智能城市及应用(外文翻译)

智能城市及应用

苏科华，李婕，富宏博

计算机学院

武汉大学

武汉市，湖北省，中国

电子邮件：skhemail@https://www.360docs.net/doc/7f17868240.html,，lqjelly@https://www.360docs.net/doc/7f17868240.html,，rainbowfhb@https://www.360docs.net/doc/7f17868240.html,

摘要：基于“数字城市”，“智慧城市”广泛应用于民生，环保，公共安全城市服务等领域。本文主要着眼于近几年的研究和“智慧城市”的概念，总结“智慧城市”和“数字之间的关系城市”之间的关系，提出了应用系统的主要内容，以及“智慧城市”建设的重要性和难度，并为其在中国智慧城市发展中的影响作了简短声明。

关键词：数字城市,智慧城市,智能地球,物联网

第一章简介

2008年11月6日，在纽约的外交关系委员会上，彭明盛作为IBM的CEO 发表了讲话，发布“智慧地球：下一代领导人议程”，并明确提出了“智慧地球”的概念。1月28日，由美国商界领袖举行的“圆桌会议”上，彭明盛再次推着“智慧地球”的概念，它已收到来自奥巴马的积极回应。2009年2月24日，在IBM论坛期间，钱大群成为IBM在大中国区总裁，并于2009年8月7日公布了“智慧地球”的最新策略，当温家宝总理在无锡市互联网协会视察物联网时，他提出在传感器网络的发展过程中，通过“物联网”阅读中国，我们需要提前规划未来，并早做核心技术的突破，。

智慧城市是IBM的重要策略，主要关注下一代信息技术在各行各业的应用，从感应器嵌入和装备到医院，电网，铁路，桥梁，隧道，道路，建筑物，水系统，大坝，油气管道和世界上每一个角落的其他方面，并通过互联网形成“物联网”。然后，我们可以通过超级计算机和云计算整合物联网。在这种情况下，人们可以以动态的方式进行更细致的管理生产和生活，实现全球智能的状态，最终达成的“互联网+物联网=智能星球“。

这些年来，以“智能星球”的概念被向前推，智能城市，智能电网和智能企业已先后被提议作为智能星球的重要组成部分。智能城市，不仅是一个典型的应用智能的星球，也是最热门的话题之一，最前沿的问题，已引起广泛关注。近年来，从伦敦到台北，从纽约到新加坡，一个接一个智慧城市的建设项目在世界各

地蔓延。

第二章智慧城市

“智慧城市”是由IBM定义，为利用信息和通信技术来感知，分析和运行中的整合城市核心系统的关键信息。同时，智慧城市可以做出各种不同的需求，包括日常民生，环保，公共安全和城市服务，工商业活动的智能响应。

总之，“智慧城市”是“智慧地球”适用于特定地区，实现城市的信息化和一体化管理的实际做法。它也可以说是智能规划思路、建设智能模式、智能的管理方法，以及智能发展方式的有效结合。通过城市地理、资源、环境、经济、社会等系统，以及数字和信息处理和应用的城市基础设施和基本环境的数字化网格化管理，我们可以实现智能化城市管理和服务，从而推动更多现代城市高效，更便捷，和谐的运作。

智慧城市的结构包括感知层，网络层和应用层，它可以使未来的世界越来越明晰、可衡量、越来越多的互连和互操作性，并日益智能化。

第三章智慧城市和数字城市之间的关系

数字城市是指以遥感（RS），全球定位系统（GPS），地理信息系统（GIS）等空间信息技术为主要手段，构建数字城市地理信息框架，建立城市地理信息公共服务平台。并通过基础设施建设，我们可以补充的开发和集成各种地理信息，并实现了网络化、数字化、智能化的城市经济、社会、生态和每个操作的其他方面。

智慧城市是全面的数字城市，建立在可视化和可衡量的城市管理和运营情报的基础上。也就是说，传感器装备到各种物体，形成物联网，并通过超级计算机和云计算实现物联网的融合。总而言之，智能城市是数字城市结合物联网的产品。

第四章智慧城市应用的主要建设内容

智能城市将成为城市发展的未来趋势。一般来说，智能城市的建设可以分为三个层次，包括公共基础设施建设，公共平台建设，应用系统的建设。在这三个层面，应用系统的建设显得尤为重要，并赢得了全国各地的高度关注。目前，除了国防和国家安全应用，智慧城市已应用于各个方面。

(1)无线城市的建设

在强大的光纤网络基础和Wi-Fi、网格和WiMAX的技术的进一步延伸下，可以建立无线宽带网络。与此同时，无线广基站将覆盖整个城市。它可以为市民，企业，外来访客，游客和政府机构提供城市管理和服务体系和带宽的许多功能。这些功能包括移动无线视频监控，移动视频会议，移动调度应急响应和应急通信。

（2）智能家居的建设

传感器设备，包括射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描器等，可与因特网相结合，形成物联网。然后在生活中的所有项目可以作为一个终端到被带入网络，通过各种网络的相互作用实现的机电设备的集中远程和终端控制，可以方便用户识别和管理。例如，实现智能家居可以方便我们实现照明和电器的智能控制，以及收到的家用报警信息的智能通知。与此同时，无论是在室内还是室外，我们都可以受益于智慧城市的信息技术成果。

（3）智能交通的建设

根据自己的需求和交通情况，每个城市可以利用传感器网络、物联网等技术手段改变传统的交通运输系统，并建立智能交通管理系统，包括自适应交通信号（自动控制流量根据指示灯流时间）控制系统，城市交通控制系统等。在这一点上，智能交通管理系统可以实现城市规划、建设、管理和运营的整合，并为智能城市系统的其他子系统的提供全面支持。

（4）智能公共服务和社会建设管理

在日常生活中，对于人们的投诉、要求协助、社会事务等方面的个人管理，我们可以建立一个社会化服务体系，可以覆盖整个城市，市场化运作的智能化管理。在此基础上，我们能为城市综合规划、应急、社区管理提供基础平台服务，并把政府变成一个一站式的服务体系。在这种情况下，政府可以收集和分析在城市地区的实时数据，向公众提供更快速和敏捷的服务。在这一点上，市民可以通过电话、PDA、个人计算机和DV上传信息，并实现事态实时查询。

（5）智慧城市管理的建设

基于对未来城市无处不在网络上，我们可以利用3G、无线网络、下一代无线网络的宽带或未来的4G网络。同时，通过电子政务专用网络，我们能够实现监控中心、指挥中心和其功能的互操作性。在私有网络，也可以通过传送数据，携手共进，形成城市管理系统的核心，实现无缝管理。

智能城市管理，可以实现城市网格化的管理和服务。在这种情况下，它可以通过智能收集和分析数据给我们带来城市基础设施建设、居民服务和活动的有效管理。

（6）智慧医疗的建设

物联网对智慧医疗的应用有很大的潜力，其可以帮助医院实现智能医疗保健和医用材料的智能化管理，并支持数码采集，处理，存储，内部医疗信息传递和共享。此外，它也能满足智能化的管理和监督的医疗信息、医疗设备和用品、智能化的管理和监督公共健康的需求，例如解决弱支撑医疗保健平台，整体水平低医疗服务和医疗安全隐患等问题。

第五章建设智慧城市的重点和难点

随着城市管理、建设和运营在城市空间和功能布局、检测事件、应急响应和公共信息服务的合理规划断上需求的不断增长，智慧城市的建设面临着很大的困难，包括如下：

（1）管理，整合和大规模的城市时空数据发布

目前，数字化城市信息系统的现有数据源仍然过于简单，并经常出现在简单的查询和分析数据和表现风格三维可视化，而不采取多源、多态数据的良好优势，以帮助决定对城市管理。特别是在当前的城市信息系统，时空数据建模依然疲软。存在于数据库多态数据的数据结构和组织是准静态的解决方案，并且它不能满足数字实时更新、历史重建和将来的实际需要预测。因此，静态数字城市发展关键是融合多源异构城市信息、城市地址码、城市基础设施和组件的管理，突破网络空间数据。

（2）大规模的时空信息和高效的服务

智慧城市的空间信息来自各种传感器、控制器和运算终端，并通过计算机和不同部门的存储节点维护，因此如何管理和协调各种结构和广域分布的设备是一个很大的挑战构建的服务平台。另一方面，智能城市信息不仅包含了大量的结构化数据，例如温度，电压，地理坐标等，但也有很多非结构化数据，例如图片，音频和视频文件。我们是否可以存储和管理海量数据的有效将直接影响信息服务的性能。此外，大量的实时任务也需要对用户请求做出快速响应，其具有用于信息服务的更高的要求。对于空间信息服务未解决的问题，我们需要研究城市智能

信息服务系统各级，提出有效的方法。

（3）异类传感器数据模型和表达事物的物联网

作为开发智能城市的重要基础，物联网也是智慧城市的重要组成部分。但作为传感器平台，观察机制、流程、位置信息和技术要求的需求是不同的，如何构建描述传感器信息模型是一个技术难题。由于城市事务是常年渐变和突变的，如何观察数据和检测异常事件也是一个难点。

第六章结论及智慧城市展望

在国际上，智能城市是中国的一个很好的机会。目前，中国已经取得了不错的发展，信息技术作为覆盖地球上的智能，包括传感器技术，物联网技术和智能信息处理技术的技术，我国有一定的研发基础设施和工业能力。在此基础上，我们应结合我国经济和社会发展需要增加材料，技术和人员基础设施的投入。与此同时，我们应该有计划地选择一些发展中国家的优先事项，例如智能交通，智能电网，尽快部署，实现更彻底更全面的互联和更多的智能。

在我国，随着物联网的发展，人们的日常生活将发生巨大变化。同时，物联网的发展也给我们带来了智慧城市。在鼓励智能城市发展的国家政策下，城市的数字化发展有着全球的趋势，例如北京、上海、广东、武汉等城市，已采取智慧城市作为一个重要的研究，并参与了“智慧城市”和“读书的建设中国”，试图在与物联网布局的未来的经济竞争中站出来。