李 繼,田安紅
(1.中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司成都分公司,四川 成都 610042;2.曲靖師范學(xué)院 信息工程學(xué)院,云南 曲靖 655011)
智慧城市借助深度學(xué)習(xí)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)[1-3],能實(shí)現(xiàn)城市的變革與快速發(fā)展。因此,研究部分典型的應(yīng)用場(chǎng)景,并針對(duì)發(fā)展中存在的問(wèn)題給予一定的建設(shè)意見(jiàn),對(duì)于加快智慧城市的建設(shè)有著一定的參考價(jià)值。
智慧城市是融合云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、空間信息等多種新興的信息技術(shù)。從技術(shù)層面來(lái)理解是信息化,即智慧城市的關(guān)鍵技術(shù)之一為物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)的基本特征是全面感知獲取、智能化處理分析和可靠精準(zhǔn)傳遞,在獲取空間位置、身份特征、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等基礎(chǔ)信息上[4-6],物聯(lián)網(wǎng)能通過(guò)地理信息系統(tǒng)關(guān)聯(lián)城市事件與基礎(chǔ)信息,實(shí)現(xiàn)物與人之間的互聯(lián)互通。從應(yīng)用層面來(lái)理解是智能化,即云計(jì)算在建設(shè)過(guò)程中的實(shí)施應(yīng)用,云計(jì)算數(shù)據(jù)中心能支撐復(fù)雜龐大系統(tǒng)的正確運(yùn)作。從社會(huì)層面來(lái)理解是人本化,即通過(guò)精細(xì)化的管理、高效的政府、舒適的環(huán)境建設(shè),給人們帶來(lái)幸福感。
智慧城市的全景主要包含數(shù)字城管、應(yīng)急系統(tǒng)、數(shù)字物流、數(shù)字社區(qū)、數(shù)字醫(yī)療、數(shù)字校園、智能交通、食品安全等方面的建設(shè),從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)、數(shù)字民生、數(shù)字政府,具體如圖1所示。
圖1 智慧城市的全景
針對(duì)城市空氣質(zhì)量,可采用高點(diǎn)部署和地面部署方式,形成立體監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包含PM2.5、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、PM10、風(fēng)速與風(fēng)向、大氣降雨量與蒸發(fā)量。在空氣污染預(yù)警期間,臨時(shí)布控移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn),如生產(chǎn)企業(yè)、建筑工地和汽車修理廠等位置,完成監(jiān)測(cè)裝置部署。而針對(duì)戶外空氣質(zhì)量,通過(guò)實(shí)時(shí)繪制區(qū)域空間污染濃度的分布地圖,對(duì)污染源進(jìn)行排查。
針對(duì)公園、景區(qū)、街道、車站等場(chǎng)景,可利用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),快速準(zhǔn)確掌握空氣公廁內(nèi)的空氣質(zhì)量、人流量、占用蹲位情況、煙霧報(bào)警、緊急求救等信息,提高公廁的服務(wù)質(zhì)量,實(shí)時(shí)捕獲公廁的數(shù)據(jù)信息,并在出現(xiàn)緊急情況時(shí)根據(jù)設(shè)定的閾值啟動(dòng)報(bào)警。采用智慧云平臺(tái)方式進(jìn)行管理,及時(shí)跟蹤監(jiān)控不同位置的公廁情況,實(shí)現(xiàn)快速調(diào)度指揮,提高工作效率的同時(shí),降低管理成本。智慧公廁的外掛大屏能實(shí)時(shí)呈現(xiàn)出公廁數(shù)據(jù),客戶可借助小程序準(zhǔn)確定位公廁位置與信息,實(shí)現(xiàn)多元化的服務(wù)。
橋梁受損表現(xiàn)為撞擊、沉降、塌陷等,可利用可視化管理監(jiān)測(cè)橋梁健康狀態(tài),如結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、環(huán)境參數(shù)、裂縫等,呈現(xiàn)出橋梁的日常狀態(tài)或者異常報(bào)警狀態(tài),并對(duì)橋梁的日常維護(hù)提供一些業(yè)務(wù)支撐,例如數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、維修、預(yù)案等。同時(shí),實(shí)時(shí)捕獲到橋梁的響應(yīng)結(jié)果,自動(dòng)識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷并啟動(dòng)應(yīng)急報(bào)警處理,跟蹤結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化趨勢(shì),長(zhǎng)期對(duì)橋梁的壽命提供安全管理與監(jiān)測(cè)。通過(guò)連續(xù)實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè),及時(shí)獲取橋墩沉降、橋梁振動(dòng)與載重、橋梁環(huán)境與水位、橋梁視頻與供電系統(tǒng)等信息。
城市消火栓的壓力情況,消防水箱的液位情況是城市消防監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)對(duì)象,可采用消防栓水壓監(jiān)測(cè)傳感器,監(jiān)測(cè)消火栓的壓力和消防水箱的水位,并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到平臺(tái),如果數(shù)據(jù)低于預(yù)定閾值,平臺(tái)會(huì)把報(bào)警信息發(fā)送給消防單位和自來(lái)水單位。同時(shí),當(dāng)消防水箱的液位很低時(shí),可通過(guò)人工智能技術(shù)自動(dòng)連接到本地消防水泵啟動(dòng)注水措施。
智慧公園建設(shè)是生態(tài)文明與信息化的深度融合,其對(duì)應(yīng)的全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。智慧公園的智能基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)提供的感知與一體化服務(wù)主要包含智能道路、智能板凳、智能垃圾桶、智能灌溉、智能燈桿、智能井蓋。可采用4G,5G,Bluetooth,WiFi等技術(shù)實(shí)現(xiàn)多樣化組網(wǎng)??衫梦锫?lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、人工智能、深度學(xué)習(xí)等方法試試監(jiān)測(cè)與分析數(shù)據(jù),并提供智慧管控、智慧互動(dòng)、智慧景觀、智慧服務(wù)、智慧養(yǎng)護(hù)等應(yīng)用賦能。
圖2 智慧公園全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
智慧管控主要包含環(huán)境要素監(jiān)測(cè)系、基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)系、消防監(jiān)測(cè)系、應(yīng)急管理、網(wǎng)絡(luò)化管理、游樂(lè)設(shè)施管理等;智慧互動(dòng)主要包含智慧警示、智慧花木、智慧垃圾桶、智慧板凳、智慧游樂(lè)識(shí)別、智慧道路等;智慧景觀主要包含智慧照明、智慧夜景、數(shù)字化景觀、燈影疊加植被等;智慧服務(wù)主要包含無(wú)人駕駛游覽車、一部手機(jī)游公園、智慧餐飲、無(wú)人商店、智慧導(dǎo)覽等;智慧養(yǎng)護(hù)主要包含智慧育種育苗、智慧園藝、重點(diǎn)林木監(jiān)護(hù)系、古建筑監(jiān)護(hù)系、公園自動(dòng)化作業(yè)、公園病害監(jiān)測(cè)系等。
智慧城市的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,包含城市的規(guī)劃、管理、建設(shè)和服務(wù)等多種業(yè)務(wù)應(yīng)用的建設(shè),各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、安全體系等的建設(shè),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、下一代通信網(wǎng)絡(luò)、傳感器技術(shù)等的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。因缺乏統(tǒng)一的智慧城市架構(gòu)體系,且頂層設(shè)計(jì)的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)不足,定位不夠精確,在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中呈現(xiàn)出信息孤島的問(wèn)題。因此,提升智慧城市的內(nèi)涵認(rèn)識(shí)刻不容緩,不同部門需要統(tǒng)一對(duì)智慧城市的認(rèn)識(shí),并充分結(jié)合自己的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),考慮智慧城市的建設(shè)可以落地,突破各部門信息共享的障礙,提高實(shí)施的工作效率。
智慧城市建設(shè)過(guò)程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合等,然而,關(guān)鍵技術(shù)的突破是建設(shè)中的難點(diǎn),成為制約建設(shè)的瓶頸。同時(shí),智慧城市的發(fā)展中沒(méi)有充分重視公眾和企業(yè)的參與,而政府信息化重視較重。因此,需要探究新的技術(shù)路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化的智慧城市建設(shè),并深入探究其在建設(shè)中的管理體制、投融資、信息化等內(nèi)容。
信息安全指建設(shè)中的軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)和海量數(shù)據(jù)被保護(hù),不會(huì)被惡意破壞。重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)云服務(wù),解決傳統(tǒng)信息化中的問(wèn)題,確保云平臺(tái)自身的安全。
目前,智慧城市的建設(shè)與發(fā)展還在逐漸探索之中,需要深入研究其建設(shè)中存在的難題,并采取一定的對(duì)應(yīng)措施。同時(shí),把新興的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、深度學(xué)習(xí)等方法融入進(jìn)來(lái),推進(jìn)智慧城市的建設(shè)與發(fā)展。