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十位院士眼中的智慧城市!

2020-08-20 15:53:20專家視點人已圍觀

簡介隨著杭州宣布打造全國新型智慧城市以及廣東政務云3億元大單的“空降”,智慧城市的話題一直處在新基建浪潮的旋渦中心地帶。

隨著杭州宣布打造全國新型智慧城市以及廣東政務云3億元大單的“空降”,智慧城市的話題一直處在新基建浪潮的旋渦中心地帶。

一方面,北上廣深杭、雄安、濟南、海南都盯上“智慧城市第一城”的金字招牌,試圖通過新基建政策加持,推動一把手工程迅速著陸;

另一方面,新冠疫情突發后智慧城市的表現,讓城市管理者、居民看到工具的高效性與工具的有限性,尋求更易落地、更具人文關懷的新的治理方式。

綠色、低碳、感知、智能、孿生,學術界、產業界孜孜不倦探索者城市的“未來模樣”。

作為在智慧城市最前沿的一批研究學者,李德仁、王家耀、郭仁忠、周成虎、孟建民、鄔賀銓、高文、王堅、尹浩、吳志強,他們如何看待智慧城市的過往?他們眼里,城市如何跨越過去幾百年的必然缺陷,構建一套更科學的范式?他們又是如何勾勒城市的“終極”圖景?

01

李德仁院士:智慧城市建設是“一把手”工程,需要“運營腦”

智慧城市=數字城市+物聯網+云計算,這是李德仁院士擬的關于智慧城市的公式。李德仁院士認為,智慧城市是基于數字城市、物聯網和云計算建立的現實世界與數字世界的融合,以實現對人和物的感知,控制和智能服務。智慧城市對經濟轉型發展、城市智慧管理和對大眾的智能服務具有廣泛的前景,從而使得人與自然更加協調發展。

 在2019中國智慧城市科學發展大會上,李德仁表示:智慧城市是當今城市發展的新理念和新模式,是推動政府職能轉變、推進社會管理創新的新手段和新方法。借助物聯網、云計算、移動互聯網等信息化技術,實現政府管理,經濟發展、民眾生活模式轉變。

 因此智慧城市建設是一把手工程,需要根據每個城市特點,做好頂層設計和整體規劃,建立智慧城市運營中心和運營腦,讓城市智能起來。

 李德仁進一步解釋道,智慧城市需要一個基于云計算的運營腦來管理,由市級主管領導牽頭,成立智慧城市運營中心,任命城市運營官,下設聯席會議委員會和管理辦公室,管理四件事情:城市IT的運維中心、大數據中心、城市運行監控和指揮中心、智慧服務中心。

 02

王家耀院士:智慧城市建設是復雜巨系統工程

 2019年在首屆粵港澳大灣區地理信息發展高峰論壇上,王家耀院士表示,新型智慧城市建設是一個巨大的系統工程,涉及到自然、社會、經濟、人文等方方面面。智慧城市是城市這個復雜巨系統的數字化、網絡化、智能化過程,是人的自然智能與計算機人工智能的深度融合,也是一個復雜巨系統,涉及到組織管理科學方法——系統工程。

 

王家耀表示道:新型智慧城市建設首先要把握方向,智慧城市要尊重城市信息化發展的規律,絕不是三年兩年就能完成的,要規劃先行,示范引領。要打牢基礎,推動新一代網絡基礎設施和時空大數據平臺的建設,邊建邊用,注重實效,統籌協調。

 在王家耀院士看來,新型智慧城市由多個系統及其子系統組成,系統之間、子系統之間、系統與子系統之間有著密切的關系。因此,新型智慧城市建設必須遵循系統科學理論和系統工程的方法,才能得到應有的效果。

 03

郭仁忠院士:數字孿生城市成為智慧城市建設新路徑

 “智慧城市的價值應該在通過防災減災、保障城市的安全健康運行來體現,而不是在突發事件中發揮的作用來體現。”這是郭仁忠院士對于智慧城市的價值定義。

 

郭仁忠院士看來,此前國內很多城市所發布的智慧城市規劃,都是在“單點突破”,也可以稱之為階段性成果。但分頭建設產生了兩個問題,一是信息孤島問題,二是重復建設甚至低水平重復建設問題。而隨著分頭建設的持續深入,各領域之間的數據壁壘也將越來越高,未來打通之時也將付出更高的成本。因此智慧城市要有頂層設計,并且基礎設施要先行。

 由于城市是一個地理空間,需要進行實體城市的數字化表達,而所有城市對象(物件、事件)均具有位置(點、域、路徑),所有數據都是對對象的描述,所以城市問題是空間問題,必須表達空間關系。而數字孿生城市通過數字化表達方式把城市的空間完整的精準刻畫出來,把城市空間分析模擬優化,再此基礎上來保證智慧城市的建造。

 同時郭仁忠院士表示,智慧城市是共建的概念,這里面其實有一個角色的問題,我們建城市的時候,城市的基礎設施,公共服務產品,總體上是政府提供。同樣智慧城市的基礎設施也應該由政府當一把手來建設,政府投資。而企業則可以為政府提供數字智能化建設,發揮作用,貢獻力量。

 在智慧城市的運營中,也應該有政府牽頭組織運營團隊,而這個運營團隊則也需要企業板與進來。

 04

周成虎院士:智慧城市不僅僅是數字化,而是讓人與自然、社會更加和諧

 “城市就跟人一樣,是個生命體,讓數據多走路,讓老百姓少走路的提法,可能變成數據不孤獨了,人孤獨了。所以,我們要改變不僅僅是數字化、數化,而是讓人和自然、人和社會更加和諧。”這是周成虎院士對于智慧城市的定義。

 

周成虎院士指出,我國城鎮化率已達到55%以上,有7億多人口分布在600多個城市和2萬個建制鎮,預計到2030年還將新增4億城市人口。然而,由于城鎮化速度過快,現在眾多城市出現了諸如“鬼城”、“看海”等問題,產生了城鎮化速度與城市發展質量之間的矛盾。解決的辦法之一就是建設智慧城市,因為大數據等現代信息技術迅猛發展,給城市治理創新帶來的機遇。

 對于智慧城市建設,周成虎院士認為,首先必須理解智慧城市的精神戰略,智慧城市的拓展力和深度,其次需要考慮政府的投入產出,要關注老百姓,市民的問題,政府主導以人為本,這樣才有可能從歷史、現在和未來,從自然、人文社會經濟,從投入產出這四個角度將智慧城市進行下去。

 其中有5個方面,在周成虎院士看來是必須關注的。1)產業升級;2)社會治理;3)生態環境保護;4)民生改善;5)基礎設施。只有這五個方面都關注到,我們才有使我們的智慧城市落到實實在在的。

 05

鄔賀銓院士:城市管理者應有功成不必在我”的規劃思路

 “智慧城市是具有很大發展空間的市場,我們很難預判什么時候能建成智慧城市、未來生活的智能化程度。因為,智慧城市的建設、智能產業的應用都是無止境的。”日前,中國工程院院士鄔賀銓在接受媒體采訪時肯定了智慧城市建設在抗擊新冠肺炎疫情中發揮的重要作用,同時,對智慧城市未來發展提出展望。

 

在鄔賀銓院士看來,智慧城市建設還需要進一步完善。首先,5G網絡建設深入發展,5G基站建設速度不斷提升。同時部分地區在智慧城市建設過程中過分追求高大上,但是并未真正發揮作用。而智慧城市建設是一個長期的過程,要有一定的耐心,不可能一步到位,城市管理者應該有“功成不必在我”的規劃思路,智慧城市的最終目的是帶動城市發展,為百姓做實事。

 而對于智慧城市未來如何建設,鄔賀銓院士認為智慧城市不是簡單的產品買賣,更多的是服務,往往需要持續跟進,因此相關企業可建立一個能更好為智慧城市服務的團隊,針對出現的問題及時提供服務。

 其次,每個城市所處的區位不同,擁有的產業技術也不同,因此每個城市在建設智慧城市時不能直接照搬其他城市的經驗,要根據自身產業特色等進行發展。鄔賀銓認為,智慧城市在發展過程中,要重視云的建設,要有政府數據平臺,因為這些可以為城市發展提供技術支撐。

 06

孟建民院士:智慧城市處于拼圖階段

 “智慧城市建設正是基于人民需求、社會發展需要而提出的。”孟建民院士說道:“智慧城市建設,其實質是利用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行,進而為城市中的人創造更美好的生活,促進城市的和諧、可持續成長。“

 

孟建民院士認為,智慧城市應該是一個城市智慧化的一個過程,因為智慧城市很難用一個數字,一個標準來衡量。智慧城市其實在不斷的累計,不斷的進步,不斷的發展過程當中。

 孟建民院士表示,目前國內的智慧城市都處于拼圖階段。所謂拼圖階段是從各個領域各個方面,都在研究推進智慧城市的一些細分的板塊和內容,有些板塊已經初具規模,有些還在模模糊糊還不成形。到了某個階段可能突然發現這個圖拼出來,智慧城市清晰形象顯示給大。

 而現在還處在城市智慧化進程當中,智慧城市還沒有成熟的清晰的過程。這也是一個好的過程,各行各業共同拼接,拼到最后就形成清晰完整智慧城市的圖形。

 07

高文院士:數字視網膜,讓智慧城市從“看清”向“看懂”進化”

 高文院士認為,在智慧城市中,城市大腦是不可缺少的一個決策支持系統,他的目的,就是把所有的傳感器,不管是頭像、視頻或其他方方面面聲音的,各種各樣的數據全都匯總到城市的語音系統,最后由計算得出一個結果,去驅動對應的響應,這個過程需要人工智能的幫助。

 

高文看來,目前的城市大腦系統存在一定的問題。因為在城市目前的攝像頭中,每一個攝像頭執行單一功能,要么編碼要么識別。“所以我們覺得,現在的系統不進化不演進是不行了,我們必須做人工的視覺系統。這樣使得現在單一功能的攝像頭盡快把它淘汰掉,換成多功能的,我們叫一多模式的攝像頭,一個攝像頭可以做編碼,還可以做識別等等。這就是數字視網膜,一個攝像頭可以既管編碼又管特征編碼,這樣既能做存儲同時也能做識別,從而對城市大腦前端視覺或者是視網膜提供最完整的支持。”

 而城市大腦的城市之眼應該要克服存儲難,檢索難,識別難和功能多樣化四大難題。現有的系統無法解決這四個問題,必須要走向智慧城市的城市大腦,整個傳感系統必須進化。這就是把單一功能的攝像頭升級演化成多功能的攝像頭,攝像頭在編碼的同時要能夠把所有的特征編碼提取出來,放在后邊進行識別,這樣后邊城市大腦的決策才有可能是準確的。

 高文表示,作為智慧城市的大腦,應該包括比較好的數字視網膜的功能,這個功能應該是一個復眼,不像現在很多單一眼組合起來的復眼,而應該是一個功能集成,能集編碼和特征編碼為一體的聯合優化的一套視頻和圖象感知系統。

 08

王堅院士:沒城市大腦作基礎 智慧城市就是空談

 “智慧城市不是城市的未來,城市大腦是支撐城市未來發展的基礎設施;人工智能不是智能技術的未來,機器智能可能更代表智能技術的未來。”這是王堅院士做城市大腦所理解出的兩句話。

 

在王堅院士看來,智慧城市建設首先應該將城市大腦作為基礎設施平臺引入到城市建設當中。換句話來說,城市大腦對于智慧城市,就如同電網對與城市一樣,并不是一個方案,僅僅是一個基礎設施。同時,城市大腦也至少是電這個級別的基礎設施,會被很多其他基礎設施依賴,這也是它重要的地方。

 對于城市治理問題,王堅表示:過去我們對“城市”作為一個整體,或者說作為一個體系的認識是不夠的。實際上,城市是一個由許多個元素共同組成的多元主體。過去我們講智慧城市等這些概念的時候,到最后都會變成很局部的東西,比如智慧停車場、智慧窨井蓋、智慧樓宇……慢慢地,一個城市的完整體系就被碎片化了。所以每年都有新技術,但城市問題仍然越來越嚴重,這說明我們對城市的認識是盲目的。

 理解城市大腦,首先就是要把城市看成一個完整的生命體,因為只有一個完整的生命體才能擁有大腦。“大腦”最重要的功能是協調,之后才是去治理問題。就和人一樣,手腳各司其職,大腦把它們協調起來;城市大腦也把各司其職的部門系統協調起來,共同做好一件事。

 而對于城市大腦建設,王堅院士認為:真正的城市大腦建設應該是讓我們的城市像一個真正的生命體一樣,隨著時間而成長,隨著處理的事情的增多而不斷積累經驗,它的能力水平也在這個過程中不斷提升。也就是說,我們的城市,它自己有大腦,它自己會積累知識。比如我們每一個城市管理者的管理經驗都會慢慢沉淀在城市大腦里邊,這個不會隨著管理者的離任而消失。那么,每個人的經驗都會變成城市治理的經驗,這個城市的治理能力就會逐步的提升。這樣的話,才是真正的智慧城市。

 09

尹浩院士:物聯網驅動智慧城市發展

 “智慧城市的特征,是利用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行,進而為城市中的人創造更美好的生活,促進城市的和諧、可持續發展。”對于智慧城市,尹浩院士是這樣認為的。

 

大數據對智慧城市建設而言當然很重要,但是數據的來源和采集更為根本,基于數據分析進行的反饋和控制才是目標所在,這就需要打造旨在實現萬物互聯的物聯網。這些年來,不同的行業已經開始了相應的數字化轉型過程,形成了與物理世界(現實世界)相對應的數字世界(虛擬世界),而將這兩者關聯和融合在一起的就是物聯網。

 “隨著數字形式和物理形式建立映射關系,當改變數字世界的映射狀態時,物理世界的對象也相應會發生變化,反之亦然。這種情況一旦形成,就可以實現對萬物的程序化控制。”尹浩所描述的前景無疑是非常夢幻的,而這正是物聯網致力于實現的目標,因此,相關研究報告把物聯網技術列為未來最具顛覆性的技術名單前三名甚至第一名。

 智慧城市建設離不開物聯網,它給城市各方面帶來重大變革。實踐上來看,物聯網成為各國智慧城市的核心基礎要素,在城市管理、節能減排、智慧交通等領域廣泛應用。尹浩表示,就中國而言,一半以上在建的智慧城市應用項目,如公共安全、交通、醫療、環保、地下管網、水務、教育,均依托物聯網。它們以自動感知為基礎、數據采集為手段、智能控制為核心,實現物聯網技術的綜合集成應用。

 10

吳志強院士:城市正在變成一個智能生命體

 未來的智慧城市可以與人互動,未來的城市不再是一個只有道路、房屋、橋梁、河流的城市,它將是一個智慧生活的身體。

吳志強院士說道,城市是一個機器,這是城市規劃在 1933 年提的,把城市分為居住、工作、交通、休閑,四大功能。四十年過去,在 1973 年的馬丘比丘憲章,人們認識到城市不僅是機器,還是有機體,現在我們提出城市是生命體的概念。

 對于智慧城市的規劃,吳志強院士表示,城市正從單體建筑,走向全系統運行管理。所有的智能建造,意識,構建,全部整合起來,形成一個新體系。因此對于智慧城市規劃,則需要先知道各種的 " 城市流動 ",根據流動,來確定空間的形,這是智慧城市的關鍵。

 而要實現這一規劃則要從 5 個方面入手:

把 BIM 作為 CIM 的細胞——將建筑作為城市細胞

城市物質子系統建模——建立 CIM 的工作底板,多種數據的導入

城市時空數據的接入

城市突發事件預警包括自然災害,火災,犯罪等等,能夠及時啟動應急管理預案。

城市藍圖模擬規劃專業的特征,是具有夢想。對藍圖的描繪,通過不同的情景方案,來應對城市彈性與不確定性。

 

來源:燈桿智慧說、雷鋒網、5G產業圈

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