未来智慧城市发展
根据报告《Smart Cities-Ronking of Europeon Medium-Sized Cities》,智慧城市的六个特征是:智慧市民、智慧交通、智慧经济、智慧环境、智慧生活、智慧政府。
智慧城市是在ICT信息和通讯技术的推动下逐步实现的,大致分为三个阶段:第一阶段是1985-1995年数字城市建设,是伴随着电脑的普及和局域网的出现实现的,这个阶段数字城市建设的主要参与者是政府和企业;第二阶段是1995-2010年智能城市建设,是伴随着互联网的出现和传感器的丰富实现的,这个阶段的主要参与者是政府和企业,并逐步惠及普通群众;第三阶段是2010年至今智慧城市建设,是伴随着智能手机及WIFI技术普及实现的,这个阶段的主要参与者是政府、企业和群众,且其服务无时无处不在。
智慧城市的关键技术是GIS、传感器、ICT、WIFI。智慧技术设计多个方面,数据采集方面包含3S(GIS、GPS和RS)、传感器、物联网、大数据等技术;信息处理方面包含云计算、数据挖掘、机器学习等技术;在服务提供方面设计群众、政府部门、商业/工业等。且基于对“智慧”的要求,其关键是要实现自动、实时、自我学习、数据控制、容易使用。
未来随着5G、人工智能、AR/VR、自动驾驶等技术的发展,应用的实现,智慧城市建设也将被推动到另外一个层次。
智慧城市交通
1、高精度定位和基于位置的服务
高精度定位和基于位置的服务是当前智慧城市相关技术和服务的热点。特别是随着高精度导航的发展,基于车道的导航、自动驾驶等越来越成为可能。随着定位精度迈进1m,甚至向厘米、毫米计算,对于智慧城市、智慧交通的影响将是革命性的。
2、多层高架路网中的汽车3D导航
在城市交通中,比较常见多层的高架桥、立交桥,汽车导航系统不能有效识别车辆在这种多层路网上哪一层次上行驶。基于这种需要,叶院士及其团队研究出了道路和汽车角度相差方法,利用GPS定位、车载量角仪等,来判断汽车行驶在路面还是天桥。该项技术也可以在无人驾驶中进行运用。
3、室内导航和智慧城市
人们80%时间都处于室内,虽然GPS定位技术非常精准,但在室内却由于无法接收到信号造成无法使用,所以研究室内定位和室内导航非常有必要。室内导航使用户在室内能精确确定自己的位置,还能快速找到最佳路径到达想要去的位置。特别是大型购物中心、会展中心和博物馆导航,以及室内紧急逃生路线规划。当前主要技术有:基于磁力传感技术的室内导航,主要是通过室内环境中的磁场强度来实现定位;基于无线射频识别及物联网的室内定位,该技术在仓库、工厂、商场中货物、商品运转定位中被广泛使用;基于Wi-Fi/蓝牙技术的室内定位,在智能家居中运用越来越广泛;基于iBeacon技术的室内定位,适用于低功耗蓝牙,支持Android和Windows设备,当前运用比较广泛。
4、智慧路灯
在智慧城市的规划和实施方面,新加坡的很多想法和做法都让人眼前一亮。其中,利用路灯智能化升级组网,搭建城市共享基础设施的做法,迈出了从理论到实践的关键一步。智慧路灯除了可以实现智能的照明之外,还可以提供导航等服务,但相对的费用也较高。
5、智慧城市管理
眼下,有很多驾驶员已经安装行车记录仪,当车辆行驶时可以记录下前方的交通影响,让交通事故有据可依,可是绝大多数记录下的画面“沉睡”在卡片里,发生意外时才会取出。今后通过新型的智慧型行车记录仪,公交车、出租车司机乃至普通市民驾驶员,都可能在不知不觉中成为了“智慧交通”建设者。特别是随着5G时代的到来,覆盖城市的车辆及行车记录仪将随时记录城市运行状况,比如一旦发现马路上某个路段的窨井盖缺损,会在监测中心的显示器上有所显示,让工作人员立刻获取到信息并作出相应处理。