智慧城市的功能

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智慧城市

“智慧城市”的理念把城市本身看成一个生态系统，城市中的市民、交通、能源、商业、通信、水资源构成了一个个子系统，这些子系统形成一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。在过去的城市发展过程中，由于科技力量的不足，这些子系统之间的关系无法为城市发展提供整合的信息支持。而在未来，借助新一代的物联网、云计算、决策分析优化等信息技术，通过感知化、物联化、智能化的方式，可以将城市中的物理基础设施、信息基础设施、社会基础设施和商业基础设施连接起来，成为新一代的智慧化基础设施，使城市中各领域、各子系统之间的关系显现出来，就好像给城市装上网络神经系统，使之成为可以指挥决策、实时反应、协调运作的“系统之系统”。智慧的城市意味着在城市不同部门和系统之间实现信息共享和协同作业，更合理的利用资源、做出最好的城市发展和管理决策、及时预测和应对突发事件和灾害。如图1所示:

一、智慧城市的功能

1.1 基础业务

基础业务是智慧城市的基础功能和应用，

完成城市信息的实时获取，实施即时的城市管

理。通过城市网格化管理，实现城市管理信息

化、标准化、精细化和动态化，提高管理效率

并且改善市容市貌和维护城市安全。

（1）数字城管。将城区划分一定面积为单位的

网络状单元，应用物联网技术对违反市容规定

的行为等进行实时监控和精确管理，明确管理

责任人，实现分层、分级、全区域管理。

（2）平安城市。公安系统各级监控系统联网，整合安防监控系统、城市报警系统、电子警察系统等，构建城市安全的基础平台，为侦查犯罪与纠查违规行为提供及时充分的信息和分析支持。

1.2 行政业务

智慧城市的行政业务系统指构建综合电子政务平台、整合公共服务。将一系列行政事务进行整合和管理优化，主要系统功能有：

（1）并联审批。实现市（区）级社区横向联系，政府建立跨各职能部门的数据标准及交换体系。实现各类行政业务的共享。通过信息透明公开，加强社会监管，实现“阳光式”权力运行。

（2）建立网上虚拟电子政务大厅。实现“一站式”市政服务，精简政务流程，不仅降低了行政成本，而且让市民和企事业单位足不出户完成行政审批和其他政府服务，树立服务性政府为民办事的形象。

这两个业务层次虽然是智慧城市的低级应用，但可以有效提高管理效率和降低行政成本。

1.3 智慧服务

智慧服务针对城市面临的具体问题提出智慧解决方案。

（1）智慧城市交通

智慧城市交通整合公共汽车系统、出租车系统、城市捷运系统（MRT）、城市轻轨系统（LRT）、城市高速路监控信息系统（EMAS）、车速信息系统（TrafficScan）、电子收费系统

（ERP）、道路信息管理系统（RIMS）、优化交通信号系统（GLIDE）、电子通信系统和车内导航系统信息，提供综合的实时信息服务，并对交通流量进行预测和智能判断。如果遇到突发事件可以优化应急方案，调动救援资源。如图2所示。

智慧城市交通还可以通过感知交通流量并进行

预测和建立模型，提供智能的“拥堵费”收取

系统、全市联网的停车管理系统，不仅能够充

分使用城市交通基础设施，而且通过“收费”

杠杆引导车流，有效缓解城市交通压力，缓解

拥堵和污染问题。瑞典斯德哥尔摩建立的智慧

交通体系，仅按照拥堵程度对交通车辆进行智

能收费，使该市汽车使用量降低了25%，汽车碳排放降低14%。

（2）智慧城市医疗

智慧城市医疗关怀市民健康，通过建立“语义化个人健康电子病历”，使医疗机构间信息对接，医疗资源得以整合，解决社区医院、专科医院和大医院之间分工协作的问题。使得“小病进社区、大病进医院、康复回社区”成为现实，有助于解决“看病难、看病贵”的问题。在这样的模式下，还可以有效提升用药安全水平和临床诊疗水平。如图3所示

（3）智慧家庭

融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体

的家庭信息化平台，是在家庭范围内实现信息

设备、通信设备、娱乐设备、家用数字家庭电

器、自动化设备、照明设备、保安（监控）装

置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互

连和管理，以及数据和多媒体信息

共享的系统。智慧家庭提高了家庭生活、学习、

工作、娱乐的品质，是未来生活的愿景。尽管

有多种模式与解决方案，但都包括信息、通信、

娱乐和生活四大功能。交互式网络电视（IPTV）、电脑娱乐中心、网络家电以及智能家居等，都是智慧家庭的体现。如图4所示。（4）智慧食品

近年来我国城市食品供应安全问题频发，引起国人的高度关注，如图5所示。

智慧食品系统包括三个子系统：

①追踪系统。通过物联网技术对农、林、畜、牧、渔的食品原料生产、原料加工、物流运输环节和销售环节，再到餐桌上整个闭合圈全程监控，明确供应链上各个企业责任，控制风险。

②生产评估系统。原料企业、加工和深加工企业可以通过数学模型，把食品质量和工艺联系起来，分析工艺的风险程度，确保符合国家标准。

③食品行业应急机制。包括食品安全的早期预警和突发问题应急管理。当出现突发食品安全事故时，可以追踪事发点、当事人，并查明食品去向，把影响控制在最小范围。显然，智慧食品抓住了食品的生产安全和流通安全，对于诸如生猪产业的“放心肉工程”、“地沟油”控制以及乳制品突发事件的处置都会有很大帮助。

（5）智慧水务管理

水资源越来越成为我国各城市发展的瓶颈，智慧水务系统试图实现水资源的优化利用，包括：

山洪、滑坡、冰雪等）、公共安全事件（污染物化学品泄露、突发不明传染病）以及群体性突发犯罪事件等。近年来我国开始逐步建立国家应急体系，中央和省市都设有应急办公室，以作为突发事件下的组织保证。

智慧应急系统有助于提高应急体系水平。科学地建立应急预案，使智慧的预案有较强的预见性（做出预警）、针对性，能对风险做出准确预计和分析并做好人员疏散、物资分配、救援和生产恢复计划，确定责任人和岗位责任。通过应急管理和指挥系统，利用物联网、互联网和计算机系统来准确地分析灾情进展，分析救灾物资需求数量和投放地点，察看应急物资储备和补给供应情况。以消防、交管、医疗等多部门协作，实施综合指挥，妥善处置灾情并力争灾后损失最小。

二、智慧城市功能的实现

1、智慧公共服务：建设智慧公共服务和城市管理系统。通过加强就业、医疗、文化、安居等专业性应用系统建设，通过提升城市建设和管理的规范化、精准化和智能化水平，有效促进城市公共资源在全市范围共享，积极推动城市人流、物流、信息流、资金流的协调高效运行，在提升城市运行效率和公共服务水平的同时，推动城市发展转型升级。

2、智慧城市综合体：采用视觉采集和识别、各类传感器、无线定位系统、RFID、条码识别、视觉标签等顶尖技术，构建智能视觉物联网，对城市综合体的要素进行智能感知、自动数据采集，涵盖城市综合体当中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通、灯光照明、信息通信和显示等方方面面，将采集的数据可视化和规范化，让管理者能进行可视化城市综合体管理。

3、智慧政务城市综合管理运营平台：此类项目已有实际落地案例，天津市和平区的“智慧和平城市综合管理运营平台”包括指挥中心、计算机网络机房、智能监控系统、和平区街道图书馆和数字化公共服务网络系统四个部分内容，其中指挥中心系统囊括政府智慧大脑六大中枢系统，分别为公安应急系统，公共服务系统，社会管理系统，城市管理系统，经济分析系统，舆情分析系统，该项目为满足政府应急指挥和决策办公的需要，对区内现有监控系统进行升级换代，增加智能视觉分析设备，提升快速反应速度，做到事前预警，事中处理及时迅速，并统一数据、统一网络，建设数据中心、共享平台，从根本上有效的将政府各个部门的数据信息互联互通，并对整个和平区的车流、人流、物流实现全面的感知，该平台在和平区经济建设中将为领导的科学指挥决策提供技术支撑作用。

4、智慧安居服务：开展智慧社区安居的调研试点工作，在部分居民小区为先行试点区域，充分考虑公共区、商务区、居住区的不同需求，融合应用物联网、互联网、移动通信等各种信息技术，发展社区政务、智慧家居系统、智慧楼宇管理、智慧社区服务、社区远程监控、安全管理、智慧商务办公等智慧应用系统，使居民生活“智能化发展”。加快智慧社区安居标准方面的探索推进工作，为今后全市新建楼宇和社区实行智能化管理打好基础。

5、智慧教育文化服务：积极推进智慧教育文化体系建设。建设完善我市教育城域网和校园网工程，推动智慧教育事业发展，重点建设教育综合信息网、网络学校、数字化课件、教学资源库、虚拟图书馆、教学综合管理系统、远程教育系统等资源共享数据库及共享应用平台系统。继续推进再教育工程，提供多渠道的教育培训就业服务，建设学习型社会。继续深化“文化共享”工程建设，积极推进先进网络文化的发展，加快新闻出版、广播影视、电子娱乐等行业信息化步伐，加强信息资源整合，完善公共文化信息服务体系。构建旅游公共信息服务平台，提供更加便捷的旅游服务，提升旅游文化品牌。

6、智慧服务应：组织实施部分智慧服务业试点项目，通过示范带动，推进传统服务企业经营、管理和服务模式创新，加快向现代智慧服务产业转型。①智慧物流：配合综合物流园区信息化建设，推广射频识别（RFID）、多维条码、卫星定位、货物跟踪、电子商务等信息技