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物联网、云计算、移动互联网、大数据、空间信息技术和人工智能是智慧城市的六大关键技术。
在智慧城市中,物联网采集数据,云计算处理数据,移动互联网传输数据,大数据挖掘数据,四者的集成应用将推动城市信息化模式创新。
1、物联网技术(Internet of Things technology)
物联网是不同传感器之间按约定的协议进行信息交换和通信,以实现物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单地说,物联网就是通过传感器联网,以实现物与物之间的通信。物联网将人与人之间的通信连接扩展到人与物、物与物之间的通信。
物联网技术在城市交通管理、城市环境监测、城市灾害预警、重要场所安防等领域具有广阔的应用前景,可以提高有关部门的监管水平和快速反应能力,减少人民生命财产损失,方便人民群众生产生活。
2、云计算技术(Cloud Computing technology)
云计算是一种可以随时随地方便地、按需地通过网络访问可配置计算资源的共享池模式,这个池可以通过最低成本的管理或与服务提供商交互来快速配置和释放资源。
按部署方式,云计算分为公共云、私有云和混合云三类。按服务内容,云计算分为基础设施及服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)、数据即服务(DaaS)等类型。
云计算行业可以比喻成电力行业,与“发电-输电-用电”过程类似:软硬件集中部署在云计算中心/平台(就像“发电站”),用户使用云计算中心/平台的资源(就像“用电”),而互联网就是“输电线”。对于许多硬件设备和软件,就像不需要每家每户配备发电机而直接买电一样,用户也不需要这些硬件设备和软件而直接使用云计算中心/平台的资源。
云计算技术正好切合我国当前一些城市电子政务集中化趋势。例如,建设基于云计算的城市数据中心或超算中心,推进市政府各部门的机房大集中,实现统一运维。建设基于云计算技术的市政府网站群,形成以城市政府门户网站为主网站、部门网站为子网站的政府网站群。建设基于云计算技术的城市综合信息服务平台,推进业务应用信息系统互联互通,促进信息共享和业务协同。
3、移动互联网技术(Mobile Internet technology)
移动互联网就是移动通信和互联网的结合。随着移动互联网技术的发展,移动电子政务(M-Government)、移动电子商务将快速发展。与传统电子政务相比,移动电子政务使公务员可以通过手机随时、随地处理公务,通过社交软件与企业和社会公众进行互动。企业和社会公众可以通过手机随时、随地获取政府信息或电子化服务,即时得知办事结果。移动电子商务使市民可以通过手机进行购物,方便市民生活。
4、大数据技术(Big Data technology)
近年来,随着信息化建设的深入,数据量呈爆炸性增长态势。大数据是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。大数据的核心内容是数据挖掘和数据可视化,使人们从数据中获取有价值的信息和知识。
随着城市信息化建设的深入,许多政府部门积累了海量数据,迫切需要进行处理、分析和数据挖掘。利用大数据技术对海量数据进行管理和挖掘,是提高城市规划、建设和管理智能化水平的重要手段。例如,通过对历年城市遥感图像的比对,可以掌握城市化动态和特点。
新一代信息技术及其在智慧城市中的作用
5、空间信息技术(Spatial information technology)
与一般信息系统相比,地理信息系统(GIS)的最大优势是空间可视化,即可以直观地看到事物的地理空间分布情况。对于管理对象是地理空间分布的部门,如规划、国土、环境、交通、农业、水利、铁道、地震、气象、海洋等,地理信息系统是信息化必建项目。目前,地理信息系统已经进入网络化、三维化发展阶段,出现了WebGIS、3DGIS。
云计算、移动互联网、大数据的出现将催生新一代地理信息系统(NGG),如云GIS(CloudGIS)、空间信息云、移动GIS(MobileGIS)、智慧GIS(SmartGIS)、嵌入式GIS等。与传统地理信息系统相比,NGG的特点是智能化、移动化、海量化、嵌入化。
NGG的空间分析能力更强,基于位置的服务水平更高;NGG可以处理海量空间数据,实时展现城市地下空间和地表建筑,在计算机中再现整个城市;NGG能够按需嵌入其他信息系统,使之具有地理可视化功能。NGG在智慧国土、智慧环境、智慧交通等领域具有广阔的应用前景。
6、人工智能(Artificial intelligence)
人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它试图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。
智慧城市是人工智能技术和产品应用的重要载体。智慧照明、智慧园区、智慧医疗、智慧教育等领域的新兴产品,将深度应用于智慧城市这个大平台上,提升民众的幸福感和参与感。