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智慧城市与智联服务
2010-12-2

 

2011智慧城市高层论坛12月1日-2日在北京新世纪日航酒店举办。以下是中国工程院院士 邬贺铨演讲内容:

  邬贺铨:尊敬的朱秘书长、闻司长各位好,我讲三个方面的内容,一个是信息社会的基础,一个是智慧城市的内涵,第三是物联服务的应用。先说第一个问题,信息社会的基础。我们物联网现在成为我们日常生活中不可缺少的一个部分,事实上70年代开始就有互联网,到90年代和新世纪现在进入新世纪第二个十年,互联网从美国国防部到公众互联网到全球互联网,现在谈下一代互联网,互联网主要技术从TCP、到WEB,到P2P到Web2.0,再到Cyber。现在收发邮件的平台,到一个浏览平台,现在又变成WWW交互平台,再进一步互联网还是工作平台,互联网从传数据到传话音到传视频,还有互联网的应用,互联网从电信业务到媒体业务,物联业务,互联网从电信网络到商业网络,现在发展到泛在网。

  我们最早有WEB服务,我们最早叫WEB1.0,我们可以上网,下载文件等等,现在网站的内容,不管是网站专业人士产生的,而是网民产生的,我们WEB的应用从1.0到Web2.0,随着互联网的发展,我们需要加以云技术的支持才能理解,Web技术会进一步发展Web3.0,随着网络内容越来越多,多到我们通过搜索引擎很难解决,我们现在无论是Google还是百度,现在打出几千条和几万条的搜索指令,我们要推出一千个参考书,你看也看不出来,能不能我打出一个关键词,能找出答案来,也就是你把几千条看完了,告诉里面什么东西,如果需要的话,我再去查,因此希望网络Web的技术,从3.0发展到4.0,这是互联网的应用导致的信息爆炸,所需要推动的Web技术演进。我们还可以看一看计算机,最早我们做计算机,原来叫超级计算,后来发现一个地方放不完了,我们把一堆的计算机连在一起,我们叫机群计算,现在我们把它分散起来,叫分布计算,分散完了以后,各个公司的计算机联合起来,它们是分散起来,不是单一管理,这个时候叫网格计算,我们还需要计算像自来水一样,我们这个叫公用计算,实际上从复杂再到物理再到虚拟化,进一步发展是云计算,云计算实际上是分布计算、并行计算、网格计算、公用计算、虚拟计算的组合。

  其实服务模式我们云计算与传统的泛在网络,云计算是服务的概念,我们服务模式的演进,推动我们从以计算机的PC,再到软件为中心的时代,再进一步发展到服务为中心的云计算时代,未来发展到以用户为中心的新时代,总之我们从网络共享走到资源共享,再走到思维共享,而互联网更强调资源共享。

  我们再看视频传输技术,有地面无线管广播电视,有移动通信网,还有手机电视,还有互联网,还有三网融合和电信运营商在推的是可管理的IP网络,现在有从模拟到数字,从地面到卫星,从无线到有线,从固定到移动,从电路到IP,从广播到点播从表情到高清,从CRT到平板等等。所以电视技术进一步推动互联网的应用。

  光纤传输技术的发展,早年80年代我们叫FDM,我们进入了光纤的时代。随着频分服用,4380路,第二代是传输系统,的是数字时分复用,第三代是数字波分复用。第四代是数字多域复用,下一代的是数字光联网。表现在我们生活上我们可以看到,我们现在在推动光纤到小区,光纤到家,我们宽带手段进入家庭。

  另外移动通信的换代,无线通讯是互联网的主要的使用技术早年是模拟是第一代移动通讯,现在已经退网络,我们后来使用2G,后来是3G,去年在中国重庆,通过了第四代移动通讯的标准,高速移动是100兆,低速约是1G,去年上海世博会,中国移动也进行了3G,北京LTE已经成为试点城市范围,我们可以看到,每一代移动通讯,从频分多址,到时分多址,到码分多址,到LTE正交频分多址。

  智能终端的演进支持物联网的应用,我们现在可以看到,一个手机已经把所有的东西都集合了,基本上家用电器都可以放进去,除了电冰箱、洗衣机等等。从2000年引入MP3,2001年等装上彩屏,2002年装上照相机2003年手写与语音输入等等,就不多讲了。现在2011年双核处理器、遥控器,还有到2012年的四核处理器、重力感应、光线感应、手势输入、语音搜索,利用云计算的后台,支持搜索引擎的功能。

  移动互联网与固定互联网相比的服务特点,手机屏幕、移动接入带宽和通信资费高于固网。可随时随地可利用碎片化时间,个性化、私秘化、娱乐化、互动性,获得用户身份识别等等。

  下一代互联网的目标。我们说安全与鲁棒性是要解决的,还有具有移动性的普适计算等等。

  现在大家都谈未来网络,未来网络是能够提供用现有网技术难以做到的服务、能力和设施的网络,它可以是一个新成分的网络或者是现有网的增强版本,或者是一些新成分的网络的异构集合或者是新的和现有网络的异构集合。

  未来网络的设计目标,服务感知、数据感知、环境感知,社会与经济感知。

  物联网是未来互联网的重要特征之一,现在关于物联网有很多说法,无论哪一种说法都把物联网含在其中很重要的应用。

  物联网从传送到感知和面向分析处理的应用,有网络域,还有设备域,还有应用域。还有更全面的互通,还有更透彻的感知等等。物联网与互联网方面,传感使用传感器作为感知元件,应用上可以无需基础网络,物联网使用传感器、RFID等等。

  物联网有关的术语,有IOT,有MOC,有M2M,有MTC,都是通过网把物的东西联系在一起。

  我们什么叫智慧城市城市,无线城市、数字城市、智能城市,无线设施是数字城市设施的关键组成,它是智慧城市的第一步,数字城市指的是基于开放的产业标准组合宽带通信设施、灵活的面向计算的设施和创新的服务来连接社区以满足政府和它的雇员、市民及企业的需要。数字城市提供可交互的、基于互联网的政府服务,这些服务使能泛在连接性以实现政府内跨部门和雇员及外部到市民和企业的关键的政府流程的转型。智能城市被定义为城市的虚拟重构或称为虚拟城市、智能环境、创新与ICT共存的地区、多层的区域创新系统。智慧城市的概念与数字城市或智能城市相同的是聚焦在ICT设施的作用,但智慧城市更多的还关注人力资源教育、社会、有关的资源及环境作为城镇化发展的重要影响。

  有一些定义我这里不细的讲了。我们说一下这个智慧城市。欧盟关于智慧城市的评价有好几个标准,有六个标准,智慧经济和创新精神,劳动生产率,你本身经济能力,竞争力,智慧移动性,你的交通和信息技术,智慧的环境,你对自然环境的保护,环境的可持续发展,智慧人民,文化程度,是不是终生学习,包容性、灵活性、参与性,我们现在北京提出来爱国创新厚德。还有智慧生活,包括日常的家居、教育、旅游,还有智慧治理,不仅是政府管理支配,而是老百姓能不能参与政策,能不能透明治理,智慧城市已经是涉及到经济、政治、文化方方面面。

  国外智慧城市计划,有阿联酋、新加坡、首尔、釜山、仁川,还有阿姆斯特丹,你看国外的智慧城市基本上都是由小城市开始,小城市好做一点。

  中国的智慧城市无一例外的中国的智慧城市,大大小小都打出智慧城市,上海有、天津有、重庆、广州、武汉、南京、深圳、大连、还有沈阳、苏州、无锡、成都、杭州、昆明、厦门、台湾。我发现有很多都希望成为中国第一个。总的来说,我们还是感觉上我们跟国外比我们智慧城市比国外还要热,我们大城市率先提出智慧城市。

  深圳提出无线城市,它提出建立多少个频道,深圳从无线城市,又升级为智慧城市。

  最后讲一下物联网的支撑技术,有其识别技术、发现技术、网管技术、体系技术、网络技术、通信技术、数据和信号技术等等。最基本的是RFID,有一个标签,这个标签里面有指令。它从电磁波里面吸取能量转化成电能进行工作。还有里面存取一些数据,这个数据比一般的二维码丰富的多。

  除了RFID以外传感器也是很重要的应用,单纯的船传感器只是从物理量转化成化学的变量。

  传感器节点,由传感器和可选的能够检测数据处理及联网的执行元件组成的设备。

  传感器网里面有很多传感器,当需要工作的时候,还有很多任务,但是每一个传感器节点功率都很小,通过节点的过程中,自然会有很多的传感器,中间有很多传感器不好了,因此就需要有智能,在传感器不能传输的时候,需要绕开它进行传输。所以传感器网需要不是简单的传感器放在一起就行了。

  物联网的应用在工业、农业、交通等等各个方面应用。物联网在工业领域的应用,有制造业供应链,生产环境检测,生产过程用料与工艺优化,设备管理等等。

  农业上农产品的配送,还有生猪的应用,还有农用化肥管理,总之需要用物联网的都可以应用。

  智能电网是大家提的比较多的,是因为因发电与用电量不匹配。这个是美国,因电网扰动与断电损失790亿美元。对于中国来讲,还有另外一方面,2008年中国的冰雪灾害,有很多电线杆都倒了,2008年北京奥运会,从内蒙输电到北京。但实际上电杆子倒了扶不起。首先用电环节要体现,帮助企业选择在什么时候用电更省钱。另外交通也是一个头疼的问题,我们现在车辆非常多,限行也很难解决,一并线就追尾了。

  在汽车上面有很多电子设备,实际上可以把机械的电子设备,跟路两边联系在一起,当有问题的时候可以预警。

  国外的交通首先是为了安全。另外很多视频安全的问题,在生产上出现,我们可以看到国外的果蔬、现在水果是5%,到2015年是20%。因此很多东西运输在环节就坏了,因此实现物品的在线跟踪和监控这是很好的应用。

  另外建筑方面也是一个很大的问题,这是日本,每个大楼有很多房间,其中用的空调是不一样的,日本用传感器来进行监控。能节省30%的电能,别小看这个30%,这能减少很多。现在我们大家很关心环境污染,这是美国的一个图象,这个通过卫星发送,然后再搜集各个点和面的情况。这些测量结果传送到数据库里头,有3S和云计算、还有数据中心,还有数据挖掘,导出管理化模式。

  对于老百姓来讲,可能更关心的是医疗,物联网是很好的应用。身上带了很多的传感器,有血压、脉搏、体温等等,通过手机一查调出档案,还有用药也是大家关心的。

  另外安防也是非常关注的问题。还有视频监控,现在广泛应用于国内多个城市。北京要求商场和超市须装高清探头能清晰拍到食品架前的人的脸部,以防投毒。还有嵌入学生证的RFID可检测学生进出学校的时间,及时通知家长。

  智能监视方面,利用传感器监视桥梁、滑坡和尾矿库安全。现在北京地铁的四号线,在应用。前不久南京有一个废旧的化工厂发生爆炸。现在南京、太原能不能把物联网用于地下管线泄漏。我们很多城市地下建的很好,但是一下大雨就完了。

  还有老百姓关心的是家居当你打开冰箱和空调,都可以用。总之城市有很多系统,每个系统都可以应用到物联网的技术,提高城市的监控管理水平,但是不能重复浪费,因此需要探索不同的商业模式,我们一般来讲物联网的应用,因商业模式需要探索,因此往往从政府买单的项目开始。

  物联网的演进是个长期的过程,这是欧洲2011年的要求,这个是2015年,这个是2020年,这个是2020年后的要求,我们物联网是一个长期的过程,我们需要从战略新兴产业来安排

  国家十二五规划这个是新一代信息技术。这个是智慧城市建设的项目。

  智慧城市是城镇化进程的下一阶段,是城市信息化的新高度。智慧城市不仅强调信息通信技术对经济社会和民生服务的重要作用,而且还重视人力资源教育、社会资源及环境对城市发展的影响,无线城市是数字城市的第一步,数字设施是智慧城市设施的关键组成。智慧城市是互联网城市,物联网是互联网应用的拓展,因此物联网是智慧城市的重要支撑。物联网将催生新的产业,但其现代服务业的属性更多于制造业的属性。

  智慧城市的建设需要经济、政策、管理多管齐下,智慧城市的管理比建设还要困难,需要探索可持续发展的模式,智慧城市考验政府的管理水平,智慧城市需要城市管理者、领导者的大智慧。谢谢大家!


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