2013-08-28 14:27:00
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數字城市的發展及成就
數字城市是城市地理信息和其他城市信息相結合、并存儲在計算機網絡上的、能供用戶訪問的一個將各個城市和城市外的空間連在一起的虛擬空間，是數字地球的重要組成部分，是賽博空間的一個子集。數字城市為城市規劃、智能化交通、網格化管理和服務、基于位置的服務、城市安全應急響應等創造了條件，是信息時代城市和諧發展的重要手段。數字城市為用戶提供了各種各樣的信息，使其有身臨其境的感覺。建設數字城市是城市信息化的系統工程。
全IP網絡架構的物聯網
物聯網是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，并且普遍連接，形成物聯網。物聯網實現了人與人、人與機器、機器與機器的互聯互通。國際電聯曾預測，未來世界是無所不在的物聯網世界，到2017年將有7萬億傳感器為地球上的70億人口提供服務。物聯網概念的問世，打破了之前的傳統思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開：一方面是機場、公路、建筑物，而另一方面是數據中心，個人電腦、寬帶等。物聯網將與水、電、氣、路一樣，成為地球上的一類新的基礎設施。全IP網絡架構的物聯網集智能傳感網、智能控制網、智能安全網的特性于一體，真正做到將識別、定位、跟蹤、監控、管理等智能化。
從數字城市到智慧城市
智慧城市是城市全面數字化基礎之上建立的可視化和可量測的智能化城市管理和運營，包括城市的信息、數據基礎設施以及在此基礎上建立網絡化的城市信息管理平臺與綜合決策支撐平臺。
智慧城市是數字城市與物聯網相結合的產物，包含智慧傳感網、智慧控制網和智慧安全網。智慧城市與智慧電網、智慧油田、智慧企業等，都是構成智慧地球的重要組成部分。智慧城市的理念是把傳感器裝備到城市生活中的各種物體中形成物聯網，并通過超級計算機和云計算實現物聯網的整合，從而實現數字城市與城市系統整合。通過智慧城市，可以實現城市的智慧管理及服務。
根據智慧地球的特征，可知智慧城市應具備以下4個特征：第一，智慧城市包含物聯網。實現全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息。實現可靠傳遞：通過各種電信網絡與互聯網的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。實現智能處理：利用云計算，模糊識別等各種智能計算技術，對海量的數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。第二，智慧城市面向應用和服務。第三，智慧城市與物理城市融為一體。第四，智慧城市能實現自主組網、自維護。
智慧城市的架構及其典型應用
智慧城市的架構包含4個層次：一是物聯網設備層。該層是智慧地球的神經末梢，包括傳感器節點、射頻標簽、手機、個人電腦、PDA、家電、監控探頭等。二是基礎網絡支撐層。該層是泛在的融合的網絡通信技術保障，體現出信息化和工業化的融合，包括無線傳感網、P2P網絡、網格計算網、云計算網絡。三是基礎設施網絡層。該層包括INTERNET網、無線局域網、3G等移動通信網絡。四是應用層。該層包括各類面向視頻、音頻、集群調度、數據采集的應用。智慧城市通過ＩＰ地址整合相關資源，使城市的運轉更加智能化。智慧城市給城市的各行各業帶來了嶄新的發展契機，其典型應用具體表現在以下幾個方面：
智慧城市的網格化管理與服務。智慧城市可以更有效地實現城市網格化管理和服務。例如，武漢市有200多萬個部件設施，800多萬人，每年超過60萬事件，我們可以通過智能采集數據、智能分析，將這些部件設施、人口、事件進行有效的管理和服務。
智能交通。智能交通系統通過對傳統交通系統的變革，提升交通系統的信息化、智能化、集成化和網絡化，智能采集交通信息、流量、噪音、路面、交通事故、天氣、溫度等，從而保障人、車、路與環境之間的相互交流，進而提高交通系統的效率、機動性、安全性、可達性、經濟性，達到保護環境，降低能耗的作用。
基于智慧城市的遠程醫療服務。基于智慧城市的遠程醫療服務能夠實現：視頻服務，如遠程診斷、培訓、視頻會議。短信，如即時通信。信息實時取得，如醫學研究資料庫實時使用。多媒體數據庫，如電子病歷、影像處理。無線城域網接入，如緊急救護無線通信。無線局域網接入，如醫院內部通信。還有端到端的系統集成應用。
數字家庭應用。不論我們在室內還是在戶外，通過物聯網和各種接入終端，每個家庭都能感受到智慧地球的信息化成果。
基于智慧城市的城市公共安全服務。城市公共安全服務也是智慧城市的典型應用，可以有效實現住宅小區、交通設施、城市工地等的安防監控。
另外還有基于智慧城市的戶外流媒體服務。 基于智慧城市的城市應急聯動響應等。
未來的智慧城市將能夠實現便民利民、消除城鄉差距、提升政府效率、促進經濟發展以及治安安防等的全面智能化。
（作者單位：武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室）
