首頁熱門文章
院士深入探討支撐智慧城市發(fā)展核心技術(shù)
發(fā)布時間：2018-12-07 分類：趨勢研究
智慧城市的內(nèi)涵是什么?支撐智慧城市的核心技術(shù)有哪些?目前中國智慧城市建設(shè)推進情況怎么樣?這些無疑是人們在此領(lǐng)域中最關(guān)注的問題。在四川省彭州市舉行的智慧城市院士論壇上，與會的各位院士就上述熱點問題進行深入研討，探尋中國智慧城市的建設(shè)路徑。
新一代信息技術(shù)提供支撐
對“智慧城市”這一概念的起源，中科院院士尹浩在論壇發(fā)言中介紹說，2010年，IBM公司首次提出“智慧城市”愿景，認為城市由關(guān)系到城市主要功能的不同類型的網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境6個核心系統(tǒng)組成：組織(人)、業(yè)務(wù)/政務(wù)、交通、通信、水和能源。它們之間相互協(xié)作銜接，組成宏觀系統(tǒng)。此后，各類有關(guān)“智慧城市”的概念和模型架構(gòu)及建設(shè)實踐在世界各地紛紛出現(xiàn)。
在尹浩院士看來，智慧城市的特征，是利用先進的信息技術(shù)，實現(xiàn)城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續(xù)發(fā)展。工程院院士鄔賀銓引用了聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會和國際電信聯(lián)盟聯(lián)合給出的定義，認為“智慧城市”就是創(chuàng)新城市，采用信息通信技術(shù)和其他技術(shù)，改進生活質(zhì)量、城市運行與服務(wù)效率和競爭力，同時保證滿足目前和未來對經(jīng)濟社會環(huán)境和文化等方面的需要。對智慧城市的具體定義和描述雖然不同，但是就其涉及到的技術(shù)創(chuàng)新層面有基本共識，認為以大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算為代表的新一代信息技術(shù)是智慧城市建設(shè)的重要支撐。
依托大數(shù)據(jù)構(gòu)建虛擬城市
城市中最遠的距離莫過于是紅綠燈和攝像頭，雖然二者物理空間上近在咫尺，但是毫不關(guān)聯(lián)。杭州市蕭山區(qū)基于城市大腦，實現(xiàn)了紅綠燈與攝像頭之間的數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)，優(yōu)化紅綠燈控制策略，大幅提高了行車速度，特別是特種車輛的行車速度。鄔賀銓院士用這個例子來詮釋充分挖掘交通大數(shù)據(jù)資源給城市交通帶來的重大變革，而這正是破解城市擁堵痼疾的一帖良方。
鄔賀銓院士提出，城市大數(shù)據(jù)是智慧城市的寶貴資產(chǎn)。對于城市治理者來說，長期以來已經(jīng)形成了各類城市大數(shù)據(jù)，包括人口大數(shù)據(jù)庫、法人大數(shù)據(jù)庫、地理信息大數(shù)據(jù)庫、經(jīng)濟大數(shù)據(jù)庫等。這些數(shù)據(jù)庫的共享、融合和充分挖掘是智慧城市建設(shè)的重要的信息基礎(chǔ)設(shè)施，不僅可以大幅提高政府電子政務(wù)水平、促進政務(wù)公開透明，而且可以借助大數(shù)據(jù)提高交通通行效率、環(huán)保檢測監(jiān)督水平、社會治安保障能力等。建設(shè)智慧城市要求不斷增強對城市大數(shù)據(jù)的搜集、儲存、共享、挖掘、保護和利用的能力，提高信息的準確性、完整性和挖掘利用的集約性。
除了基于傳統(tǒng)政務(wù)管理和服務(wù)形成的數(shù)據(jù)之外，打造智慧城市所需的各類數(shù)據(jù)信息往往需要創(chuàng)新性的采集和生成技術(shù)和手段。工程院院士、雷達和信息處理專家毛二可介紹道，像彭州這樣的山區(qū)城市，預防山體滑坡這類地質(zhì)災(zāi)害是智慧城市建設(shè)的必然內(nèi)容，而引入邊坡雷達技術(shù)，進行實時數(shù)據(jù)收集和監(jiān)測至關(guān)重要。
物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通城市的虛擬與現(xiàn)實
大數(shù)據(jù)對智慧城市建設(shè)而言當然很重要，但是數(shù)據(jù)的來源和采集更為根本，基于數(shù)據(jù)分析進行的反饋和控制才是目標所在，這就需要打造旨在實現(xiàn)萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)。這些年來，不同的行業(yè)已經(jīng)開始了相應(yīng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程，形成了與物理世界(現(xiàn)實世界)相對應(yīng)的數(shù)字世界(虛擬世界)，而將這兩者關(guān)聯(lián)和融合在一起的就是物聯(lián)網(wǎng)。
“隨著數(shù)字形式和物理形式建立映射關(guān)系，當改變數(shù)字世界的映射狀態(tài)時，物理世界的對象也相應(yīng)會發(fā)生變化，反之亦然。這種情況一旦形成，就可以實現(xiàn)對萬物的程序化控制?！币圃菏克枋龅那熬盁o疑是非常夢幻的，而這正是物聯(lián)網(wǎng)致力于實現(xiàn)的目標，因此，相關(guān)研究報告把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)列為未來最具顛覆性的技術(shù)名單前三名甚至第一名。
智慧城市建設(shè)離不開物聯(lián)網(wǎng)，它給城市各方面帶來重大變革。實踐上來看，物聯(lián)網(wǎng)成為各國智慧城市的核心基礎(chǔ)要素，在城市管理、節(jié)能減排、智慧交通等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。尹浩院士表示，就中國而言，一半以上在建的智慧城市應(yīng)用項目，如公共安全、交通、醫(yī)療、環(huán)保、地下管網(wǎng)、水務(wù)、教育，均依托物聯(lián)網(wǎng)。它們以自動感知為基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)采集為手段、智能控制為核心，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合集成應(yīng)用。
超強計算打造城市大腦
當急救中心接到電話時，城市大腦可實時規(guī)劃出最優(yōu)路線，精確預測到沿途每個路口到達的時間，并且實時控制紅綠燈。這是阿里ET城市大腦應(yīng)用于智慧城市的真實案例。它是基于阿里云開發(fā)的超級人工智能，具備機器學習、智能語音交互、生物識別、情感分析等基礎(chǔ)能力，此外，還深度融合人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)處理能力，通過多維感知、全局洞察、實時決策、持續(xù)進化的方式，幫助城市運行管理者在復雜局面下快速做出更優(yōu)決定。
在接受采訪中，鄔賀銓、尹浩等院士都不約而同強調(diào)基于超強計算的智能處理，特別是人工智能對于智慧城市建設(shè)的重大意義。各類數(shù)據(jù)通過傳感器等途徑收集之后，進行存儲和處理分析，這依賴于超級計算機的強大信息處理能力，以此為支撐，通過云平臺，實現(xiàn)遠程信息的快速分析處理。
近年來，中國在超算領(lǐng)域取得重大進步，開發(fā)出“神威太湖之光”等世界頂級水平的裝備，為智慧城市建設(shè)提供了重要信息基礎(chǔ)設(shè)施。在鄔賀銓、尹浩看來，云計算能力對智慧城市建設(shè)來說還是不夠的，還需要距離終端更近、比“云”更低的“霧”計算和“霾”計算，也就是說減少信息處理層級，在更低層面實現(xiàn)信息處理，以減少計算時延。
計算能力的提升取決于諸多方面，最根本的有芯片、軟件等幾大因素。鄔賀銓院士指出，中國亟須繼續(xù)奮發(fā)努力，補齊在這些方面的發(fā)展短板，同時，移動互聯(lián)的發(fā)展為中國企業(yè)在芯片領(lǐng)域的追趕提供了機遇。他盛贊華為近日發(fā)布的“麒麟980”7納米手機芯片，認為這是中國企業(yè)在集成電路領(lǐng)域的一個重大突破。尹浩院士詳細列出了中國企業(yè)目前在芯片幾大細分領(lǐng)域的市場表現(xiàn)，指出要實現(xiàn)相關(guān)規(guī)劃提出的宏偉目標，仍然任重道遠。
