智慧城市

由上海市通信管理局、中国电信上海公司、中国移动上海公司、中国联通上海市分公司举办的第四届上海通信发展论坛5月18-19正式召开。

·建设智慧城市的思路、规划与实践

·智慧城市发展现状和趋势

·“智慧城市”的畅想

·城市光网的技术演进与创新

·无线城市的建设与应用

浙大网新

遭遇难关 转向平台化
　　“智能城市的建设，需要为中国城市量身定做，这意味着更多的本地研发。”项立刚说。以智能城市中的网络接入为例，欧美城市和中国城市有着巨大区别。在欧美，由于地广人稀，所以无线网络的建设更加实惠方便。但在中国，仅北京望京这样一个区域，就聚集着30万居民，如果以无线网络为主，网络很快就会瘫痪。
　　当一个商业公司提出了跟地球、城市相关的宏伟生态蓝图时，除了向它投去佩服的目光，人们也会质疑其实现的可能性和难度。
　　IBM并非没有自知自明。在所有接受采访的IBM高管看来，最大的挑战莫过于“协作”和“合作”。IBM大中华地区董事长及首席执行总裁钱大群特别强调，IBM 要发起一场“大合唱”，而不是“独唱”。
　　伦敦、芝加哥、韩国仁川自由经济区等地的摄像头，使得警方和其他应急反应部门更快更精确的获得报警信息，从而挽救生命。但是有的市民表达了不安情绪。谁掌握所有这些数据？他们如何处理这些数据？我能信任他们吗？数据安全吗？还有其他类似的安全顾虑。现在，很多公司和政府都为智慧基础设施带来的竞争力，以及经济与环境发展优势感到欢欣鼓舞——智慧的基础设施包括智慧的电网、智慧的铁路、智慧的排水系统、智慧的建筑等。但是，这是不是意味着我们的关键基础设施的安全度和可靠性就像一个网络页面那样脆弱？
　　这些重要问题需要整个社会所有相关方进行认真思考。我们需要建立的不只是技术和业务系统。我们必须建立起能够代表各个方面的社会结构。
　　这时，搭建一个平台很重要。因为技术上，要达到所有系统的感知、互联互通乃至智能化，设备和系统之间的兼容性是最为基本的。即使IBM有着更广泛的产品线，也难以覆盖到城市和地球的方方面面。
　　钱大群提出了技术上“联合研发”的方式。这种方式一反IBM独自研发出产品和解决方案，然后向各方推销的方式。而是俯下身子，由研发团队和各个城市合作，和城市重点行业合作，共同开发出一套适合该城市的发展策略和实施规划，并提供相应的软硬件和服务支持。在研发平台上，IBM也敞开大门，呼喊众多的合作伙伴一起开发解决方案，一起来为客户提供服务。

智慧城市的研发动能
　　智慧城市并非是一个夸张的噱头，而是日渐呈现的看得见摸得着的现象，多方力量联合的不断研发让其逐渐地走近了。
　　由手机传递的全方位城市服务和信息构成人们生活的无缝链接、汽车无时无刻无处不游刃自如、普通看病都可以通过远程医疗诊断……，这一切看似玄妙却迸发生机的生活情景，就是专家、学者及企业家们向人们描绘出的未来智慧城市的生活方式。
　　没错，以上是一个已经初露锋芒的趋势，虽然到最终实现还要经历很长一个过程，但这个趋势的意义和潜力却足够分量，世界正在变得越来越智慧。
　　这里讲的智慧，并非是一个或夸张或含混的噱头，而是日渐呈现的看得见摸得着的现象。层出不穷的智能应用正逐步渗透进世界的具体运作，如研发、制造、购买和销售实体物品的系统和流程，执行服务的系统和流程，人员流动、货币流通，石油、水、电资源的流动，数以亿计人们的工作生活，无处不在，无所不包，智慧正在迈进世界运行的轨道。
　　智慧城市是一个全新的理念，其核心特征是将信息资源作为重要的生产要素，来推动经济转型升级，再创发展新优势。目前我国上海、北京、广东、福建、深圳、南京、宁波等地纷纷提出建设智慧城市发展战略，意在抢占先发优势。
　　城市，让生活更美好。这一主题除了传达城市化进程之外，更是昭示人们注意智慧城市的端倪。上海世博会可以汇集全世界城市发展的思路、科技和经验，最终在理念层面上，为中国城市化大战略贡献智慧。可以说，上海世博会最大的成就，绝不单单在于它建设多少场馆，接待多少游客，创造多少收入，更重要的是它能够在多大程度上给中国城市发展带来“智慧城市”发展的新思路，能够在多大程度上改变过去那种圈地盖楼、投资办厂的钢筋水泥式的城市化实践，能够在多大程度上激发各地方、各行业的创造力和系统思维。
　　“一张优质的网络是建设智慧城市最重要的基础。”中国移动宁波分公司总经理姚志坚如是说。智慧城市是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式。智慧化是继工业化、电气化、信息化之后，世界科技革命又一次新的突破。利用智慧技术，建设智慧城市，是当今世界城市发展的趋势和特征。虽然通信网络和物联网技术都是智慧城市的重要支撑，然则智慧城市的研发现状和成果又如何呢？
　　智慧城市，智能几何
　　全球各个城市正大力投入建设智慧的交通。智能交通卡系统使得新加坡陆地交通管理局能够设计出优化的路线和日程，减少交通拥堵，提升公共交通的吸引力，同时将过路费漏缴率降低了80%，并使陆地交通管理局的绩效翻了一番，实现每天车费交易达到2000万次。
　　计算能力现在正被应用于计算机之外。事实上，计算能力几乎无所不在，任何人、任何物体、任何流程或是任何服务，在任何规模的机构中——都能实现数字感知和网络互联。想象一下万亿个物体相互联系并互可感知的前景，车辆、家电、摄头、道路、管道，甚至应用到医药和畜牧业。再想一下这一切互动所产生的信息量，这将是前所未有的。
　　并且，所有一切都更加智能，新的计算模式可以控制大量的终端用户设备、传感器、作用器，并将它们联系到强大的后台系统上。再辅之以诸如超级计算机的先进计算能力，以及配合“云计算”的新计算模式，众多数据得以转换成信息。
　　“智慧城市”是一种看待城市的新角度，是一种发展城市的新思维。它要求城市的管理者和运营者把城市本身看成一个生命体，要求人们认识到，城市本身不是若干功能的简单叠加，城市是一个系统，城市中的人、交通、能源、商业、通信、水这些过去被分别考虑、分别建设的领域，实际上是是普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。只不过由于科技手段的不足，这些领域之间的关系一直是隐形地存在。
　　而在未来，借助新一代的物联网、云计算、决策分析优化等信息技术，通过感知化、互联化、智能化的方式，可以将城市中的物理基础设施、信息基础设施、社会基础设施和商业基础设施连接起来，成为新一代的智慧化基础设施，使城市中各领域、各子系统之间的关系显化，就好像给城市装上网络神经系统，使之成为可以指挥决策、实时反应、协调运作的“系统之系统”。
　　这些信息又可以被转化为行动，提高系统、流程和基础设施的效率、生产力和反应速度。
　　生病不用住院，足不出户就可以通过监控器让医生了解到病人的血压、心脏、脉搏等情况；交通流量大时可提前疏导；河流被污染时可马上发现排污口……人们可以用手机移动接收和发送关于城市生活的一切信息，看病、上班、出差、休闲都变得方便轻松。
　　“其实智慧城市并没有想象中那么神秘、抽象，它的一些功能已经在日常生活中得到体现，如市民卡、校园通、手机挂号、短信群发、手机银行、电子政务……都早已在宁波推广应用。”中国移动宁波分公司总经理姚志坚表示。

谁来驱动智慧城？
商业模式驱动力。Smart City的主要参与方是最终用户、开发商、运营商和电信管制机构，因此，其商业模式实质上也就是开发商、运营商和管制机构之间的利益博弈。开发商和运营商的最终目标是为了获取利润，而管制机构则需保持两者之间的平衡，既要促进消费者利益最大化，又要让运营商有利可图，同时避免重复建设。在欧洲，运营商共享网络给第三方的模式获得了普遍的应用。
　　对于通信运营商来说，国家宽带战略将对其形成巨大挑战。新加坡政府计划要在全国范围内铺设一张最高连接速度可达1Gbps的全国性超高速光纤到户（FTTH）网络——下一代全国宽带网络（NBN），新加坡政府将为其提供高达10亿新元的资金。
　　这样一个主要由国家投资的项目，其价值链有着全新的模式：最基础的是无源基础设施建筑商NetCo,负责建设暗光纤；之上是有源设备的运营商OpCo，负责运营网络，点亮光纤；OpCo之上是零售服务提供商RSP，负责开发新的应用和服务，直接面向消费者和企业用户。这种模式使价值链各层完全分开，将避免自然垄断和不公平竞争，但势必对电信行业传统的垂直整合运营模式形成巨大冲击。在这个新的网络体系中，电信运营商可以抓住机会，根据自身优势拥有股权，提供管道并凭借丰富的用户资源和运营通信、互联网等服务的经验成为大型的服务提供商。随着越来越多的政府把宽带提上国家战略的高度，运营商应该对自己未来的定位作出判断以规避风险，把握新的机会。
　　由于电信管制的趋势是越来越开放的，所以未来在Smart City中开发商可以选择运营商建设网络，所有合法业务提供商都可以在该区域通过此网络提供业务。目前受金融危机冲击，开发商自己建设网络的热情降低了很多，他们更倾向于与运营商合作，由运营商来建设和运维网络。
　　技术驱动力。Smart City有一个共同的基因即基于FTTx光纤承载的ICT融合网络，须具备融合、超带宽、环保、运营级等特征。在技术上，目前Smart City建设者的主流选择是GPON(Gigabit-Capable PON)——宽带无源光综合接入标准。作为新时代的标杆，绿色和环保是智慧城市的突出特点，GPON因为使用无源分光器，可多个用户共享一个GPON端口，不仅降低了企业的固定资产投入，更节约了能耗，降低了运营成本。技术方面GPON有天然的优势，它支持TDM/ATM/IP并且集这些传统业务接口和以太网接口于一身；另外Smart City的接入网需要承载终端用户的所有业务，GOPN可以根据不同的业务选择不同的承载模式，同时它可以根据不同的业务需求灵活分配带宽。
　　对于企业用户的统一通信（UC），IMS-based的Hosting Centrex是Smart City建设者为多个企业提供的Hosted PBX业务解决方案。在业务上，IMS提供符合TISPAN和3GPP标准的开放的接口，不仅易于部署新业务，而且向第三方开放，缩短了业务面市的时间。在接入上，IMS已经被WiMAX等各种标准组织接纳为共同的核心网。此外IMS还可以随用户数增长线性平滑扩容，支持从几千用户到几千万用户，不仅保护投资，而且实施方便。建设Smart City，IMS-based Centrex在运营级和融合性上都占有极大的优势。
　　政府驱动力。在中国平均每年有1%的人口迁往城市。2012年，中国将有50%的人口生活在城市，并且这一进程还会持续20～25年，到2040年，我国城市化水平将达到80％。未来中国城市功能、城市关联和城市建设都将进入一个新的时期。
　　建设智慧城市有赖于我们的政府进行大量的资金投入。建设信息通信设施离不开大量的投资，这些投资有可能在未来较长的一段时间内才能收回，城市则会在经济价值、城市品牌价值和社会价值等方面给予我们回报。
　　以新加坡政府为例，仅2008年在新的信息通信项目和开发商就投入约16亿新元（约80亿人民币），到目前为止，总投资额已经超过40亿新元，主要用于建立超高速、广覆盖、智能化、安全可靠的资讯通信基础设施以及发展从业人员的资讯通信技能。今天，信息通信每年为新加坡贡献约6%的国民生产总值，并与经济同步稳健增长。
　　同时，政府身体力行推动电子政务公共服务体系至关重要。传统城市和政府是按业务、管理职责分别设定的，各个部门各司其职。在新一代城市政府向服务转型的过程中，都用“E-government”作为首要目标。目前在我国虽然推行了电子政务，但是范围和层次有限，很多事务都需要人们到现场才能办理。在信息通信设施普及的同时，电子政务将在我国得到进一步推广。届时电子政务公共服务体系将以公民和企业为对象、以互联网为基础，采用多种技术手段将电子政务延伸到街道、社区和乡村，形成全面覆盖、高效灵敏的社会管理信息网络，城市政府运行、服务和管理将会更加高效。
　　智慧城市在世界各地已初见端倪，每一个城市都在实体基础设施的基础上或多或少地进行着信息基础设施建设，利用网络和IT技术实现的城市智能化将使我们的城市更加开放和具有创新性。最重要的是，城市发生真正变革的条件已经具备，我们将在通往智慧城市的道路上执着前行！

Smart City是全球信息化高速发展的必然趋势，在一些地区，智慧城市的“星星之火”已经初见雏形并开始为居民服务。据不完全统计，全球已启动或在建的Smart City已达一千多个，未来还会以每年近20%的复合增长率增长，新加坡的“智慧国”计划，德国的T-CITY等都是其中的典型代表。从这些城市中我们可以窥见未来智慧城市的身影，一“触”即达的便利生活将借助智慧政府、智慧的基础设施以及智慧的公共服务得以迅速实现。
　　新加坡的电子政府公共服务架构(Public Service Infrastructure)已经可以提供超过800项政府服务，真正建成了高度整合的全天候电子政府服务窗口；其网络建设现有130万用户，其中35%的用户每周平均用网超过3.6小时，迄今为止，网速达1千兆/秒的新一代全国宽带网络已覆盖新加坡35%的房屋和建筑，并将于2012年实现95%；作为有线宽带的补充，“无线@新加坡”项目通过7500多个热点提供速度高达1Mbps的无线Wi-Fi上网服务，相当于每平方公里就有10个公共热点，2009年6月，新加坡政府宣布将其免费服务期延长至2013年3月31日。
　　在德国南部小城Friedrichshafen则正在进行一场名为T-CITY的实验，在这次5年期的Living Lab大型实验计划中，德国电信投入了8000万欧元。三年过去了，这个城市的居民已经为我们呈现了智慧城市的生活样貌：想游湖，按一下手机就可以买到船票；在博登湖上如果有事情想呼救，按一下手机发出求救信号，GPS定位将使水上警察5分钟内到你身边；城市里随处可见多媒体信息站，你可以免费上网、打电话、视频联机、收发E-mail、发短信息……在这里我们的手提电脑将无用武之地了。大多数家庭里都安装了All-in-one 的“智慧电表”，它结合了水表、电表、燃气表和太阳能电力表，可以说是一“表”通吃的典范。通过智能系统，用户所用水、电、燃气和太阳能的信息都会被登录在家庭网络平台上，这样大家就知道自己家的能源都用在了哪些地方，哪些是被浪费的，从而实现能源的节约。这个计划使社区居民节约了4-20%的电力，同时居民还能因节约能源而得到奖励。
　　马耳他国家电力和水设施机构与 IBM 合作建立的世界上第一个全国性的智能网络和完整的电力水力系统也可以达到与“智慧电表”相同的作用。该系统可检出漏水和电力损失现象，帮助设施机构在网络中制定更加智能的投资计划。25万个交互式仪表将实时监测电力使用，设定可变速率，水电耗费较少的客户将得到奖励。数千个智能传感器可以收集并分析数据，帮助降低成本、减少耗费和温室气体的排放。
　　除了政务和基础设施，建筑也是智慧的，能够“自动”降低能耗、实现节能减排。2008年6月，东京二氧化碳排放量最大的地方——东京大学开始实施“绿色东京大学计划”。以东京大学工程院2号楼信息网络为样板试验平台，通过利用传感器等先进的元器件及互联网平台，将建筑内的空调、照明、电源、监控、安全设施等子系统联网，形成兼容性系统综合数据并进行智能分析，对电能控制和消耗进行动态配置和管理：当学生进入研究室时，其所经过的照明系统和其独享的空调设施会及时开启，而当其离开系统则会立即关闭。此举极大地减少了电能消耗。相同的装置地出现在北京奥运会场里，松下电器在北京奥林匹克公园的主要体育场内安装了IPv6照明控制系统，对奥运主场馆区域的1.8万盏照明灯进行有效控制和检测，直接降低了10%的电能消耗。
　　智慧的银行也在智能化的推动下初见端倪。流计算软件、深度计算可视化和高级分析学可以将数字的海洋转变成可实际操作的智慧，货币很少再需实际转手，只有少量交易使用现金。实际上，硬通货仅占美国货币供应量的 11%，其余的“货币”则以数字方式产生于付薪水的支票，由此流向银行、零售商，然后贯穿零售商的整个供应链，最终存入另一家企业的帐户中……
　　此外还有智慧的医疗、智慧的教育、智慧的安防……与城市居民息息相关的每一个方面都充满了智慧。其实我们提到的这种种智慧系统都只不过是Smart City当中很微不足道的一些部分，它们的协调、配合与统一运作才构成了完整的智慧城市。可是这样的一个Smart City，它又该怎样开展运作呢？