2011智慧城市高層論壇12月1日-2日在北京新世紀日航酒店舉辦。以下是中國工程院院士 鄔賀銓演講內容:
中國工程院院士 鄔賀銓
鄔賀銓:尊敬的朱秘書長、聞司長各位好,我講三個方面的內容,一個是信息社會的基礎,一個是智慧城市的內涵,第三是物聯服務的應用。先說第一個問題,信息社會的基礎。我們物聯網現在成為我們日常生活中不可缺少的一個部分,事實上70年代開始就有互聯網,到90年代和新世紀現在進入新世紀第二個十年,互聯網從美國國防部到公眾互聯網到全球互聯網,現在談下一代互聯網,互聯網主要技術從TCP、到WEB,到P2P到Web2.0,再到Cyber。現在收發郵件的平臺,到一個瀏覽平臺,現在又變成WWW交互平臺,再進一步互聯網還是工作平臺,互聯網從傳數據到傳話音到傳視頻,還有互聯網的應用,互聯網從電信業務到媒體業務,物聯業務,互聯網從電信網絡到商業網絡,現在發展到泛在網。
我們最早有WEB服務,我們最早叫WEB1.0,我們可以上網,下載文件等等,現在網站的內容,不管是網站專業人士產生的,而是網民產生的,我們WEB的應用從1.0到Web2.0,隨著互聯網的發展,我們需要加以云技術的支持才能理解,Web技術會進一步發展Web3.0,隨著網絡內容越來越多,多到我們通過搜索引擎很難解決,我們現在無論是Google還是百度,現在打出幾千條和幾萬條的搜索指令,我們要推出一千個參考書,你看也看不出來,能不能我打出一個關鍵詞,能找出答案來,也就是你把幾千條看完了,告訴里面什么東西,如果需要的話,我再去查,因此希望網絡Web的技術,從3.0發展到4.0,這是互聯網的應用導致的信息爆炸,所需要推動的Web技術演進。我們還可以看一看計算機,最早我們做計算機,原來叫超級計算,后來發現一個地方放不完了,我們把一堆的計算機連在一起,我們叫機群計算,現在我們把它分散起來,叫分布計算,分散完了以后,各個公司的計算機聯合起來,它們是分散起來,不是單一管理,這個時候叫網格計算,我們還需要計算像自來水一樣,我們這個叫公用計算,實際上從復雜再到物理再到虛擬化,進一步發展是云計算,云計算實際上是分布計算、并行計算、網格計算、公用計算、虛擬計算的組合。
其實服務模式我們云計算與傳統的泛在網絡,云計算是服務的概念,我們服務模式的演進,推動我們從以計算機的PC,再到軟件為中心的時代,再進一步發展到服務為中心的云計算時代,未來發展到以用戶為中心的新時代,總之我們從網絡共享走到資源共享,再走到思維共享,而互聯網更強調資源共享。
我們再看視頻傳輸技術,有地面無線管廣播電視,有移動通信網,還有手機電視,還有互聯網,還有三網融合和電信運營商在推的是可管理的IP網絡,現在有從模擬到數字,從地面到衛星,從無線到有線,從固定到移動,從電路到IP,從廣播到點播從表情到高清,從CRT到平板等等。所以電視技術進一步推動互聯網的應用。
光纖傳輸技術的發展,早年80年代我們叫FDM,我們進入了光纖的時代。隨著頻分服用,4380路,第二代是傳輸系統,的是數字時分復用,第三代是數字波分復用。第四代是數字多域復用,下一代的是數字光聯網。表現在我們生活上我們可以看到,我們現在在推動光纖到小區,光纖到家,我們寬帶手段進入家庭。
另外移動通信的換代,無線通訊是互聯網的主要的使用技術早年是模擬是第一代移動通訊,現在已經退網絡,我們后來使用2G,后來是3G,去年在中國重慶,通過了第四代移動通訊的標準,高速移動是100兆,低速約是1G,去年上海世博會,中國移動也進行了3G,北京LTE已經成為試點城市范圍,我們可以看到,每一代移動通訊,從頻分多址,到時分多址,到碼分多址,到LTE正交頻分多址。
智能終端的演進支持物聯網的應用,我們現在可以看到,一個手機已經把所有的東西都集合了,基本上家用電器都可以放進去,除了電冰箱、洗衣機等等。從2000年引入MP3,2001年等裝上彩屏,2002年裝上照相機2003年手寫與語音輸入等等,就不多講了。現在2011年雙核處理器、遙控器,還有到2012年的四核處理器、重力感應、光線感應、手勢輸入、語音搜索,利用云計算的后臺,支持搜索引擎的功能。
移動互聯網與固定互聯網相比的服務特點,手機屏幕、移動接入帶寬和通信資費高于固網。可隨時隨地可利用碎片化時間,個性化、私秘化、娛樂化、互動性,獲得用戶身份識別等等。
下一代互聯網的目標。我們說安全與魯棒性是要解決的,還有具有移動性的普適計算等等。
現在大家都談未來網絡,未來網絡是能夠提供用現有網技術難以做到的服務、能力和設施的網絡,它可以是一個新成分的網絡或者是現有網的增強版本,或者是一些新成分的網絡的異構集合或者是新的和現有網絡的異構集合。
未來網絡的設計目標,服務感知、數據感知、環境感知,社會與經濟感知。
物聯網是未來互聯網的重要特征之一,現在關于物聯網有很多說法,無論哪一種說法都把物聯網含在其中很重要的應用。
物聯網從傳送到感知和面向分析處理的應用,有網絡域,還有設備域,還有應用域。還有更全面的互通,還有更透徹的感知等等。物聯網與互聯網方面,傳感使用傳感器作為感知元件,應用上可以無需基礎網絡,物聯網使用傳感器、RFID等等。
物聯網有關的術語,有IOT,有MOC,有M2M,有MTC,都是通過網把物的東西聯系在一起。
我們什么叫智慧城市城市,無線城市、數字城市、智能城市,無線設施是數字城市設施的關鍵組成,它是智慧城市的第一步,數字城市指的是基于開放的產業標準組合寬帶通信設施、靈活的面向計算的設施和創新的服務來連接社區以滿足政府和它的雇員、市民及企業的需要。數字城市提供可交互的、基于互聯網的政府服務,這些服務使能泛在連接性以實現政府內跨部門和雇員及外部到市民和企業的關鍵的政府流程的轉型。智能城市被定義為城市的虛擬重構或稱為虛擬城市、智能環境、創新與ICT共存的地區、多層的區域創新系統。智慧城市的概念與數字城市或智能城市相同的是聚焦在ICT設施的作用,但智慧城市更多的還關注人力資源教育、社會、有關的資源及環境作為城鎮化發展的重要影響。
有一些定義我這里不細的講了。我們說一下這個智慧城市。歐盟關于智慧城市的評價有好幾個標準,有六個標準,智慧經濟和創新精神,勞動生產率,你本身經濟能力,競爭力,智慧移動性,你的交通和信息技術,智慧的環境,你對自然環境的保護,環境的可持續發展,智慧人民,文化程度,是不是終生學習,包容性、靈活性、參與性,我們現在北京提出來愛國創新厚德。還有智慧生活,包括日常的家居、教育、旅游,還有智慧治理,不僅是政府管理支配,而是老百姓能不能參與政策,能不能透明治理,智慧城市已經是涉及到經濟、政治、文化方方面面。
國外智慧城市計劃,有阿聯酋、新加坡、首爾、釜山、仁川,還有阿姆斯特丹,你看國外的智慧城市基本上都是由小城市開始,小城市好做一點。
中國的智慧城市無一例外的中國的智慧城市,大大小小都打出智慧城市,上海有、天津有、重慶、廣州、武漢、南京、深圳、大連、還有沈陽、蘇州、無錫、成都、杭州、昆明、廈門、臺灣。我發現有很多都希望成為中國第一個。總的來說,我們還是感覺上我們跟國外比我們智慧城市比國外還要熱,我們大城市率先提出智慧城市。
深圳提出無線城市,它提出建立多少個頻道,深圳從無線城市,又升級為智慧城市。
最后講一下物聯網的支撐技術,有其識別技術、發現技術、網管技術、體系技術、網絡技術、通信技術、數據和信號技術等等。最基本的是RFID,有一個標簽,這個標簽里面有指令。它從電磁波里面吸取能量轉化成電能進行工作。還有里面存取一些數據,這個數據比一般的二維碼豐富的多。
除了RFID以外傳感器也是很重要的應用,單純的船傳感器只是從物理量轉化成化學的變量。
傳感器節點,由傳感器和可選的能夠檢測數據處理及聯網的執行元件組成的設備。
傳感器網里面有很多傳感器,當需要工作的時候,還有很多任務,但是每一個傳感器節點功率都很小,通過節點的過程中,自然會有很多的傳感器,中間有很多傳感器不好了,因此就需要有智能,在傳感器不能傳輸的時候,需要繞開它進行傳輸。所以傳感器網需要不是簡單的傳感器放在一起就行了。
物聯網的應用在工業、農業、交通等等各個方面應用。物聯網在工業領域的應用,有制造業供應鏈,生產環境檢測,生產過程用料與工藝優化,設備管理等等。
農業上農產品的配送,還有生豬的應用,還有農用化肥管理,總之需要用物聯網的都可以應用。
智能電網是大家提的比較多的,是因為因發電與用電量不匹配。這個是美國,因電網擾動與斷電損失790億美元。對于中國來講,還有另外一方面,2008年中國的冰雪災害,有很多電線桿都倒了,2008年北京奧運會,從內蒙輸電到北京。但實際上電桿子倒了扶不起。首先用電環節要體現,幫助企業選擇在什么時候用電更省錢。另外交通也是一個頭疼的問題,我們現在車輛非常多,限行也很難解決,一并線就追尾了。
在汽車上面有很多電子設備,實際上可以把機械的電子設備,跟路兩邊聯系在一起,當有問題的時候可以預警。
國外的交通首先是為了安全。另外很多視頻安全的問題,在生產上出現,我們可以看到國外的果蔬、現在水果是5%,到2015年是20%。因此很多東西運輸在環節就壞了,因此實現物品的在線跟蹤和監控這是很好的應用。
另外建筑方面也是一個很大的問題,這是日本,每個大樓有很多房間,其中用的空調是不一樣的,日本用傳感器來進行監控。能節省30%的電能,別小看這個30%,這能減少很多。現在我們大家很關心環境污染,這是美國的一個圖象,這個通過衛星發送,然后再搜集各個點和面的情況。這些測量結果傳送到數據庫里頭,有3S和云計算、還有數據中心,還有數據挖掘,導出管理化模式。
對于老百姓來講,可能更關心的是醫療,物聯網是很好的應用。身上帶了很多的傳感器,有血壓、脈搏、體溫等等,通過手機一查調出檔案,還有用藥也是大家關心的。
另外安防也是非常關注的問題。還有視頻監控,現在廣泛應用于國內多個城市。北京要求商場和超市須裝高清探頭能清晰拍到食品架前的人的臉部,以防投毒。還有嵌入學生證的RFID可檢測學生進出學校的時間,及時通知家長。
智能監視方面,利用傳感器監視橋梁、滑坡和尾礦庫安全。現在北京地鐵的四號線,在應用。前不久南京有一個廢舊的化工廠發生爆炸。現在南京、太原能不能把物聯網用于地下管線泄漏。我們很多城市地下建的很好,但是一下大雨就完了。
還有老百姓關心的是家居當你打開冰箱和空調,都可以用。總之城市有很多系統,每個系統都可以應用到物聯網的技術,提高城市的監控管理水平,但是不能重復浪費,因此需要探索不同的商業模式,我們一般來講物聯網的應用,因商業模式需要探索,因此往往從政府買單的項目開始。
物聯網的演進是個長期的過程,這是歐洲2011年的要求,這個是2015年,這個是2020年,這個是2020年后的要求,我們物聯網是一個長期的過程,我們需要從戰略新興產業來安排
國家十二五規劃這個是新一代信息技術。這個是智慧城市建設的項目。
智慧城市是城鎮化進程的下一階段,是城市信息化的新高度。智慧城市不僅強調信息通信技術對經濟社會和民生服務的重要作用,而且還重視人力資源教育、社會資源及環境對城市發展的影響,無線城市是數字城市的第一步,數字設施是智慧城市設施的關鍵組成。智慧城市是互聯網城市,物聯網是互聯網應用的拓展,因此物聯網是智慧城市的重要支撐。物聯網將催生新的產業,但其現代服務業的屬性更多于制造業的屬性。
智慧城市的建設需要經濟、政策、管理多管齊下,智慧城市的管理比建設還要困難,需要探索可持續發展的模式,智慧城市考驗政府的管理水平,智慧城市需要城市管理者、領導者的大智慧。謝謝大家!