从智能建筑到智慧城市

现代物业・新建设 2012年第11卷第11期

智慧城市最早出现于1984年，从美国哈佛的一栋建筑改造开始。上个世纪智能建筑发展较快，代表性建筑是80多层的上海金茂大厦。智能建筑主要分成两大类：一类是智能大楼，主要体现为各种各样自动化系统的综合集成。按照我们的标准，有的划成11个子系统，包括有楼控系统、电梯系统、安防系统、消防系统。其目标是保证在建筑里生活的舒适度。一类智能社区，智能社区是一种比较笼统的说法，本人将社区的基本智能定义为居家生活信息化、小区物业管理智能化和IC卡公共化。智能化社区要考虑安全、健康、节能、便利、舒适五大要素，同时要创造出各种各样的优化环境。智能社区是智慧城市的最后一公里，是智慧城市建设的最后落脚点。

智慧城市是一种高于数字化城市，让市民依托完善的信息化基础建设，能充分享受城市信息化带来的便捷生活。智慧城市的定义很多，无法统一，我们国家现在还没有标准。上海浦东物联网研究院作过一个调查，是以智能化、网络化、数字化定义的。本人认为智慧城市应注重实用。首先，一个智慧城市的基础包括互联网、物联网、移动通信网在内的各种各样的网络。其次，我们是通过各种各样的终端来实现与智慧城市的关系。第三，智慧城市体现为各式各样的应用，如智慧电网、智慧交通、智能物流、智慧政府。第四，智慧城市最后的效益是要使城市更加安全、便捷、高效、健康和绿色。最后，智慧城市还应该能够提高城市处理突发事件的应变能力。

智慧城市的建设可分三步走，一是建设平安城市，二是建设数字化城市，三是建设智慧城市。就像现在的生活水平一样，平安城市是解决城市和老百姓的温饱问题；数字化城市则高一个等级，可以进入到小康社会；而智慧城市比数字城市又要高一个等级，它使得我们能够享受生活。

智慧城市的建设基础是平安城市。平安城市从311试点工程开始，已经走过了7、8个年头，22个试点城市，从城市、区县到派出所，在国内震动很大，城市变得更加安全了。但是回顾8年来平安城市的经验和教训，感慨较多。平安城市虽然对社会进步有很大的促进作用，但受限于技术影响，城市只是局域性地联网，最多在一个城市联网，没有实现跨区域的或者是全国性的联网。公安部2012年提出了平安城市建设的新要求——2015年以前要实现公安系统的全国性联网，而且颁布了GBD28181标准，通过SIP协议来实现全国联网。现在很多企业都在抢这个机遇。

智慧城市的三步曲：平安城市—数字城市—智慧城市，平安城市主要是视频监控联网，数字城市主要是3S技术，智慧城市则主要是物联网和云计算。平安城市的一个视频监控系统，占到物联网应用的40%以上。数字城市的特征一是有城市级的3S系统，二是通信的高度发达，第三是计算机的普及，四是管理平台。

智慧城市是城市信息化建设期盼达到的主要目标。我们要建设资源节约型、环境友好型、人与自然和谐相处的城市；要建立智能型的政府办公系统，实现交通、电网、指挥、园区、物流、校园、城管等智能系统。物联网和云计算是托起并支撑智慧城市的关键。物联网是互联网的延伸和扩充，具有通信功能，我们可以把物联网连接为物体加嵌入式系统终端加互联网。物联网的全局概念和远程控制既是一种技术，也是一种发展的模式。物联网中，视频监控是各种各样的感知层；传输层主要是一些网络架构，能够与互联网、移动通信互为补充；管理层，各个国家不同，美国提出数字地球，IBM提出智慧地球，温家宝提出感知中国，都是一个大原则；应用层，美国主要着重工业自动化和机器人，日本着重环境监测和人体健康，至于中国智慧城市的应用层，本人分析可能家居智能化和智慧城市一大一小这两头上是生长点。这是因为中国的人口多，

从智能建筑到智慧城市

陈龙

（中国科学院自动化研究所，北京 100190）

摘 要：智慧城市建设分三步，第一步要建设平安城市，第二步建设数字化城市，第三步才是建设智慧城市。智慧城市需要物联网和云计算技术来托起和支撑，同时智慧城市应该是绿色城市与低碳城市。

关键词：智慧城市；平安城市；云计算；物联网

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）11-0024-02

智慧城市 Wisdom City

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2011年底，城市人口超过农村人口已经达到51.27%，而且全世界的大城市，大概四分之一在中国。这样一种刚性需求，决定了中国可能在这个方面发展比较迅速。

另外，2012年年初国家发展的物联网“十二五”发展规划圈定了九大应用示范工程，就包括了工业、农业、物流、交通，及跟我们生活最有关系的安防、家居、医疗、环保。

1、物联网家居。物联网智能家居系统及各种各样的评价系统用得比较多的是微功耗、低价格的协议，这在物联网中用得最早最广泛。住建部在制订此方面的标准，另外，上海也制订了一个标准，列出了20项智能家居，这可能代表了将来家居网的一个结构。

2、智能安防。智能安防是智慧城市的特色，也是最重要的一点，是从被动防御、模型判研和态势分析到主动防御的提升。另外吸收了平安城市最大的特点，就是从标准清晰度转向高清晰度。高清摄像机与标清摄像机在本质上有非常大的差别。标准的高清晰度是720P，是CIF分辨率的9倍，1080P是SIF 的20倍。过去人们认为高清很贵，实际上现在的高清如果是百万像素的话价格在一千块钱以内，当然也有很高的，如星光级的可能价钱就比较高。另外，高清摄像机如果是大尺寸芯片，就可以看到全局和局部的应用，所以一台高清可以顶很多台摄像机。另外很多人认为网络摄像机好，但是网络摄像机有延迟、抖动、丢包。而模拟摄像机，现在索尼公司出了一种新的模拟高线，用的是CCD，960H方案，能够达到650线到700线。兼容性很好，而且从模拟系统平稳过渡到高清系统，或者是高线系统。

3、交通的问题。城市生活中，除了居家，出行是很重要的组成部分。智能交通有很多智能化的分析系统，包括拥挤检测、特定场合清点人数、铁道禁区有无逆行等，都可以通过智能视频分析技术来解决。个性化智能技术从海量数据中挖掘出有用的数据，保证基础架构和设备与设备间数据正常流通，使得访问流畅。

云计算是构建智慧城市资源池和综合平台的基础，让城市飘起智慧云是我们的理想。云计算可以根据需要，动态地提供配置服务器，这有点像服务器托管的架构，但它是一种基于互联网的新计算方式，通过互联网异构自治服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。资源如果单个个体买不到，可通过互助公积金的办法来实现。云计算的基地，规模很大，是有上百台服务器的数据中心。这个云可以是真实的物理机器，也可以是虚拟的机器，包括各种各样的资源，比如网络装置、存储装置、防火墙、安全设备。

云计算的特点是高效性和灵活性，特别是云存储，非常有优势，云存储可以用最小的硬件资源和硬件价格，通过软件来进行数据存储，在通信系统支持下，可实现异地存储。所以，云存储可能是未来最核心的发展。云计算领域中的基础架构服务、平台服务、软件服务，根据需要可以形成不同的产业。在中国现在也有很好的云计算公司，像海尔公司就提出了云社区、云家庭和云服务，通过智慧物联、聚会云端的主题，勾勒出移动互联网时代的物联盛宴。但是国内缺乏统一的云计算标准，国外也没有完完全全有权威的云计算标准，这是制约云产业发展的一个瓶颈。

中国的云计算经过3年多的技术积累和产业准备，开始进入务实发展的轨道。但是面临的问题很多，处于理念清晰、操作模糊的阶段。

智慧城市还应该是绿色生态及低碳节能的楷模。绿色城市即四节一环保——节能、节水、节地、节材及环境保护。有效的能源管理是非常重要的，中国是耗能大国，必须要有能源管理，采取云计算架构来进行远程的能源管理，来解决海量存储及数据中心能源消耗的问题。通过虚拟化技术解决高可靠性、高附加性、远程的能源管理系统，所以能源管理是一种服务，是一种新型的能源管理模式。

全世界70%的人口生活在城市里，产生了全球80%的温室气体，因此在全球节能减排、走低碳发展的情况下，必须要考虑我们子孙后代的生活。另外，现在特别强调低碳，就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。所谓低碳不仅是要减少二氧化碳的排放量，更重要的是把握地球资源的开发和利用，因此不光要追求GDP，更要追求绿色GDP，要追求能源技术和节能减排技术的创新。低碳实际上是一个长期持久的过程，楼宇中能够节约多少能源，从20%到50%，潜力是很大的。

陈龙：从智能建筑到智慧城市

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