隨著相關產業政策的持續推進,近年來智慧城市在我國如火如荼地開展。有資料顯示,我國已有超過500個城市進行了智慧城市試點建設,相關咨詢公司預測,2017年我國智慧城市市場規模將超過6萬億元,2017~2021年的年均復合增長率將為32.64%。
智慧城市火熱推進的時候,物聯網這一概念常常與其如影隨形地出現,那么物聯網和智慧城市之間存在怎樣的關系?為推動智慧城市發展,物聯網產業環節還需要做些什么?近日通信世界全媒體記者就上述問題采訪了愛立信東北亞區物聯網咨詢高級顧問左成。
物聯網是智慧城市的基石
談起智慧城市的產生原因,左成表示,隨著社會經濟的快速發展,人們的工作生活高度集中于城市之中,由此導致城市在資源、交通、防災、治安、醫療護理等方面承受的壓力遠超過其承載能力,隨著科技的快速發展,人們亟需通過智能化、信息化技術進行智慧城市的建設,減輕城鎮化加速所帶來的管理壓力,智慧城市由此應運而生。
智慧城市的發展離不開一系列技術的支撐。在左成看來,智慧城市廣泛使用包括移動網絡、物聯網在內的ICT技術,以可持續的方式提高公民的生活質量。其中,快速演進發展的物聯網技術天然融入到智慧城市應用建設中,加速驅動智慧城市的建設:通過結合并共享由物聯網智能連接的基礎設施、人員和交通工具捕捉到的不同數據集,系統產生新的數據“洞察力”;提供無處不在的服務,使得公民能夠簡便地訪問城市服務信息,輕松實現移動;能夠提高城市運營效率,增強安全性,促進經濟活動,增加抵御自然災害的能力。
“由此可見,物聯網是智慧城市的技術基石,由萬物互聯產生的爆發式數據是智慧城市的‘養料’,進而由物聯網數據加工和分析推動智慧城市在自動化和數字化方面持續性改造。”左成表示。
物聯網是智慧城市的基石,而智慧城市的發展也對物聯網技術提出了更高要求。愛立信認為,智慧城市的實現是由包括政府、商家/企業和社區在內的參與者,以提高城市環境、社會環境以及提升經濟價值為目的進行的可持續性改造。這樣的改造離不開ICT的轉型,即ICT基礎架構及連接的轉型、物聯網智能應用的轉型、設備的智能改造和更加智能化的公民。具體內容如圖所示。
圖 智慧城市與ICT轉型
物聯網與智慧城市的頂層設計
如前所述,物聯網與智慧城市建設是密切相關的,它是城市數字化轉型的基石。眾所周知的是,物聯網自下而上分成多個層次,那么從智慧城市的頂層設計來看,物聯網的各個層面與智慧城市網絡、終端和平臺如何對接和支撐?
左成按照物聯網的分層結構進行了分析。他認為,首先,物聯網感知層的傳感器和終端是智慧城市各種應用的數據采集點,為城市的數據經濟提供最原始的“生產資料”;其次,物聯網的網絡層為數據上傳和下發提供數據通道。特別是5G的出現,預示著一個新的流動時代出現,它將成為消費者和企業的創新平臺。從自動駕駛汽車到重型機械,再到遠程手術等遠程設備,以及沉浸式增強現實的關鍵控制,5G有助于將創意轉化為現實。
通過網絡和云,萬物智聯使得各種設備、人、系統、流程、數據廣泛地連接到一起。在此,左成用人體打了個比方,“如果拿人來比喻物聯網,感知層就像皮膚和五官,用來識別物體、采集信息;網絡層則是神經系統,將信息傳送至大腦;大腦再將信息進行存儲和處理,使人能從事各種復雜的事情,這就是物聯網不同的應用”。
左成表示,最典型的智慧城市應用包括智慧公眾服務、智慧建筑、智慧政務、智慧社區、智慧家庭、智慧醫療、智慧交通等,這些物聯網應用是智慧城市在不同方面的體現。上述各種應用領域的創新者正在吸取過去的經驗教訓,并認識到經濟社會中所有行為者日益相互關聯,而且這種關聯正在有意識地擺脫孤島危機或定制解決方案。
愛立信可擴展理念融入智慧城市建設
近年來,物聯網在我國迅速升溫,智慧城市也持續受到廣泛關注,包括通信行業在內的很多企業已經投入了智慧城市的建設中。
左成介紹,愛立信在全球有眾多智慧城市的案例,其中大部分案例集中在3個細分領域。
第一,智慧交通領域,典型案例有美國芝加哥機場、倫敦地鐵以及巴西沃爾沃巴士的智慧交通項目。上述項目的實施,有效降低了交通工具的擁塞程度、減少了事故發生次數、降低了碳排放,讓人與人、物與物、人與物的連接無處不在,并有效實現了更加自動化、電子化的業務流程。
第二,智慧公用事業領域,典型案例有愛沙尼亞電網運營商Elektrilevi的智能電表項目。截至目前,作為總集成商的愛立信已經部署了62.5萬個智能電表,該項目的實施使得消費者能夠輕松控制用電量、降低用電成本;電力公司也能獲得更多的運營知識,消除人工讀表工作并能檢測用電欺詐,大大節省了該公司的運營成本。
第三,公眾安全領域,典型案例有巴西圣若澤杜斯坎普斯的智慧城市項目。該市遇到的主要“痛點”是犯罪率的上升使得公民安全受到威脅。城市管理者決定實現全市公共安全、應急處置和交通管理業務現代化,通過信息通信技術環境整合當地警察、交通部門和民防機構的系統。選擇與愛立信合作后,該城市公共部門獲得的最直接成績是該城市謀殺率有效降低了18.8%。
成熟和廣泛應用的智慧城市案例,離不開在物聯網基礎方面的積累和理解。左成表示,愛立信將全球可擴展解決方案的理念融入到每個行業中。
目前全球移動產業已經達到數十億,主要關注互操作性和基于標準的方法,物聯網也不例外。利用共同的基礎,愛立信從這些共同的基石建設中提供特定行業的服務。
左成認為,在電信業務方面,愛立信管理著20多億用戶的網絡,因此愛立信比其他任何人都更了解如何在建成的城市環境、室內、地下、廣闊的農村地區和高速運輸環境中保證移動寬帶網絡的最佳性能,而當服務需要行業特定的標準或專用和混合網絡時,愛立信也極富經驗。而且愛立信也確切地知道如何利用網絡功能滿足要求最苛刻的行業——在那里每分鐘的停機時間對生命和底線都有重大影響。
除了上述連接性和“應用程序覆蓋”技術之外,愛立信還建議使用服務和應用程序啟用層、設備和訂戶管理層、收費和計費服務、服務控制、性能管理以及最嚴格的數據安全性的物聯網平臺,基于這種水平化、跨行業的物聯網平臺,快速創建不同場景下的智慧城市應用。并且這些應用的數據可以共享、整合,進行各種維度的數據探索,為人工智能輔助下的智慧城市發揮更大的經濟價值,提供更美好的城市生活。
仍需破解3方面技術難題
展望未來,左成認為,隨著物聯網、云計算、大數據、人工智能等技術的不斷成熟,中國智慧城市建設已經擁有了很好的基礎,特別是互聯網在中國的普及、通信基礎設施的不斷完善、具有世界領先性的移動互聯網創新,都給智慧城市打下了堅實的基礎。上述這些內容為中國建設智慧城市奠定了第一個優勢——技術優勢。
左成認為,第二個優勢是政策優勢。根據近年來我國政府出臺的“十二五”和“十三五”等文件,不難看出政府高度重視物聯網、大數據、人工智能的發展,且已把上述幾項上升至國家戰略產業。為更好地推進它們發展,政府從國家層面和地方層面均出臺了一系列政策和激勵措施,這些主要集中在相關領域的技術標準研究、應用示范和推進、產業培育和發展、國際合作等。
第三個優勢則是用戶資源優勢,我國人口基數大、城市人口密集度高,中、青、少年對互聯網,特別是移動互聯網運用嫻熟,對接納新技術持有開放心態,這些都是推廣智慧城市的良好前提。
當然,有優勢必然就會有劣勢,不平衡的城市發展阻礙著智慧城市的建設。
而在技術方面,3G/4G、物聯網、云計算和大數據技術的普及,以及5G的即將來臨、物聯網的不斷成熟和人工智能技術的演進,會不斷推動智慧城市的發展普及。左成認為,在未來的智慧城市發展中,物聯網要著重解決以下方面的技術問題。
在物聯網感知層,設備和傳感器生產廠商要不斷降低設備的成本、豐富傳感器的類型并兼容大量非IP類型的傳統設備。有了這些基礎,物聯網感知層設備才能被大規模推廣和布設,才能帶來合理的經濟回報。
在物聯網網絡層,5G技術的盡早成熟、應用和場景化適配將可以提供更高的系統容量、更高的數據速率、較低的延遲、更高的敏捷度、大量連接和更低的能效。有了這些無線技術手段,才能更好加碼智慧交通、智能樓宇、智能環境、智能家居等應用。當然,除了蜂窩物聯網,其它短、中、長距離無線網絡和有線網絡持續改進,以適應各種物聯網設備幾何級數的連接增長。新的協議在孕育,包括支持大量的非IP傳統設備納入物聯網。
在物聯網云端,云計算和大數據技術已相對成熟,AI技術初露鋒芒。但要拋開紙上談兵,下大力氣具體落實結合AI能力的物聯網,才能讓其扮演好城市“大腦”的角色,為城市的智能化、低碳化、個性化、舒適化賦能。
左成認為,創建智能、可持續發展的城市是一個持續的過程,需要清晰、長遠的眼光、反復的測量以及不斷平衡開放與競爭的關系。適用智慧城市的信息通信技術轉型應該建立在5個堅實的基礎之上:目的驅動的規劃、網絡治理結構、組織能力建設、廣泛的利益相關者參與、有效的長期合作伙伴關系。