智慧城市系统应用

物联网技术概论2.1教学目标【知识目标】

了解智慧城市的基本概念

了解智慧城市的系统结构和关键技术

了解物联网常用的几种信息处理技术什么是智慧城市？3.1.2智慧城市发展现状【你知道吗】建设智慧城市是转变城市发展方式、提升城市发展质量的客观要求。通过智慧城市的建设，能及时传递、整合、交流、使用城市经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息，同时提高物与物、物与人、人与人的互联互通、全面感知和利用信息能力，从而能够极大提高政府管理和服务的能力，提升民众的物质文化生活水平。建设智慧城市，可以让城市发展更全面、更协调、更可持续，会让城市生活变得更健康、更和谐、更美好。美国

2009年1月28日，奥巴马任职美国新一届总统，在随后与美国工商业领袖举行的一次圆桌会议上，作为仅有的两名代表之一的IBM首席执行官彭明盛（SamPalmisano）首次提出“智慧地球”（SmartPlanet）概念，建议奥巴马政府投资新一代的智慧型信息基础设施的建设。欧盟2005年7月，欧盟正式启动“i2010”战略。该战略旨在发展最新的通信技术、建设新网络、提供新服务、创造新的媒体内容。日本2009年7月，日本政府IT战略本部制定了《i-Japan2015战略》，该战略的目标是到2015年实现“以人为本”，“安心且充满活力的数字化社会”，让数字信息技术就像空气和水一般充满在生活的每一个角落。并由此改革整个社会经济，催生出新的活力，实现积极自主的创新。该战略包括电子政务、医疗和教育三大核心领域。韩国

2004年3月，韩国政府推出了《u-Korea发展战略》，希望使韩国提前进入智能社会。“u”是英文ubiquitous的首字母，意为“无所不在”。u-Korea战略以无线传感器网络为基础，把韩国的所有资源进行数字化、网络化、可视化、智能化，以此促进韩国经济发展和社会变革新的国家战略。u-Korea战略的核心是“IT839”行动计划。该计划的主要内容包括3个基础设施、8项服务、9项技术创新产品。新加坡

2006年6月，新加坡启动了iN2015计划。该计划为期10年，预计投资约40亿新元，目标是“利用无处不在的信息通信技术将新加坡打造成一个智慧的国家、全球化的城市”。“iN2015”计划的主要内容是在探讨未来10年内包括感应技术、生物识别、纳米科技等科技发展趋势，并说明这些科技的演进将带动信息通信相关产业的发展，以建构一个真正通信无障碍的社会环境。马来西亚

1995年底，马来西亚前总理马哈蒂尔倡导了“信息技术觉醒运动”。提出建设总面积为750平方公里的多媒体超级走廊（MultimediaSuperCorridor，MSC）。91、城市由五大核心功能系统构成

城市是一个复杂巨系统：由五大核心功能系统构成，各系统应以协作的方式协同运行。3.1.3.1国内智慧城市发展城市生态系统，涉及城市功能的5个主要领域及其若干个子领域，是以一种协作的方式将相关领域相互衔接所组成的巨系统基础设施资源环境社会民生经济产业市政管理城市规划和建筑管理交通管理、信息基础设施能源和水可持续环境教育/文化和娱乐教育文化医疗卫生经济发展产业发展城市战略与治理市政管理2、城市五大核心功能系统面临着挑战

然而在城市快速发展的进程中，五大核心系统面临前所未有的挑战：3.1.3.1国内智慧城市发展政府要提升公共服务质量，提高行政效能城市居民社保、教育、、文化和卫生等基础日益重要城市污染、气候变暖、资源可持续性可持续发展Text产业经济有待发展Text市政治理效能有待提升城市基础设施有待完善资源环境有待改善Text市民生活质量有待提高要完善城市交通、信息化基础设施等尚不需要优化产业结构、发展新兴产业、改进传统产业3、城市面临着五大系统间关联的挑战3.1.3.1国内智慧城市发展部门职责城市职责问题：五大系统之间需要有效的整合与协作基础设施资源环境社会民生产业经济市政管理运营系统运营系统运营系统运营系统运营系统

同时，城市也面临着五大核心系统间关联所带来的挑战：智慧城市关键技术物联网技术1云计算技术23高性能计算技术7标准与安全共性技术8应用技术4智能科学技术5系统工程技术6建模仿真技术3.2“智慧城市”的关键技术1、物联网技术（1）物联网：是通过识别、感知的技术与设备获取物体/环境的静/动态属性信息，再由网络传输通信技术与设备进行信息/知识交换和通信，并最终经智能信息/知识处理技术与设备实现人—机—物世界的智能化管理与控制的一种“人物互联、物物互联、人人互联”的高效能、智能化网络。（2）物联网技术包含：感知层技术、传输层技术和应用层技术；（3）物联网技术为智慧城市中实现“人—机—物”三元融合一体的世界提供最重要的基础使能技术与新运行模式。3.1.4“智慧城市”的关键技术计算机互联网物联网物联网2、云计算技术（1）云计算是一种基于网络的、面向服务的计算新模式。它融合与发展了虚拟化、网络、面向服务、高效计算和智能科学等新兴信息技术，将各类计算资源虚拟化、服务化，构成虚拟化计算资源的服务云池，并进行统一的、集中的高效管理和经营,使用户通过云端就能随时按需获取计算资源服务，完成高效、低耗、低成本的计算活动。（2）云计算技术包含：资源的虚拟化/服务化，资源感知，云服务环境的管理/构建/运行/评估，云服务安全,人机交互,云计算应用技术,及商业模式等技术。（3）云计算技术为智慧城市中海量信息的处理、智能计算提供重要的使能技术与服务。3.1.4“智慧城市”的关键技术3、高性能计算技术（1）高性能计算技术是指一类具有超高计算能力、存储能力、交互能力的计算技术。(目前，计算能力已达千万亿次/秒，正研制万万亿次/秒)。（2）高性能计算技术研究内容：高性能处理器；并行高效计算机系统；开发相关系统软件及研究并行算法；开发相关领域大型并行应用软件。（3）高性能计算技术为智慧城市中求解复杂问题和开展海量信息处理提供了高计算能力使能技术。3.1.4“智慧城市”的关键技术4、建模仿真技术（1）建模仿真技术是以相似理论、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，根据对系统仿真的目标，建立并利用模型，对系统（已有的或设想的）进行研究、分析、试验、运行和评估（系统全生命周期活动）的一门综合性、交叉性技术。（2）建模仿真技术由仿真建模技术、仿真系统与支撑技术，以及仿真应用工程技术等三类技术构成。（3）建模仿真技术对智慧城市各功能领域和运营活动进行建模仿真分析，支持智慧城市论证、设计、分析、试验、运行和评估等全生命周期活动；建模仿真系统可以成为智慧城市智能处理系统的组成部分，参与城市实时运行中的各类处理、分析与决策等。3.1.4“智慧城市”的关键技术5、智能科学技术（1）智能科学是一门交叉学科，主要有脑科学、认知科学、人工智能等学科共同研究智能行为的基本理论和实现技术。（2）脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，解释人脑的本质。认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学。人工智能研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能。（3）智能科学为智慧城市提供智慧的技术基础，支持对智慧城市中海量信息的智能识别、融合、运算、监控和处理等功能。3.1.4“智慧城市”的关键技术6、系统工程技术（1）系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的方法。——钱学森（2）系统工程的共性基础技术科学有运筹学、控制论、信息论、计算科学和计算技术。（3）系统工程技术解决智慧城市（复杂系统）的体系结构，支撑平台，系统集成和实施方法等，支持智慧城市的构建、集成和运营。3.1.4“智慧城市”的关键技术7、标准与安全共性技术标准技术：（1）标准为在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件。（2）智慧城市的标准体系可分为共性技术基础标准和应用子集标准两个层次。贯穿于智慧城市架构的各个层次，并覆盖应用的各个领域。安全技术：安全技术为智慧城市的构建、运行和领域应用提供处理安全问题的解决方案。3.1.4“智慧城市”的关键技术8、应用技术

在支撑平台基础上，集成感知与识别技术、智能信息处理与决策技术、以及标准和安全共性技术，围绕“智慧平安城市”、“智慧电力”、“智慧医疗”、“智慧水源”、“智慧交通”、“智慧政务”等领域，针对专业领域的特殊需求，提出应用领域的解决方案/技术，并在智慧城市的管理模式、组织机构、协调机制、服务保障等方面开展研究。3.1.4“智慧城市”的关键技术智慧重庆中兴通讯智慧城市全球应用案例中兴通讯智慧城市解决方案已经在全球多个城市得到广泛的应用智慧武汉智慧南阳智慧上海智慧无锡智慧赤几智慧苏丹智慧利日利亚智慧埃及

实施方案

客户收益对全城车辆的监控和管理提高车辆的信息化建设水平对公安、交通、环保和税务提供信息支撑采用无源UHF解决方案采用陶基标签进行车辆管理实现100万辆机动车全部安装电子标签为近50个车管所建立电子标签发行系统建立重庆主城区及郊县300个路面采集点智慧城市应用案例—重庆智能交通管理项目武汉市城市路桥交通智能管理系统，武汉成为国内第一座将5.8G自由流技术应用于城市智能交通领域的城市充分发挥系统自动识别和准确计费的巨大优势，有效解决了城市路桥收费公平性、合理性的问题中兴通讯为武汉自由流系统提供“六桥一隧”的全部固定采集基站和20多万张车载电子标签，同时为武汉市城市路桥收费管理数据中心及30多个发行网点提供全部桌面式发行设备和手持式发行设备项目简介智慧城市应用案例—武汉智能交通路桥收费自由流智慧城市应用案例—智慧南阳农运会一、固定通信、移动通信、数字集群通信、呼叫中心等----农运会各场馆之间、场馆内及场馆与外部之间通讯联络二、竞赛专网、赛事管理专网、场馆临时网络、互联网等----农运会各信息系统的网络承载平台三、网络存储和数据中心---农运会文件、图像、视频等海量数据的存储要求四、网络和信息安全----为农运会网络系统和各类信息应用系统提供信息安全保障五、基础设施----光纤网建设、技术运行中心和指挥控制中心及机房建设等六、竞赛成绩----竞赛报名、计时记分、竞赛成绩、竞赛信息发布等,为竞赛编排管理、进程控制、成绩处理、信息发布等提供高效完善的服务七、赛事管理----人员注册管理、业务运行管理、赛事监控、票务等,为竞赛的顺利进行提供业务应用管理和技术保障八、赛事指挥调度---视频会议、应急和指挥调度等,为农运会指挥决策部门统一管理、指挥调度提供技术支持十、官方网站----为网络用户和运动员、工作人员、媒体人员等所有参会人员提供必要的信息和服务九、场馆及接待场所智能化----场馆及接待场所基础弱电设施、安防和其他弱电系统.开县三警合一重庆市公安局信息中心坐席奉节三警合一云阳三警合一坐席坐席终端查询作为警务改革创新措施之一，重庆市公安局在重庆市布置“阳光警务查询”终端，市民能够在所有终端上查看报警信息和处理结果，大幅提升了公安执法公信力。重庆应急指挥系统智慧城市应用案例—重庆应急指挥系统中兴通讯独家承建重庆市公安信息中心应急指挥系统，实现了110/122/119三警合一，实现公安接处警的快速响应、业务数据的统一协调、信息资源充分共享、高效的决策指挥。全国第一个在公安系统建设数字监控平台道路、景点、广场、小区实现安全监控智能化、高清化、无线化与视频会议融合智慧城市应用案例—上海市社会公共安全中兴“智慧城市”之平安城市视频监控系统曾多次服务国内政府安全项目，广泛应用于湖南、新疆、上海等国内地区…….上海平安闵行M2M平台视频监控平台摄像头视频监控PU车辆行驶记录仪（采集车辆位置、开关门状态等各类感知数据）提供视频类业务能力提供感知数据业务能力3G上行车辆管理系统采用M2M二级架构标准接口中兴通讯提供的2010上海世博会的智能公交物联网应用，在美国洛杉矶全球智能无线论坛上被CDG授予移动业务创新最高奖项----智能无线大奖上海世博公交监控项目智慧城市应用案例—上海世博智能交通2007年，无锡太湖蓝藻危机爆发物联网网络平台支撑系统物联网信息中心网管系统蓝藻监测中心蓝藻预警专家系统手机客户端江苏无锡太湖蓝藻监测项目市民在排队等待灌水国家重大专项太湖蓝藻监测项目对太湖富营养化水体各种指标进行监管和控制，对蓝藻分布动态实时智能化监测，防止水危机发生智慧城市应用案例—江苏无锡太湖蓝藻检测智能环保智慧城市应用案例—赤道几内亚城市安全项目2010年，中兴通讯为赤道几内亚政府提供应急公共安全系统。主要提供保障AU会议安全并向各地区领导提供IPTV服务。并对政府及各辖区覆盖保障赤道几内亚首都的安全。主要组成部分包含：VSS视频监控VCS视频会议IPTVVOIPTV-WALL电视墙VSAT“赤道几内亚”城市安全系统中兴“智慧城市”之城市应急系统曾多次服务国内外政府安全项目，应用于深圳市政府、赤几政府、非盟会议等项目上，在中西非、南美等多个地区广泛应用…….智慧城市应用案例—苏丹喀土穆智能交通苏丹电信智慧交通道路监控系统覆盖整个首都喀土穆地区主要道路，其余50个点为重要场所的视频监控，同时监控中心配备了大屏以及电视墙等强大显示设备，稳定可靠，具有多种