第三层次是应用层:通过一个中央指挥终端给各个决策方案进行打分,自动筛选最佳实施方案发出动态指令,使城市里的各个关键系统和参与成员和谐高效地协作,城市运行的最佳状态得以实现。城市系统各个微观组成部分的各种问题都将在这一层次做出反馈,城市资源被统一管理,整合决策,各部分需求有序地得到满足,城市功能更加智能化,资源浪费、交通堵塞、环境污染、效率低下等“城市病”得到缓解,智慧技术为人们创造了一个更加美好的生活、工作、休息和娱乐环境,城市经济持续繁荣。
在智慧城市中,不断发展的信息和通信技术使得整个城市实现数字化,所有城市管理工作都被转换成数据,从而整个系统都具有可计量性(感知层);智慧城市系统有能力使用所构建的数据,建立行为模型或者把数据结果转化成有用的信息,进行信息传送(网络层);城市功能系统的各个决策指令都是统一做出的,矛盾冲突、资源浪费和效率低下问题得到解决(应用层)。
我们可以用四个方面来概括智慧城市的特征,那就是:全面物连、充分整合、激励创新、协同运作。
(1)全面物联:智慧城市系统通过智能传感设备将城市公共设施物联成网,对城市运行的核心系统实时感测,形成感测数据上传网络。
(2)充分整合:“物联网”与互联网系统完全连接和融合,将数据整合为城市核心系统的运行全图,进行整合分析决策。
(3)激励创新:鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用,为城市提供源源不断的发展动力。
(4)协同运作:基于智慧的基础设施,城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作,达成城市运行的最佳状态。
这些特征听上去非常高深玄妙,我们可以用一个简单的例子来演示其中的含义。比如一个城市的水资源管理,一直是一个非常复杂的系统,其中包括自然降水、水库蓄水、河流湖泊流域的水源、工业用水、农业用水、居民用水、市政用水、自来水系统、环保监控和污水处理;涉及包括水务、水利、环保、城建、农业和市政等多个部门及相关企业。
现在我们通过智慧技术将所有这些领域、部门和企业的数据通过一个数学模型整合在一起,前端有各种各样的传感设备收集不同的数据,中间有基于数学模型的系统把这些数据整合在一起,后端通过强大的计算力分析这些数据、得出结论并即刻传给相关部门,这样我们在水资源管理方面就能够实现“智慧”。在水管老化之前就能够及时发现并处理,而不会等到其爆裂而导致水漫街道;在枯水期来临之前能够预测所需调水和用水的量级;对于水资源污染能够早发现、早防治,让红藻、绿藻都不再泛潮。
扩展阅读2-1
阿尔温·托夫勒和他的未来三部曲
阿尔温·托夫勒AlvinToffler(1928-),美国人,世界上杰出的未来学家之一,与他的夫人海蒂·托夫勒一起创作了三部曲--《未来的冲击》1970年,《第三次浪潮》1980年,《大未来》1990年。
从20世纪50年代后期开始,随着新技术革命高潮的到来,一门被称之为“未来学”的新兴的综合性学科在国外蓬勃发展起来。记者出身的社会学家、康乃尔大学特聘教授阿尔温·托夫勒于1980年在纽约首版的《第三次浪潮》一书,是这一时期和这一学科的重要代表作。
三十年前,《第三次浪潮》引入中国之初曾给人们的心灵造成了莫大的冲击,其影响至今仍然连绵不绝。
托夫勒在这本书中将人类社会划分为三个阶段:第一次浪潮为农业阶段,从约一万年前开始;第二阶段为工业阶段,从17世纪末开始;第三阶段为信息化(或者服务业)阶段,从20世纪50年代后期开始。书中着重描述了在新科技革命影响下,人类在国家政治结构、生产组织结构、媒介传递、家庭组合、社会道德规范、消费行为、心理性格等方面正在和将要发生的种种变迁。他认为,由于新技术浪潮的出现,发展中国家可以重新和发达国家站在同一起跑线上。这一论述曾经在国内引起了巨大反响,新技术浪潮为民族的崛起带来了新的契机,更为无数年轻人提供了更有激情、更具想象的空间。
托夫勒在二十多年前预见的未来是:跨国企业将盛行;电脑发明使SOHO(在家工作)成为可能;人们将摆脱朝九晚五工作的桎梏;核心家庭的瓦解;DIY(自己动手做)运动的兴起……时过境迁,如今我们才发现托夫勒的预言竟大多已成为了现实。
《第三次浪潮》一书内容的特点在于它不仅仅是在谈论科技的进步与发展,而是浓笔描述科技力量在未来将是如何深刻地从政治、经济、文化、心理等方面改变人类社会生活的全部而并非是局部。
三十年后的事实,验证了他惊人的前瞻力。我们已经真切地感受到第三次浪潮的冲击,小到人民日常的工作生活,大到一个城市、国家甚至地球的发展,都因为信息技术的大发展发生了翻天覆地的变化。
托夫勒曾经形象地将中国分成“三个世界”:一是“第一次浪潮”覆盖的人口。这个世界居民是九亿农民,这些生活在第一次浪潮中的人们需要根本性的变革。二是第二次浪潮所覆盖的人口。人口总数约三亿,他们是生活在城镇,属于大生产的工业化社会。此外还有一小部分人口,据国家计委的分析,这部分人口比较少,约千万人,属于“第三次浪潮”所覆盖的人口,是信息时代的人口,或是知识经济时代的人口。未来世界发展的趋势是第一、第二次浪潮所覆盖的人口越来越少,而第三次浪潮人口却越来越多。
我们已经见证了这个发展趋势,国家统计局2010年第六次全国人口普查数据显示,大陆31个省、自治区、直辖市和现役军人的人口中,居住在城镇的人口为665575306人,占49.68%;居住在乡村的人口为674149546人,占50.32%。城市化进程中城镇居民占比已经接近一半。同时,农业生产机械化水平不断提高,城市信息化水平不断提高,智慧城市建设不断推进,中国正大踏步向“第三次浪潮”世界前进。
资料来源:http://baike.baidu.com.
六、这些概念你清楚吗
我们经常在各种刊物中看到智慧城市、智能城市、数字城市、城市信息化这样听起来很相似的词语,和物联网、互联网、云计算这样听起来高深玄妙的词语,它们的含义到底是怎样的?
数字城市是城市相关的管理与服务信息实现充分计算机化的城市。
数字城市概念是在20世纪末提出的,其推动力来自空间地理信息系统技术的成熟。早期数字城市建设的主要内容是利用地理信息系统将城市建设、管理、经济、民生等信息与空间地理位置信息联系在一起,实现更精准的服务。
今天的数字城市概念已被大大扩展了,不再局限于地理信息系统,数字城市成为能够提供完善信息服务的城市,有完善的信息基础设施、完备的网络服务和包罗万象的信息内容服务。数字城市与信息城市的概念已没有差别,它成为今天城市信息化建设的主要内容。
数字城市强调直接面向人的信息服务,用户端设备是PC、手机、平板电脑、电子书等附属于人的终端,系统提供信息供人使用。数字城市代表了以人为直接目标的信息服务理念。数字城市是智慧城市的基础和重要组成部分,许多地区的数字城市建设缺课很多,这些地区智慧城市规划首先要完善数字城市建设,信息化基础好的地区才适宜增加城市智能系统工程建设。
智能城市是智能技术充分应用的城市。
智能技术也是信息技术,只是强调的重点不同,目前对信息技术的理解主要以信息资源为中心,强调数据资源利用技术。智能技术强调的是软件资源,强调自动处理系统的贡献,智能技术有望成为信息技术应用的新热点。
我们通常所见的智能电网、智能交通、智能环保都是智能技术中的自动化系统,该系统经常在人无所察的情况下为居民提供服务。
理论上可以用居民日平均利用的程序条数反映城市的智能化程度,城市的智能化程度越高,居民的生活工作越方便也越有效率。
智慧城市是信息化应用取得良好效益的知识型城市。智慧城市是一个宏观概念,它反映了社会对未来城市知识化、信息化、高效益的一种愿望,着眼于城市发展整体的总效果。城市的智慧类似于人的智慧,是一种“能够对事物进行迅速、灵活、正确地理解和解决问题的能力”。这种能力包括智能技术,更体现全面发展的整体智慧,这种智慧可以通过三种方式体现出来:
有效的感知:可实现按需的数据采集和动态监测,城市内海量、多源的城市信息资源可以被逐步探测与感知。
便利协同:多信息体系互联协同运作,信息充分交互处理。协同是“智慧”的必然基础,只有充分配合、信息充足利用,才有可能进行智慧分析,做出智慧的决策。
智能处理:具备洞察力,可按需进行数据分析和知识生成,可有效对预测、决策进行支持,可调动相关的末端部件实现智能的响应动作,可进行快速可变的业务处理,能够行动迅捷、随机应变。智能处理能力总结起来就是分析、建议、行动和事后评估四大能力,获得了这种能力的城市管理过程非常类似于生命物体的决策过程,迅速、有效、一环套一环,实现全方位的智慧。
城市信息化是指城市的基础地理、基础设施和基础功能的全部数字化、网络化、智能化和可视化的全部过程。它依靠以计算机网络为基础的,包括采用各种信息技术为主的现代高科技手段对城市的各类信息资源进行开发管理和应用的计算机技术系统进行开发。城市现代化在很大程度上取决于其信息化水平。
无论是数字城市、智能城市还是智慧城市,都是城市信息化发展的不同阶段,而智慧城市是“城市信息化”在当前的一个完整的、具有突破性的落实方案,是城市信息化的高级阶段。
智慧城市和城市信息化在提升城市现代化水平的理念和作用方面天然一致;在提出背景、主要内容、目标及作用等方面有着异曲同工之妙;信息化是智慧城市的重要内容,社会对智慧城市的期望并不局限于信息化,社会要求城市具有整体发展的智慧。智能技术和数字技术只是智慧城市建设和成长中的手段,是为智慧的经济社会发展提供方法。在建设智慧城市中,不能为了启用更多方面的数字、信息、互联网的应用,而给社会和人们造成更多的浪费和困扰,不能舍本逐末。
总之,“智慧城市”是“城市信息化”发展的美好前景和更高阶段,智能技术和数字技术是实现“智慧城市”的工具和手段。