中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所  陳龍教授

　　陳龍：各位新老朋友，大家下午好!我今天演講的內(nèi)容是“從智能建筑到智慧城市”，演講內(nèi)容包括四個(gè)方面。智慧城市最早是1984年誕生，從美國(guó)哈佛的一棟建筑的改造開(kāi)始。在上個(gè)世紀(jì)智能建筑發(fā)展比較快，代表性的建筑就是最高的80多層的上海金茂大廈。智能建筑主要分成兩大類：一類就是智能大樓，智能大樓的問(wèn)題主要是各種各樣的自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合集成，因此，這個(gè)發(fā)展，大家比較清楚。

　　進(jìn)入到21世紀(jì)以后，80層、90層、100層的摩天大樓，現(xiàn)在都是以高度來(lái)?yè)屨际澜?。什么叫摩天大樓，美?guó)的標(biāo)準(zhǔn)，就是152米，按一層3米計(jì)算，50多層，發(fā)展非?？?，中國(guó)都是在搶時(shí)髦，一定要搶最高建筑，我們國(guó)家在2017年將有一千座超高摩天大樓，其中最高的是長(zhǎng)沙遠(yuǎn)大集團(tuán)提出來(lái)的天空城市。長(zhǎng)沙要建838米的大樓，比阿聯(lián)酋的還要高，按照我們的標(biāo)準(zhǔn)，有的劃成11個(gè)子系統(tǒng)，還有其他各個(gè)子系統(tǒng)，這里包括有樓控系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)。智能建筑的目標(biāo)就是在大樓建筑里生活的舒適度有保證。

　　第二大類智能建筑就是社區(qū)，智能社區(qū)應(yīng)該說(shuō)是一種比較籠統(tǒng)的說(shuō)法，我個(gè)人將社區(qū)的基本智能定義為居家生活信息化、小區(qū)物業(yè)管理智能化和IC卡公共化，這三化為代表實(shí)現(xiàn)我們小區(qū)的智能化。智能化社區(qū)要考慮到安全、健康、節(jié)能、便利、舒適五大要素，同時(shí)要?jiǎng)?chuàng)造出各種各樣的優(yōu)化環(huán)境。智能社區(qū)是最后一公里，是我們智慧城市建設(shè)的最后落腳地，包括感知、控制。

　　智慧城市是一種高于數(shù)字化城市，讓市民依托信息化基礎(chǔ)建設(shè)的完善，充分享受城市信息化帶來(lái)的快捷的、方便的生活。這種智慧城市的定義，剛大唐電信產(chǎn)品經(jīng)理陳黎也講了，各種各樣的定義很多，無(wú)法統(tǒng)一，我們國(guó)家現(xiàn)在也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，上海浦東他們物聯(lián)網(wǎng)研究院有一個(gè)調(diào)查，他們還是以各種各樣的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化這些東西去定義。我個(gè)人不想從這種定義上來(lái)講，我認(rèn)為應(yīng)該講在實(shí)用上。一個(gè)智慧城市的基礎(chǔ)是幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)各種各樣的網(wǎng)絡(luò)。第二，我們跟智慧城市，跟智慧發(fā)生關(guān)系是通過(guò)各種各樣的終端來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第三，智慧城市應(yīng)該表現(xiàn)為各式各樣的應(yīng)用，像智慧電網(wǎng)、智慧交通、智能物流，還有智慧的政府。智慧城市最后的效益是要使得城市更加安全、便捷、高效、健康和綠色。第五，智慧城市還應(yīng)該能夠提高城市處理突發(fā)事件的應(yīng)變能力。“發(fā)展、管理、社會(huì)、生活”是城市化的主題，永遠(yuǎn)是我們城市經(jīng)濟(jì)能夠保障增長(zhǎng)、管理更加科學(xué)、達(dá)到生態(tài)平衡、提升市民幸福指數(shù)、和諧的價(jià)值觀。

　　第三方面，我介紹一下關(guān)于建設(shè)智慧城市的過(guò)程。我個(gè)人將建設(shè)智慧城市劃分為下列三步曲，第一步是建設(shè)平安城市，第二步是建設(shè)數(shù)字化城市，第三步是建設(shè)智慧城市。打一個(gè)比較形象的比喻，就跟我們達(dá)到現(xiàn)在的生活水平一樣，平安城市是解決我們城市、解決老百姓生活的溫飽問(wèn)題，數(shù)字化城市高了一個(gè)等級(jí)，就可以進(jìn)入到小康社會(huì)。那么智慧城市比數(shù)字城市又要高一個(gè)等級(jí)，它使得我們能夠享受生活，所以我是把它分成三個(gè)階段來(lái)分析的。

　　第四方面，我想介紹一下物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)是托起并支撐智慧城市的關(guān)鍵所在。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)聯(lián)天下，云計(jì)算算出未來(lái)，智慧城市同時(shí)應(yīng)該是綠色生態(tài)及低碳節(jié)能的楷模。關(guān)于剛才的建設(shè)部分，我不想詳談，這里我想稍微做一點(diǎn)補(bǔ)充，現(xiàn)在這個(gè)智慧城市的建設(shè)，基礎(chǔ)還是平安城市，平安城市從311試點(diǎn)工程開(kāi)始，我們已經(jīng)走過(guò)了7到8個(gè)年頭，就是從22個(gè)試點(diǎn)城市，從城市、從區(qū)縣到派出所三級(jí)這樣搞的試點(diǎn)城市，搞了很多。在國(guó)內(nèi)震動(dòng)很大，使得我們城市更加安全了。但是我們回顧這8年來(lái)平安城市的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，我們有比較多的感慨，平安城市雖然是對(duì)社會(huì)的進(jìn)步有很大的促進(jìn)作用，但是平安城市，我們當(dāng)時(shí)是受到技術(shù)的影響，第二，我們城市只能是局域性的連網(wǎng)，最多在一個(gè)城市連網(wǎng)，我們沒(méi)有實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的或者是全國(guó)性的連網(wǎng)。公安部現(xiàn)在在今年提出了平安城市建設(shè)的新要求，現(xiàn)在很多企業(yè)都在搶這一塊蛋糕，公安部要求在2015年以前，全國(guó)要實(shí)現(xiàn)公安系統(tǒng)平安城市的全國(guó)性聯(lián)網(wǎng)，而且頒布了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)GBD28181，通過(guò)SIP協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)全國(guó)的聯(lián)網(wǎng)。所以，現(xiàn)在很多單位都在搶這塊蛋糕，包括華為公司，也要搞論證會(huì)，就是因?yàn)槎枷霌屵@塊蛋糕，這是我提供給大家的一個(gè)信息。數(shù)字城市，這個(gè)大家可能比較好理解，所以我就補(bǔ)充這一點(diǎn)。

　　我下面介紹一下關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算托起智慧城市建設(shè)的具體內(nèi)容。剛才說(shuō)到智慧城市的三步曲，平安城市、數(shù)字城市到智慧城市。平安城市主要是視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)，數(shù)字城市主要是3S技術(shù)，現(xiàn)在智慧城市主要是物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算。平安城市，主要是一個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這個(gè)占到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的40%以上，公安部2015年要實(shí)現(xiàn)全國(guó)連網(wǎng)，推出了GBD28181標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字城市的特征一個(gè)是有城市級(jí)的3S系統(tǒng)，第二是通信的高度發(fā)達(dá)，第三是計(jì)算機(jī)的普及，第四是管理平臺(tái)。

　　智慧城市是城市信息化建設(shè)期盼達(dá)到的主要目標(biāo)，我們要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、人與自然和諧相處的城市。要建立智能型的政府辦公系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交通、電網(wǎng)、指揮、園區(qū)、物流、校園、城管等等的辦法系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算是托起并支撐智慧城市的關(guān)鍵，物聯(lián)網(wǎng)大家很清楚，第一是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)充。第二就是有通信功能，我們可以把物聯(lián)網(wǎng)連接為物體加嵌入式系統(tǒng)終端加互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)是一種技術(shù)，也是一種發(fā)展的模式。物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，一是全局的概念，和遠(yuǎn)程的控制。我們的視頻監(jiān)控是各種各樣的感知層，像電子標(biāo)簽、無(wú)線通信這些都是。傳輸層里面，主要還是一些網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠跟互聯(lián)網(wǎng)、跟移動(dòng)通信互為補(bǔ)充的一個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)。管理層，各個(gè)國(guó)家不同，美國(guó)提出來(lái)數(shù)字地球，IBM提出來(lái)智慧地球，溫家寶提出來(lái)感知中國(guó)，這些都是一個(gè)大的原則，美國(guó)在這個(gè)應(yīng)用層主要是搞工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人，日本是搞環(huán)境監(jiān)測(cè)和人體健康，中國(guó)智慧城市的應(yīng)用層在什么地方?我個(gè)人分析可能在家居智能化和智慧城市一大一小這兩頭上是我們的生長(zhǎng)點(diǎn)。為什么這樣講呢?因?yàn)橹袊?guó)的人口大。2001年底，城市人口超過(guò)農(nóng)村人口已經(jīng)達(dá)到51.27%，而且全世界的大城市，大概四分之一都是在中國(guó)，這樣一種剛性需求，決定了中國(guó)可能要在這個(gè)方面發(fā)展比較迅速。

　　另外，今年年初國(guó)家發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃圈定了九大應(yīng)用示范工程，就是包括了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、物流、交通這些，跟我們生活最有關(guān)系的就是安防、家居、醫(yī)療、環(huán)保。所以，我稍微介紹一下。

　　家居的問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)家居有物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)，有各種各樣的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，用得比較多的是微功耗、低價(jià)格的協(xié)議，在我們物聯(lián)網(wǎng)里頭用得最原始，而且也最廣泛。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，一個(gè)住建部也在制定標(biāo)準(zhǔn)，另外，上海也制定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。智能家居他們列出了20項(xiàng)，這個(gè)可能代表了將來(lái)家居網(wǎng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)。

　　最重要的一點(diǎn)是智能安防，智能安防是智慧城市中的一個(gè)特色，而且是我們從被動(dòng)防御，模型判研和態(tài)勢(shì)分析到主動(dòng)防御的一個(gè)提升。另外就是吸收平安城市最大的特點(diǎn)，就是要從標(biāo)準(zhǔn)清晰度轉(zhuǎn)向高清晰度，大家可以看到，這是一個(gè)圖象的對(duì)比，左邊的標(biāo)準(zhǔn)清晰度看不清楚，右邊高清就可以看得非常清楚，高清攝像機(jī)跟標(biāo)清攝像機(jī)從本質(zhì)上有非常大的差別。應(yīng)該說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)的高清晰度就是720P，是CIF分辨率的9倍，1080P是SIF的20倍。而且也要破除一個(gè)概念，過(guò)去認(rèn)為高清很貴，實(shí)際上現(xiàn)在的高清如果是百萬(wàn)像素的話，一千塊錢以內(nèi)，當(dāng)然也有很高的，這次馬上要開(kāi)的安博會(huì)，大家應(yīng)該都聽(tīng)說(shuō)了，有星光級(jí)的，這種可能價(jià)錢比較高。另外，高清攝像機(jī)如果是大尺寸芯片，你可以看到全局和局部的應(yīng)用，所以一臺(tái)高清可以頂很多臺(tái)攝像機(jī)。在室外足球體育場(chǎng)，這是澳大利亞堪培拉的足球場(chǎng)，可以看到球員休息室，也可以看到VIP休息室和觀眾席。這是一個(gè)很大的商場(chǎng)，商場(chǎng)的各個(gè)部分都能看到，一臺(tái)大面積一寸的攝像機(jī)都可以做到。高清攝像機(jī)現(xiàn)在比較熱門，前面一個(gè)是二三百萬(wàn)像素的攝像機(jī)，這個(gè)用得很普遍，價(jià)格也比較低。第二個(gè)就是走廣電的道路，最近都在推HD—SDI高清攝像機(jī)，它的清晰度很好，但是缺點(diǎn)是聯(lián)網(wǎng)功能和傳輸距離不太夠。第三個(gè)就是創(chuàng)新數(shù)字模擬后的高清監(jiān)控方案，這是索尼公司推出的，模擬技術(shù)的過(guò)渡是平穩(wěn)的。這是HD—SDI和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的比較。

　　主要講一講，未來(lái)在我們中國(guó)非常有前途，通過(guò)既能傳輸模擬信號(hào)，又能傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)字信號(hào)索尼公司今年3月份推出來(lái)的產(chǎn)品，這是一個(gè)非常好的東西，對(duì)于原有模擬系統(tǒng)的升級(jí)改造非常有現(xiàn)實(shí)意義。

　　另外大家說(shuō)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)好，但是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)有延遲，有抖動(dòng)，有丟包，這樣問(wèn)題的情況下，模擬攝像機(jī)是不是沒(méi)有生命力了?答案是否定的，現(xiàn)在出了一種新的叫模擬高線，也是索尼公司出的，還是用CCD，960H方案，能夠達(dá)到650線到700線，這個(gè)是美國(guó)的一家公司跟索尼公司共同合作開(kāi)發(fā)的。因?yàn)樯婕暗骄幋a架構(gòu)，所以對(duì)這個(gè)系統(tǒng)非常有效果。兼容性也很好，而且從模擬系統(tǒng)平穩(wěn)過(guò)渡到高清系統(tǒng)，或者是高線系統(tǒng)，很有現(xiàn)實(shí)意義。

　　再者就是關(guān)于交通的問(wèn)題，跟我們生活很有關(guān)系。因?yàn)橹腔鄢鞘?，我們除了居家以外，很大的?wèn)題就是出行，出行的問(wèn)題就是交通問(wèn)題。交通的問(wèn)題，就是智能交通，大家可以看到有很多智能化的分析系統(tǒng)，包括擁擠的檢測(cè)，包括在一些特定場(chǎng)合點(diǎn)人數(shù)，包括在鐵道禁區(qū)有沒(méi)有逆行等等，我們必須通過(guò)智能的視頻分析技術(shù)來(lái)解決這樣一個(gè)問(wèn)題。而且，智能視頻分析系統(tǒng)以前都是處于叫好不叫座的狀態(tài)，實(shí)際上大家想想，因?yàn)槲乙步佑|過(guò)很多，就像在城市牛皮癬，貼租房子廣告，就這些東西都很難解決。個(gè)性化智能技術(shù)是如此從海量的數(shù)據(jù)終挖掘出有用的數(shù)據(jù)，保證基礎(chǔ)架構(gòu)和設(shè)備與設(shè)備間數(shù)據(jù)正常流通，能夠使得訪問(wèn)流暢通暢。

　　下面介紹一下關(guān)于云計(jì)算。云計(jì)算是構(gòu)建智慧城市的資源池和綜合平臺(tái)的基礎(chǔ)，讓我們城市飄起智慧云，這個(gè)是我們的一個(gè)理想。它可以根據(jù)需要，動(dòng)態(tài)的提供配置服務(wù)器，有點(diǎn)像服務(wù)器托管的架構(gòu)，但是它是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算新方式，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)自治的服務(wù)為個(gè)人和企業(yè)用戶提供按需即取的計(jì)算，資源如果你自己買不到，可通過(guò)大家抱團(tuán)，通過(guò)大家互助公積金的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算的基地，現(xiàn)在應(yīng)該是它的規(guī)模很大，應(yīng)該是有上百臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，現(xiàn)在中國(guó)各地地方都在搶云計(jì)算，都在建設(shè)，肯花大錢，因?yàn)槲覀儾辉敢庠僖淮温浜螅远荚谔嵩朴?jì)算。這個(gè)云可以是真實(shí)的物理機(jī)器，也可以是虛擬的機(jī)器，包括各種各樣的資源，比如網(wǎng)絡(luò)裝置、存儲(chǔ)裝置、防火墻、安全設(shè)備都是云的一部分。

　　云計(jì)算的特點(diǎn)是具有高效率和靈活性，特別是云存儲(chǔ)的問(wèn)題，非常具有優(yōu)勢(shì)，云存儲(chǔ)可以用最小的硬件資源和硬件的價(jià)格，能夠通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這當(dāng)然不是本地，完全可能是異地，要通信系統(tǒng)的支持。所以，云存儲(chǔ)可能是未來(lái)最核心的一個(gè)發(fā)展，包括云計(jì)算和云服務(wù)有三個(gè)領(lǐng)域，基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)、軟件服務(wù)，根據(jù)需要，我們可以形成不同的產(chǎn)業(yè)。云計(jì)算在中國(guó)現(xiàn)在也有很好的公司，像海爾公司就提出了云社區(qū)、云家庭和云服務(wù)，通過(guò)智慧物聯(lián)、聚會(huì)云端的主題，來(lái)勾勒出移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的物聯(lián)盛宴，但是我們國(guó)內(nèi)缺乏統(tǒng)一的云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)外也沒(méi)有完完全全有權(quán)威性的云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，這是制約云產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。

　　中國(guó)的云計(jì)算經(jīng)過(guò)3年多的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備，也開(kāi)始進(jìn)入務(wù)實(shí)發(fā)展的軌道。但是面臨的問(wèn)題很多，比較清晰的一種描述認(rèn)為是中國(guó)云計(jì)算現(xiàn)狀是理念清晰、操作模糊，八仙過(guò)海，云里霧里，還是在騰云駕霧孫悟空的階段。

　　最后，介紹一下關(guān)于智慧城市應(yīng)該是綠色城市與低碳城市。綠色城市的思索就是四節(jié)一環(huán)保，即節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材及實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。這是我們國(guó)家自己制定的綠色建筑指標(biāo)體系，綠色、節(jié)能是一個(gè)最大的問(wèn)題，應(yīng)該說(shuō)，有效的能源管理是非常重要的，中國(guó)是耗能大國(guó)，所以必須要有能源管理，要采取云計(jì)算架構(gòu)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程的能源管理，來(lái)解決海量存儲(chǔ)的問(wèn)題、解決數(shù)據(jù)中心能源消耗的問(wèn)題，通過(guò)虛擬化技術(shù)解決高可靠性、高附加性、遠(yuǎn)程的能源管理系統(tǒng)，所以能源管理是一種服務(wù)，是一種新型的能源管理模式。

　　國(guó)外通過(guò)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心來(lái)實(shí)現(xiàn)能源管理的一個(gè)產(chǎn)業(yè)集合，所以能源管理應(yīng)該非常有前途，而且除了云計(jì)算是存儲(chǔ)的一個(gè)核心以外，將來(lái)能源管理可能也會(huì)飄起智慧云。

　　因?yàn)槲覀內(nèi)澜?0%的人口生活在城市里，我們產(chǎn)生了全球80%的溫室氣體，因此在全球節(jié)能減排、走低碳發(fā)展的情況下，必須要考慮我們子孫后代的生活。另外，現(xiàn)在特別強(qiáng)調(diào)低碳，就是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，所謂低碳不僅是要減少二氧化碳的排放量，更重要的是如何把握地球資源的開(kāi)發(fā)和利用，因此我們不光要追求GDP，更要追求綠色GDP，要追求能源技術(shù)和節(jié)能減排技術(shù)的創(chuàng)新，低碳實(shí)際上是一個(gè)長(zhǎng)期的持久的過(guò)程。我們樓宇中能夠節(jié)約多少能源?應(yīng)該說(shuō)潛力從20%幾到50%是很大的。

　　我的演講到此結(jié)束，謝謝大家!