以下為中國工程院院士、解放軍信息工程大學教授王家耀先生以“互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)與新型智慧城市的若干思考”為主題的演講內容(未經(jīng)本人審核):
王家耀:大家上午好!
關于互聯(lián)網(wǎng)+的問題,2015年3月5號全國十二屆三中全會上李克強總理在政府工作報告當中提出來的,隨后發(fā)布了行動意見。2016年3月18號,公布了“十三五”規(guī)劃綱要,在規(guī)劃綱要當中實施網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略、實施互聯(lián)網(wǎng)+計劃,分別在很多篇、很多專欄里都提到了互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、智慧城市、智慧交通等等。
“互聯(lián)網(wǎng)+”是什么?我理解“互聯(lián)網(wǎng)+”本質上是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術在各行業(yè)全工作流、全產業(yè)鏈、全價值連中深度融合集成創(chuàng)新應用。“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)在開始融入各行各業(yè),我們這個時代打上了“互聯(lián)網(wǎng)+”的烙印,中國已經(jīng)開啟了“互聯(lián)網(wǎng)+”時代大門,必將引起一場科技革命和產業(yè)變革。
“互聯(lián)網(wǎng)+”的特征,跨界融合,“+”本身就是跨界。創(chuàng)新驅動,由傳統(tǒng)的資源驅動方式發(fā)展為創(chuàng)新驅動發(fā)展。重塑結構,打破原油的社會結構、經(jīng)濟結構。尊重人性,互聯(lián)網(wǎng)力量之強大最根本的是源于對人性最大程度的尊重。開放生態(tài),真正實現(xiàn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新。連接一切,這是“互聯(lián)網(wǎng)+”今天的目標。
什么是時空大數(shù)據(jù)?我這樣理解的,指大數(shù)據(jù) 與地理時空數(shù)據(jù)的融合,用行業(yè)的話來講,就是以地球為對象,基于統(tǒng)一時空基準,活動在時空中與位置直接或間接相關的大數(shù)據(jù)。這樣界定時空大數(shù)據(jù)是基于兩個事實:一是人類生活在地球上,人類的一切活動都是在一定的時空中進行的,二是從可視化角度講,所有大數(shù)據(jù)只有當其與地理時空數(shù)據(jù)融合后,才能直觀的為人們提供大數(shù)據(jù)的空間概念。大數(shù)據(jù)本質上就是時空大數(shù)據(jù)。時空大數(shù)據(jù)揭示了幾乎所有大數(shù)據(jù)都是在一定的時間和空間中產生的與位置直接或間接相關聯(lián)的,大數(shù)據(jù)本質上就是時空大數(shù)據(jù)。
時空大數(shù)據(jù)的類型很多,時空大數(shù)據(jù)已成為制造業(yè)創(chuàng)新的動力,我國54%的制造業(yè)正在應用數(shù)字化工具推動發(fā)展。時空大數(shù)據(jù)的特征主要表現(xiàn)在六個方面:位置特征,時間特征,屬性特征,尺度特征,多源異構特征,多維特征。
下面重點談談關于智慧城市建設的思考,首先要考慮城市信息化的發(fā)展規(guī)律是什么?同任何事物的發(fā)展都要遵循一定規(guī)律一樣,城市信息化發(fā)展也有一定的規(guī)律,數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化。根據(jù)城市信息化發(fā)展的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化規(guī)律,智慧城市的根基是什么?智慧城市的根基就是數(shù)字城市,有了數(shù)據(jù)流、信息流才需要信息高速公路,所有的要素要在信息高速公路上跑的又快、又好又安全,這就需要智能化。
智慧城市的根基在哪里?我們提出了總體框架,電子政務系統(tǒng)邏輯框圖、電子商務與現(xiàn)代物流內容框架以及數(shù)字企業(yè)內部框架和數(shù)字社區(qū)內容框架,我們認為現(xiàn)在搞智慧城市仍然脫離不了框架。數(shù)字城市建設成就,從目前的情況來看,數(shù)字城市建設存在很多問題,首先,信息獲取手段單一,缺乏動態(tài)更新;第二,沒有充分發(fā)揮網(wǎng)絡基礎設施,信息不能共享;第三,城市空間信息系統(tǒng)異構現(xiàn)象突出,第四,書院多源異構問題突出,數(shù)字城市應用服務效果不明顯,政府、企業(yè)、公眾的獲得感不強。
智慧城市“智”在哪里?本質上講智慧城市就是讓城市更聰明,首先,綜合感知;第二,全面互聯(lián);第三,深度整合,我們必須整合;第四,資源共享,這是一大難題,如果搞智慧城市建設不能夠解決數(shù)據(jù)即服務、軟件即服務、平臺即服務、基礎設施即服務這個問題的話,我覺得是失敗的“智”在哪里?協(xié)同工作。智在智能服務。
智慧城市建設狀況,據(jù)我了解已經(jīng)有386個城市建設智慧城市,其中省級和副省級智慧城市建設達到100%,地級市建設智慧城市達到74%,縣級城市建設智慧城市達到32%,取得了一些進展。
新型智慧城市“新”在哪里?根據(jù)智慧城市建設暴露出來的問題,亟待加強頂層設計、抽規(guī)劃、科學引導、有序推進,正在在這種情況下,國家發(fā)改委、中央網(wǎng)絡辦等25個部門成立了新型智慧城市建設部際協(xié)調工作組,什么是新型智慧城市?應該是適應新型智慧城市建設,以信息化創(chuàng)新引領城市發(fā)展轉型,全面推進新一代信息通信技術與城市發(fā)展融合創(chuàng)新,加快工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農業(yè)現(xiàn)代化融合,提高城市治理能力現(xiàn)代化水平,實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的路徑、新模式、新形態(tài)。要點:著眼點,新型城鎮(zhèn)化的著眼點是“人”,幸福感、獲得感成為城市發(fā)展模式轉型和關注民生幸福需求的響應。
新型智慧城市的任務,新在哪里?新理念,所謂新理念就是創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。還有一個服務發(fā)展理念,一切為了服務,一切都是服務,以人為核心,成為新型智慧城市的基本價值取向。新思維,時空大數(shù)據(jù)思維,要認識互聯(lián)網(wǎng)、使用互聯(lián)網(wǎng)、適應互聯(lián)網(wǎng)。新方法,系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程方法。
數(shù)字城市到無線城市到智慧城市再到新型智慧城市,建設數(shù)字城市相當于有了車、車上有了貨,車要開動,貨要流動,因此必須網(wǎng)絡化,相當于建設高速公路,有了信息高速公路數(shù)據(jù)才能流動,有了信息高速公路數(shù)據(jù)才能流動,但高速公路上也會產生各種問題,必須有新理念、新思維、新方法,這就要建設智慧城市。
新型智慧城市如何建?指導思想層面,第一,把握方向;第二,規(guī)劃先行;第三,示范引領;第四,邊建邊用,要準切入點;第五,注重實效,堅決杜絕面子工程、形象工程;第六,統(tǒng)籌協(xié)調,貫徹習近平主席在中央城市工作會議上提出的“五個統(tǒng)籌”。
技術方法層面,我認為應該實施“6+1”工程,一是構建一個開放的體系架構,強化共用、整合通用、開放應用。
第二,構建一張?zhí)斓匾惑w化的城市信息服務柵格網(wǎng)。網(wǎng)格實際上是互聯(lián)網(wǎng)家族中一個成員。所謂城市信息柵格網(wǎng)是以柵格化信息網(wǎng)絡為依托,集合程十信息獲取、處理、應用于一體,并和管理平臺、數(shù)據(jù)中心、應用平臺聯(lián)結在一起。
第三,構建一個基于城市信息服務柵格網(wǎng)的通用功能平臺,實現(xiàn)各類信息資源的調度管理和服務化封裝,支撐城市管理與公共服務的智能化。
服務描述,描述以后要進行服務注冊,對網(wǎng)絡上所有節(jié)點要分類,形成的體系結構。實現(xiàn)流程,首先,要生成服務,封裝服務,然后部署在柵格化信息網(wǎng)絡上,用戶通過門戶節(jié)點來發(fā)現(xiàn)服務,然后提出服務需求。柵格網(wǎng)條件下的城市信息服務模式,把N個系統(tǒng)的功能分解開來,我們用標準進行封裝,部署在網(wǎng)絡平臺上,向所有用戶提供他所需要的服務。在這樣一個思維下,我們可能有這樣的服務模式,基于網(wǎng)絡服務的地理空間信息共享與空間數(shù)據(jù)與操作?;诰W(wǎng)格服務的,基于云計算時空信息服務的,基于位置的服務等。
第四,建立一個開放共享的數(shù)據(jù)體系,形成一致性的數(shù)據(jù)庫,時空信息云平臺要達成三個目標:第一,要共享,所有時空信息在網(wǎng)上共享;第二,聚合;第三,交換,不能各自為政,要交換。一致性數(shù)據(jù)集,核心是解決多源異構信息的時空不一致、語義不一致等等。建立時空大數(shù)據(jù)中心,解決時空大數(shù)據(jù)分析與挖掘問題,時空大數(shù)據(jù)分析與挖掘情況下,必須改變過去的看法,過去由數(shù)據(jù)到信息到知識到?jīng)Q湊支持,現(xiàn)在在大數(shù)據(jù)下,必須通過數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)知識,然后決策支持。
第五,構建一個高效的運行指揮中心,實現(xiàn)城市資源的匯聚共享和跨部門的協(xié)調聯(lián)動,為城市高效精準和安全可靠運行提供支撐。第六建立一套統(tǒng)一的標準體系,保證新型智慧城市規(guī)范、有序、健康發(fā)展。所謂“+1”,就是構建一個GIS+BIM 3D可視化平臺。BGIS數(shù)據(jù)模型,規(guī)劃業(yè)務數(shù)據(jù)中心提取,城建歸檔數(shù)據(jù)中我獲取,其他部門屬性關系。CAD二三維交互式建模。
產業(yè)層面,我們要解決三個問題:第一,理論體系,要圍繞時空大數(shù)據(jù)科學理論體系構建時空大數(shù)據(jù)基礎理論與方法體系。第二,構建技術體系,采用政產學研相結合的協(xié)同創(chuàng)新模式,構建技術體系,形成大時空數(shù)據(jù)技術。第三,構建產品體系,我們要有硬件、軟件集成產品,還要有各種各樣的產品。從產業(yè)層面講是理論、技術、產品三個問題。
案例:智慧蘇州規(guī)劃綱要,2010年為蘇州做智慧城市規(guī)劃綱要,部署3個任務、6個平臺、9大工程。當然,也有問題和難點:共享難、運營難、融資難、產業(yè)化難。我們也做了應用示范系統(tǒng)。
小結:第一,按照城市信息化發(fā)展的基本規(guī)律,數(shù)字城市史智慧城市、新型智慧城市的根基,數(shù)字城市是基礎、是城市信息化的初級階段,智慧城市、新型智慧城市是城市信息化的高級階段。所以,由數(shù)字城市到智慧城市是我們應遵循的。
第二,無線城市是數(shù)字城市發(fā)展的需要,是由數(shù)字城市到智慧城市的橋梁和紐帶,無線城市的技術水平越高、應用越普遍,指揮車時建設越順利。
第三,新型智慧城市建設是針對智慧城市建設存在的問題和新型城鎮(zhèn)化的需求提出來的,需要堅持創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的理念,堅持習近平主席在中央城市工作會議上一個尊重和五個統(tǒng)籌的指導思想。
第四,新型智慧城市建設能促進新型城鎮(zhèn)化、信息化、工業(yè)化、否也現(xiàn)代化的深度融合發(fā)展。
第五,堅持新型智慧城市的建設“以人為本”的基本價值取向,滿足人的需求是新型智慧城市建設的出發(fā)點和落腳點。以人為本的基本價值取向決定了智慧城市建設必然是城鄉(xiāng)一體化的。
謝謝各位!
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