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传感器在“智慧城市”中的应用0引言全球城市化稳步、快速发展据联合国人口部统计，全球已有35亿人生活在城市，城市化%，到2050年，世界城市人口比例将达到75%。——超过1000万人的城市20个；——超过500万人的城市约280个；——超过50万以上的城市约950个。但是，低层次堆积、简单化建设，城市病现象加速，给人们的衣食住行等生活基本保障带来严重问题日趋严重。引发了人们对城市的各种思考和更高的追求。中国是全球城市化速度最快的国家中国人口中大约有51.3%生活在城市，幵以每年1.3%的速度持续增长，在2030年可望突破71%，中国城市人口将达到有10亿以上。联合国经社事务部人口司2010年3月25日表示，在世界的城市化进程中，中国的城市化速度尤为突出，全球拥有50万以上人口的城市中，有四分之一都在中国。（智慧城市的紧迫性）来源:联合国人居署（UN-HABITAT）《StateofTheWorld'sCities2012率已经超过50-2013》中国城市化进程带来新型产业的发展机遇工作娱乐生活社交模块化与技术系统信息积累数据分析专家支持智能优化优化城市管理模式完善城市功能系统促进城市产业发展提升城市生活品质我国“城市化带动工业化”发展模式取得了显著成就，必将通过智慧城市建设进一步进行深化，牢固工业化基础；各级政府对智慧城市的建设有很大动力，对相关新兴技术和产业项目愿意加大和提高扶持力度；相关行业属于起步期，尚未形成寡头和垄断，逐步在各行业都能够涌现以智慧科技为创新元素的领军企业；作为制造业大国，容易在制造业产品中嵌入新信息科技，以带动制造业技术进步和产业升级。智慧化管理智慧城市国内“智慧城市”发展状况2013年春节过后国务院发布了《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》。明确提出推进物联网与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术的融合发展，统筹利用好战略性新兴产业发展专项资金、物联网发展专项资金等支持政策，鼓励金融资本、风险投资及民间资本投向物联网应用和产业发展。使物联网、智慧城市成为产业转型升级和技术创新的突破口。目前已经设立有上海、北京、深圳、广州等二十多个城市作为国家智慧城市试点示范城市，通过试点推动国家智慧城市的全面发展。117个城市（含县级市）确立并制定出智慧城市产业发展规划和相应发展战略目标。一、智慧城市基本概念字面理解目标理解特质理解内容理解技术理解1、智慧城市的基本理念和结构智慧园区+智慧社区+公共基础设施+服务管理理念与规则公共基础设施智慧社区智慧园区服务管理理念与规则智慧城市是物联网集中应用的平台，也是物联网技术综合应用的典范，是由N个物联网功能单元组合而成的更大的示范工程，承载和包含着几乎所有的物联网、云计算等相关技术，是感知中国的构成要素与基础单元。智慧城市可以根据城市大小和不同的需求，进行横向与纵向组合，形成系统大小、功能侧重、重点突出的智慧城市系统：例如：平安重庆是以交通、社会治安监控为主；西咸新区主张田园城市，重点强调生态农业和现代服务业为主，银川主题为智慧园区，强调智慧园区和智慧社区等等；智慧城市不可一蹴而就，任何一种都是开放系统，可以不断增加功能，逐步提高完善和不断升级的过程2、智慧城市的特征“智慧城市”需要具备四大特征：全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。其首先是要全面透彻的感知：通过传感技术，实现对城市管理各方面监测和全面感知。实时智能识别、立体感知城市环境、状态、位置等信息的全方位变化。当然也是传感器应用发展的必然结果！3、智慧城市商业模式金融支持（国开行）智慧城市项目地方政府直接投资园区产业管理政府引导基金骨干企业产业园关联产业链或产业集群项目管理/运营公司（地方政府）其他关联企业投资跨国公司/产业集团制造业•EXPLANNE•IFS超市百货•DCMStar-GMS•商友-购物中心•ObbligatoⅡ•SAP导入交通•城市智能交通过程处理•FlexProcess•RFID停车场管理物流仓库•DCMStar-WMS/TMS•RF(I药D冷品链/食管品理安SL全)金融•SIS&ASVS印章比对•FDIMS影像管理系统•酒店管理SL(NEHOPS)销售物流•Pro-LodicIT网络平产业涉及全方位IT技术和服务理念•汽车云计算•电动汽车快速充电SL医疗/健康•医院管理SL（翰康）•养老院管理SL云计算SaaS•ERP/CRM/SCM等•工作流审批系统（FlowLites）•EIP(Willcommunity)•数字标牌（DigitalSignage)•在线考试系统（i-Examing)•在线培训系统（E-learning）•销售物流系统PaaS•云计算PaaS•CloudManager•多租户管理•SaaS开发FrameworkIaaS•Riacube云计算SL•虚拟机•资源池管理IT咨询服务IT解决方案政府/公共事业制造/装置/汽車流通/物流IT咨询、系统实施导入、系统运营维护、培训、IT外包服务公共安全•生物识别出入境管理•智能视频监控系统•防灾SL便利店/专卖店•DCMStar-连锁店•DynamicsAX_Microsoft•地铁ACC系统•航空管理汽车行业•制造执行系统（MES)•经销商管理系统(DMS)•汽车物联网(TELEMATICS)共通SLERP(SAP,Oracle),CRM,SCM,SecuritySL(诊断、Virus対策、DR）节能环保领域：能源管理系统,蓄电池,充电锂电池,电动汽车快速充电SL智慧城市的整体策划方案和设计重点应当放在服务模式和服务理念上4、相关核心技术的关联度移动互联网物联网（传感网）云计算固定互联网智慧城市是各类技术应用和市场发展的基础和载体智慧城市产业结构分布通讯(专网)、亏联网水、电、气、油分布式能源统计与管理数据中心及IT设备，形成数据运营商网络支撑层能源支撑层数据支撑层中间件服务层协同管理层应用层于计算操作系统及虚拟架构于管理平台层中间件技术与产品（含各种传感器终端产品）数据协同技术和产品安防、环保、继教网(教育)、健康绿线(医疗)、节能减排、商务、航空、铁路票务、智能交通、社区服务专家服务（医疗咨询服务）专家服务层智慧城市架构与产业结构关系通讯专网物联网云计算专家系统知识结构协同模块化结构组合标准化协同技术远程教育模块警务安防模块智慧政务模块智慧环保模块智慧社区模块智能家居模块智慧农业模块……智慧医疗模块智能交通模块典型案例：城市安防、灾害预防预警系统（公共安全、火灾、地震、台风、海啸，山体滑坡）卫星通讯网络直升机视频系统市政府消防局气象局救灾对策中心避难所泥石流公安局移动指挥室外大喇叭消防/急救车消防/急救无线市防灾指挥总部车载办公室火灾地震区所防灾指挥站移动指挥车台风海啸No.日期323334353334353637状态2012/03/0909:25警告2012/03/0909:38通知2012/03/0909:25警告2012/03/0909:25通知2012/03/0909:25通知2012/03/0909:25警告2012/03/0909:25通知2012/03/0909:25通知2012/03/0909:25通知领域水能源能源交通水能源交通治安火主页事件安全能源安事件防管理、灾害预防预警系统监管中心功能设计方案安全能源交通治安电力火水灾害垃圾医疗保健热交通电信货车移动公交物流正常事件发生通知警告交通状态地图显示事件管理×2012年3月9日12点/警告32：测出电气故障。位置:XX区新兴路中段２３号配电装置历史信息信息城市应急监管中心二、智慧城市的基础模块通过智慧城市基本功能模块展示，进一步诠释所涉及相关技术的运用状况；与物联网之间的层级关系和体现方式；突出了传感器在其中所发挥的作用。现阶段主要基础模块案例智慧交通网模块智慧能源网模块智慧警务安防模块（含旅游）远程智慧教育模块智慧通航模块智慧社区模块：居家养老模块智慧环保模块社区医疗保健信息系统模块防灾/消防系统模块防灾应急系统模块河川、水坝/雨量水位监视管理模块绿色停车中心—地上绿色停车中心—地下一体化加能站一体化加能站充电站后台管理中心新能源公交车新能源公用车新能源乘用车住宅充电设施路边充电设施案例一：智慧交通网模块可再生能源（太阳能等）高效能源（天然气CCHP）(燃料电池）温差能源（水、土壤、空气源）产热微电网物联网中心水处微热网绿色交通绿色建筑办公商业居住充电桩生燃新物能柴料源油电车（（氢）池）换电站市电天然气储热储电理产电产热供电供电直饮水供热供热水供冷V2G(Vehicle-to-grid)案例二：智慧能源网模块警务云服务平台案例三：智慧警务安防模块警务专网基础信息库(居民、地理等)专家信息库交通监控车辆识别小区监控移动监控警务协同工作平台互联网/移动互联网掌中监控电信网各级派出所、分局,交警、巡警、派出所民警、刑警、缉毒警察多种终端接入案例四：远程智慧教育模块智慧教育云服务平台（中国教育在线）教育信息服务在线教育教育媒体互联网广电网电信网高级院校中小学研究所专家教育专网智慧教育公共资源信息库教育主管部门航空管控航空服务案例亐：智慧通航模块移动电子于服务平台通航专网旅游金融保险……案例六智慧社区模块：居家养老模块案例七：智慧环保模块整合传感网（人+机器）和亏联网，打造基亍智慧城市平台的协同工作模式PM2.5监数据中心专家支持测传感设备物联网协同工作解决问题•专家•政府•研究所自愈式解决能力社交网络天气案例八：社区医疗保健信息系统模块案例九：防灾/消防系统模块防灾系统与消防系统是在各类灾难发生后的混乱情况下，可立刻恢复通信，灾情收集，救灾指挥，应急处理卫星通讯网络直升机视频系统消防局市政府气象局公安局救灾对策中心避难所车载办公室火灾室外大喇叭消防/急救车移动指挥市防灾指挥总部区所防灾指挥站消防/急救无线移动指挥车台风海啸消防OA系统泥石流地震无线通信系统防灾情报系统灾害对策系统防灾系统有线通信系统消防指令系统消防系统消防情报系统消防救急无线系统案例十：防灾应急系统模块灾害对策本部地上无线系统卫星通信系统转播局集中监视装置操作桌直升飞机专用红外线照相机地面地震计手机终端、车载终端数码移动通信系统灾害对策本部防灾信息系统卫星通信系统地上无线系统数码通报通信系统数码移动通信系统早期地震警报系统海底地震海啸观测系统GIS（地图信息系统）摄像系列（照相机＋中心显示・影像储存）案例十一：河川、水坝/雨量水位监视管理模块监测管理中心水坝河川配水池无人水位测定点Telemeter监控相机+FWA-远红外相机-高感度相机遥控水闸无人水压/流量测量点水位传感器应急处理系统高精度3次元测量系统仿真模拟系统自动测量数据,传送到检测管理中心。如果有异常现象发生，立刻发出报警信息。过滤水場结论：层级化的城市区域综合智慧管理系统由上述案例可以清楚的看出，智慧城市是由多个分层、分级模块化的子系统构成，也是一个不断完善、发展、升级、深化、提高的过程。试看：仅市政管理系统的主要子系统市政集中监控管理系统电力调度监控管理系统智能交通监控管理系统通信资源管理系统电视设施监控管理系统供水监控管理系统排水监控管理系统供热供气监控管理系统环境污染监控系统气象监控系统卫生防疫监控管理系统应急指挥管理系统消防集中监控管理系统公共安全监控管理系统民防设施监控管理系统基础地理信息系统政府市民求助中心系统国外某公司智慧城市建设解决方案智慧楼宇智慧家居智慧社区•公共安全：人脸指纹识别/视频监控及集成•防灾应急：防灾预警/应急反应系统•智慧能源：BEMS/HEMS/蓄电池；快速充电桩/汽车云服务•智慧环保：废水处理•智慧医疗：HIS系统/老人中心/移动医疗系统•云计算服务（IaaS/PaaS/SaaS)•制造业SL•物联网应用平台/M2M/IDA•IT咨询/系统服务/培训/外包•硬件终端设备•智慧交通/物流：WMS/TMS安心·安全健康·保健高效运营交通·物流节能·环保云计算Computing终端服务中心智慧城市与传感器关系解读（