IBM認為智慧城市的本質(zhì)就是利用信息技術(shù)來解決如下三方面的問題:
大數(shù)據(jù)是近來信息技術(shù)領(lǐng)域最為熱門的詞語,IBM用它來描述和定義信息爆炸時代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),并命名與之相關(guān)的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新。在城市中,數(shù)據(jù)無處不在,它們來自公共汽車、城市輕軌、水網(wǎng)、油管、天然氣管道、醫(yī)院、學校以及建筑。技術(shù)的發(fā)展足以實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的實時收集;分析技術(shù)的發(fā)展足以讓所獲的大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為帶有洞察力的信息。這樣的信息發(fā)布給合適人群后,他們就能做出最合理的決策。比如市長可以根據(jù)這些信息決定城市的投資,輕軌調(diào)度中心可以合理安排班次,應急中心能找到就近的應急物質(zhì),市民可以據(jù)此決定如何最合理地安排自己的出行方式等。
信息技術(shù)的快速發(fā)展,特別是在各個領(lǐng)域的創(chuàng)新,能夠幫助城市管理者做到未雨綢繆而不是充當救火隊員。傳感技術(shù)和分析技術(shù)的發(fā)展能使城市管理者隨時檢查城市的健康狀況,找到潛在風險并提前采取應對措施。
美國某城市結(jié)合 IBM 的智慧城市平臺采用了智能井蓋,提前應對強降雨天氣對市民的影響。該城市部署了44個智能井蓋,每5分鐘就往運營平臺發(fā)送一次數(shù)據(jù),包括水位、流速和水溫等。同時,該系統(tǒng)還整合了氣象信息,城市管網(wǎng)拓撲信息,交通信息等。圖1說明了分析技術(shù)是如何通過智能井蓋的信息分析管道擁堵情況的(如圖1所示)。
系統(tǒng)根據(jù)分析結(jié)果將堵塞情況重點標示在地理信息系統(tǒng)的管網(wǎng)拓撲上,同時顯示附近維修檢測車輛的位置和排班,運營中心人員根據(jù)這些支持信息合理地安排維修,將強降雨帶來的危害降到最低。
圖1 管道擁堵分析
圖2 實現(xiàn)智慧城市的統(tǒng)一模式
城市管理一項高度復雜的工作,牽涉到的內(nèi)容繁多,部門眾多,而各部門的信息孤島現(xiàn)象比較嚴重,相互之間缺乏資源的整合和協(xié)作。比如經(jīng)常可以看到,同一地點前幾天自來水公司掘路作業(yè),幾天后電力公司又在開挖作業(yè),后幾天通信公司再次將路挖開,缺乏溝通協(xié)作在某些情況下會導致非常嚴重的問題,比如,城市的污水排放導致電力線路故障使交通信號燈無法工作,從而導致交通的擁堵甚至發(fā)生安全事故。因此,滿足現(xiàn)有復雜需求必須同時考慮未來發(fā)展前景,需要理順各部門的數(shù)據(jù)信息,并在市級層面統(tǒng)一管理和整合,采取關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、系列模式分析等實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)挖掘和應用,為管理者和決策者提供科學決策的信息和依據(jù)。2012年,IBM為巴西里約市政府打造了智慧城市運營中心,將里約30多個城市管理部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)一納入城市運營管理系統(tǒng)。在運營中心的大屏幕上,顯示了里約城市動態(tài)監(jiān)控視頻,包括各地鐵站、主要路口的交通狀況,城市未來幾天的降雨情況,交通事故處理狀況,停電處理狀況以及其他城市問題處理及進展狀態(tài)。
除此之外,IBM還提出了智慧城市建設三步走的路線圖:
第一步,在過去幾十年,IBM在全球?qū)嵤┝?000多個智慧城市項目。其中有美國迪比克的智能水表管理,社會水資源管理,泄漏檢測;新加坡的智慧交通管理;愛爾蘭都柏林的智慧城市管理;荷蘭阿姆斯特丹的智慧機場;臺灣地區(qū)的智能列車;瑞典斯德哥爾摩的智慧交通等。
第二步,從這些智慧城市項目中總結(jié)出實現(xiàn)智慧城市的統(tǒng)一模式,概括起來是三條:利用信息,分析問題和共享資源(如圖2所示)。
第三步,利用自身的技術(shù)能力構(gòu)建智慧城市解決方案。圖3是IBM的智慧城市解決方案架構(gòu)。最下面部分是信息感知部分,通過數(shù)據(jù)格式的定義,接入不同來源的信息,整合進智慧城市運營中心平臺。中間部分是實現(xiàn)智慧城市的核心基礎(chǔ)架構(gòu),提供服務總線,分析建模能力,工作流程,關(guān)鍵績效指標定義能力,報表能力,并提供可視化的管理界面。而最上層就是基于平臺構(gòu)建的各種行業(yè)解決方案,服務于不同的業(yè)務部門。右上方智慧行業(yè)解決方案資產(chǎn)庫是 IBM 打造的智慧城市合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)。基于 IBM 平臺構(gòu)建的智慧行業(yè)解決方案可以提交到資產(chǎn)庫,通過審核流程,合作伙伴的應用就能被全世界用戶所訪問(如圖3所示)。
圖3 智慧城市解決方案架構(gòu)