智慧城市初探与解决方案

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一、智慧城市指是什么?

智慧城市(英语:Smart City)起源于传媒领域,是指利用各种信息技术或创新概念,将城市的系统和服务打通、集成,以提升资源运用的效率,优化城市管理和服务,以及改善市民生活质量。地方政府使用的智慧城市技术包括信息通信技术 (ICT) 和物联网 (IoT)。

ICT、IoT 和其他智慧城市智能技术在城市交通、能源和基础设施等领域的运营中发挥着越来越重要的作用。随着城市更新其系统和结构以纳入这些技术,城市变得越来越智能。

智慧城市通过物联网基础设施、 云计算 基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。

智慧城市进入到全新的新型智慧城市阶段,以互联网和云计算作为城市运行的基础设施,以大数据共享开放和创新应用为核心,以实现城市治理现代化、民生服务普惠化和经济发展可持续为目标成为其主要特点。核心特征是将信息资源作为重要的生产要素,来推动经济转型升级,再创发展新优势。推进智慧城市建设与长效运营,是加快实现创新驱动、转型发展的重要手段,深化实践城市可持续化发展的重要举措,也是信息化新一轮加速发展的必然要求。

二、智慧城市技术

信息和通信技术 (ICT)

信息和通信技术包括一系列与数据有关的技术。美国商务部国家标准与技术研究所将信通技术定义为捕获、存储、检索、处理、显示、表示、演示、组织、管理、安全、传输和交换数据以及信息的技术。

物联网 (IoT)

物联网 (IoT) 是指由实体设备、车辆、电器和其他实体对象组成的网络,这些实体对象内嵌传感器、软件和网络连接,可以收集和共享数据。这些连接设备(也称为"智能对象")的范围从简单的"智能家居"和"智能建筑"设备(例如智能恒温器)到可穿戴设备(例如智能手表),再到嵌入交通系统的技术。无线连接 (WiFi) 支持物联网功能,公共 WiFi 通常被认为是物联网驱动的城市服务的关键所在。

自动化

自动化是使用技术执行任务,尽可能减少人工输入。在智慧城市项目中,自动化有助于城市对物联网中联网设备传输的实时数据做出更灵敏的反应。例如,通过自动化技术,路灯可以根据检测光线和运动的传感器的反馈进行开关。这些系统会在不需要时自动关闭路灯,从而提高能源效率和城市运行的可持续性。

人工智能 (AI)

人工智能结合了计算机科学和强大的数据集,以实现问题的解决。智慧城市项目使用基于 AI 和机器学习的解决方案来高效、可持续地管理基础设施。例如,AI 算法可以优化垃圾收集路线,减少城市垃圾车的碳排放。AI 还可以通过分析来自安全摄像头和联网设备的数据来侦查犯罪,从而帮助执法部门改善公共安全。

智能交通

智能交通是智能城市规划的基石。物联网、人工智能和地理定位等其他技术使地方政府和私营部门合作伙伴能够收集实时数据。这些数据有助于改善公共交通,缓解交通拥堵,减少碳排放,提高城市居民和通勤者的生活质量。

智能交通系统中使用的智慧城市技术可以帮助官员预测哪些城市车辆有发生故障的风险,并主动下达维修指令。这些技术为智能停车系统提供支持,该系统可评估停车位的可用性,并随时通知驾车者。它们利用实时交通数据来确定十字路口信号灯变化的时间,从而促进了一种高效的、人工智能驱动的交通管理方法。智能交通系统还支持电动汽车和自动驾驶汽车的使用,进一步有助于减少碳排放和改善交通流量。

智能能源

AI 等智慧城市技术可以帮助能源供应商管理智能电网,即配备传感器和软件的电力网络。先进的软件和分析工具可以分析联网设备提供的数据,识别能源消耗模式并预测未来的能源使用情况,帮助供应商主动避免停电并满足客户需求。智能能源还可以支持可再生能源和节能技术的整合,帮助减缓气候变化。

智能能源技术还可以减少石油和天然气运营中的二氧化碳排放、废物和资源消耗。例如:

  1. 利用人工智能和物联网进行预测性资产优化,延长资产的使用寿命,减少维护和监控资产所需的资源。
  2. 优化上游和中游运营,注重系统性资产效能。这种方法有助于更好地把握向数字系统迁移的时间,并对性能不佳、消耗过大的设备进行调查。
  3. 利用环境监测技术降低能耗,改善健康、安全和环境 (HSE) 问题。

智能基础设施

智能基础设施包括智能交通和智能能源。对供水等公用设施以及电缆和车厢等公交设施的智能维护方法,亦包含在内。与其他智能技术一样,通过传感器和联网设备收集的数据可帮助决策者发现并主动解决潜在问题。在这种情况下,这些数据有助于在基础设施资产相关问题升级之前,发现并解决这些问题,同时提高当地居民的效率和生活质量。

三、市场上的解决方案

1.百度-智慧城市

度智慧城市秉承"平台 + 生态"的发展战略,从城市是"生命体、有机体"的全局出发,充分发挥百度在数据、技术和生态方面的优势,以新一代政务云为基础、城市大脑为核心,以解决城市发展过程中面临的诸多问题为目标,在城市治理、产业经济、民生服务等领域提供智能化的产品和解决方案,全面助力城市数字化转型升级。

业务架构图:

数据服务中心

百度城市数据服务中心解决方案基于百度全球领先的信息处理、知识管理、人工智能、区块链等技术,以数据资源共享为目标,以业务需求为驱动,为新型智慧城市应用建设提供全量、标准、智能的数据资源服务.

感知中心

百度城市感知中心,提供物联感知、时空感知、视频感知、互联网感知、业务感知等全面感知能力,

深度刻画城市整体面貌,实现城市治理要素多源数据采集和全要素映射,助力"数字孪生"将

城市建设与管理服务提升至"细胞级"精细化治理水平,促进新型智慧城市建设和持续运营

AI服务中心

城市大脑 AI 服务中心是百度城市大脑总体架构的核心组成部分,是实现"城市大脑"自我训练、自我提升、持续演进、能力增强的核心技术平台。通过建设城市大脑 AI 服务中心,破解城市 AI应用难题,实现城市多场景联动、数据共享、全业务协同,各类城市 AI 算法具备动态学习和自

我演进的能力,能够快速支持城市各类场景的使用需求。同时开放人工智能测试数据集和训练数据集,助力属地 AI 产业的发展,成为城市智能经济孵化载体。

应用支撑中心

应用支撑中心整合基础技术支撑能力、融合通讯能力、数字孪生能力、智能交互能力和轻应用开发能力等对外部应用赋能支撑,支持市大脑运营管理,打通业务流程,实现业务融合,通过轻应用开发能力快速搭建小程序、App、业务应用及可视化大屏.

城市智能运行指挥中心

依托百度在人工智能、地图、数字孪生,以及独特的互联网实时数据等方面优势,形成面向城市管理者的一张图指挥(地图)、一句话互动(语音)、一键搜查找(搜索),让城市管理者对城市事件从感知到认知、从预测到决策、从联动指挥到监督考核的全流程管理,实现一屏观天下,一网管全城。

城市大脑组件关系

城市交通场景中,感知中心视频感知网络接入多个路口视频流,推流到 AI 服务中心,感知脑通过视觉计算,判断该路口出现了交通拥堵情况;逻辑脑通过历史交通情况、时间空间要素、交通维护维养等多类数据,推理交通拥堵发生的原因;

应用支撑中心对交通事件发现、事件归因等业务进行封装与管控,将业务组件分享给需要的应用场景;城市智能运行指挥中心等业务应用可调用此类业务组件进行事件处置,完成事件闭环。
01-百度智慧城市解决方案手册.pdf

2.XX智慧城市解决方案

解决方案数字化转型理论和城市治理模型,推进智慧城市顶层架构建设,规划数字政府、数字经济、数字社会的四梁八柱。借助多维感知、人工智能、云计算、大数据等技术推动城市管理手段、管理模式、管理理念创新,通过系统互通、数据互通,促进技术融合、数据融合、业务融合,助力城市治理体系和治理能力现代化。

建设理念

方案以"构建应用牵引、数智赋能的智慧城市"为核心建设目标,秉承"全面感知、智能认知、事前预知、数据共享、业务协同"的原则,以城市运营管理中心为抓手,通过一体化的感知平台、集约化的基础设施平台、共建共享的数据资源平台和统一开放的业务资源平台等核心技术方案,推进流程优化再造和数字化应用创新,全面实现公共安全、社会治理、公共服务、经济运行和环境保护数字化,让城市感知更加实时、事件决策更加精准、调度指挥更加智能。

统一技术架构:

立体化感知体系:通过"以视频为核心"的智能物联技术、产品、方案,聚焦客户业务场景,构建城市治理立体化感知体系,助力城市精细化治理。

智能化预警体系:面向"解决客户业务痛点、创造客户价值",为客户提供全系列的智能产品、解决方案与智能网络架构能力,以AI赋能实现客户业务升级与转型。

数智中枢:以"开放共享、共建共用"为理念,整合城市各类数字基础设施基座,盘活数字资产,为城市各部门提供统一城市资源服务中心,实现数字资源家底清、使用流程明,为智慧城市建设提供更加丰富的数字支撑。

城市运营管理中心:以实现城市管理精细化、公共服务 便捷化、决策科学化为核心目标,以跨部门事件协同为中枢。实时展现城市的运行态势感知,为城市高效精准管理和安全可靠运行提供支撑,并提供跨应急响应机制,统一协调各相关部门资源,提高事件处置效率,形成应急事件的预案管理机制。

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