一、城市化發(fā)展的現(xiàn)狀與問(wèn)題
進(jìn)入新千年以來(lái),世界范圍的經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)了全球城市數(shù)量急劇上升,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,目前城市化已經(jīng)成為全球最顯著的經(jīng)濟(jì)特征之一。然而城市化進(jìn)程的加速也造成了一系列不可忽視的問(wèn)題,比如城市道路交通擁堵、環(huán)境污染、能源短缺、自然災(zāi)害和突發(fā)事件的等。如何應(yīng)對(duì)眾多的挑戰(zhàn),成為城市管理者面前亟待解決的嚴(yán)峻課題。面對(duì)一系列的難題,不斷發(fā)展的信息科學(xué)技術(shù)為建設(shè)者提供了解決問(wèn)題的方法,通過(guò)以現(xiàn)代化科技為依托的信息系統(tǒng)建設(shè),能夠推動(dòng)城市化長(zhǎng)效發(fā)展,解決可持續(xù)性、節(jié)能和精細(xì)動(dòng)態(tài)管理等問(wèn)題。
城市化的推進(jìn)與信息行業(yè)的發(fā)展相互支撐,協(xié)同發(fā)展。城市化發(fā)展面臨的困惑,要求我們有精確的管理與提前預(yù)警的措施和手段,用信息化、智能化的基礎(chǔ)設(shè)施作為解決城市問(wèn)題的支撐。而城市的管理現(xiàn)在是以職務(wù)管理為基礎(chǔ)、條塊分割的制度。面向未來(lái)強(qiáng)調(diào)的是協(xié)同管理與協(xié)同服務(wù),城市的管理制度與管理理念都在發(fā)生變更。
在此之前的城市化建設(shè)的過(guò)程中,建設(shè)者遇到了一系列的問(wèn)題,首先是一次性投資效應(yīng),缺少長(zhǎng)期投入計(jì)劃,缺少管理維護(hù)支撐,難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效應(yīng)用;其次是各個(gè)部門的系統(tǒng)都是自下而上的建設(shè)模式,建設(shè)水平參差不起,難以相互兼容,缺乏整合考慮;第三是規(guī)劃設(shè)計(jì)完整性差,缺少前瞻可實(shí)施目標(biāo)設(shè)定,缺少管理和運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)考慮,難以實(shí)現(xiàn)整體的最佳效果;第四是各部門之間基本沒有協(xié)同的,標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)化和開放協(xié)同,可實(shí)施的端到端的標(biāo)準(zhǔn)參考架構(gòu),第五是沒有考慮運(yùn)營(yíng)的可持續(xù)性,體系架構(gòu)必須是方便運(yùn)營(yíng)和管理的;最后,目前的政府采取垂直式的城市管理模式,橫向?yàn)楸姸嗦毮懿块T,各負(fù)其職,互不關(guān)心。因此而導(dǎo)致管理效率低下,系統(tǒng)重復(fù)建設(shè),不利于后繼應(yīng)用整合,缺乏整體和聯(lián)動(dòng)的全局布局。種種問(wèn)題都必須通過(guò)先進(jìn)的科技手段來(lái)解決。
二、物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)智慧城市的建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)從2009年到現(xiàn)在一直是一個(gè)持續(xù)升溫的焦點(diǎn),被看成是信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程的第三次革命。無(wú)論從早期以軍事應(yīng)用為主,到現(xiàn)在的RFID、視頻監(jiān)控和傳感器使用,還是未來(lái)泛在化的行業(yè)應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣,感知、網(wǎng)絡(luò)、智能處理無(wú)所不在,可尋址、可通信、可控制、泛在化與開放模式,成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的演進(jìn)目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)將信息交換延伸到物與物的范疇,價(jià)值信息極大豐富和無(wú)處不在的智能處理將成為城市管理者解決目前困境的手段,而智慧城市已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。城市居民將能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)享受一切現(xiàn)代城市化成果并實(shí)現(xiàn)生活方式、生活觀念、文化教育素質(zhì)等的轉(zhuǎn)變,以期真正實(shí)現(xiàn)共同富裕、共同發(fā)展、共同進(jìn)步。
智慧城市通過(guò)應(yīng)用最新的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)和技術(shù)手段進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)城市基礎(chǔ)設(shè)施,平衡社會(huì)、商業(yè)和環(huán)境需求,同時(shí)優(yōu)化可用資源,通過(guò)提供各種流程、系統(tǒng)和產(chǎn)品,促進(jìn)城市可持續(xù)性的發(fā)展,為其居民、經(jīng)濟(jì)以及賴以生存的生態(tài)大環(huán)境帶來(lái)利益,改善生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)福利。目前的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)正處于信息匯聚的初級(jí)階段,主要強(qiáng)調(diào)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中保證安全與提升效率的作用。隨著社會(huì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)將向協(xié)同感知的中級(jí)階段的演進(jìn),最終將達(dá)到泛在的聚合。在未來(lái)智慧城市將更加關(guān)注智能化作用的范圍,實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的感知、應(yīng)用匯聚和交叉這個(gè)最高階段。物聯(lián)網(wǎng)把信息系統(tǒng)對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)、生活的影響,從“信息與娛樂(lè)”的領(lǐng)域擴(kuò)展到“生產(chǎn)和生活”的領(lǐng)域,從而擴(kuò)大對(duì)人類發(fā)展的影響力。人口規(guī)模不再成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的約束,而物與物相連的應(yīng)用規(guī)模將遠(yuǎn)大于人與人交互的規(guī)模。[nextpage]
智慧城市需要發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),其中最重要一點(diǎn)就是其能夠保證我們的信息安全與國(guó)土安全?,F(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,更多的是強(qiáng)調(diào)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán);其次,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng),使我們能夠搶占信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮的至高點(diǎn),目前我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)方面已經(jīng)處于與世界同步發(fā)展的地位;再次,能夠促進(jìn)工業(yè)化和信息化的融合,擴(kuò)大信息化作用的范圍,使信息化和社會(huì)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展結(jié)合的更加緊密;最后、物聯(lián)網(wǎng)與TD相結(jié)合。能夠充分發(fā)揮自主技術(shù)的優(yōu)勢(shì),強(qiáng)調(diào)物與物相連的大規(guī)模應(yīng)用,使TD的網(wǎng)絡(luò)部署與承載的數(shù)據(jù)無(wú)處不在。
三、大唐電信對(duì)智慧城市建設(shè)的理解
大唐電信根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)提出智慧城市發(fā)展要點(diǎn):前瞻考慮、整體設(shè)計(jì)、自上而下、全局應(yīng)用和架構(gòu)的規(guī)劃,面向應(yīng)用聚合演進(jìn)考慮。我們將所有政府部門和產(chǎn)業(yè)單位包容其中,各部門必須進(jìn)行產(chǎn)業(yè)協(xié)同。整體開放式架構(gòu)智慧城市方案的設(shè)計(jì)可以從三個(gè)平面進(jìn)行概括:
第一個(gè)平面是整體體系架構(gòu)設(shè)計(jì)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的智能處理、計(jì)算能力分布在三個(gè)層面上,包括感知層的網(wǎng)關(guān)層面、網(wǎng)絡(luò)層的使能控制層面,以及應(yīng)用層的應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái)層面。通過(guò)三層的智能分布與相互關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的能力均衡部署,構(gòu)成一個(gè)明確的、標(biāo)準(zhǔn)的、面向未來(lái)可自由擴(kuò)展的開放式的體系架構(gòu)。并在此架構(gòu)基礎(chǔ)上提供一個(gè)彈性的業(yè)務(wù)環(huán)境——可以自由地添加、刪除業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)之間可以聯(lián)動(dòng)和協(xié)同。
第二個(gè)平面是整體應(yīng)用的布局。包括智慧城市管理領(lǐng)域、智慧市民服務(wù)、智慧的宜居設(shè)施等,此外需要更多地考慮城市產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。比如在海南,我們提出體驗(yàn)式的旅游;在江西景德鎮(zhèn),我們提出打造一個(gè)景德鎮(zhèn)瓷器品牌產(chǎn)業(yè)的組織等一系列的模式。通過(guò)不同領(lǐng)域的相互關(guān)聯(lián)和交叉,來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的整體布局。
第三個(gè)平面是運(yùn)營(yíng)管理的設(shè)計(jì)。通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái),可以在業(yè)務(wù)層面解決業(yè)務(wù)和資源運(yùn)營(yíng)管理的問(wèn)題,在網(wǎng)絡(luò)層面解決網(wǎng)絡(luò)抽象和資源管理的問(wèn)題以及應(yīng)用的策略和控制等。在終端層面,除了終端和網(wǎng)關(guān)的管理,我們還會(huì)把管理的手段延伸到感知層,通過(guò)對(duì)一些傳感器的管理,真正實(shí)現(xiàn)整個(gè)體系架構(gòu)從業(yè)務(wù)到網(wǎng)絡(luò)、到終端、到感知的完整的端到端的可運(yùn)營(yíng)、可管理的系統(tǒng)。
因此,大唐電信智慧城市的整體解決方案是包含了“三層智能化+開放式架構(gòu)+彈性應(yīng)用環(huán)境”的完整系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
四、大唐電信在智慧城市建設(shè)的實(shí)踐活動(dòng)
1、智慧城管
數(shù)字化城市管理是智慧城市的基礎(chǔ)。大唐電信在智慧城管建設(shè)方面除了精細(xì)化管理區(qū)域,使用了分級(jí)分層的思想增加了萬(wàn)米單元網(wǎng)格的管理,還在整個(gè)管理體制上引入了“雙軸”,即監(jiān)督和管理相互支撐和相互協(xié)同的管理體制。
大唐電信以一個(gè)開放式共享的平臺(tái)架構(gòu),以業(yè)務(wù)控制平臺(tái)為核心,通過(guò)提供的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)接口,既可以實(shí)現(xiàn)將底層通過(guò)各種感知設(shè)備對(duì)城市的基礎(chǔ)部件以及基礎(chǔ)事件的采集信息與平臺(tái)對(duì)接,又可以讓整個(gè)數(shù)字化城市的管理系統(tǒng)與城市應(yīng)急的指揮系統(tǒng)、平安城市的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行有效的對(duì)接。后臺(tái)整合了必要的異構(gòu)數(shù)據(jù),包括GIS系統(tǒng)、政務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、專家?guī)斓鹊?。最終實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)精細(xì)管理,針對(duì)城市基礎(chǔ)部件提供公共設(shè)施的基礎(chǔ)管理。而對(duì)于城市的事件管理則提供城市執(zhí)法管理的流程。整個(gè)體系架構(gòu)中信息是共享的,而且實(shí)現(xiàn)了跨系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。
在北京建設(shè)的一個(gè)超過(guò)兩平方公里、承接3.9萬(wàn)人口的試點(diǎn)區(qū)域,城市管理的問(wèn)題發(fā)現(xiàn)率從原來(lái)的30%提升到了90%;平均處理時(shí)間從原來(lái)的一周縮短到現(xiàn)在的半天;最大的好處是帶來(lái)了巨大的社會(huì)福利增量。這個(gè)區(qū)域從原來(lái)年均兩千萬(wàn)元的社會(huì)福利虧損,到現(xiàn)在的年均三千萬(wàn)元的社會(huì)福利增量,這五千萬(wàn)的差額就是這樣一套系統(tǒng)以及管理制度變更帶來(lái)的巨大效果。
2、智慧監(jiān)護(hù)
人性化的市民服務(wù)是智慧城市的核心。目前中國(guó)老齡化的發(fā)展速度非常快,特別是在北京、上海這樣的大城市,“空巢老人”非常多。大唐電信通過(guò)與北京市政府和北京移動(dòng)合作,提供了一個(gè)為老人提供基于手機(jī)的智能監(jiān)護(hù)應(yīng)用方案。[nextpage]
整個(gè)系統(tǒng)核心是一個(gè)民政老人綜合應(yīng)用平臺(tái),老人與監(jiān)護(hù)人的手機(jī)都可以通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入平臺(tái)。后臺(tái)有客服坐席,監(jiān)護(hù)人通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)也可以接入整個(gè)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)的功能有:第一、一鍵通信:使用老人機(jī)的一鍵通信后,可以完全通過(guò)后臺(tái)的客服坐席為老人實(shí)現(xiàn)通話的連接及短信的發(fā)送;第二、針對(duì)老人容易忘記一些重要事情的特點(diǎn),為老人實(shí)現(xiàn)預(yù)定提醒的功能。如當(dāng)天有重要的事情發(fā)生,預(yù)定之后會(huì)在特定的時(shí)間為老人發(fā)送提醒信息;第三、針對(duì)特殊的老人提供親情定位的功能,監(jiān)護(hù)人在自己的手機(jī)上可以看到老人在整個(gè)城市中移動(dòng)的軌跡及實(shí)時(shí)的位置;第四、五個(gè)是針對(duì)“空巢老人”的一些服務(wù),比如老人需要醫(yī)護(hù)的時(shí)候提供緊急救護(hù)的一鍵求助,后臺(tái)的客服坐席可以根據(jù)老人的需求迅速提供社區(qū)的關(guān)懷,并調(diào)度醫(yī)護(hù)進(jìn)行救護(hù);再有針對(duì)老人家里電燈、水管出現(xiàn)的問(wèn)題,也可以通過(guò)客服提供上門維修的資源組織。
完整的體系架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了基于多應(yīng)用整合的市民服務(wù)的綜合解決方案。該方案通過(guò)運(yùn)行,可以有效地提升社會(huì)和諧度,在一定程度上解決了老齡化帶來(lái)的問(wèn)題。
3、智慧社區(qū)
智能化的社區(qū)和家庭是智慧城市的一個(gè)重要特征。大唐電信發(fā)揮作為傳統(tǒng)通信設(shè)備提供商的優(yōu)勢(shì),提供城市全場(chǎng)景寬帶接入與無(wú)線覆蓋的解決方案:首先,能夠提供基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的PON+EoC的模式,適合在三網(wǎng)融合場(chǎng)景使用;第二種方式是PON+LAN的模式,通過(guò)網(wǎng)線在樓內(nèi)進(jìn)行接入;第三種是PON+WLAN的模式,為小區(qū)提供無(wú)線寬帶的接入;第四種是FTTH光纖入戶的模式。除此之外,大唐電信還可以提供很多附加應(yīng)用,比如智慧社區(qū)中智慧的物業(yè)管理、停車管理、能耗管理、人員的身份管理、周界安防、人體舒適度等等;在智慧家庭方面可以提供整個(gè)家庭內(nèi)部的寬帶連接,從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)舒適度管理、非法入侵告警、火警以及玻璃破碎和水浸的告警,此外還可以提供家庭遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)的業(yè)務(wù)。
智能化的社區(qū)和家庭是與市民關(guān)聯(lián)度最高的體驗(yàn),市民使用最多,面對(duì)客戶群體也最大。我們一方面提供面向居民的豐富的智能化的服務(wù)和應(yīng)用;另一方面也提供基于寬帶光網(wǎng)絡(luò)的全網(wǎng)接入的解決方案。
五、大唐電信對(duì)未來(lái)城市發(fā)展的建設(shè)思路
面向未來(lái)的智慧城市發(fā)展,大唐電信認(rèn)為從一開始就要著眼于整體架構(gòu)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,智慧城市的目標(biāo)是由以下要素構(gòu)成的:首先是無(wú)所不在的感知,未來(lái)的傳感網(wǎng)絡(luò)將是可管、可控的;第二是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),強(qiáng)調(diào)海量終端的接入能力、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的適配能力和傳輸?shù)目煽啃耘c實(shí)時(shí)性;第三是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)施建設(shè),強(qiáng)調(diào)基于云計(jì)算的架構(gòu),以實(shí)現(xiàn)集中共享、綠色節(jié)能、安全服務(wù)等;第四是一個(gè)可運(yùn)營(yíng)可管理的規(guī)范平臺(tái),在整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)上強(qiáng)調(diào)一個(gè)開放式的能力集成,關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)之間的互通性,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)和終端的管理,對(duì)于終端行為的感知,和實(shí)施高效便捷的資源策略;第五是終端對(duì)業(yè)務(wù)的呈現(xiàn),在面向開放應(yīng)用的基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)之上,需要智能的移動(dòng)和固定終端,以及面向全業(yè)務(wù)接入的能力和可實(shí)施的三屏互動(dòng)技術(shù)。終端本身要求關(guān)注能力重構(gòu)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入和上下文感知等面向未來(lái)泛在化網(wǎng)絡(luò)的一系列重要功能。最后,是智能的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)對(duì)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)要實(shí)現(xiàn)綜合分析、整合以及智能響應(yīng)??傊?,智慧城市長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)可以用四個(gè)詞來(lái)概括:“安全、便捷、智慧、生態(tài)”。
大唐電信目前還在電網(wǎng)、油田、交通、礦山、水利、農(nóng)業(yè)等一系列的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的活動(dòng),以提供能夠?yàn)槿藗兊纳a(chǎn)生活產(chǎn)生便利的綜合解決方案為己任。大唐電信堅(jiān)持的是一個(gè)矩陣式的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。所謂的矩陣可以從兩個(gè)層面來(lái)理解:第一,關(guān)注整體解決方案的交付,包括對(duì)關(guān)鍵產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)制造,如RFID,M2M模塊與終端、業(yè)務(wù)控制平臺(tái)等;第二,既關(guān)注于行業(yè)與智慧城市的應(yīng)用,也在與運(yùn)營(yíng)商大力拓展合作,為實(shí)現(xiàn)面向未來(lái)的、面向公眾的泛在化服務(wù)應(yīng)用打好基礎(chǔ)。另外,大唐電信一直都在承接國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)的重大課題,以面向應(yīng)用的體系架構(gòu)的實(shí)踐,以及未來(lái)融合性體系架構(gòu)的探索工作作為長(zhǎng)期的研究聚焦方向。
大唐電信希望通過(guò)統(tǒng)一的開放式架構(gòu)打造面向未來(lái)的智能物聯(lián)世界,依此實(shí)現(xiàn)任何人在任何地點(diǎn)任何時(shí)間能夠享受任何業(yè)務(wù)服務(wù)的智慧城市終極目標(biāo)。