐城市應著重建設智慧物流等。擴展模塊是面向智慧城市的發展建設未來, 為 城 市 未 來 發 展 預 留 了 開放式接口 。
呈現層是智慧城市智慧服務體系向各類城市用戶提供各種應用的方式, 包括手機、PC、電視、各類移動和非移動終端設備等, 為用戶提供多種呈現方式。
三、智慧城市智慧服務體系對飛尚科技的智慧體系建設的思考
在全國大力建設智慧城市的背景下, 結合智慧城市服務體系中的各個要素,結合飛尚的豐富項目經驗和強大的云平臺,從構建 “智慧城市” 的 IT 基礎設施、智慧應用體系、智慧產業發展、智慧人文環境等方面進行認真分析謀劃, 力求通過高水平的頂層設計、系統設計、構 架 設 計 和 制 度設計。
1、總體思路
飛尚圍繞 “智慧城市”, 計劃將各專業的總體架構概括為 “一大平臺、五大領域、兩大應用體系”, 即以智慧城市智慧服務體系為核心, 對應智慧城市智慧服務體系中技術體系中的各層, 以滿足物聯網技術 ( 電子信息工程) 、計算機科學與技術、通信技術、信息管理、軟件技術等五大基礎領域為導向, 同時推進交通工程、工業設計等方面的智慧城市應用體系建設。
2、主要任務
2.1、以智慧城市智慧服務技術支撐體系為基礎的五大領域建設
電子信息工程專業以智慧城市智慧服務體系感知層為主, 重點發展物聯網技術, 培養以傳感器為基礎的信息采集、傳感知識應用能力,無線傳感網絡應用能力。通信工程專業以智慧城市 智 慧 服 務 體 系 的 傳 輸 層 為 主, 重點發展“第四代無線通信 ( LTE) ”、 “下一代互聯網( IPV6) ”、“新一代廣播電視網”、 “智能手機”方向。計算機科學與技術專業以智慧城市智慧服務體系傳輸層為主, 重點發展傳輸層中的以無線網絡技術、高密度服務器、系統集成以及網絡安全方向。信息管理與信息系統系統專業作為智慧城市發展核心力量, 以智慧城市智慧服務體系資源層為主, 重點發展大數據存儲、管理和分析的發展方向。軟件工程以智慧城市智慧服務體系的應用層為主, 重點以智能終端( Android、IOS) 為核心的應用軟件開發, 逐漸放棄以 Windows 系統為核心軟件開發方向。
2.2、以智慧城市智慧服務技術支撐體系
為基礎的兩大智慧應用體系構建交通工程專業向 “智能交通工程”方向發展。未來的 “智慧交通”將是適度引進和利用物聯網技術、云計算、大數據和高速移動網絡建設一個以全面感知為基礎的新型智能交通系統, 已成為解決城市交通管理問題、緩解車輛擁堵狀況的重要手段。工業設計專業向 “智能工業”設計方向發展。面向既定領域, 推進 “工業化、智能化、藝術 化” 三 化 融 合, 推 進 計 算 機 輔 助 設 計( CAD) 、計算機輔助工程 ( CAE) 、計算機輔助工藝過程 ( CAPP) 、計算機輔助制造 ( CAM) 、藝術設計、未來的主流 3D 打印等信息技術在制造業中應用, 促進信息技術、制造技術、藝術設計的融合發展, 實現研發設計數字化、制造智能化、產品藝術化。大力推廣柔性制造、敏捷制造、虛擬制造和網絡化制造, 促進傳統制造業向服務型制造業轉變。