智慧城市的概念

智慧城市的概念、支撑技术及应用

2014-06-20

近日，两院院士李德仁对“智慧城市”及相关领域作出了定义，得到了国家相关部门和学术界的高度认同。“智慧城市”是什么？下面就是李德仁院士所作的阐述。

一、智慧城市的概念、支撑技术及应用

智慧城市=数字城市+物联网+云计算

智慧城市是在数字地球的基础上，通过物联网将现实世界与虚拟数字世界进行有效的融合，建立一个可视的、可量测、可感知、可控制的智能化城市管理与运营机制，以感知现实世界中人和物的各种状态和变化，并由云计算中心完成其海量和复杂的计算与控制，为城市管理和社会公众提供各种智能化的服务。智慧城市是智慧地球的重要组成部分。

简单地用公式表示，智慧城市=数字城市+物联网+云计算。数字城市是把城市的地理信息和其他城市有关的信息结合并存储在计算机网

络上，让城市和城市外空间连接在一起的虚拟空间。智慧城市则通过传感网络，实现虚拟空间和现实空间的衔接。

回顾智慧城市的发展，主要经历了这样几个阶段：1993年，全球进入信息高速公路建设阶段，信息高速公路理念最早由美国提出，随即蔓延到全世界，包括中国；1998年，时任美国副总统的戈尔作了一个关于数字地球的报告；2006年，物联网、云计算开始应用；008年，IBM 在奥巴马政府组织的会议上提出智慧城市的概念。在中国，温家宝总理

2009年在无锡考察时两次提及物联网——传感网是一个全新的技术领域，实现了物与物的互联而被称为物联网。

中国智慧城市建设的动机源自中国城镇化、工业化、信息化建设，智慧城市建设的目标是让整个社会更加低碳，更加环保，真正实现可持续发展，使人们生活更加美好，这与“中国梦”紧密相连。

支撑技术

智慧城市的支撑技术包括数字城市相关技术、物联网技术和云计算技术。

数字城市是构建城市数据，将现实中的城市通过网络进行展现，通过航空、卫星、移动测量等方式将数据集成在一起，形成空间立体化，把城市栩栩如生地“搬”到网络上。

数字城市相关技术包括：（1）天空地一体化的空间信息快速获取技术；（2）海量空间数据调度与管理技术；（3）空间信息可视化技术；（4）空间信息分析技术；（5）网络服务技术。在实时获取相关数据的基础上，海量空间数据不仅包括矢量数据，还包括三维数据，如今大家通过计算机便可以游览武汉，甚至武汉大学。中国已经有300多个城市进行数字城市建设，包括基础数据、政务平台和公众平台，可以从地上看到地下，方便城市管理，提供智能服务。

物联网能够全面感知，通过RFID、传感器、二维码等实现可靠的传递和智能的控制和处理，实现人与人、人与机器、机器与机器的互联互通。智慧城市不仅仅是信息化，而且面向物理世界。

我们把每一个地球上的人和物传感到网上去，通过基层将它们联起来，通过网络层将它们传输到全世界，就可以实行运用。智慧城市将所有地球上的东西都整合在一起，我们不出门可以知天下事、做智慧决策。

预计到2017年，全世界大概会有7万亿传感设施来服务70亿世界的人口。它可以做智慧交通，远程的智能医疗，不管个人使用什么设备、做什么事情，不管在哪儿都可以和网联结在一起，实行智慧的服务。

云计算是基于互联网大众参与的计算模式，其计算能力、存储能力、交互能力是动态的、可伸缩的、可虚拟化的，通过传播重组，把上亿个传感器发出的信号合成视频进行处理，将计算变成社会化、集约化、专业化的服务带给大家。形象地说，云计算为智慧城市提供了一个可以思考的“大脑”。

智慧应用

未来的智慧城市，一定会是一个道路更畅通、沟通更便捷、环境更美好、生活更幸福的地方。智慧城市能更好地服务社会经济发展，改善城市的安全，提高政府效率，缩小城乡差距，使大众生活更幸福。

智慧交通

智慧交通可提升交通系统的信息化、智能化、集成化和网络化，并智能采集交通信息、流量、噪音、路面、交通事故、天气、温度等，从而保障人、车、路与环境之间的相互交流，进而提高交通系统的效率、机动性、安全性、可达性、经济性，达到保护环境、降低能耗的作用。

要实现对交通的智能感知，电磁感应器、超声波、微波雷达、激光雷达、红外线成像都可以用在智慧交通上，实现交通信息应用发布，便于了解各类交管信息、违章信息，做到及时响应、及时处理。

智慧城管

智慧城管要实现社会综合管理与服务，把人管好，把房子管好，把重点的场所、设施、社情等管理好。如城管在巡查过程中，发现场地有垃圾需要清理，城管员拍照传送城管信息平台，相关人员便会立即前往清理。清理完毕，再拍照反馈，监管人员便可了解事件处理情况。

智慧养老

中国正步入人口老龄化社会，老年人数量达到亿级。给老年人戴上一个类似手表的装置，通过该装置收集老年人身体指标参数，传输相关信息，便可检测出老年人的健康状态。

智慧医疗

基于智慧城市的远程医疗服务能够实现：视频服务，如远程诊断、培训、视频会议；短信，如即时通信；信息实时取得，如医学研究资料库实时使用；多媒体数据库，如电子病历、影像处理；无线城域网接入，如紧急救护无线通信；无线局域网接入，如医院内部通信。还有端到端的系统集成应用。

智慧安防

武汉市所有的视频都存放在城市的电子信息系统里，点开任何一个地址，都会调出该位置中的视频信息。将不同时间的记录自动剪辑起来，聚合在一起就可以做视频分析。

智慧家居

将家里的每一件家具都通过网络联通，就可以远程控制家里的空调开关、电饭锅开关、洗衣机开关等。

智慧个人应用

不论你在什么地方，不论通过什么手段，不论想做什么，都可以实现智能化。

除了上述提及的应用，智慧社区、智慧能源、智慧旅游等方面的应用也如火如荼。

智慧城市发展的同时，测绘地理信息也进入了一个新的时代。我们提供的地理信息数据由静态变为动态，所有的人都成为了我们的用户。我们要将数据送到需要的地方，送给需要的人，这个是我们测绘地理信息努力的方向。

二、智慧城市及其应用

大家对智慧城市讨论那么多年了，我对它的定义是非常简单的，智慧城市是在我们数字城市建立的基础框架上，通过物联网将现实世界与数字世界进行有效融合，自动和实时地感知现实世界中人和物的各种状态和变化，由云计算中心处理其中海量和复杂的计算与控制，控制反馈到现实的城市中去，从而为经济发展、为城市的管理和公众提供各种智能化的服务。

智慧城市=数字城市+物联网+云计算。我们将要建设的智慧城市是Cyberphysic space，虚实结合的空间，可以在家里做你想做的事情。发展历程，从1993年美国克林顿总统推进信息高速公路，中国在1995