智慧城市 研究與實踐 李伯虎 全春來 周翔 柴旭東 孫岳揚 張德智 黃俊峰中國航天科工集團二 一二年一月 匯報提綱 一 城市的發展面臨著挑戰 三 智慧城市 的規劃 四 智慧城市 的關鍵技術 二 智慧城市 的定義 意義及特點 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 六 結論與建議 匯報提綱 一 城市的發展面臨著挑戰 三 智慧城市 的規劃 四 智慧城市 的關鍵技術 二 智慧城市 的定義 意義及特點 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 六 結論與建議 3 城市面臨著五大系統間關聯的挑戰 一 城市的發展面臨著挑戰 2 城市五大核心功能系統面臨著挑戰 1 城市由五大核心功能系統組成 3 城市面臨著五大系統間關聯的挑戰 一 城市的發展面臨著挑戰 2 城市五大核心功能系統面臨著挑戰 1 城市由五大核心功能系統組成 1 城市由五大核心功能系統構成 城市是一個復雜巨系統 由五大核心功能系統構成 各系統應以協作的方式協同運行 一 城市的發展面臨著挑戰 城市生態系統 涉及城市功能的5個主要領域及其若干個子領域 是以一種協作的方式將相關領域相互銜接所組成的巨系統 基礎設施 資源環境 社會民生 經濟產業 市政管理 城市規劃和建筑管理交通管理 信息基礎設施 能源和水可持續環境 教育 文化和娛樂教育文化醫療衛生 經濟發展產業發展 城市戰略與治理市政管理 3 城市面臨著五大系統間關聯的挑戰 一 城市的發展面臨著挑戰 2 城市五大核心功能系統面臨著挑戰 1 城市由五大核心功能系統組成 2 城市五大核心功能系統面臨著挑戰 然而在城市快速發展的進程中 五大核心系統面臨前所未有的挑戰 一 城市的發展面臨著挑戰 政府要提升公共服務質量 提高行政效能 城市居民社保 教育 文化和衛生等基礎日益重要 城市污染 氣候變暖 資源可持續性 可持續發展 Text 產業經濟有待發展 Text 市政治理效能有待提升 城市基礎設施有待完善 資源環境有待改善 Text 市民生活質量有待提高 要完善城市交通 信息化基礎設施等尚不 需要優化產業結構 發展新興產業 改進傳統產業 3 城市面臨著五大系統間關聯的挑戰 一 城市的發展面臨著挑戰 2 城市五大核心功能系統面臨著挑戰 1 城市由五大核心功能系統組成 3 城市面臨著五大系統間關聯的挑戰 一 城市的發展面臨著挑戰 部門職責 城市職責 問題 五大系統之間需要有效的整合與協作 基礎設施 資源環境 社會民生 產業經濟 市政管理 運營系統 運營系統 運營系統 運營系統 運營系統 同時 城市也面臨著五大核心系統間關聯所帶來的挑戰 匯報提綱 一 城市的發展面臨著挑戰 三 智慧城市 的規劃 四 智慧城市 的關鍵技術 二 智慧城市 的定義 意義及特點 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 六 結論與建議 3 智慧城市 的特點 二 智慧城市 的定義 意義及特點 2 智慧城市 建設的意義 1 智慧城市 的定義 3 智慧城市 的特點 2 智慧城市 建設的意義 1 智慧城市 的定義 二 智慧城市 的定義 意義及特點 1 智慧城市 的定義 智慧城市 是指在城市發展過程中 在城市基礎設施 資源環境 社會民生 經濟產業 市政管理領域中 充分利用物聯網 互聯網 云計算 高性能計算 智能科學等新興信息技術手段 對城市居民生活工作 企業經營發展和政府行使職能過程中的相關活動與需求 進行智慧地感知 互聯 處理和協調 使城市構建成為一個由新技術支持的涵蓋市民 企業和政府的新城市生態系統 為市民提供一個美好的生活和工作環境 為企業創造一個可持續發展的商業環境 為政府構建一個高效的城市運營管理環境 二 智慧城市 的定義 意義及特點 3 智慧城市 的特點 2 智慧城市 建設的意義 1 智慧城市 的定義 二 智慧城市 的定義 意義及特點 2 智慧城市 建設的意義 通過 智慧城市 的建設 能夠有效幫助城市解決上述五大核心系統及其關聯所面臨的挑戰 智慧資源環境 智慧市政管理 智慧產業經濟 涵蓋市民 企業和政府的新城市生態系統 可持續的資源和環境 優良的企業環境 智慧的產業發展與轉型 合理的規劃布局與基礎設施 穩定的社會與高質量的生活 智慧社會民生 智慧基礎設施 智慧 意味著 便捷的公共服務與高效的行政管理 二 智慧城市 的定義 意義及特點 3 智慧城市 的特點 2 智慧城市 建設的意義 1 智慧城市 的定義 二 智慧城市 的定義 意義及特點 3 智慧城市 的特點 1 智慧城市 技術實施的要點 智慧城市 智慧的交通 智慧的醫療 智慧的教育與科技 智慧的公共事業 智慧的市民服務 智慧的公共安全 全面感知 充分整合 智能處理 協同運作 自動收費票務管理運輸信息管理 電子病歷家庭健康服務醫療費用管理 犯罪信息倉庫突發事件響應數字監控系統 高速寬帶網路智慧的電力建筑能耗評估監測水處理 水資源管理 開放式學習先進教室智慧的科技園區 失業保險金管理就業服務家庭服務住宅信息管理 二 智慧城市 的定義 意義及特點 3 智慧城市 的特點 2 智慧城市 讓城市的管理及服務呈現六大特點 富有預見性 更加高效 更加科學 智慧城市管理及服務的特點 更加敏捷 更富創造性 更加協作 二 智慧城市 的定義 意義及特點 匯報提綱 一 城市的發展面臨著挑戰 三 智慧城市 的規劃 四 智慧城市 的關鍵技術 二 智慧城市 的定義 意義及特點 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 六 結論與建議 智慧城市規劃的總體思路 智慧城市的發展現狀與趨勢分析 十二五 規劃解讀 各領域應用需求 城市市信息化現狀與基礎 總體需求 現有基礎 智慧城市關鍵點 總體建設思路 1 指導思想 建設原則 2 發展遠景 3 建設目標 建設任務 城市智慧城市的架構規劃 城市智慧城市的規劃 1 應用體系規劃 2 運營體系規劃 城市智慧城市建設的綜合保障措施 3 智慧城市 運營體系規劃 三 智慧城市 的規劃 2 智慧城市 應用體系規劃 1 智慧城市 發展目標規劃 3 智慧城市 運營體系規劃 三 智慧城市 的規劃 2 智慧城市 應用體系規劃 1 智慧城市 發展目標規劃 1 智慧城市 發展目標規劃 三 智慧城市 的規劃 1 建設目標第一階段 智慧城市初步成效壯大戰略性新興產業和高新技術產業 基于泛在物聯和資源整合 完成一批智慧應用示范項目 城市管理與服務效率顯著提升 使民眾和企業切實感受到智慧城市帶來的服務提升和生產生活方式的改變 第二階段 智慧城市初步形成基本構建完成現代產業體系 形成自主創新帶動發展的增長模式 形成基礎設施建設發達 信息資源充分共享 智慧應用全面的整體格局 城市管理與服務效率處于國內第一梯隊 基本形成具有城市特色的城市發展模式 第三階段 智慧城市基本建成目標城市將成為社會管理智慧 現代產業發達 環境優美和諧 人民生活幸福的智慧城市 成為自主創新特征明顯的中國特大型智慧城市的建設典范 1 智慧城市 發展目標規劃 三 智慧城市 的規劃 2 建設任務一是構建滿足城市各項領域需求的應用體系 基礎設施 資源環境 社會民生 產業經濟和城市管理 二是形成保障智慧城市實施運營的運營體系 圍繞 規劃 實施 運維 評估 升級5個階段 開展 實施管理 運行維護 評估評價 升級改造 3 智慧城市 運營體系規劃 三 智慧城市 的規劃 2 智慧城市 應用體系規劃 1 智慧城市 發展目標規劃 2 智慧城市 應用體系規劃 三 智慧城市 的規劃 1 應用體系規劃總體思路 基于三大需求 1 服務于政府的城市管理與運行領域需求2 服務于個人的民生服務領域需求3 服務于企業的產業與經濟領域需求結合城市經濟和社會的總體發展目標和 十二五 規劃 圍繞城市基礎設施 資源環境 社會民生 產業經濟 城市管理五大領域開展智慧化應用規劃 描述智慧城市四大主體之間的業務運作關系 1 政府 G 2 企業 B 3 公眾 C 4 公共服務 P 智慧城市提供的核心服務 2 業務模型圖 GBCP模型 2 智慧城市 應用體系規劃 三 智慧城市 的規劃 3 技術架構圖 2 智慧城市 應用體系規劃 三 智慧城市 的規劃 感知系統 充分運用感知技術及時感知各類資源的靜 動態屬性信息 互聯互通系統 基于互聯網 物聯網 電信網 廣電網 無線寬帶網及通信傳輸技術 進行信息 知識交換和通信 智能處理系統 利用智能信息 知識處理技術實現人 機 物智能化管理與控制 實現智慧城市目標 2 智慧城市 應用體系規劃 三 智慧城市 的規劃 4 優先選擇的項目依據如下原則 選擇智慧城市應用體系中的規劃項目 1 優先選擇夯實基礎 整合集約的項目 2 優先選擇符合城市 十二五 發展戰略要求的項目 3 優先選擇對產業升級轉型有較大促進作用的項目 4 優先選擇能夠提升城市城市運行效率的項目 5 優先選擇解決涉及民生社會熱點問題的項目 2 智慧城市 應用體系規劃 三 智慧城市 的規劃 5 應用體系規劃的內容 1 城市管理 智慧政府 智慧城管 智慧公共安全 2 產業經濟 智慧物流 智慧制造 3 社會民生 智慧醫療 智慧文化教育 智慧社區 4 資源環境 智慧水資源 智慧電網 智慧環保 5 基礎設施 智慧交通 信息化基礎設施 2 智慧城市 應用體系規劃 三 智慧城市 的規劃 6 應用體系細致規劃基于上述思路 我們對應用體系進行了細致規劃 1 確定應用體系規劃原則及指導思想2 明確應用體系規劃目標3 梳理城市智慧城市應用需求4 提出應用體系規劃架構5 圍繞五大領域 詳細規劃 目標 內容 智慧點等 3 智慧城市 運營體系規劃 三 智慧城市 的規劃 2 智慧城市 應用體系規劃 1 智慧城市 發展目標規劃 3 智慧城市 運營體系規劃 三 智慧城市 的規劃 1 運營體系規劃思路 1 從城市運行的基本理論出發 介紹城市智慧城市運行體系所參考的相關理論 為城市智慧城市運行體系的規劃奠定理論基礎 2 從城市智慧城市運行的規劃 實施 運維 評估 升級五個階段闡述整個智慧城市運行過程中相關的規劃 以下重點介紹評估體系 3 智慧城市 運營體系規劃 三 智慧城市 的規劃 2 智慧城市的評估體系 相關指標確定的原則 一是指標具有可采集性 歷史和當前數據采集是可靠方便和科學的 二是指標具有代表性 可較全面反映某個方面的總體發展水平 三是指標具有可比性 不同城市間 城市不同歷史階段可比較 四是指標具有可擴展性 可根據實際發展情況對指標進行調整 指標體系 主要可分為智慧城市基礎設施 智慧城市公共管理和服務 智慧城市信息服務經濟發展 智慧城市人文科學素養 智慧城市市民主觀感知等5個維度 包括19個二級指標 64個三級指標 匯報提綱 一 城市的發展面臨著挑戰 三 智慧城市 的規劃 四 智慧城市 的關鍵技術 二 智慧城市 城市的發展愿景 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 六 結論與建議 智慧城市關鍵技術 物聯網技術 云計算技術 高性能計算技術 標準與安全共性技術 應用技術 智能科學技術 系統工程技術 建模仿真技術 四 智慧城市 的關鍵技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 1 物聯網技術 1 物聯網 是通過識別 感知的技術與設備獲取物體 環境的靜 動態屬性信息 再由網絡傳輸通信技術與設備進行信息 知識交換和通信 并最終經智能信息 知識處理技術與設備實現人 機 物世界的智能化管理與控制的一種 人物互聯 物物互聯 人人互聯 的高效能 智能化網絡 2 物聯網技術包含 感知層技術 傳輸層技術和應用層技術 3 物聯網技術為智慧城市中實現 人 機 物 三元融合一體的世界提供最重要的基礎使能技術與新運行模式 四 智慧城市 的關鍵技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 2 云計算技術 1 云計算是一種基于網絡的 面向服務的計算新模式 它融合與發展了虛擬化 網絡 面向服務 高效計算和智能科學等新興信息技術 將各類計算資源虛擬化 服務化 構成虛擬化計算資源的服務云池 并進行統一的 集中的高效管理和經營 使用戶通過云端就能隨時按需獲取計算資源服務 完成高效 低耗 低成本的計算活動 2 云計算技術包含 資源的虛擬化 服務化 資源感知 云服務環境的管理 構建 運行 評估 云服務安全 人機交互 云計算應用技術 及商業模式等技術 3 云計算技術為智慧城市中海量信息的處理 智能計算提供重要的使能技術與服務 四 智慧城市 的關鍵技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 3 高性能計算技術 1 高性能計算技術是指一類具有超高計算能力 存儲能力 交互能力的計算技術 目前 計算能力已達千萬億次 秒 正研制萬萬億次 秒 2 高性能計算技術研究內容 高性能處理器 并行高效計算機系統 開發相關系統軟件及研究并行算法 開發相關領域大型并行應用軟件 3 高性能計算技術為智慧城市中求解復雜問題和開展海量信息處理提供了高計算能力使能技術 四 智慧城市 的關鍵技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 4 建模仿真技術 1 建模仿真技術是以相似理論 模型理論 系統技術 信息技術以及建模與仿真應用領域的有關專業技術為基礎 根據對系統仿真的目標 建立并利用模型 對系統 已有的或設想的 進行研究 分析 試驗 運行和評估 系統全生命周期活動 的一門綜合性 交叉性技術 2 建模仿真技術由仿真建模技術 仿真系統與支撐技術 以及仿真應用工程技術等三類技術構成 3 建模仿真技術對智慧城市各功能領域和運營活動進行建模仿真分析 支持智慧城市論證 設計 分析 試驗 運行和評估等全生命周期活動 建模仿真系統可以成為智慧城市智能處理系統的組成部分 參與城市實時運行中的各類處理 分析與決策等 四 智慧城市 的關鍵技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 5 智能科學技術 1 智能科學是一門交叉學科 主要有腦科學 認知科學 人工智能等學科共同研究智能行為的基本理論和實現技術 2 腦科學從分子水平 細胞水平 行為水平研究自然智能機理 建立腦模型 解釋人腦的本質 認知科學是研究人類感知 學習 記憶 思維 意識等人腦心智活動過程的科學 人工智能研究用人工的方法和技術 模仿 延伸和擴展人的智能 實現機器智能 3 智能科學為智慧城市提供智慧的技術基礎 支持對智慧城市中海量信息的智能識別 融合 運算 監控和處理等功能 四 智慧城市 的關鍵技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 6 系統工程技術 1 系統工程是組織管理系統的規劃 研究 設計 制造 試驗和使用的科學方法 是一種對所有系統都具有普遍意義的方法 錢學森 2 系統工程的共性基礎技術科學有運籌學 控制論 信息論 計算科學和計算技術 3 系統工程技術解決智慧城市 復雜系統 的體系結構 支撐平臺 系統集成和實施方法等 支持智慧城市的構建 集成和運營 四 智慧城市 的關鍵技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 7 標準與安全共性技術 標準技術 1 標準為在一定的范圍內獲得最佳秩序 經協商一致制定并由公認機構批準 共同使用的和重復使用的一種規范性文件 2 智慧城市的標準體系可分為共性技術基礎標準和應用子集標準兩個層次 貫穿于智慧城市架構的各個層次 并覆蓋應用的各個領域 安全技術 安全技術為智慧城市的構建 運行和領域應用提供處理安全問題的解決方案 四 智慧城市 的關鍵技術 四 智慧城市 的關鍵技術 1 物聯網技術 2 云計算技術 3 高性能計算技術 4 建模仿真技術 5 智能科學技術 6 系統工程技術 7 標準與安全共性技術 8 應用技術 8 應用技術 在支撐平臺基礎上 集成感知與識別技術 智能信息處理與決策技術 以及標準和安全共性技術 圍繞 智慧平安城市 智慧電力 智慧醫療 智慧水源 智慧交通 智慧政務 等領域 針對專業領域的特殊需求 提出應用領域的解決方案 技術 并在智慧城市的管理模式 組織機構 協調機制 服務保障等方面開展研究 四 智慧城市 的關鍵技術 匯報提綱 一 城市的發展面臨著挑戰 三 智慧城市 的規劃探索 四 智慧城市 的關鍵技術 二 智慧城市 城市的發展愿景 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 六 結論與建議 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 2 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 1 航天科工擁有豐富的大型復雜科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 2 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 1 航天科工擁有豐富的大型復雜科技工程建設經驗 中國航天科工集團公司是中央直接管理的國有特大型高科技企業 肩負著富國強軍的神圣使命 從事關系國家安全的戰略產業 是我國國防科技工業的中堅力量 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 航天科工建立了探索 預研 研制 生產體系 導彈武器裝備整體水平國內領先 部分專業技術達到國際先進水平 航天科工是國家級創新型企業 2007年 2008年獲得3項國家科學技術進步特等獎 被評為2009中國最具創新力企業 榮獲中國企業自主創新百強第一名 是中國質量協會授予的中央企業首家質量管理創新基地 航天科工以系統總體能力和信息技術為基礎 承擔了眾多國家級的國民經濟領域的重大科技工程項目 包括 金穗 金卡 金盾 金水 金宏 等 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 近年來 圍繞大型活動安保 國土邊境管控 平安城市建設 智慧城市建設等領域 足跡遍及中華大地 1 4 3 2 5 6 7 8 9 17 11 12 13 16 14 奧運安保科技系統建設和賽時保障任務 廣州亞運會安保技術系統建設 深圳大運會安保科技系統建設 國慶六十周年北京地區整體防控科技系統建設 上海世博園區安全控制系統建設和保障 北京 上海 廣州特警反恐防暴應急處置系統 邊海防監控站和指揮系統建設 邊海防監控站和指揮系統建設 邊海防監控站和指揮系統建設 武漢智慧城市 貴陽全國少數民族運動會 18 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 北京 上海 廣州應急反恐現場技術系統 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 四級安全監管平臺建設包含 21個地區 119個軍工重大危險生產現場 1 航天科工擁有豐富的復雜大型科技工程建設經驗 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 2 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 1 航天科工擁有豐富的大型復雜科技工程建設經驗 航天科工走軍民融合的發展道路 秉承航天系統工程優勢 憑借參與 平安奧運 和建設的成功經驗 將業務從大型活動安保擴展到 平安城市 智慧城市 智慧城市 1 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 中國航天科工集團在智慧城市領域 1 中標 武漢智慧城市總體規劃與設計 全球招標 2 中標 杭州智慧城市總體規劃與設計 招標 1 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 基礎設施包括市政基礎設施 安全基礎設施 網絡基礎設施以及數據 計算中心 云 為城市管理 產業經濟 社會民生 資源環境等領域提供基礎設施服務 1 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 智慧水源 資源環境類 1 應用處理層 實現水質 水雨情檢測與預警 水上設施定位與管理以及取水口入侵防護等系統 并向政府 企業 市民發布相關的信息 2 互聯互通層主要是基于政務網 互聯網和無線傳輸網絡 3 感知層主要是部署水質 水位 水雨情 流量等的感知設備 1 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 智慧交通 基礎設施類 1 應用處理層 實現智慧停車 智慧公交 電子警察 交通誘導等系統 2 互聯互通層主要是基于公安網 物聯專網和無線傳輸網絡 3 感知層主要是部署檢測攝像機 監控攝像機 電子車票 信號燈設備等的感知檢測設備 1 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 智慧制造 產業經濟類 1 應用處理層 實現制造全生命周期活動的制造資源和制造能力智慧服務 2 互聯互通層主要是基于物聯專網和企業專網 3 感知層主要是獲取企業的制造資源和制造能力的感知設備 1 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 五 航天科工在 智慧城市 領域的實踐 智慧政務 城市管理類 1 智慧應用處理層 實現市民統一和諧的事務辦理 2 互聯互通層 主要是基于互聯網和政務網 3 感知層 主要是獲取政務管理相關的人 組織 資源信息 1 航天科工正在 智慧城市 領域積極實踐 五 航天科工在