計算機(jī)技術(shù)在智慧城市各領(lǐng)域中的應(yīng)用

主講人：董慧芬

綜述隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，現(xiàn)代城市由單純的數(shù)字城市不斷向智慧城市邁進(jìn)。所謂智慧的城市，是在數(shù)字城市的基礎(chǔ)框架上，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)實(shí)的世界與虛擬的互聯(lián)網(wǎng)世界緊密融合，由云計算進(jìn)行海量的計算與處理，實(shí)現(xiàn)智能的城市管理與城市服務(wù)。智慧城市的實(shí)現(xiàn)，離不開計算機(jī)技術(shù)的支撐，計算機(jī)技術(shù)在智慧城市的各個領(lǐng)域都發(fā)揮舉足輕重的作用。1智慧城市的內(nèi)涵

“智慧城市”是近年來新興的現(xiàn)代城市理念。所謂智慧城市，就是在數(shù)字城市的基礎(chǔ)框架上，將各種傳感技術(shù)和傳感設(shè)備應(yīng)用于交通、管道、建筑、電網(wǎng)、貨物、設(shè)備等物理系統(tǒng)，各個物理系統(tǒng)相互之間密切聯(lián)系，形成所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”，與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)緊密融合在一起，實(shí)現(xiàn)社會與城市基礎(chǔ)設(shè)施的聯(lián)系，并通過靈活、有彈性、可伸縮的云計算處理復(fù)雜海量的計算，實(shí)現(xiàn)智能的管理和服務(wù)。智慧城市將現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界融合在一起，并讓個人、政府、企業(yè)、組織相互聯(lián)系，優(yōu)化了社會資源和改進(jìn)社會服務(wù)，使得社會運(yùn)轉(zhuǎn)更加高效、更加智能。

數(shù)字城市、物聯(lián)網(wǎng)、云計算是智慧城市的三大支撐技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)是智慧城市的核心。計算機(jī)技術(shù)在智能城市的應(yīng)用，主要集中在公共安全、智慧醫(yī)療、智慧交通、智能樓宇、環(huán)境保護(hù)、智慧產(chǎn)業(yè)等六個領(lǐng)域。

2計算機(jī)技術(shù)在智慧城市各領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1公共安全智慧城市以人為本，保障公共安全是智慧城市的首要任務(wù)。通過對公共設(shè)施的監(jiān)管、日常指揮和應(yīng)急處理、食品藥品的溯源，智慧城市能為公共安全提供保障。

與傳統(tǒng)的事發(fā)后被動處理相比，智慧城市對事件的監(jiān)管做到了事發(fā)時立即處理甚至事發(fā)前自動報警。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，政府可以對重要公共設(shè)施進(jìn)行標(biāo)識，通過遠(yuǎn)程監(jiān)管，可以保證城市的公共安全。在日常的城市管理中，政府依靠傳感網(wǎng)絡(luò)和信息共享平臺，制定相應(yīng)的報警規(guī)則，做到實(shí)時監(jiān)管。一旦既定的報警規(guī)則被打破，通過物聯(lián)網(wǎng)和云計算中心監(jiān)管平臺便能立即報警，根據(jù)事件的性質(zhì)自動制定解決方案，并迅速通知附近的應(yīng)急部門，如公安、消防、醫(yī)院、氣象等部門立即進(jìn)行救援，盡最大的可能將公眾的人身和財產(chǎn)危害降到最低。此外，物聯(lián)網(wǎng)還能為食品藥品等重要物資進(jìn)行從生產(chǎn)到銷售的全程追蹤溯源，從根本上打擊假冒偽劣產(chǎn)品，為市民的食品藥品安全提供保障。

2.2智慧醫(yī)療

在信息技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，面對國內(nèi)看病難、看病貴的嚴(yán)峻醫(yī)療問題，運(yùn)用以計算機(jī)為核心的智慧醫(yī)療無疑能給解決十三億國人的醫(yī)療保障問題開辟一條捷徑。

智慧醫(yī)療不再是傳統(tǒng)的應(yīng)急臨床醫(yī)療，而是面向疾病預(yù)防、信息化治療、后續(xù)保障等全程健康管理。智慧醫(yī)療為每位市民建立電子健康檔案和電子病歷，構(gòu)建信息整合中心，在各種醫(yī)療機(jī)構(gòu)中共享。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，病人能與醫(yī)療工作者、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)交互。同一位患者只需做一次檢查，不同醫(yī)院間的醫(yī)生就可以根據(jù)病人的電子病歷快速而準(zhǔn)確地做出診斷。而對于一些疑難雜癥，醫(yī)生除了可以檢索相關(guān)文獻(xiàn)和大量病歷分析療法外，還可以通過遠(yuǎn)程醫(yī)療與其他專家取得聯(lián)系進(jìn)行聯(lián)合診斷。在后續(xù)治療中，傳感器的運(yùn)用能實(shí)時動態(tài)監(jiān)測患者的健康狀況。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的傳感技術(shù)和通信技術(shù)將會不斷融入到現(xiàn)代醫(yī)療體系，智慧醫(yī)療將會給普通民眾帶來更加安全高效的醫(yī)療保障。

2.3智慧交通

運(yùn)用以計算機(jī)科學(xué)為核心的智慧交通能夠?yàn)槌鞘薪煌ǘ氯⒛茉蠢速M(fèi)等問題提供一個良好的解決方法。智慧交通集汽車、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和運(yùn)用于一體，為城市交通提供一個智能的服務(wù)和管理。該交通系統(tǒng)在車輛中裝載嵌入式車載電子設(shè)備用于數(shù)據(jù)的采集和發(fā)布，經(jīng)無線傳輸技術(shù)交由云計算處理器進(jìn)行處理和分析，再由交通參與者通過信息平臺或智能終端對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和利用。駕駛者根據(jù)云計算中心的指揮方案選擇最佳行駛路線駕駛汽車、尋找空余停車位以節(jié)省能耗和時間。交通管理者可以通過該系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測車輛的運(yùn)行軌跡、速度等信息，用于城市的監(jiān)管。

除此之外，智慧交通將交通與警察、醫(yī)院聯(lián)系在一起，用于緊急情況的救援與處理；不停車收費(fèi)系統(tǒng)用于專門車道使得汽車不用排隊(duì)等候即可獲得服務(wù)，節(jié)省時間和油耗；未來市民可以使用交通一卡通，用于公交、公共自行車、出租車、地鐵、輪渡等各種交通費(fèi)用的支付，真正實(shí)現(xiàn)一卡走遍城市……我們相信，更加智慧的交通不僅方便市民的出行，而且為經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、能源帶來巨大的利益。

2.4智能樓宇

隨著計算機(jī)技術(shù)水平的發(fā)展，現(xiàn)代樓宇已經(jīng)不再是冰冷死板的沉默藝術(shù)，而是更加節(jié)能、更加高效的智能建筑。

首先，智能樓宇是一個自動化的系統(tǒng)，在計算機(jī)的監(jiān)測和計算下使得建筑的電力系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，為業(yè)主提供一個舒適的環(huán)境。比如說，計算機(jī)可以根據(jù)預(yù)設(shè)的時間或人流量、光線強(qiáng)弱自動控制照明系統(tǒng)，在減輕人力工作的同時也節(jié)省了電力。保護(hù)業(yè)主的安全也是智能樓宇的一個重要應(yīng)用。智能樓宇的安防系統(tǒng)不僅要對出入人員進(jìn)行監(jiān)控，還要對住宅的環(huán)境安全進(jìn)行監(jiān)測。為此，大量紅外傳感器、振動傳感器、攝像頭等實(shí)時監(jiān)管樓宇的每個角落。該系統(tǒng)不僅能對大樓的出入人員進(jìn)行辨認(rèn)、警告、攔截，還可以對燃?xì)庑孤丁⒒馂?zāi)隱患、電力異常等情況進(jìn)行預(yù)警。未來在全球低碳環(huán)保、智能生態(tài)理念的倡導(dǎo)下，樓宇更加智能化也會是我們不斷努力奮斗的目標(biāo)。

2.5環(huán)境保護(hù)

環(huán)境是我們賴以生存的資本，對環(huán)境的保護(hù)歷來是政府、組織乃至每個公民的責(zé)任。運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)對環(huán)境進(jìn)行采樣、監(jiān)測并及時控制，以及借助計算機(jī)實(shí)現(xiàn)低碳化的生活，都為環(huán)境保護(hù)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

在上面的論述中，我們已經(jīng)清楚地看到計算機(jī)在智慧交通與智能樓宇中在實(shí)現(xiàn)低碳生活方面已經(jīng)發(fā)揮了重要的貢獻(xiàn)。通過智能化的控制與管理，汽車可以計算最佳行駛路線、尋找停車位節(jié)省油耗和排放。由“一卡通”實(shí)現(xiàn)的便捷交通無疑是節(jié)能減排的利器。智能樓宇對電力、設(shè)備的智能化控制也實(shí)現(xiàn)了建筑的低碳化運(yùn)作。此外，計算機(jī)可以實(shí)時有效地監(jiān)測周邊的環(huán)境并對異常情況作出報警。比如在水質(zhì)監(jiān)測中，利用相應(yīng)的傳感器可以檢測水中的溶解氧、化學(xué)需氧量等信息，由計算機(jī)做到實(shí)時的記錄，匯總后直接同步發(fā)送到環(huán)境監(jiān)控平臺通過軟件形成圖表直觀輸出數(shù)據(jù)?？梢哉f計算機(jī)為保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境工作開辟了新的道路。

2.6智慧產(chǎn)業(yè)

計算機(jī)的大力推廣，不僅使第一、第二產(chǎn)業(yè)得以轉(zhuǎn)型和升級，還促進(jìn)了第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成了一大批以計算機(jī)為核心的智慧產(chǎn)業(yè)。

第一產(chǎn)業(yè)以農(nóng)業(yè)為例，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，利用傳感器技術(shù)，生產(chǎn)者可以實(shí)時監(jiān)測溫度、濕度、二氧化碳、光照強(qiáng)度等重要參數(shù)。通過云計算中心的處理，生產(chǎn)者獲得專業(yè)的指導(dǎo)，并根據(jù)方案進(jìn)行精準(zhǔn)化的操作。第二產(chǎn)業(yè)以智能電網(wǎng)為例，它將基礎(chǔ)電網(wǎng)設(shè)施同信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化有機(jī)結(jié)合在一起，做到自動抵御外部干擾并自動修復(fù)，使得電網(wǎng)變得更加安全穩(wěn)定。第三產(chǎn)業(yè)以物流業(yè)為例，它大大依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過射頻識別技術(shù)、傳感技術(shù)和嵌入式智能技術(shù)實(shí)時對貨物進(jìn)行定位、追蹤、監(jiān)控和管理，不僅提升物流信息化水平，還使貨物的運(yùn)輸、配送更加智能化和一體化。

3結(jié)語

黨的十八大明確指出2020建設(shè)全面小康社會的目標(biāo)，中國現(xiàn)代化是一個城鎮(zhèn)化、信息化、新型工業(yè)化