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学年论文最终版


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学 年 论 文

题 学 专 班 学 姓

目: 院: 业: 级: 号: 名:

智慧城市发展初探 信息工程学院商务信管系 电子商务

指导教师:

2015 年

5 月

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目 录
内容摘要 .............................................................................................................................................. III 1 前言................................................................................................................................................... 1 1.1 互联网 ......................................................... 1 1.2 物联网 ......................................................... 2 2 智慧城市 ......................................................................................................................................... 3 2.1 概念 .......................................................... 3 2.2 智慧城市主要内容 .............................................. 3 2.3 智慧城市成因分析 .............................................. 3 2.4 技术支持 ...................................................... 4 3 案例分析 ......................................................................................................................................... 5 3.1 韩国 U-CITY 计划 ............................................... 5 3.2 新加坡“智慧国计划” .......................................... 6 3.3 智慧上海 ...................................................... 7 4 智慧城市发展趋势及意义 .......................................................................................................... 8 4.1 城市可持续发展 ................................................ 8 4.2 信息技术发展的必然趋势 ........................................ 8 4.3 提高综合国力 .................................................. 8 5 总结................................................................................................................................................... 9 参考文献 .............................................................................................................................................. 10

内容摘要:在信息技术迅速发展的今天,新一代信息技术的应用越来越广,人类对生 活质量的要求也越来越高。本文则主要对智慧城市从背景、案例分析以及未来的发 展三个方面进行探索。现代信息化社会下的智慧城市需要物联网、云计算等技术支 持,也需要城市基本设施的硬件支持。从本文对韩国的“U-City”、新加坡“智慧 国计划”以及上海的“智慧上海”三个案例的分析可以看出,智慧城市的建设,体 现在社会的方方面面,也是一种新型社会生活形式。智慧城市的出现,通过新型技 术手段,改善了人们的生活方式和水平,对实现城市可持续发展起了重要的作用, 也对提高国家综合实力增加新的内容。 关键词:云计算;物联网;智慧城市;互联网;可持续发展

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1 前言
智慧城市是目前世界各国逐渐开始进行的一个新的社会生活的讨论。新型生活 方式必将逐渐深入到每个人身边。对于智慧城市这一课题,世界各国给出了不同的 理解和执行方式。2006 年欧盟发起欧洲 Living Lab 组织,采用新的工具和方法,先 进的信息和通讯技术来调动“集体智慧和创造力” ,这是智慧城市的初探。2008 年 11 月在纽约召开的外国关系理事会,IBM 提出了“智慧地球”理念,各国开始积极 建设智慧城市。2009 年迪比克市与 IBM 合作建立美国第目前来说,大多数国家的智 慧城市更多的关注的是信息通信技术在城市生态环境、交通、医疗、智能建筑等民 生领域,实现可持续发展。一个智慧城市,利用物联网将整个社区的所有资源连接 起来进行系统的检测分析。就目前来说,智慧城市的发展将会是十分必要而且迅速 的。智慧城市的发展需要的技术、未来的趋势走向都是需要进行一个正确的思考方 向。 1.1 互联网 互联网起源于军事指挥的需要,早在二十世纪六七十年代,美国国防部门要求 开发一种不易被摧垮的军事指挥系统。美国高级研究计划署( ARPA - - Advanced Research Projects Agency )花了数十亿美元开发了一种用于研究的网络系统称之 谓 ARPAnet,即互联网的前身。八十年代早期,在美国华盛顿第一届国际计算机通信 会议上,各国科学家通过交流,ARPA 决定建立一个互联网工作组,制订计算机网络 间进行通信的协议。最终导致 IP(互联网协议)和 TCP(传输控制协议),即 TCP/IP 协 议的产生。无条件向全世界免费提供 TCP/IP 这项电脑网络之间的通信技术奠定了因 特网技术的基础,而在此期间,工作站/服务器系统,以太网局域网技术 ALN(包括后 来的广义域网络技术 WAN)二项技术的发展,促进了 ARPANTE 技术的发展。 从互联网概念第一次出现,到目前为止,它的发展速度是绝对迅速的。人们进 入互联网时代后,生活变得更加的便捷。如今,我们可以用互联网登陆学习类网站 学习,利用互联网支付各种费用,进行网购节省时间,利用即时通讯工具交流等等。 可以说互联网给人类带来的影响是很大的。而现在人们则更加追求更便捷更高科技
【1】 的生活。

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1.2 物联网 物联网(IOT Internet of things)的概念是在 1999 年提出的,它的定义是通过 射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协 议把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、 定位、跟踪、监控和管理的一种网络系统。物联网将互联网技术几乎应用到例如电 网、铁路、桥梁、供水等等各个领域,智能管理设备、基础设置等等,使人类可以 更加便捷高效的管理生产生活,已达到“智慧”的状态,提高资源利用率和生产力 水平。 近几年物联网的发展十分迅速,应用范围也十分广。仅就日用品出口来讲,传感 技术就能用来测试不同产品的质量和纯度 ,例如巴西生产的咖啡和纳米比亚生产的 牛肉。RFID 也可以用来追踪装运到欧盟的牛肉以验证其原产地、安全性和处理过程。 确定了食品跟踪性的标准,就能确保来源于发展中国家的食品质量,也拓展了这些国 家的市场范围。其他方面比如要确保早期预警和灾前撤退、减少自然灾害造成的生 命损失,需要广泛而有效的信息系统。以传感网为基础建立的脆弱环境监测系统可用 来防御或者限制自然灾害。专用机器人也用到了煤矿的危险区域的探测上,其商业应 用在一些发展中国家,例如印度、泰国和土耳其等都得到推广。[2] 互联网的发展改变了人们的生活方式,是人类的生活开始有着科技的参与。在 互联网迅速发展的环境下,人们想追求更加便捷智能的生活,物联网的产生就是在 这样的背景之下。 现如今, 互联网和物联网在很大程度上影响着人类的日常生活。 “智 慧城市”这一概念就是在这样的需求环境和技术环境下提出的。智慧城市给整个人 类社会增加了许多的可能。

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智慧城市

2.1 概念 智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会 下一代创新(创新 2.0)的城市信息化高级形态。智慧城市基于互联网、云计算等新 一代信息技术以及大数据、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和 方法的应用,营造有利于创新涌现的生态,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、 智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续 创新。 对智慧城市概念的解读经常各有侧重,有的观点认为关键在于技术应用,有 的观点认为关键在于网络建设,有的观点认为关键在人的参与,有的观点认为关键 在于智慧效果,一些城市信息化建设的先行城市则强调以人为本和可持续创新。总 之,智慧不仅仅是智能。智慧城市绝不仅仅是智能城市的另外一个说法,或者说是 信息技术的智能化应用,还包括人的智慧参与、以人为本、可持续发展等内涵。综 合这一理念的发展源流以及对世界范围内区域信息化实践的总结。 2.2 智慧城市主要内容 智慧城市建设主要包括对城市经济的发展、城市交通拥堵、基本民生服务、城 市能源利用、城市水电等管理问题。智能管理城市的实现,需要综合平台,让城市 科学化、可视化,推进城市科学合理高速发展。同时需要资源共享平台。通过物联 网、云计算等信息技术将城市数据、感知、管理融为一体,创建资源共享平台。并 且坚持以人为本,让公众参与其中,使社会良性发展。 2.3 智慧城市成因分析 有两种驱动力推动智慧城市的逐步形成,一是以物联网、云计算、移动互联网 为代表的新一代信息技术,二是知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态。 前者是技术创新层面的技术因素,在新一代信息技术的前提下,城市基础设施逐步 完善并趋向智能化管理。物联网技术将几乎所有的设施与互联网结合起来综合智能 的管理,目前很流行的如手机、平板等移动互联网使人类更加便捷有效的管理、使 用物联网所提供的设施。后者是社会创新层面的社会经济因素。社会的发展离不开 创新,这种创新不仅仅体现在社会制度方面,还体现在社会的资源利用、群众生活
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方式等方面。目前社会经济达到一定的程度,这个时候经济发展的重点已经在网络 技术上。新型的生活生产方式是收到很大的由此可以看出创新在智慧城市发展中的 驱动作用。清华大学公共管理学院书记、副院长孟庆国教授提出,新一代信息技术 与创新 2.0 是智慧城市的两大基因,缺一不可。智慧城市不仅需要物联网、云计算 等新一代信息技术的支撑,更要培育面向知识社会的下一代创新(创新 2.0) 2.4 技术支持 从技术发展的视角,智慧城市建设要求通过以移动技术为代表的物联网、云计 算等新一代信息技术应用实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。从社会 发展的视角,智慧城市还要求通过维基、社交网络、综合集成法等工具和方法的应 用,营造有利于创新涌现的制度环境与生态,实现以用户创新、开放创新、大众创 新、协同创新为特征的知识社会环境下的可持续创新,强调通过价值创造,以人为 本实现经济、社会、环境的全面可持续发展。 比如,当云计算服务器、 安全云操作系统、 云计算资源管理平台、 服务器虚拟化、 桌面虚拟化等关键技术领域实现突破 , 就会形成具有竞争力的云计算关键技术服务 和整体解决方案,使城市拥有“大脑”,能高效处理庞杂的信息。又比如,物联网就像 神经末梢,使智慧上海依靠无所不在的传感器捕捉信息,为城市运营、管理提供便利。

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3 案例分析
3.1 韩国 U-CITY 计划 在韩国,u-Korea 战略的核心是“IT839”行动计划。该计划的主要内容包括 8 项服务、3 个基础设施、9 项技术创新产品。2005 年,韩国政府将“IT839”行动 计划修改为“u-IT839”行动计划。8 大服务不再包括 VoIP,而是融合了数字多媒 体广播(DMB)和数字电视,追加了网络电视(IPTV) 。这意味着韩国将积极引入通 信、广播的组合服务。在三大基础设施中,包含下一代互联网协议 IPV6) 、宽带聚网 (Broadband Convergence Network,BcNK)以及软件基础设施,这将极大促进韩国 电子信息产业的发展。 [4] 在 9 项技术创新产品中,把移动通信和远程信息服务 (Telematics)结合起来,并增加了 RFID/USN(Ubiquitous Network Society),为 打造“智能社会”打下基础. A)市政设施管理方面,管理人员利用无线传感器网络可随时掌握道路、停车场、 地下管网等设施的运行状态; B)在城市安全方面,利用红外摄像机和无线传感器网络,在监测火灾时,可突 破人类视野限制,提高火灾监测自动化水平。当住宅或办公楼遇到险情,监控中心 可以监测事发现场,通过广播、短信公布险情。 C)在 U-City 试点城市的街头都安装了智能视频监控系统,即可监控街道,又能 进行人脸识别,有效的解决了儿童走失和老年人外出遇险问题;在智能视频监控系 统下,整个城市是一张图,每一个监控画面就是这张图的一个组成部分。系统在实 时监控者整个城市,可以说整个城市的运行状态在管理者的能力范围内。有效减少 管理人员数量的同时,也使城市管理更加便捷。而这就是智慧城市所追求的目标。 D)在环境方面,市民可以实时查询气象、交通和传染病疫情等方面的信息,系 统向市民提供“出行指南” 。环境系统还可根据空气可吸入颗粒物浓度,自动开启道 路洒水系统;这类系统则是将互联网与环境监控系统、道路清理、洒水系统进行联 结,利用一个小型网络将城市环境很好的监控并进行改善,这也是智慧城市实现方 法之一。 E)从智慧交通这一方面来说,交通出行系统包括公交信息、公共停车信息、智

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能交通信号控制、集成控制中心组成。交通管理部门通过智慧交通系统实时公布交 通信息,乘客可以随时看到车辆到达时间,智能交通信号控制系统根据车辆数来决 定红绿灯时间。驾车的市民可通过公共停车信息系统了解附近停车位信息。若您想 到某地,交通系统还可根据交通情况推荐一条最优线路,并给市民实时导航。为生 活带来很大的便利。 3.2 新加坡“智慧国计划” 今年是新加坡“智慧国 2015”计划的实现年。 “智慧国 2015”是新加坡于 2006 年推出的一个为期十年的信息通信产业发展蓝图。它希望在社会生活的各个层面采 用智能化、便捷、环保的知识和智慧系统,努力使新加坡成为一个由现代通信推动 的智慧国家及全球都市。该计划表明,服务于高质量生活是各个领域建立智能网络 的目标。 目前来说新加坡已经初步具备了实施智慧国计划的基础。新加坡大多数家庭的 互联网连接方式都是光纤,传输速度高,月平均使用费用仅 50 新加坡元(约人民币 249 元) 。新加坡计划之一便是建立无线热点,将手机等移动设备在各种网络间无缝 切换,减少麻烦。网络畅通、快速是建立智慧城市的重要标准之一,只有快速的网 络才能够在整个大网中进行活动。 这一规划的根本目标,就是要利用信息通信技术(ICT)推动未来 10 年的经济 竞争力和创新能力。在这个规划之下,信息通信技术将深层深入到平时生活生产的 各个如政府、金融业、医疗保健、旅游业等等领域。[5]为了解决信息存储和传输的后 顾之忧,新加坡建立了世界首个业务连续和灾难恢复服务供应商的标准。新加坡还 建成开通了一系列数字娱乐项目,包括: 如数字动漫、数字影院、网络游戏等。已 投入运行的游戏集市( Games Bazaar)项目,主要针对游戏开发商,是一个由 iDA 支持的游戏部署平台,已经有 15 个游戏从中受益。面向全球征集通信网络方案 , 新加坡下一代主干网络的速度,将不低于 1Gps。同时,促进有线网络与无线网络的 融合。目前新加坡仍以有线网络为主,2015 年,无线网络将覆盖所有流动人群,实 现有线与无线的优势互补。届时,宽带覆盖 80%的家庭。

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3.3 智慧上海 上海将推进信息化与工业化深度融合,加快新一代信息技术产业化和传统产业 改造,促进产业结构优化升级。加快建设国际水平的信息基础设施 ,建设下一代广播 电视网,有序推进“三网融合” 。上海未来会将智能交通、智能电网、智能水网、数 字城管、数字健康、数字教育、数字气象、数字社区、电子政务作为重点应用工程, 对这些领域的发展将给予大力支持。除了十二五规划中对智慧城市单列章节特别提 及之外,在 2011 年 9 月份,上海出台了《上海市推进智慧城市建设 2012~2013 年行动 计划》(以下简称《计划》),对建设智慧城市的指导思想、推进原则、发展目标、基 础建设、信息感知和智能应用、新一代信息技术产业、信息安全保障等多方面进行 了更为详细的规划。[6] 智慧上海的建设和基础设施的搭建是分不开的。上海的信息基础网络主要包括: 固定电话网、移动通信网、数据通信网和有线电视网。 智慧城市运营离不开基础数据的捕获。在许多捕获数据的方法中,不可忽视的一 种重要方法即通过分布在城市各个角落的监控摄像头以及在卡口、通道设置的门禁、 一卡通设备进行记录。这些设备是最为直接的,捕获城市中人流、治安事件等关键信 息的工具。 上述的三个案例中,共同点就是国家、城市下大力度对基础设施进行安装、改 善。可以说基础设施是实现智慧城市的硬件基础。另外集中体现的一点就是在城市 设施中,都存在着无处不在的监控系统,既实时监控着城市动态,也在实时收集城 市各方面产生的数据,利用云计算技术对整个国家、城市进行分析,从而更好的服 务社会。在网络方面,都在使用高速的网络系统,保证人们在使用网络进行各种活 动时的流畅性。整个智慧城市的构建需要云计算、物联网、大数据等等的综合利用 管理。不得不说,智慧城市的发展是社会发展的判断标准之一。

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4 智慧城市发展趋势及意义
4.1 城市可持续发展 智慧城市,是新一代的社会发展趋势,在物联网的作用之下,城市监控系统极 度发达,能够有效解决例如交通拥堵等状况,为人们寻找合适的行车路线以减少交 通堵塞发生的可能。从而减少废气污染,汽油等资源的浪费,既保护了环境,又节 约了资源。城市资源更易于被充分整合,实现对城市的精细化和智能化管理,从而 减少资源消耗,降低环境污染,解决交通拥堵,消除安全隐患,最终实现城市的可 持续发展。 4.2 信息技术发展的必然趋势 目前,全球信息技术快速发展,信息技术在国民经济中的地位日益突出,信息 资源也日益成为重要的生产要素。由于信息资源在当今社会发展中的重要作用,发 达国家纷纷出台智慧城市建设规划,以促进信息技术的快速发展,从而达到抢占新 一轮信息技术产业制高点的目的。所以说智慧城市的建设是信息技术发展的必然趋 势。 4.3 提高综合国力 战略性新兴产业的发展往往伴随着重大技术的突破,对经济社会全局和长远发 展具有重大的引领带动作用,是引导未来经济社会发展的重要力量。当前,世界各 国对战略性新兴产业的发展普遍予以高度重视,我国在“十二五”规划中也明确将 战略性新兴产业作为发展重点。一方面,智慧城市的建设将极大地带动包括物联网、 云计算、三网融合、下一代互联网以及新一代信息技术在内的战略性新兴产业的发 展;另一方面,智慧城市的建设对医疗、交通、物流、金融、通信、教育、能源、 环保等领域的发展也具有明显的带动作用,对我国扩大内需、调整结构、转变经济 发展方式的促进作用同样显而易见。因此,建设智慧城市对我国综合竞争力的全面 提高具有重要的战略意义。

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5 总结
智慧城市的建立和发展,为我们展现了一个美好的未来,人们在智能便捷的环 境下生活。城市的基础设施在物联网的作用下,高效的服务人们的生产生活。全面 覆盖的智能监控系统实时监测着整个城市,保证城市的正常运行。食品安全在感应 器的作用下也能够达到进一步的改善;动态实时交通系统,能够给出合理路线,降 低尾气排放率,减少环境污染和资源浪费;将信息技术于家电融合,打造出新型智 能化家具,使生活更加新颖时尚。 智慧城市这一全新的概念,是将新一代信息技术来推动生产,提高城市生产效 率。智慧城市也是无线智能城市,高速无线的网络为人们带来无以复加的便利,使 每个人都随时在线。最重要的是,整个城市都是在物联网的状态之下的,每个人可 以依靠手中的移动设备查找、管理、使用自己想要的东西。 智慧城市时代的到来,带给我们全新的信息化生活,改善我们的生活环境,并 且使整个社会资源合理高效的利用,提高政府管理效率,降低管理成本。 总而言之,智慧城市是目前社会发展的必然趋势。

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参考文献
[1]刘卫东.论我国互联网的发展及其潜在空间影响[J]. 地理研究,2002,21(3):47 [2]杨震.物联网发展研究 [N] . 南京邮电大学报,2010,12(2):12-13 [3]董宏伟,寇永霞. 智慧城市的批判与实践[N].2014,11(2):21-23 [4]金江军.韩国进入 U-City 时代[J]. 特别策划,2009,10 [5]王天乐,施晓慧.新加坡推出“2025 智慧国”计划[OL].人民网,2014 [6]陈薇荔.智慧上海-面向未来的魅力都市[J].新闻杂谈,2012,(6)

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