智慧城市与物联网

1、智慧城市与物联网智慧城市与物联网smart city and The internet of things 河海大学河海大学 物联网工程学院物联网工程学院 HoHai University College of Internet of Things Engineering HoHai University College of Internet of Things Engineering 江冰江冰 教授教授 Email Email：主要内容主要内容解析：解析：智慧城市智慧城市的概念和特征的概念和特征分析：中外实施分析：中外实施智慧城市智慧城市战略战略浅析：浅析：物联网物联网对对智慧城市智慧城市

2、建设的支撑作用建设的支撑作用一、解析：智慧城市的概念和特征一、解析：智慧城市的概念和特征1 1、从、从“数字城市数字城市”到到“智慧城市智慧城市” 数字城市数字城市智能城市智能城市智慧城市智慧城市名词名词关键技术关键技术运用计算机、互联网、运用计算机、互联网、3S3S（GISGIS、GPSGPS、RSRS）、多媒体及虚拟仿真等技术实）、多媒体及虚拟仿真等技术实现城市空间信息共享和数字化资源整合。现城市空间信息共享和数字化资源整合。传感器网络、网格技术、无线宽带接入、传感器网络、网格技术、无线宽带接入、RFIDRFID、WSNWSN等智能技术等智能技术物联网、云技术、上述各类技术整合等物联网、云

3、技术、上述各类技术整合等1998年年2008年年2 2、“智慧城市智慧城市”的概念的概念 从技术应用视角：从技术应用视角：通过以移动技术为代表的物联网、通过以移动技术为代表的物联网、云计算等新一代信息技术应用实现全面感知、泛在互联、云计算等新一代信息技术应用实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。普适计算与融合应用。 从社会发展视角：从社会发展视角：通过维基、社交网络、通过维基、社交网络、Fab LabFab Lab、Living LabLiving Lab、综合集成法等工具和方法的应用，实现用户、综合集成法等工具和方法的应用，实现用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的知识社会创新

4、、开放创新、大众创新、协同创新为特征的知识社会环境下的可持续创新；实现城市智慧式管理与运行，为城环境下的可持续创新；实现城市智慧式管理与运行，为城市中的人创造美好生活，城市和谐，可持续发展。市中的人创造美好生活，城市和谐，可持续发展。 “智慧城市智慧城市”强调强调技术、网络和人技术、网络和人解析：智慧城市的概念和特征解析：智慧城市的概念和特征3 3、“智慧城市智慧城市”特征（城市形态）特征（城市形态）（1 1）全面透明的感知）全面透明的感知 利用感知设备和智能系统立体化感知城市环境、状态、利用感知设备和智能系统立体化感知城市环境、状态、位置等信息的变化；对感知数据进行融合、分析和处理，位置等信

5、息的变化；对感知数据进行融合、分析和处理，与业务流程智能化集成，主动响应；促进城市各个关键系与业务流程智能化集成，主动响应；促进城市各个关键系统和谐高效地运行。统和谐高效地运行。解析：智慧城市的概念和特征解析：智慧城市的概念和特征（2 2）宽带泛在的互联）宽带泛在的互联 宽带泛在网络作为智慧城市的宽带泛在网络作为智慧城市的“神经网络神经网络”，为城市中，为城市中物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动；为城市物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动；为城市各类随时、随地、随需、随意应用提供基础条件。各类随时、随地、随需、随意应用提供基础条件。3 3、“智慧城市智慧城市”特征（城市形态）

6、特征（城市形态）（3 3）智能融合的应用）智能融合的应用 应用云计算、智能融合技术管理现代城市复杂巨系应用云计算、智能融合技术管理现代城市复杂巨系统，海量数据；通过人的智慧参与，分析处理，提升决统，海量数据；通过人的智慧参与，分析处理，提升决策支持，推动实现智能融合，推动云与端的结合。策支持，推动实现智能融合，推动云与端的结合。（4 4）人为本的可持续创新）人为本的可持续创新 重视以人为本、市民参与、社会协同，实现经济、重视以人为本、市民参与、社会协同，实现经济、社会、环境的社会、环境的可持续发展。可持续发展。解析：智慧城市的概念和特征解析：智慧城市的概念和特征二、分析：中外智慧城市建设战略二

7、、分析：中外智慧城市建设战略从文献中获悉，全球约从文献中获悉，全球约300300多城市在实施多城市在实施“智慧城市智慧城市”战略。战略。 分析：中外智慧城市建设战略分析：中外智慧城市建设战略美国美国20092009年年“智慧地球智慧地球”写入国家创新战略。写入国家创新战略。 案例案例 ：迪比克迪比克市与市与IBMIBM共建美国第一个智慧城市，高科技武装共建美国第一个智慧城市，高科技武装6 6万人社万人社区，连接城市所有资源（水、电、油、气、交通、公共服务等），能区，连接城市所有资源（水、电、油、气、交通、公共服务等），能源、水务、交通优先发展。侦测、分析和整合各种数据，智能化响应源、水务、交通

8、优先发展。侦测、分析和整合各种数据，智能化响应市民需求，降低城市能耗和成本，更适宜居住和商业发展）；市民需求，降低城市能耗和成本，更适宜居住和商业发展）；纽约纽约实实施施“智能化城市智能化城市”计划、计划、“连接的城市连接的城市”行动计划、行动计划、“城市城市ITIT基础设基础设施服务行动计划；施服务行动计划；英国英国电子伦敦（电子伦敦（e-London)e-London)、伦敦连接战略（、伦敦连接战略（London London Connects)Connects)巴黎巴黎数字巴黎计划数字巴黎计划韩国韩国U-U-Korea 、U-SeoulU-Seoul计划、计划、Smart Seoul20

9、15Smart Seoul2015计划计划日本日本U-JapanU-Japan、东京泛在计划东京泛在计划新加坡新加坡智慧国家智慧国家20152015规划规划。 中国：中国： 2009年年8 8月月7 7日，温总理首次提出日，温总理首次提出“感知中国感知中国”，由此迅，由此迅速掀起速掀起“智慧城市智慧城市”战略热潮。战略热潮。中国：中国：20132013年年2 2月住建部公布首批月住建部公布首批9090个智慧城市试点名单（地级市个智慧城市试点名单（地级市3737个，个，区区( (县县)50)50个，镇个，镇3 3个）。个）。3-53-5年的创建期，按一星、二星和三星由年的创建期，按一星、二星和三

10、星由低到高评定等级。低到高评定等级。江苏：江苏：无锡市、常州市、镇江市、泰州市、南京河西新城、苏州工业园无锡市、常州市、镇江市、泰州市、南京河西新城、苏州工业园区、盐城市城南新区、昆山市花桥经济技术开发区、昆山市张浦区、盐城市城南新区、昆山市花桥经济技术开发区、昆山市张浦镇被列入。镇被列入。 博伊德博伊德科恩博士科恩博士加拿大西蒙弗雷泽大学，可加拿大西蒙弗雷泽大学，可持续发展专业教授，开发了有史以来第一次全球持续发展专业教授，开发了有史以来第一次全球智慧城市的排名。智慧城市的排名。 采用的是全球直辖市研究。采用的是全球直辖市研究。 关注关注创新型城市、区域绿色城市、生活质量、和数字创新型城市、

11、区域绿色城市、生活质量、和数字化管理。（利用信息和通信技术化管理。（利用信息和通信技术(ICT)(ICT)令城市生活更加智令城市生活更加智能；高效利用资源导致成本和能源的节约；改进服务交付能；高效利用资源导致成本和能源的节约；改进服务交付和生活质量，减少对环境的影响，支持创新和低碳经济）和生活质量，减少对环境的影响，支持创新和低碳经济） 二、对比：中外智慧城市建设战二、对比：中外智慧城市建设战略略1 1、每一个类别排名都前、每一个类别排名都前1010名的城市：名的城市：创新型城市创新型城市(5)(5)，区域绿色城市，区域绿色城市(4)(4)，生活质量，生活质量(1)(1)和数字化管理和数字化管

12、理(8)(8)。2 2、树立了很多大胆的智能城市建设目标，并跟踪实施：、树立了很多大胆的智能城市建设目标，并跟踪实施：如智能能源展望如智能能源展望20502050，路线图，路线图20202020和行动计划和行动计划2012-20152012-2015。3 3、将利益相关者的协商过程纳入到节能减碳行动中，交通运输和土地、将利益相关者的协商过程纳入到节能减碳行动中，交通运输和土地使用规划的变更使维也纳成为欧洲智慧城市技术中主要的成员。使用规划的变更使维也纳成为欧洲智慧城市技术中主要的成员。 在北美智慧城市建设中多伦多级别最高，在北美智慧城市建设中多伦多级别最高，IBM最近在多伦多开设最近在多伦多开

13、设了一个商业分析解决方案中心。了一个商业分析解决方案中心。 多伦多在克林顿多伦多在克林顿40(C40)的特大城市打造低碳经济。在多伦多的的特大城市打造低碳经济。在多伦多的私营合作部门，创建一个私营合作部门，创建一个智能通勤多伦多智能通勤多伦多的倡议，提高地铁运输效的倡议，提高地铁运输效率，智能循环利用在天然气动力，城市垃圾车及垃圾填埋场发挥作用。率，智能循环利用在天然气动力，城市垃圾车及垃圾填埋场发挥作用。 巴黎在欧洲表现得十分出色。在几个类别中，包括创新巴黎在欧洲表现得十分出色。在几个类别中，包括创新(3)(3)，欧洲绿色城市，欧洲绿色城市(10)(10)和数字化管理和数字化管理(11)(1

14、1)，巴黎都获得了高，巴黎都获得了高度评价。度评价。 巴黎已经在世界地图上实施了非常成功的自行车共享计巴黎已经在世界地图上实施了非常成功的自行车共享计划，不久前，巴黎市长推出了类似小型电动车的模型，它称为划，不久前，巴黎市长推出了类似小型电动车的模型，它称为AUTOLIBAUTOLIB，目前已有，目前已有250250个租赁站。个租赁站。 20092009年，纽约与年，纽约与IBMIBM合作推出合作推出IBMIBM业务分析解决方案中心业务分析解决方案中心，用来解，用来解决决 需要建立智慧城市复杂功能不断增长的需求，并需要建立智慧城市复杂功能不断增长的需求，并帮助客户优化业务帮助客户优化业务流程和

15、业务决策的方式。流程和业务决策的方式。 在纽约，在纽约，IBMIBM已帮助城市建立了已帮助城市建立了预防火灾和预防火灾和第一反应系统，第一反应系统，此处之外还可以此处之外还可以鉴明可疑的退税申请鉴明可疑的退税申请，这一方法预计，这一方法预计将在将在5 5年内为城市节省约年内为城市节省约1 1亿美元。亿美元。 伦敦在可持续发展上的创新伦敦在可持续发展上的创新( (即拥挤税即拥挤税) )和强大的运输系统一直和强大的运输系统一直被大家所公认。伦敦在帝国学院设置智慧城市研究中心，将充分利被大家所公认。伦敦在帝国学院设置智慧城市研究中心，将充分利用交通，政府，商界，学术界和消费者的数据令城市更加高效及创

16、用交通，政府，商界，学术界和消费者的数据令城市更加高效及创新。前不久，伦敦宣布了与新。前不久，伦敦宣布了与O2O2合作，推出欧洲最大的免费合作，推出欧洲最大的免费Wi-FiWi-Fi网网络。络。 东京（首个亚洲城市），并赢得良好的创新东京（首个亚洲城市），并赢得良好的创新(22)(22)和数字城市和数字城市(15)(15)的排名。该市宣布计划创建一个智能城市的郊区。在与松下，埃森哲，的排名。该市宣布计划创建一个智能城市的郊区。在与松下，埃森哲，和东京煤气合作下，建成一个包含所有连接智能电网的太阳能电池板，和东京煤气合作下，建成一个包含所有连接智能电网的太阳能电池板，蓄电池，高效节能家电集成的家

17、园。东京还将主要集中推动智能移动蓄电池，高效节能家电集成的家园。东京还将主要集中推动智能移动解决方案，。解决方案，。 柏林全方面表现的良好，取得了在创新中柏林全方面表现的良好，取得了在创新中(14)(14)，环保性，环保性( (在欧在欧洲洲8)8)和生活质量和生活质量(17)(17)的好成绩。在与的好成绩。在与VattenfallVattenfall公司，宝马，和公司，宝马，和其它公司合作下，柏林测试了车辆电网其它公司合作下，柏林测试了车辆电网(V2G)(V2G)技术，并希望创建一技术，并希望创建一个虚拟的电厂电动车。个虚拟的电厂电动车。哥本哈根走的是一条真正的可持续创新的领导角色。哥本哈根承

18、哥本哈根走的是一条真正的可持续创新的领导角色。哥本哈根承诺到诺到20252025年二氧化碳将低于年二氧化碳将低于4040，市民要骑自行车上下班。西门，市民要骑自行车上下班。西门子被评为欧洲绿色排名第一和全球最弹性城市。此外，市长弗兰子被评为欧洲绿色排名第一和全球最弹性城市。此外，市长弗兰克克延森，最近阐明了通过清洁技术创新，以刺激经济增长的引延森，最近阐明了通过清洁技术创新，以刺激经济增长的引擎和城市潜在的作用。擎和城市潜在的作用。 香港取得了相当不错成绩的关键领域，包括数字化管理排名香港取得了相当不错成绩的关键领域，包括数字化管理排名(3)(3)。但其生活质量的得分但其生活质量的得分(70)

19、(70)，在智能城市排名第，在智能城市排名第9 9。香港正尝试在机场。香港正尝试在机场里以及在整个农业供应链采用里以及在整个农业供应链采用RFIDRFID技术。香港在使用和采用智能卡技术。香港在使用和采用智能卡上已经处于领先地位，数以百万计使用智能卡用于居民服务，如公上已经处于领先地位，数以百万计使用智能卡用于居民服务，如公共交通，图书馆查阅，建筑，商场，停车场。共交通，图书馆查阅，建筑，商场，停车场。 巴塞罗那是智慧城市和低碳解决方案的先驱。它是世界上第一个在巴塞罗那是智慧城市和低碳解决方案的先驱。它是世界上第一个在大约十年前引进太阳能热条例，最近又推出了大约十年前引进太阳能热条例，最近又推

20、出了LIVEEVLIVEEV计划为了推动电动计划为了推动电动汽车和充电基础设施，近日巴塞罗那宣布了一个关于发展智能城市创新汽车和充电基础设施，近日巴塞罗那宣布了一个关于发展智能城市创新实验室重大合作项目。实验室重大合作项目。还有许多强大的候选城市，包括阿姆斯特丹，墨尔本，西雅图，还有许多强大的候选城市，包括阿姆斯特丹，墨尔本，西雅图，圣保罗，斯德哥尔摩，温哥华。圣保罗，斯德哥尔摩，温哥华。 “智慧城市智慧城市”建设内容建设内容三、浅析：物联网对智慧城市建设的支撑作用三、浅析：物联网对智慧城市建设的支撑作用 物联网和云计算技术助力物联网和云计算技术助力“智慧城市智慧城市”建设。建设。 物联网：通

21、过信息传感设备，按约定的协议，把任何物物联网：通过信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网特征：全面感知、可靠传递、智能处理物联网特征：全面感知、可靠传递、智能处理 体现：人体现：人- -机机- -物三元融合一体。物三元融合一体。物联网三层架构物联网三层架构q 感知层主要完成信息的收集与简单感知层主要完成信息的收集与简单处理处理, , 部分学者将该层称为感知延伸部分学者将该层称为感知延伸层层, , 该层由传统的该层由传统的WSNWSN、RFIDRFID和执和执行器组成；行器组成；q 接入层主要完成各类设备的网络接入接入层主要完成各类设备的网络接入, , 该层重点强调该层重点强调各类接入方式各类接入方式, , 比如比如3G/4G3G/4G、MeshMesh网络、网络、WiFiWiFi、有线、有线或者卫星等方式；或者卫星等方式；q 支撑层又称中间件支撑层又称中间件, , 或者业务层或者业务层q 对下需要对网络资源进行认知对下需要对网络资源进行认知, , 进而达到自适应传输的目的进而达到自适应传输的目的; ; q