淺析智慧城市中的新一代信息通信技術(shù)

馮芃博

摘 要：智慧城市使我們的生活變得更加便利也更加多姿多彩。本文從智慧城市的理念、技術(shù)支撐入手，對(duì)智慧城市涉及的信息通信技術(shù)的概念和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，接著又介紹了新一代信息通信技術(shù)中的終端采集技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和智能分析技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。

關(guān)鍵詞：智慧城市；信息通信技術(shù)；應(yīng)用場(chǎng)景

中圖分類號(hào)：TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）05-0055-03

0 引言

憑借人工智能、5G技術(shù)等高新科技的世界領(lǐng)先水平，中國(guó)已經(jīng)成為全球智慧城市建設(shè)最為火熱的國(guó)家。“天網(wǎng)”恢恢，疏而不漏的深圳，為規(guī)范行人、車輛的出行，深圳警方上線了行人過馬路闖紅燈曝光平臺(tái)，3月份還曝光了3月8日至3月12日共計(jì)15起發(fā)生在新洲蓮花路口東側(cè)的15起行人闖紅燈事件。這些被記錄下來的行人闖紅燈事件都是通過監(jiān)控抓拍，然后經(jīng)過人臉識(shí)別判斷出涉事人的身份信息，最終實(shí)現(xiàn)涉事人的精準(zhǔn)曝光。目前，包括石家莊、濟(jì)南、武漢等很多城市都已經(jīng)上線了這一系統(tǒng)。為了達(dá)到識(shí)別結(jié)果更加精準(zhǔn)，該系統(tǒng)的人臉識(shí)別技術(shù)使用的是動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)，能夠幫助識(shí)別的人臉特征超過40種，進(jìn)行識(shí)別時(shí)，將綜合不同角度、不同光線差異、靜動(dòng)態(tài)等多種條件準(zhǔn)確識(shí)別出人臉。而且識(shí)別速度非常迅速，每秒能比對(duì)30億次，相當(dāng)于不到一秒鐘就進(jìn)行了一次全面的人口“篩查”，2秒內(nèi)便對(duì)全世界人口進(jìn)行了“篩查”。據(jù)悉，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)結(jié)果非?？孔V，1：1識(shí)別準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到99.8%，要知道人眼識(shí)別的準(zhǔn)確率也僅僅能達(dá)到97.52%而已。除了交通執(zhí)法之外，智慧城市的“天網(wǎng)”建設(shè)還幫助警方破獲了很多案件，過去兩年間有超過2000名在逃犯被天網(wǎng)捕捉到蹤跡并被抓獲。

近幾年，全球都在如火如荼地進(jìn)行智慧城市的建設(shè)，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算及人工智能等高新技術(shù)為代表的技術(shù)平臺(tái)，正在引領(lǐng)著新一代的技術(shù)革命，正在開啟智慧城市新時(shí)代的大門。

1 智慧城市理念

IBM公式首席執(zhí)行官彭明盛在2009年首次提出了“智慧地球”這一概念，從此以后各國(guó)紛紛開始投入智慧型城市建設(shè)。溫家寶總理也在2009年的《讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展》的重要講話中也提出要重點(diǎn)突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)。如今，在國(guó)家大力支持下、科研人員的艱苦研究下，我國(guó)很多城市已經(jīng)邁進(jìn)了智慧城市行列，正在從“秀才不出門便知天下事”的數(shù)字城市向“秀才不出門做盡天下事”的智慧城市進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

數(shù)字城市是將各個(gè)領(lǐng)域的各類資源和數(shù)據(jù)按照地理坐標(biāo)組織起來，形成了城市數(shù)字的基本大框架，讓我們?cè)诳梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)對(duì)城市信息進(jìn)行查詢。智慧城市是在數(shù)字城市的基礎(chǔ)上，將物聯(lián)網(wǎng)中的射頻識(shí)別、全球定位、激光掃描以及紅外感應(yīng)等各類技術(shù)整合，再加上超級(jí)計(jì)算機(jī)、云計(jì)算等技術(shù)把已有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可視化、可測(cè)量化、可感知化，并對(duì)其進(jìn)行分析控制，將數(shù)字城市中各終端采集的海量數(shù)據(jù)加工成可被直接應(yīng)用在人和機(jī)器上信息和知識(shí)，將數(shù)據(jù)的價(jià)值最大化后，以實(shí)現(xiàn)城市智慧化。智慧城市被網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，各類傳感器、計(jì)算資源充斥在每一個(gè)角落，將共享精神發(fā)揮到極致，智慧電網(wǎng)、智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧教育、智慧應(yīng)急等各類應(yīng)用將為我們打造更加便捷的公共服務(wù)平臺(tái)，訂制專屬于自己的服務(wù)模式，使生活更加舒適、安全。

智慧城市的主要技術(shù)組成可以分為三個(gè)部分，分別是數(shù)字城市、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。簡(jiǎn)單來說，數(shù)字城市就是一個(gè)信息模型，作用就是將城市各處的信息收集起來后按照地理坐標(biāo)組織起來，充分體現(xiàn)人與社會(huì)、自然及人文之間的相互關(guān)系的同時(shí)，還能幫助用戶進(jìn)行檢索和利用。數(shù)字城市主要涉及的技術(shù)很多，主要包括天空地一體化空間信息快速捕獲技術(shù)、海量空間數(shù)據(jù)調(diào)度與管理技術(shù)、空間信息可視化技術(shù)、空間信息分析與挖掘技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)，多種技術(shù)的整合使得數(shù)據(jù)從捕獲到調(diào)度與存儲(chǔ)，再到數(shù)據(jù)的展現(xiàn)與整合形成了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉合循環(huán)。物聯(lián)網(wǎng)從宏觀上理解就是將生產(chǎn)生活中應(yīng)用的終端設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)相互連接起來，通過關(guān)包括射頻識(shí)別、激光掃描、全球定位系統(tǒng)記憶紅外感應(yīng)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各終端的智能化識(shí)別、跟蹤、定位、管理和監(jiān)控，將傳統(tǒng)物理設(shè)備與IT設(shè)施有機(jī)結(jié)合起來，形成全新的交互模式。云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)為背景產(chǎn)生的超級(jí)計(jì)算技術(shù)，是原有分布式計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的延伸及發(fā)展，能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進(jìn)行快速處理的同時(shí)向千萬用戶進(jìn)行服務(wù)。云計(jì)算技術(shù)能夠提供三個(gè)層次服務(wù)，即基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)、平臺(tái)作為服務(wù)以及軟件作為服務(wù)，所以有了云計(jì)算技術(shù)，人們無需為操作系統(tǒng)、計(jì)算中心的地理位置、軟件提供方和服務(wù)渠道、數(shù)據(jù)庫、底層硬件環(huán)境、平臺(tái)軟件環(huán)境操心，使得用戶在使用各類交互服務(wù)就像使用水電一樣自然。

2 新一代信息通信技術(shù)

正如前文所述，智慧城市就是數(shù)據(jù)信息的捕獲、整合與利用，各個(gè)環(huán)節(jié)缺少了信息的傳輸，智慧城市的信息傳輸都完成不了，可見信息通信技術(shù)在智慧城市發(fā)展中必不可少。

2.1 信息通信技術(shù)簡(jiǎn)介

從信息通信技術(shù)這一名稱就可以知道，信息通信技術(shù)包括信息、通信和技術(shù)三個(gè)關(guān)鍵詞，其實(shí)就是信息技術(shù)和通信技術(shù)融合形成的一個(gè)新概念、新領(lǐng)域。21世紀(jì)初期，由八國(guó)集團(tuán)（八大工業(yè)國(guó)美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、意大利、加拿大及俄羅斯）發(fā)表的《全球信息社會(huì)沖繩憲章》認(rèn)為，信息通信技術(shù)是21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展的最強(qiáng)有力動(dòng)力之一，并將迅速成為世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿?。（引自百度百科）信息通信技術(shù)可以提供基于寬帶、高速通信網(wǎng)、進(jìn)行信息傳遞和共享以及各類通用的智能工具等多種服務(wù)。主要用于研究信息的捕獲、傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示和廣泛利用的新興科技，同時(shí)還涉及遙控、遙測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，甚至還會(huì)涉及光盤、磁盤、半導(dǎo)體、各類終端顯示技術(shù)等等，能夠滲透到整個(gè)社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)生活等方方面面，把世界連接成為一體，使信息傳輸?shù)乃俣仍黾?，使人與廣闊世界的距離縮小，為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的共享精神創(chuàng)造客觀條件。

信息通信技術(shù)是信息業(yè)與通信也的有機(jī)結(jié)合，從其涉及的各類技術(shù)不難看出，傳統(tǒng)的通信業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)、傳媒行業(yè)都在信息通信領(lǐng)域之中。從人類發(fā)展歷史來看，一共經(jīng)歷三次科學(xué)技術(shù)革命，以蒸汽機(jī)為代表的工業(yè)革命使人力得到了一定的解放，進(jìn)入電氣時(shí)代后，工業(yè)模式發(fā)生翻天覆地的變化，而第三次便是由信息通信技術(shù)等各類高新科技引領(lǐng)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，在本次技術(shù)革命中，信息通信技術(shù)的影響非常深遠(yuǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下的智慧城市中，大量的數(shù)據(jù)交互與傳輸場(chǎng)景，首先應(yīng)用到信息通信技術(shù)中射頻識(shí)別技術(shù)，能夠在非接觸模式下自動(dòng)識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，整個(gè)數(shù)據(jù)識(shí)別的過程不需要任何人工干預(yù)，而且對(duì)獲取的數(shù)據(jù)還能夠重復(fù)擦寫，存儲(chǔ)空間非常大的同時(shí)物理結(jié)構(gòu)還多種多樣。智慧城市還應(yīng)用到藍(lán)牙連接技術(shù)，藍(lán)牙能夠?qū)崿F(xiàn)終端之間通過低寬帶電波進(jìn)行單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)、單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的多向連接，能夠進(jìn)行短距離的大數(shù)據(jù)傳輸，極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、安全性和及時(shí)性。遠(yuǎn)距離傳輸則應(yīng)用到GPRS技術(shù)，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)需求的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，低延時(shí)、高速度、高帶寬、高安全等優(yōu)秀特點(diǎn)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了最大化、最可靠的傳輸渠道。

2.2 信息通信技術(shù)現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)的中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三大國(guó)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)具備為廣大用戶提供一站式信息通信整體服務(wù)的能力，并已經(jīng)開始在實(shí)際工作中廣泛應(yīng)用，比如我們常用的咨詢服務(wù)、專業(yè)服務(wù)、外包服務(wù)、軟件開發(fā)服務(wù)、知識(shí)服務(wù)等等各類服務(wù)。放眼全球，根據(jù)韓國(guó)信息通信政策研究所于2015年8月發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球信息通信技術(shù)所有企業(yè)中，企業(yè)市值排行榜中前六名分別是蘋果公司、谷歌、微軟、臉書、亞馬遜和阿里巴巴集團(tuán)。這些企業(yè)都能夠通過各自技術(shù)為企業(yè)用戶提供線路搭建、網(wǎng)絡(luò)框架的解決方案，有效幫助企業(yè)減輕了系統(tǒng)升級(jí)、系統(tǒng)運(yùn)維、系統(tǒng)安全以及應(yīng)用的建立等各方面的負(fù)擔(dān)，幫助企業(yè)節(jié)約了很多成本創(chuàng)造了利潤(rùn)空間。

2018年9月26日，中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)隆重開幕，全面展現(xiàn)了信息通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)在連接世界、改變世界和引領(lǐng)未來等各個(gè)方面做出的巨大貢獻(xiàn)以及取得的巨大進(jìn)展。以大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)以及人工智能等科技為代表的新一代信息通信技術(shù)正在重組全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，權(quán)利推動(dòng)著全球產(chǎn)業(yè)分工的深化進(jìn)程，數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在成為新時(shí)代產(chǎn)業(yè)革命的新動(dòng)能。單從我國(guó)的信息通信技術(shù)領(lǐng)域中來看，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)能力正在不斷提升，僅2018年1月到7月之間，光纖用戶總數(shù)就已經(jīng)達(dá)到了3.4億戶；4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)總用戶達(dá)到11.3億戶；互聯(lián)網(wǎng)活躍數(shù)再創(chuàng)新高，互聯(lián)網(wǎng)與各領(lǐng)域的創(chuàng)新融合也在逐步加深。數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，2017年數(shù)字經(jīng)濟(jì)同比增長(zhǎng)20.3%，達(dá)到27.2億元。

3 信息通信技術(shù)的應(yīng)用

可以說信息通信技術(shù)正在改變著人類的生產(chǎn)生活方式，在過去，人們的生產(chǎn)生活基本都基于設(shè)計(jì)、試制、生產(chǎn)、銷售的模式進(jìn)行，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題都得重頭再來，這樣一來整個(gè)事件的時(shí)間成本就大大增加。有了信息通信技術(shù)的介入，人們就可以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、試制、生產(chǎn)、銷售全生命周期進(jìn)行模擬，通過虛擬環(huán)境讓各環(huán)節(jié)的相關(guān)工作人員協(xié)同合作，一次性完成產(chǎn)品全生命周期的運(yùn)行，這樣一來就極大地減少了時(shí)間和人工成本。如今，信息通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè)。

3.1 終端采集技術(shù)

終端采集技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理功能，通過激光對(duì)物體進(jìn)行掃描，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的信息捕獲、信息自動(dòng)存儲(chǔ)、信息即時(shí)顯示、及時(shí)反饋、自動(dòng)傳輸、自動(dòng)處理等功能，保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性、實(shí)時(shí)性和可用性。因大部分采集終端體積小、質(zhì)量輕、性能高，非常適合移動(dòng)作業(yè)，所以在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣。超市中運(yùn)用終端采集技術(shù)完成門店的管理、貨品盤點(diǎn)以及倉(cāng)庫配送等各類業(yè)務(wù)，能夠在大量流通產(chǎn)品中有序地收集產(chǎn)品信息，容納更多的吞吐量，使工作量成倍提高。終端采集技術(shù)在智慧電網(wǎng)中也有應(yīng)用，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效地監(jiān)控，不需要人工干預(yù)的情況下采集包括各類用電數(shù)據(jù)在內(nèi)的所有相關(guān)數(shù)據(jù)，使電網(wǎng)工作環(huán)境更加友好、安全。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是指數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)宿之間通過數(shù)據(jù)信道或者鏈路進(jìn)行傳輸?shù)姆椒?，主要?yīng)用在計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)庫之間、計(jì)算機(jī)與各類終端之間、終端與終端之間的信息傳輸。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可以說是為數(shù)據(jù)的傳輸架設(shè)了一條高速公路，使信息能夠快速、高效、完整地進(jìn)行傳遞。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應(yīng)用同樣十分廣泛。就拿我們身邊的事物來說，通過一部手機(jī)與家人實(shí)現(xiàn)一對(duì)一或一對(duì)多的視頻通訊，這里面就有數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的貢獻(xiàn)。再說越來越普遍的智能家居，只要連接上家里的無線網(wǎng)絡(luò)，就能實(shí)現(xiàn)智能家居之間的連接和互動(dòng)。

3.3 智能分析技術(shù)

簡(jiǎn)單來說，智能分析技術(shù)就是一種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，為物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的挖掘提供了分析方法。從數(shù)據(jù)處理方式來看，智能分析注重?cái)?shù)據(jù)的收集、整理和分析，并能從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象背后的規(guī)律和特征，幫助人類做出準(zhǔn)確的判斷。智能分析技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛，如在用電信息采集系統(tǒng)中就發(fā)揮了巨大作用。用電信息采集系統(tǒng)需要研究用電信息中的海量數(shù)據(jù)，從而掌握用電情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電過程中發(fā)生的問題、預(yù)測(cè)可能存在的隱患等，數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用能夠幫助工作人員對(duì)用戶進(jìn)行分類分析，并對(duì)個(gè)體商戶、居民用電、公共用電等不同用電形式進(jìn)行把握，制定不同的服務(wù)和營(yíng)銷策略。還能通過數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，以防止用戶偷電、竊電的行為。還能對(duì)各個(gè)供電地點(diǎn)進(jìn)行線損分析，為降低線損、提高經(jīng)濟(jì)效益提供了非常有利的數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語

智慧城市是國(guó)家乃至全球發(fā)展的趨勢(shì)，如今中國(guó)的城市智慧化程度越來越高，便捷的支付方式、方便的智慧交通、豐富的智能家居等等已經(jīng)滲透到我們生活中的方方面面。相信在不遠(yuǎn)的未來，新一代信息通信技術(shù)必將為智慧城市、智慧全球創(chuàng)造更多奇跡。

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