智慧城市-课件讲义

1、智慧城市 1 一、智慧城市的概念 与我国智慧城市的建设 1 1什么是智慧城市 什么是智慧城市 智慧城市是一个新的概念和理念，目前尚处于发展阶段，还没有统一的定义和标准。这里，不妨以提出“智慧地球”的ibm公司的定义来分析。 ibm公司在物联网的基础上提出了“智慧地球”的概念。 智慧地球的目标智慧地球的目标是：让世界的运转更加智能化，涉及个人、企业、组织、政府、自然和社会之间的互动，而他们之间的任何互动都将是提高性能、效率和生产力的机会。 智慧地球的内容智慧地球的内容：ibm公司所提出的“智慧的地球”的愿景中，勾勒出世界智慧运转之道的三个重要维度。 第一，我们需要也能够更透彻地感应和度量世界的本

2、质和变化。 第二，我们的世界正在更加全面地互联互通。 第三，在此基础上所有的事物、流程、运行方式都具有更深入的智能化，我们也获得更智能的洞察。 用三句话总结：更透彻的感应和度量、更全面的互联互通、更深入的智能洞察。 美国奥巴马政府把ibm公司提出的“智慧地球”概念上升到国家发展战略的高度，力争在物联网方面，在全球有主要的话语权。 智慧城市 2 在此基础上，ibm认为的智慧城市是： 在城市发展过程中，利用信息通信技术来感知、分析、整合，并智能地响应在其管辖范围内市民关于环境、安全、城市服务、民生及当地产业的活动和需求，从而创造一个更好的城市来生活、工作、休息及娱乐；（2008年11月智慧地球）

3、全面物联、充分整合、激励创新、协同运作； 以物联网、云计算为代表的新一代信息技术应用作支持。 智慧城市的核心思想是：充分运用信息技术手段，全面感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，并对城市管理和服务、工商业活动、居民生活等各层次需求做出智能响应。 总结一下，智慧城市的核心内容智慧城市的核心内容是：环绕着如何建立一个由新工具、新技术支持的覆盖政府、市民和商业组织的新城市生态系统。 智慧城市的最终目标是：为城市管理部门提供高效的城市管理手段，为企业提供优质服务和广阔的创新空间，为市民提供更好的生活品质。 智慧城市 3 2 2国内的智慧城市的动态国内的智慧城市的动态 今年以来，全国提出的智

4、慧城市建设规划的城市有100多个，包括一些大城市，如北京、宁波、武汉、广州、深圳等。各城市根据各自的发展状况和追求的目标，其智慧城市的建设方案也各有特色。 3 3上海市对建设智慧城市的考虑上海市对建设智慧城市的考虑 上海市政府认为，智慧城市是城市发展的高级阶段，城市信息化为建设智慧城市奠定了坚实的基础；智慧城市的建设，需要依托发达的信息基础设施，以感知、传输、处理等技术的广泛应用，带动先进技术走向成熟，带动经济、社会及城市管理跨入智能化发展阶段；让城市中各个功能彼此协调运作，为市民提供更高的生活品质。 第三阶段（2017-2020年），市民生活更加美好。 上海市把推进智慧城市建设分三个阶段：

5、第一阶段（2011-2013年），市民生活更加便捷。 第二阶段（2014-2016年），市民生活更加舒适。 上海市把建设智慧城市的目标定为： 基本形成“宽带、泛在、融合、安全”的国际水平的信息基础设施体系，成为国内带宽和服务最具竞争力的地区之一。 基本形成信息化与工业化深度融合局面，构建起新一代信息技术产业体系。 基本形成效能显著提升、成果惠及全民的信息化应用格局，初步建立起便捷、高效的信息感知和智能应用体系。 基本形成可信、可控、可管的区域信息安全保障体系，信息化发展环境不断优化。 智慧城市 4 4 4智慧城市建设的理念智慧城市建设的理念 （1）智慧城市是一个物联网的城市）智慧城市是一个物联

6、网的城市 当今世界，一半以上的人口生活在城市，地球已经成为一个庞大的城市网络和城市联盟。针对这个网络中的各种各样的信息，物联网可以帮助政府、企业、个人更好地做出决策。而物联网发展的高级阶段就是智慧城市。一个智慧的城市，一定是一个物与物相连的城市。遍布全市的“全球眼”、传感器、手机“变身”为触角，贴近城市中每一条跳动的“脉搏”，感知城市的每一刻的变化和编织每一缕联系。 （2）智慧城市是一个信息移动的城市）智慧城市是一个信息移动的城市 智慧城市是一个能随时随地获取所需信息的城市，物联网是传感网、通信网和应用系统相结合的产物，连接“物与物、人与物”的通信网凭借其可移动性、信号无处不在等功能，使得在城

7、市的每一个角落，只要用各种移动终端设备就能高速上网，每个人都将24小时“在线”。各种移动终端在不固定的场地接入有线或无线网络，从移动计算网络环境中获取数据和信息，进行相应的计算处理和决策，这样的过程就是移动计算的过程。 （3）智慧城市是一个信息共享的城市）智慧城市是一个信息共享的城市 全面的、系统的、高质量的、可共享的信息是智慧城市的一个基础。信息只有通过共享，才能最大限度地实现其价值。信息只有进入公共领域，被充分、广泛地应用，它的价值才能被社会所承认。 智慧城市 5 5 5智慧城市建设的核心技术智慧城市建设的核心技术 智慧城市由云计算中心、传输网络和感应识别末梢组成，昭示着智慧城市背后的核心

8、技术包括智能识别、移动计算、云计算和信息融合。 （1）智能识别）智能识别 智慧城市的有效运行需要智能识别技术来实现信息的快速、准确获取，然后才有可能通过有线或无线网络帮助人们实现随时随地分享信息。所以，智能识别技术是智慧城市实现其价值的基础技术手段。 （3）信息融合）信息融合 信息融合是指将多种数据经过合成后不再保留原有数据的特征，而形成一种全新的综合数据。数据集成是指各种异构异源、不同时态、不同尺度、不同专业数据在统一的框架下，以统一的空间定位为基础，以统一的规范和协议为标准的无缝集成。如何将城市中各种各样的数据加以整理、挖掘，然后融合服务与实际有用，是智慧城市建设的主要目标和重要任务。 （

9、2）移动计算）移动计算 移动计算通过将计算机和移动通信网络的相互结合，为物联网的广泛应用提供了广泛、便捷的展示和应用。移动计算是随着移动通信、互联网、数据库、分布式计算等技术的发展而兴起的新技术。它使计算机或其他信息智能终端设备在无线环境下实现数据传输及资源共享。它的作用是将有用、准确、及时的信息提供给任何时间、任何地点的任何客户。这将极大地改变人们的生活方式和工作方式。 智慧城市 6 6 6智慧城市建设的内容 智慧城市建设的内容 （4）云计算）云计算 智慧城市通过物联网采集数据、存储数据、分析数据，最后提供智能解决方案。而物联网要发挥这样的功能，需要依赖于互联网和云计算技术来支撑有弹性的存储

10、和分析信息。所以智慧城市可以理解为物联网和互联网融合，以云计算为支撑。 智慧城市建设的总体框架一般包括：五大平台、六个中心、五类应用、六大工程、政策法规及安全组织六个方面。 （3）五类应用）五类应用 五类应用包括电子政务、经济系统、经济运行、社会服务和城市基础设施运行等。 （2）六个中心）六个中心 智慧城市管理中心是智慧城市的心脏，是城市信息化的核心和基础工程。它包括六个分中心：信息网络互联中心、身份认证中心、信息资源管理中心、信息服务中心、互联网数据中心、决策支持中心。 （1）五大平台）五大平台 五大平台是信息网络平台、公用信息平台、专题信息平台、决策支持平台和空间信息平台。 智慧城市 7

11、（4）六大工程）六大工程 六大工程包括市民卡工程、劳动和社会保障信息工程、社区服务信息工程、金融信息工程、智能交通信息工程等。 （6）安全、组织、资金和）安全、组织、资金和人才保障体系人才保障体系 智慧城市的安全保障体系包括网络安全、服务器安全、操作系统安全、数据库安全以及应用系统安全等；依赖的安全技术包括密码技术、身份认证、访问控制、虚拟专用网和公共密钥基础设施等。 （5）政策、法规、标准和规范）政策、法规、标准和规范 为了确保信息资源共享，避免重复建设，在智慧城市的建设过程中，必须要建立统一的标准和规范体系。该体系主要由信息技术基础标准体系、信息资源标准体系、网络基础设施标准体系、信息安全

12、标准体系、应用标准体系、管理标准体系等部分组成。 智慧城市 8 1 1基础设施建设 基础设施建设 二、上海市智慧城市建设的计划 （1）通信设施）通信设施 宽带城市建设 无线城市建设 通信枢纽建设 三网融合建设（电话网、电视网、互联网） （2）云计算平台建设）云计算平台建设 （3）物联网平台建设）物联网平台建设 2 2应用系统示范建设应用系统示范建设 （1）智能电网）智能电网 智能电网是将先进信息技术与传统电网相结合的产物，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统的应用，实现电网高效、安全和环保的目标，涵盖坚强、自愈、兼容、互动、优化、集成等功能，尤其是适应

13、新能源的快速发展，可实现节能减排缓解气候变暖、推动绿色高效经济模式和生活方式的目标。 智慧城市 9 自我修复，未来智能电网的控制系统将使用分布式的、自主强化学习型的控制器来分析自身运行情况，而这些控制器则会通过不断变化的环境(比如设备故障)来学习怎样成功控制电网的运行。 容纳多样化的发电形式，智能电网不仅支持传统型电力，同时也能够无缝连接燃料电池、可再生能源以及其他分布式的地方和区域性发电技术。对小规模、地方化或就地发电形式的融合，使得居民用户、商业用户和工业用户自主发电并将多余电量以最小的技术或制度障碍卖给电网成为可能。如屋顶太阳能板、小型风能发电机和小型水电发电机。 高质量电能，停电和电能

14、质量问题平均每年给美国商业造成的损失超过千亿美元。而智能电网技术所带来的更清洁、更稳定的电能将减少停机时间并防止高额损耗。 抵御袭击，智能电网能更好地识别人为或自然的干扰并做出反应。实时信息将有助于隔离受影响区域，并重新分配受损设备周围的潮流。 智能电网的主要功能： 智慧城市 10 （2）智能交通（公交站上的提示牌、高架上的提示牌、信息的采）智能交通（公交站上的提示牌、高架上的提示牌、信息的采集、处理与发布）集、处理与发布） 智能交通是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术以及计算机软件处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一个在大范围内、全方位发挥作用的高效、便捷、

15、安全、环保、舒适、实时、准确的综合交通运输管理系统。是一种提高交通系统的运行效率，减少交通事故、降低环境污染、信息化、智能化、社会化、人性化的新型的交通运输系统。它将有助于最大限度地发挥交通基础设施的效能，提高交通运输系统的运行效率和服务水平，为公众提供高效、安全、便捷、舒适的出行服务。 智慧的城市交通架构由综合应用层、信息平台层、业务应用层及系统支撑层组成。包括底层数据采集、数据存储、数据预处理，中间层数据分析、处理、运算、预测、数据展示、控制、辅助决策等众多内容。 （3）智能家居）智能家居 智能家居又称智能住宅，国外常用smart home表示，它是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合

16、布线技术，将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。 与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还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换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。 智慧城市 11 （4）智慧医疗（心脏病人的远程监护系统、电子影像的共享系统）智慧医疗（心脏病人的远程监护系统、电子影像的共享系统pacs、信息的采集、处理和发布、共享）、信息的采集、处理和发布、共享） 将

17、物联网技术用于医疗领域，借由数字化、可视化模式使有限医疗资源让更多人 共 享这 样 的“智慧医疗”模式正是未来医疗服务产业发展的新方向上海市已确立医疗领域作为物联网十大应用示范工程，“云海计划”中将重点支持使用自主创新云计算产品与解决方案构建以健康档案为核心的云计算模式卫生信息系统。 “智慧医疗”是指通过物联网技术的运用，实现对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作，区域内有限医疗资源可全面共享，病人就诊便捷、获得诊治精准，医疗服务产业亦可随之升级。政府应当牵头建立各关联要素方联动机制与平台，并研究规划智慧医疗体系架构及运行机制，协调发挥各等级医院医疗资源优势，共享医疗信息。 智慧城市 12 （5）智慧教育（终身教育系统）智慧教育（终身教育系统） 智慧教育是一个很大的课题，涉及软硬件环境建设、制度体系、人力资源建设、应用模式设计、评估评价体系、应用服务、分层规划、技术合作等多层面的体系建设，面对的是实际应用中针对教科研、教与学、管理、评估、培训、信息流等具体问题的解决策略，以及如何利用信息化环境实现其教育价值的主题应用和拓展延伸等方面。 智慧教育的构建是以现代信息技术为基础的全新教育体系，其应用涉及环境、资源、管理、模 式、评 价、产 品、服 务