智慧城市的緣起與發(fā)展.ppt

智慧城市的緣起與概念,吳余龍 中國行政管理學會政府績效管理研究會副秘書長 華中科技大學公共管理學院兼職教授,目 錄,一、城市起源與發(fā)展 二、智慧城市的緣起 三、智慧城市的概念 四、多學科理解智慧城市 五、智慧城市的框架與核心技術,3,城市城市的起源,城市的起源 考古證明，城市首先出現(xiàn)在四大文明古國（中國、古埃及、古印度、古巴比倫），最早在兩河流域（幼發(fā)拉底河與底格里斯河）誕生。,城市的形成：城市是人類社會發(fā)展到一定階段的產物,城市城市的起源,城市城市起源的理論研究,城市城市起源的總結,城市城市的發(fā)展階段,城市的發(fā)展階段 農業(yè)城市 工業(yè)城市 信息城市 數字城市 智慧城市 未來城市,城市城市的發(fā)展趨勢,城市發(fā)展趨勢 （世界發(fā)展趨勢：全球化、綠色化、信息化、服務化。世界在變小、世界在變平、世界在變綠、世界在變智、世界在變軟、世界在變。） 1、城市擴大化 2、城市圈熱潮 3、城市全球化：每個城市都是主角 4、城市健康：理性增長、低碳發(fā)展 5、城市治理：法制化、透明化 6、城市互聯(lián)：高鐵、高速公路,城市城市的發(fā)展困境,城市困境 1、人口：人口規(guī)模、人口老齡化、人口城市化、人口流動等 2、能源：水資源、石油資源、電力資源 3、農業(yè)：糧食儲備不斷減少、糧食需求不斷增加、諸多因素影響糧食生產 4、環(huán)境：人居環(huán)境、生態(tài)、水、空氣、污染 5、交通：交通擁堵、交通污染 6、安全：流行病蔓延、自然災害、城市治安、食品安全等 7、治理：規(guī)劃、基礎設施減少、社會矛盾、民生、文化等,城市我國的城市化進程,城市我國城市發(fā)展方向,城市城市發(fā)展的需求,目 錄,一、城市起源與發(fā)展 二、智慧城市的緣起 三、智慧城市的概念 四、多學科理解智慧城市 五、智慧城市的框架與核心技術,14,城市化進程全世界未來發(fā)展的必然,15,回顧二十世紀“世界人口急速城市化”世界上城市人口比例由1900年的13%（2.2億）增加至1950年的29%（7.32億）及至2005年的49%（32億）。,趨勢預測未來亞洲和非洲的城市增長高達93%，2030年世界城市人口比例會增至60%（49億）。城市化進程是全世界未來發(fā)展的必然。,城市發(fā)展新問題我國“城市病”初現(xiàn)端倪,城市病,交通擁擠,住房困難,就業(yè)困難,社會不安定,環(huán)境污染,人口擁擠,當城市化和信息化發(fā)生交匯,“中國的城市化和新技術革命是影響21世紀人類進程的兩大關鍵性因素?！?諾貝爾經濟學獎得主 斯蒂格利茨,城市化進程,信息化技術,物聯(lián)網,云計算,無線網絡,城市發(fā)展新機遇城市化和信息化融合,加速城市化進程： 促進城市產業(yè)結構的升級和知識型人才的聚集 打造高效城市管理： 提高城市的運轉效率，促進城市的可持續(xù)發(fā)展 創(chuàng)造綠色城市生活： 助力城市以低碳和環(huán)保方式發(fā)展，提供和諧宜居的生活環(huán)境 提供完善的基礎設施： 實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的全面連接，無礙通信,城市發(fā)展新思路兩者融合為城市的發(fā)展帶來智慧方法,在這種形勢下，城市如何進一步發(fā)展，同時完成低碳轉型成為各界關注的焦點。一種新型的城市建設理念“智慧城市”在各國不斷摸索中誕生。 它的基本理念是通過互聯(lián)網，把無處不在的、被植入城市物體的智能化傳感器連接起來，最終實現(xiàn)人們對物理城市的全面感知，并調控城市各個方面資源達成可持續(xù)健康發(fā)展的目的，為人類創(chuàng)造更美好的城市生活。,城市發(fā)展新模式智慧的城市,智慧地球與智慧城市提出,2008年底，ibm首席執(zhí)行官彭明盛提出“智慧地球”的概念，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成所謂“物聯(lián)網”，然后將“物聯(lián)網”與現(xiàn)有的互聯(lián)網整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。 “智慧的城市”是ibm“智慧地球”策略中的一個重要方面。“智慧地球”提出以更智慧的方法，通過新一代信息技術改變人們交互的方式，提高實時信息處理能力及感應與響應速度，增強業(yè)務彈性和連續(xù)性，促進社會各項事業(yè)的全面和諧發(fā)展。而ibm“智慧的城市”的行動正成為ibm“智慧地球”從理念到實際的現(xiàn)實舉措。,ibm:“智慧地球”和“智慧的城市”,目 錄,一、城市起源與發(fā)展 二、智慧城市的緣起 三、智慧城市的概念 四、多學科理解智慧城市 五、智慧城市的框架與核心技術,21,智慧城市的理論方法（城市是復雜的生態(tài)系統(tǒng)）,“智慧”與“智慧的方法”,智慧：對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力。 依據智慧的內容以及所起作用的不同，可以把智慧分為三類： 創(chuàng)新智慧 發(fā)現(xiàn)智慧 規(guī)整智慧 智慧的形成方法：數據（整理）、信息（挖掘）、資源（整合）、知識（管理）、智慧（統(tǒng)計分析管理決策）。,智慧城市概念專家解讀,國家信息化專家委員會副主任、中國工程院副院長鄔賀銓認為，智慧城市就是一個網絡城市，物聯(lián)網是智慧城市的重要標志。 兩院院士、武漢大學教授李德仁形象的說法是：數字城市+物聯(lián)網=智慧城市。 ibm的概念描述：運用信息和通信技術手段，感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務、工商業(yè)活動在內的各種需求做出智能響應。ibm概念的實質是用先進的信息技術，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)成長。,智慧城市概念專家解讀,華中科技大學公共管理學院院長徐曉林認為：智慧城市就是傻瓜化的城市 全國人大副委員長成思危觀點：智慧城市的四個方面是以人為本、以土地為載體、以信息技術為先導、以資本作后盾,智慧城市的基本要素,城市基本要素太極圖（智能的硬設施與智慧的軟環(huán)境）,智慧城市的鉆石模型,智慧城市的五大主題任務,智慧城市的基本概念,對智慧城市的基本內涵的理解： 以推進實體基礎設施和信息基礎設施相融合、構建城市智能基礎設施為基礎 以在城市經濟社會各領域充分運用新一代信息通信技術為主線 以最大限度地開發(fā)、整合和利用城市信息資源為核心 以為居民、企業(yè)和社會提供及時、互動、高效的服務為手段 以提高城市運行管理和綜合服務水平、改善居民生活質量、提升政府行政效能、增強城市綜合競爭力和品牌影響力為目標 通過智能的感知、建模、分析、集成和處理，以更加精細和動態(tài)的方式優(yōu) 化城市管理、城市運行和城市生活，從而使城市達到前所未有的高度“ 智慧”狀態(tài)。,智慧城市的基本概念,我們認為，智慧城市是綜合城市發(fā)展規(guī)劃、城市運行管理、城市經濟社會發(fā)展、新一代信息技術應用等為一體的城市發(fā)展新策略和新模式，是信息社會條件下現(xiàn)代城市發(fā)展的高端形態(tài)，是促進城市科學發(fā)展、加快發(fā)展、跨越發(fā)展、率先發(fā)展、和諧發(fā)展的必然選擇，是提升現(xiàn)代城市總體實力、綜合競爭力和國際影響力的戰(zhàn)略制高點。,智慧城市的核心方法,“智慧的城市”的核心理念 3i特征：感知化（instrumented）、互聯(lián)化(interconnected)和智 能化(intelligent)。 實現(xiàn)：全面互聯(lián)、充分整合、激勵創(chuàng)新、協(xié)同運作。,為用戶提供更個性化的服務,個性服務,智慧城市的基本特征,智慧城市的主要內容,我國智慧城市建設的類型,智慧城市-為市民創(chuàng)造更美好的城市生活,35,智慧城市“社會更和諧，生活更美好”,智慧城市城市經濟發(fā)展方式與轉型的重要路徑,經濟增長的“倍增器” 一方面，信息產業(yè)作為智慧產業(yè)的核心和基礎，本身將成為一個重要增長點； 另一方面，智慧技術能在國民經濟各個領域產生強大的關聯(lián)和帶動效應，使傳統(tǒng)工業(yè)、農業(yè)和服務業(yè)的生產方式與組織形態(tài)發(fā)生變革，不斷創(chuàng)造新的經濟增長點、衍生新的產業(yè)形態(tài)。,建設智慧城市，是經濟轉型升級的重要路徑,經濟發(fā)展方式的“轉換器” 一是有助于自主創(chuàng)新能力的提升； 二是有助于資源的優(yōu)化配置。比如，美國波音公司在波音777的研制中，通過采用虛擬設計制造等技術，使產品開發(fā)周期縮短了40以上，成本降低了25，出錯返工率降低了75。再比如，我市的鎮(zhèn)海煉化，通過在生產過程中應用了智能化自動控制系統(tǒng)后，基本實現(xiàn)煉油工業(yè)廢水“零排放”目標； 三是有助于強化對節(jié)能減排的監(jiān)管。,產業(yè)升級的“助推器” 一方面，狹義智慧產業(yè)發(fā)展將直接推動產業(yè)結構優(yōu)化。提高信息產業(yè)總產值占工業(yè)總產值的比重，成為經濟發(fā)展的一個重要支柱； 另一方面，廣義智慧產業(yè)進一步發(fā)展將促進我市產業(yè)升級換代。加快智慧技術在制造業(yè)、服務業(yè)和農業(yè)等領域的應用，將使這些產業(yè)實現(xiàn)升級改造，實現(xiàn)從“一般制造”向“智慧制造”、從“一般服務”向“智慧服務”、“一般農業(yè)”向“智慧農業(yè)”的轉型升級。,目 錄,一、城市起源與發(fā)展 二、智慧城市的緣起 三、智慧城市的概念 四、多學科理解智慧城市 五、智慧城市的框架與核心技術,37,智慧城市多學科解讀,1）信息科學： 信息技術作為智慧城市的基礎設施，兩個最核心的技術熱點無疑是物聯(lián)網和云 計算，事實上，物聯(lián)網和云計算都屬于平臺性的包含眾多技術分支的總體性描 述。 從信息技術的角度看“智慧城市”，智慧城市中信息技術呈現(xiàn)“五化”特征： 泛在化、效用化、智能化、綠色化、軟性化。 2）經濟學： 智慧城市運用信息和通信技術手段，感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各 項關鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務、工商業(yè)活動在內 的各種需求做出智能響應。 智慧城市下經濟運行的宏觀和微觀層面，生產、消費、投入過程和資源配置機 制都能達到智能化的狀態(tài)。,智慧城市多學科解讀,3）城市規(guī)劃學： 城市規(guī)劃中的問題，利用智慧城市的建設高度，會有完全不同的見解。智慧城 市如何促進城市轉型、升級、發(fā)展；如何立足當前實際情況，解決城市重大問 題；怎么突破單純的技術主導路線，實施整體解決方案；面向未來的戰(zhàn)略愿景 設計以及如何與其他規(guī)劃無縫銜接配套的問題。需從智能化基礎設施建設、新 興智慧產業(yè)選擇與培育、傳統(tǒng)產業(yè)智慧改造、智慧化城市生活環(huán)境、智能化公 共服務體系等規(guī)劃的五個方面著手行動。 4）公共管理學： 政府的社會管理與公共服務職能主要體現(xiàn)在決策中的公眾參與程度、公共與社 會服務水平、政府透明度、政府政策等方面。在城市的管理中，政府既要做好 各項基礎設施的建設，為經濟的發(fā)展、人民生活水平的提高做好政策輔助，同 時也要注重行政的效率和提供公共服務的質量。,智慧城市多學科解讀,5）社會學： 現(xiàn)代城市是人口集中的聚居區(qū)，城市的經濟社會發(fā)展水平決定著生活在城市的 人們的生活質量。城市的管理不僅包括促進經濟增長，提高物質水平，更要把 滿足廣大人民群眾的利益作為根本出發(fā)點和落腳點，政府職能部門在規(guī)劃、建 設和管理城市時，要做到以人為本，最大限度地滿足人們在城市生活中的物質 需求、精神需求和感官享受，把提升市民的生活幸福指數作為政府的核心工作 ，強調人和自然的和諧共處，真正把百姓需求和幸福感受放在第一位。 從社會學的角度來說智慧城市的建設除了促進人民物質生活水平以外，還應包 括調高城市居民的素質，提高人民生活的便捷性和舒適度，提高生態(tài)環(huán)境的保 護力度等等，其目標應該以人為本，以提高人民群眾的幸福感為最終目的。,目 錄,一、城市起源與發(fā)展 二、智慧城市的緣起 三、智慧城市的概念 四、多學科理解智慧城市 五、智慧城市的框架與核心技術,41,智慧城市建設方法論,智慧城市建設的基本模型,智慧城市的總體框架（面向服務）,智慧城市的總體框架（面向規(guī)劃）,制 度 標 準 體 系,戰(zhàn)略規(guī)劃,產 業(yè) 體 系,應用體系,技術體系,投資建設體系,運營保障體系,智慧城市應用體系框架,五大類：經濟發(fā)展、公共服務、社會管理、市政設施、資源環(huán)境,智慧城市技術體系,智慧城市建設的技術體系 構建智慧城市的技術體系至少包含13項關鍵技術，可以分為 4 大類：設備與器件相關技術，網絡通信技術，應用服務技術，以及對用戶體驗極其重要的情景計算相關技術。,智慧城市核心技術-物聯(lián)網,物聯(lián)網被視為互聯(lián)網的應用擴展，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網的發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網發(fā)展的靈魂。 社會2.0、物物人人任意聯(lián)網，并能互動信息。狹義講是技術網絡、廣義講是信息服務與管理的新模式。,核心技術-云計算,是一種基于互聯(lián)網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。 云計算可以認為包括以下幾個層次的服務：基礎設施即服務（iaas），平臺即服務（paas）和軟件即服務（saas）。 云計算服務應該具備以下幾條特征：用戶不知道數據來源；基于虛擬化技術快速部署資源或獲得服務；實現(xiàn)動態(tài)的、可伸縮的擴展；按需求提供資源、按使用量付費；通過互聯(lián)網提供、面向海量信息處理；用戶可以方便地參與；形態(tài)靈活，聚散自如；減少用戶終端的處理負擔。,核心技術-下一代互聯(lián)網,下一代互聯(lián)網是指基于ipv6協(xié)議（ip協(xié)議的第6版）的新一代互聯(lián)網。它與目前基于ipv4協(xié)議（ip協(xié)議的第4版）的互聯(lián)網的區(qū)別主要在容量、速度和安全三個方面。 容量方面:下一代互聯(lián)網可提供的ip地址數量趨于無限，解決現(xiàn)有互聯(lián)網ip地址不足的缺點，滿足當今社會對互聯(lián)網地址資源不斷增長的需求。 速度方面:下一代互聯(lián)網的網絡傳輸速度將比現(xiàn)在提高100010000倍，隨心所欲的網絡視頻傳輸、大規(guī)模數據和圖文的即時收發(fā)將成為現(xiàn)實。 安全方面:下一代互聯(lián)網可解決現(xiàn)有互聯(lián)網無法判斷每一個數據來源的缺陷，其設計的專用安全協(xié)議可以通過網絡設備對用戶接入的合法性進行檢查，監(jiān)控所有數據流向和網絡行為，從而更加有效地防范黑客、病毒的攻擊，實現(xiàn)更安全的網絡管理。,核心技術-無線網絡,3g（3rd-generation，第三代）移動通信。與目前廣泛使用的以gsm、cdma為代表的第二代數字移動通信相比，3g移動通信系統(tǒng)具有兩個主要特點：一是實現(xiàn)了全球漫游；二是實現(xiàn)了高速數據傳輸和覆蓋全球的寬帶多媒體服務，即除了普通通話業(yè)務，還可以傳輸圖像，提供可視電話業(yè)務。 g（4rd-generation，第四代）移動通信。4g的數據傳輸速率是3g的50倍，可以提供更高性能、更高分辨率的電影和電視節(jié)目。,核心技術增強現(xiàn)實,增強現(xiàn)實借助計算機圖形技術和可視化技術產生現(xiàn)實環(huán)境中不存在的虛擬對象，并通過傳感技術將虛擬對象準確“放置”在真實環(huán)境中，借助顯示設備將虛擬對象與真實環(huán)境融為一體，呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實的新環(huán)境。 增強現(xiàn)實系統(tǒng)具有虛實結合、實時交互、三維注冊的新特點。 應用領域：娛樂（