城市的發(fā)展伴隨著科技的進(jìn)步與文化的積累,當(dāng)這種推動(dòng)力逐漸演變成一種智慧的成果,便為智慧城市的發(fā)展創(chuàng)造了基本的理論支撐。在智慧城市的理論指導(dǎo)下,普通群眾對(duì)于社會(huì)發(fā)展以及技術(shù)創(chuàng)新所帶來的服務(wù)和產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷的體驗(yàn),而且智慧城市的發(fā)展也已經(jīng)受到了政府越來越多的重視,關(guān)于智慧城市的研究工作也日漸深入。智慧城市的建設(shè)與發(fā)展要以現(xiàn)今的技術(shù)為依托,本文對(duì)智慧城市關(guān)鍵技術(shù)以及其實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行了闡述。
一、智慧城市的內(nèi)涵
智慧城市是指根據(jù)科學(xué)合理的城市發(fā)展理念,根據(jù)最新一代的信息技術(shù),在互聯(lián)網(wǎng)和信息全面感知的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)人、物、城市功能系統(tǒng)之間無縫連接與協(xié)同聯(lián)動(dòng)的智能自感知、自優(yōu)化,從而對(duì)民生、環(huán)保、公共安全、城市功能、商務(wù)活動(dòng)等多種城市需求做出智能的響應(yīng),形成具備可持續(xù)內(nèi)生動(dòng)力的安全、便捷、高校、綠色的城市形態(tài)。可以看出,智慧城市的形成與發(fā)展是以技術(shù)革命為根本指導(dǎo),通過高新技術(shù)的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)城市居民在生產(chǎn)和生活方式上的巨大變革。智慧城市的發(fā)展是城市化進(jìn)程中的一個(gè)高級(jí)階段,其建立在數(shù)字化城市的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了信息化、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的有機(jī)融合。另外,智慧城市的發(fā)展也需要以不斷完善的市場經(jīng)濟(jì)體制為基礎(chǔ),這也是新時(shí)期城市發(fā)展的必然趨勢,是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的保障。
二、智慧城市關(guān)鍵技術(shù)
智慧城市的建設(shè)是人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)必經(jīng)階段,也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn),其充分展現(xiàn)了人類對(duì)城市信息的認(rèn)知與利用,這也是我國城市持續(xù)發(fā)展的基本保障。在智慧城市建設(shè)過程中,需要以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)做支撐,其中關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾點(diǎn):
1.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
智慧城市的建設(shè)需要以大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)作為依托,同時(shí)需要各個(gè)不同部門的協(xié)調(diào)維護(hù),才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,而這一系列的操作必須要依靠計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來完成,只有具備先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)大規(guī)模的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,為智慧城市的建設(shè)提供數(shù)據(jù)資源。從宏觀上看,智慧城市可以看成一個(gè)空間基礎(chǔ)信息框架,在該框架下將各種社會(huì)信息、網(wǎng)絡(luò)信息以及與城市發(fā)展相關(guān)的環(huán)境信息進(jìn)行有效的整合,從而向各個(gè)信息使用者提供全面和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。而實(shí)現(xiàn)信息傳遞與共享的基礎(chǔ),就是以無線化和數(shù)字化為主要標(biāo)志的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,其也是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)鏈接的關(guān)鍵技術(shù)手段,是支撐智慧城市建設(shè)的核心技術(shù)。
2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
智慧城市的建設(shè)以互聯(lián)性和智能性作為基本的特征,而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入與應(yīng)用則是智慧城市建設(shè)與發(fā)展中最為關(guān)鍵的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是利用感知設(shè)備和技術(shù),通過對(duì)信息的識(shí)別、定位、傳遞等操作,實(shí)現(xiàn)物體與信息網(wǎng)絡(luò)之間的連接,同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息交換和自動(dòng)控制,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別與定位。從某種意義上說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了人與物體、物體與物體、人與人之間的智能化連接,這對(duì)于現(xiàn)代城市建設(shè)來說,具有非常重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)能夠有效的實(shí)現(xiàn)人、物體以及設(shè)備之間的有機(jī)結(jié)合,并且通過信息技術(shù)的應(yīng)用不斷創(chuàng)新運(yùn)行模式,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了跨領(lǐng)域、跨系統(tǒng)、跨應(yīng)用的巨大信息網(wǎng)絡(luò),從根本上促進(jìn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息采集和處理能力,也實(shí)現(xiàn)了智慧城市由宏觀向微觀的跨越,并且促進(jìn)了宏觀和微觀的有機(jī)結(jié)合。
3.云計(jì)算技術(shù)
隨著智慧城市建設(shè)的節(jié)奏不斷加快,其所面臨的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理壓力也越來越大,這對(duì)于信息處理能力提出了更高的要求,在這種情況下,云計(jì)算技術(shù)作為一種全面解決方案,被引入到智慧城市建設(shè)過程中。云計(jì)算技術(shù)主要是通過網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算等方式,將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,從而達(dá)到更高水平的運(yùn)算能力。對(duì)信息進(jìn)行高效的計(jì)算和存儲(chǔ),是云計(jì)算技術(shù)的核心思想,其具有數(shù)據(jù)安全性高、客戶端運(yùn)行要求低、數(shù)據(jù)共享無障礙等特點(diǎn)。利用云計(jì)算技術(shù)建立的云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)用到智慧城市的建設(shè)與發(fā)展,能夠及時(shí)處理各種突發(fā)問題,對(duì)智慧城市發(fā)展過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行合理的分配,從而確保每個(gè)信息使用者都能夠及時(shí)獲得準(zhǔn)確的、全面的信息數(shù)據(jù)。
4.“3S”一體化數(shù)據(jù)采集技術(shù)
全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和遙感技術(shù)(RS)是建立數(shù)字城市的三大支柱技術(shù)。3S技術(shù)將衛(wèi)星定位、傳感器基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行有效的整合,實(shí)現(xiàn)了更高空間領(lǐng)域中的信息采集與處理,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的傳播與共享。GPS技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)測量技術(shù)來說,是一個(gè)巨大的飛躍,其具有較強(qiáng)的抗干擾性,而且定位速度較快、精度較準(zhǔn),這是傳統(tǒng)的測量技術(shù)無法比擬的。GIS技術(shù)是智慧城市數(shù)據(jù)庫管理的關(guān)鍵基礎(chǔ),其能夠?qū)崿F(xiàn)空間信息的直觀表達(dá),從而給予信息使用者更加直接的感受,有利于形成科學(xué)的整體觀念。RS技術(shù)是智慧城市建設(shè)的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)整個(gè)一體化數(shù)據(jù)采集的基本載體,通過現(xiàn)代科學(xué)設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用,在不需要與測量目標(biāo)直接接觸的情況下,便可以通過電磁波分析的方法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量。
5.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
智慧城市中的數(shù)據(jù)大多包含空間數(shù)據(jù),存儲(chǔ)在空間數(shù)據(jù)庫中,比一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫和事務(wù)數(shù)據(jù)庫具有更豐富、復(fù)雜的語義信息。利用空間數(shù)據(jù)挖掘可從空間數(shù)據(jù)庫中提取出用戶感興趣的空間模式與特征,空間與非空間的普遍關(guān)系及其他一些隱含在數(shù)據(jù)庫中的普遍的數(shù)據(jù)特征,可提高智慧城市的智能化水平,使智慧城市真正成為智能化的空間咨詢和決策支持系統(tǒng),從而更加智能和科學(xué)地為社會(huì)管理、企業(yè)決策和個(gè)人生活服務(wù)。
三、智慧城市實(shí)現(xiàn)路徑
智慧城市的實(shí)現(xiàn),需要以現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用與滲透為基礎(chǔ),具體可以從以下三個(gè)方面分析:
1.物聯(lián)化
在城市的發(fā)展過程中,可以將任何周圍的環(huán)境因素植入到其感知器中,并且通過感知器的運(yùn)轉(zhuǎn)將這些靜態(tài)的環(huán)境因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)的反映。對(duì)于智慧城市來說,其感知系統(tǒng)往往體現(xiàn)在城市的公共建筑、交通系統(tǒng)建設(shè)、水資源等各個(gè)領(lǐng)域中,在空氣、水、道路、車輛、醫(yī)院、工廠等多個(gè)以往無法有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息收集的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)收集。在智慧城市的感知系統(tǒng)中,需要依靠各種相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集與處理,才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)智慧城市感知系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在信息的收集和處理過程中,需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)使用需求,構(gòu)建不同類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過無線設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞,以此來完成網(wǎng)絡(luò)傳感。
2.互聯(lián)化
互聯(lián)是將原本不處在同一時(shí)空或領(lǐng)域中的復(fù)雜的信息流和知識(shí)流進(jìn)行連接與處理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的優(yōu)化。在智慧城市的建設(shè)過程中,必須要借助相應(yīng)的互聯(lián)模型和互聯(lián)軟件,根據(jù)不同的領(lǐng)域,按照智慧性和廣域性的特征進(jìn)行分類處理。智慧城市所使用的事件處理軟件通過傳感器中輸入的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)信息,便可以通過集成軟件將這些數(shù)據(jù)深入到不同的環(huán)境和情景中,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況的全面掌握。通過有效的信息互聯(lián)化,能夠?qū)⒚總(gè)單獨(dú)的信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行連接,形成一個(gè)整體的城市信息事件,并且最終形成一個(gè)能夠關(guān)注到每個(gè)單獨(dú)事件的數(shù)據(jù)庫,利用其中豐富的數(shù)據(jù)資源實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的改進(jìn)。通過互聯(lián)化實(shí)現(xiàn)智慧城市的關(guān)鍵在于對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)和事件的處理,其中包括事件和流處理、數(shù)據(jù)識(shí)別聚集和關(guān)聯(lián);數(shù)據(jù)建模和集成,包括針對(duì)域的信息模型、可互操作的信息框架與現(xiàn)有數(shù)據(jù)集成、聯(lián)合數(shù)據(jù)管理;流程整合,包括擴(kuò)展現(xiàn)有系統(tǒng)并啟用新的業(yè)務(wù)流程、監(jiān)控業(yè)務(wù)流程等。
3.智能化
智慧城市的實(shí)現(xiàn)必須要依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)和事件進(jìn)行處理,才能將城市中跨行業(yè)、跨部門的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有效整合,并且利用不同專業(yè)的數(shù)據(jù)信息解決相應(yīng)的問題。智慧城市系統(tǒng)中包含著很多特定的行業(yè)和部門,同時(shí)也涉及各種特定的技術(shù)和解決方案,智能化的應(yīng)用便能夠有效地滿足不同特定信息處理的需要。智能化應(yīng)用一方面體現(xiàn)出較強(qiáng)的普遍性,無論在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理服務(wù);另一方面也存在著很強(qiáng)的敏捷性和綜合性,其能夠在解決普遍問題的同時(shí),根據(jù)決策會(huì)員的指示,實(shí)現(xiàn)不同特定信息的處理,以此提供各種最優(yōu)化解決方案。在智慧城市建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛的智能化設(shè)備如計(jì)算機(jī)終端、移動(dòng)電話、電視機(jī)等。
四、結(jié)論
智慧型城市建設(shè)是現(xiàn)代城市發(fā)展的一個(gè)必然趨勢,其本身是一個(gè)漫長的過程,需要以不斷發(fā)展和創(chuàng)新的科學(xué)技術(shù)作為基本的技術(shù)支撐,同時(shí)通過物聯(lián)化、互聯(lián)化和智能化三個(gè)途徑,將智慧城市的遙感信息擴(kuò)展到城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域中,將傳統(tǒng)城市建設(shè)中無法實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行全面的處理和傳輸,借助科學(xué)的算法和工具對(duì)其進(jìn)行計(jì)算和匯總,通過結(jié)果預(yù)測和場景模擬的方法,實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)決策的科學(xué)性和廣泛性。總之,智慧城市建設(shè)與實(shí)現(xiàn),不僅是我國城市發(fā)展的必經(jīng)之路,也是實(shí)現(xiàn)我國市場經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基本保障。
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本文標(biāo)題:淺析智慧城市關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)路徑研究
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