城市作為人類的交易中心和聚集中心，是人類經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。隨著人類文明的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，城市人口不斷挑戰(zhàn)歷史新高，城市規(guī)模持續(xù)加速增長。同時，城市化過程也是個社會問題不斷涌現(xiàn)的過程：低效的城市管理方式、擁堵的交通系統(tǒng)、難以發(fā)揮實(shí)效的城市應(yīng)急系統(tǒng)、不完善的環(huán)境監(jiān)測體系等。當(dāng)城市面臨這些實(shí)質(zhì)性挑戰(zhàn)時，城市必須應(yīng)用新的措施和能力使城市管理變得更加智能。

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的智慧城市理念為城市未來發(fā)展提供了一種全新的模式，為城市發(fā)展帶來新希望。

一、 智慧城市的概念

目前，智慧城市沒有統(tǒng)一的定義。智慧城市是通過互聯(lián)網(wǎng)把無處不在的被植入城市物體的智能傳感器連接起來，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)城市的全面感知，利用云計算等智能處理技術(shù)對海量感知信息進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上城市數(shù)字空間與物聯(lián)網(wǎng)的融合，并發(fā)出指令，對包括政務(wù)、民生、環(huán)境、公共安全等在內(nèi)的各種需求做出智能化響應(yīng)和智能化決策支持。智慧城市就是以智慧的理念規(guī)劃城市，以智慧的方式建設(shè)城市，以智慧的手段管理城市，用智慧的方式發(fā)展城市，從而提高城市空間的可達(dá)性，使城市更加具有活力和長足的發(fā)展?！爸腔鄢鞘小笔恰皵?shù)字城市”的進(jìn)一步發(fā)展和深化，其最本質(zhì)的特征是能通過物聯(lián)網(wǎng)把信息化“數(shù)字空間”與現(xiàn)實(shí)城市的“物理空間”縫合在一起。

智慧城市的核心在于圍繞科學(xué)發(fā)展觀的城市創(chuàng)新工作機(jī)制，建立人與經(jīng)濟(jì)、人與社會、人與資源環(huán)境和諧發(fā)展的創(chuàng)新模式。城市管理智慧需要體現(xiàn)在如何處理教育均等化與教育資源不足的統(tǒng)籌問題，解決普遍醫(yī)療水平提升與就醫(yī)難的問題，解決產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與普遍就業(yè)的問題，以科學(xué)發(fā)展觀為基本觀點(diǎn)，圍繞國家關(guān)于國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的總體規(guī)劃。從功能角度看，智慧城市體系可以分感知層、網(wǎng)絡(luò)層、管理層和應(yīng)用層（如圖1），分別對應(yīng)以下四個方面特征：（1）更透徹的感知：利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程快速獲取城市任何信息并進(jìn)行分析，便于立即采取應(yīng)對措施和進(jìn)行長期規(guī)劃。（2）更廣泛的互聯(lián)互通：通過各種形式的高速高帶寬通信網(wǎng)絡(luò)工具，將個人電子設(shè)備、組織和政府信息系統(tǒng)中收集和儲存的分散信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行連接、交互和多方共享，從而對環(huán)境和業(yè)務(wù)狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，從全局角度分析形勢并實(shí)時解決問題，使得工作和任務(wù)可以通過多方協(xié)作完成，改變整個城市運(yùn)作方式。（3）更以人為本的城市管理：在深度感知、互聯(lián)互通的新一代信息平臺下，城市管理要更加的以人為本，充分考慮市民的適應(yīng)性、滿意度，并做出以人為本的智慧的決策。（4）更深入的智能化：深入分析收集到的數(shù)據(jù)，以獲取更加新穎、系統(tǒng)且全面的洞察來解決特定問題以更好地支持城市發(fā)展決策和行動。

圖1 智慧城市四層體系

二、 智慧城市建設(shè)的緊迫性與必要性

我國經(jīng)過改革開放以來30 多年的發(fā)展，中國城市化步伐不斷加快，每年有1500 萬人口進(jìn)入城市。到2025 年，中國將會有近三分之二的人口居住在城市，中國已經(jīng)進(jìn)入到了一個城市社會?！督鹑跁r報》2010 年9 月21 日報道：1980 年中國城市人口比例僅20%，而到2010 年這一比例達(dá)到45%，是世界上城市人口最多的國家。城市化雖然帶來了人民生活水平的提高，但城市要保持可持續(xù)發(fā)展卻越來越受到各種因素的制約，需要轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)、改變生活方式、不斷解決突發(fā)性事件等問題。

第一，城市保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展急需轉(zhuǎn)變增長方式，突破增長極限。城市發(fā)展日益受到土地、空間、能源和清潔水等資源短缺的約束，城市人口膨脹、環(huán)境保護(hù)等問題面臨的壓力也越來越大。2007 年我國石油、天然氣的人均儲量分別只有世界人均水平的7.35%和7.13%，而2006 年我國單位GDP 能耗則是日本的5.5 倍，美國的3.7 倍。最近的一項調(diào)查顯示，到2009 年底北京市常住人口已達(dá)1972 萬人，人均水資源占有量僅為全國平均水平的10%，而人口仍在以每年60 萬的速度增加，已經(jīng)陷入“大城市病”困擾。在城市環(huán)保方面，《2005 年全國城市環(huán)境管理與綜合整治年度報告》顯示，全國509 個城市中生活污水集中處理率為零的城市有178 個，生活垃圾無害處理率為零的城市有130 個，在293 個地級以上城市中，危險廢物集中處理率為零的城市有80 個。2006 年全年發(fā)生嚴(yán)重環(huán)境污染事故161 起，環(huán)境投訴達(dá)60 萬人次。這些問題使用傳統(tǒng)的技術(shù)和管理方法已經(jīng)難以有效解決，而目前發(fā)達(dá)國家正在研究如何創(chuàng)新性地使用新一代信息技術(shù)、知識和智能技術(shù)手段來重新審視城市的本質(zhì)、城市發(fā)展目標(biāo)的定位、城市功能的培育、城市結(jié)構(gòu)的調(diào)整、城市形象與特色等一系列現(xiàn)代城市發(fā)展中的關(guān)鍵問題，特別是通過智慧傳感和城市智能決策平臺解決節(jié)能、環(huán)保、水資源短缺等問題?！爸腔鄢鞘小闭n題正是基于這個背景提出，其必要性和緊迫性十分明顯。

第二，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性要求產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整。城市必須擁有一批在未來具有核心競爭力的產(chǎn)業(yè)，才能具有經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性和發(fā)展?jié)摿?。但我國目前大部分城市的支柱產(chǎn)業(yè)都是資源密集和勞動密集型產(chǎn)業(yè)，缺乏核心技術(shù)和優(yōu)勢品牌。隨著勞動力成本的不斷增加，我國必將逐步喪失競爭優(yōu)勢，資本將會向勞動力更廉價的國家轉(zhuǎn)移，這種動向已經(jīng)在沿海地區(qū)表現(xiàn)出來。其實(shí)我國城市是擁有非常豐富的人力資本和物質(zhì)資源的，這也是跨國公司在我國大量興辦研究院的原因。只是由于國內(nèi)各企業(yè)和高校各自為政，城市和城市之間沒有形成協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制和平臺，因此整體創(chuàng)新能力較弱。智慧城市則可以通過技術(shù)手段的引入，以行業(yè)為單位建立虛擬和實(shí)體的創(chuàng)新協(xié)同機(jī)制（如智慧物流、智慧環(huán)保、智慧銀行和智慧醫(yī)院等），整合不同行業(yè)之間的協(xié)同機(jī)制（如智慧交通和智慧城管等），提升城市內(nèi)部和城市之間的創(chuàng)新能力，推動產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整。

第三，城市發(fā)展必須適應(yīng)工業(yè)化特別是后工業(yè)化后人們生活方式的改變。我國的城市發(fā)展是隨著近幾十年工業(yè)化步伐的加快而實(shí)現(xiàn)的，工業(yè)化在給我國人民帶來更多物質(zhì)財富的同時也徹底改變了人們的生活方式。最突出的表現(xiàn)就是生活的社會化、國際化，通過社會分工和網(wǎng)絡(luò)化來為居民提供各種服務(wù)。但這就帶來了食品藥品安全、家政服務(wù)質(zhì)量和人身安全、社區(qū)安全等問題，尤其是食品安全問題已經(jīng)越來越突出。只有解決了這些關(guān)系民生的基本生活保障問題（如放心食品和藥品），城市的發(fā)展才可能和諧。但隨著城市規(guī)模日益擴(kuò)大、流動人口增加和物流系統(tǒng)越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的由質(zhì)檢部門和居委會進(jìn)行管理的方式已經(jīng)難以勝

任。城市必須利用新一代信息技術(shù)建立實(shí)時更新的控制和協(xié)調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智慧化管理才能與日益復(fù)雜的城市實(shí)體系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致，達(dá)到現(xiàn)代人宜居的目標(biāo)（如智慧社區(qū)等）。國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)表明，城市的高宜居性，是穩(wěn)住和吸引高智能人才的重要條件之一。

第四，城市發(fā)展必須快速和妥善解決應(yīng)急事件和突發(fā)性事件問題。經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了我國經(jīng)濟(jì)的一體化和全球化，也帶來了惡性傳染病爆發(fā)、惡性犯罪事件的增加、國際恐怖主義的威脅等問題。為了防范和解決這類問題，智慧城市的引入可以在第一時間快速感知這些突發(fā)性事件，通過其智能化的調(diào)控能力和行為意識加快（由市長或由城市智能決策平臺）判斷和決策的準(zhǔn)確性、有效性與及時性，實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)和區(qū)域的協(xié)同和應(yīng)對能力。同時也可以通過其“學(xué)習(xí)”能力，不斷提高處理應(yīng)急事件和突發(fā)性事件的水平，使應(yīng)急預(yù)案程序化、智能化。

智慧城市技術(shù)是有效解決上述城市面臨問題的關(guān)鍵技術(shù)手段，它以信息、知識和腦力資源為支撐，通過透明、充分的信息獲取，廣泛、安全的信息傳遞，有效、科學(xué)的信息處理，均衡而有效地提高城市運(yùn)行和管理效率，改善城市公共服務(wù)水平，從而跨越式地提高城市發(fā)展的創(chuàng)新性、有序性和持續(xù)性，形成低碳城市生態(tài)圈，構(gòu)建城市發(fā)展的新形態(tài)，使整個城市像一個有智慧的人那樣，具有較為完善的感知、認(rèn)知、學(xué)習(xí)、成長、創(chuàng)新、決策、調(diào)控能力和行為意識，使絕大多數(shù)市民都能享受到智慧城市的服務(wù)和應(yīng)用。

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三、 智慧城市的建設(shè)內(nèi)容

智慧城市充分利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息化相關(guān)技術(shù)，通過監(jiān)測、分析、整合以及智能響應(yīng)的方式，綜合各職能部門，整合優(yōu)化現(xiàn)有資源，提供更好的服務(wù)、綠色環(huán)境、和諧的社會，保證城市可持續(xù)發(fā)展，為企業(yè)及大眾建立一個優(yōu)良的工作、生活和休閑的環(huán)境。智慧城市的建設(shè)內(nèi)容包羅萬象，有水、電、交通、醫(yī)療和節(jié)能減排等，其中共同性就是，都涉及大量的數(shù)據(jù)收集、整合和處理，智慧城市的建設(shè)的四大方面包括市政基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)、社會管理以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展等。市政基礎(chǔ)設(shè)施類包含智慧交通、智慧市政管理、智慧節(jié)能，其中以智慧交通為例進(jìn)行闡述。公共服務(wù)類包含智慧政務(wù)、智慧醫(yī)療、智慧文化教育，其中以智慧醫(yī)療為例進(jìn)行闡述。社會管理類包含智慧社區(qū)、智慧公共安全、智慧環(huán)保、智慧食品藥品安全，其中以智慧社區(qū)為例進(jìn)行闡述。產(chǎn)業(yè)發(fā)展類包含智慧產(chǎn)業(yè)、智慧物流、電子商務(wù)、智慧旅游，其中以智慧物流為例進(jìn)行闡述。

3.1 市政設(shè)施類之智能交通

伴隨著城市化進(jìn)程加快、機(jī)動化水平提高，人們對交通出行提出了更高的要求，城市交通成為城市管理者和廣大人民群眾廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。努力改善城市交通環(huán)境、緩解城市交通矛盾、構(gòu)筑現(xiàn)代化的綜合交通體系，不僅是普通市民改善出行條件、提高生活質(zhì)量的迫切愿望與呼聲，而且也是提升城市功能、促進(jìn)城市社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

3.1.1 總體目標(biāo)與主要內(nèi)容

通過對城市交通現(xiàn)狀進(jìn)行分析，確定城市智慧交通總體目標(biāo)：以國家智能交通系統(tǒng)體系框架為指導(dǎo)，建成“高效、安全、環(huán)保、舒適、文明”的智慧交通與運(yùn)輸體系，大幅度提高城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)的管理水平和運(yùn)行效率。為出行者提供全方位的交通信息服務(wù)和便利、高效、快捷、舒適、經(jīng)濟(jì)、安全、人性、智能、生態(tài)的交通運(yùn)輸服務(wù)；為交通管理部門和相關(guān)企業(yè)提供及時、準(zhǔn)確、全面和充分的信息支持和信息化決策支持。針對城市交通現(xiàn)狀以及所存在的問題，從解決現(xiàn)實(shí)問題并適當(dāng)前瞻性的角度出發(fā)，智慧交通的主要內(nèi)容包括：智能停車與誘導(dǎo)系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、智能交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)、智能公交系統(tǒng)和綜合信息平臺與服務(wù)系統(tǒng)。

（1）智能停車與誘導(dǎo)系統(tǒng)。智能停車與誘導(dǎo)系統(tǒng)可提高駕駛員停車的效率，減少因停車難而導(dǎo)致的交通擁堵、能源消耗的問題，包括兩方面內(nèi)容：一是對出行市民發(fā)布相關(guān)停車場、停車位、停車路線指引的信息，引導(dǎo)駕駛員抵達(dá)指定的停車區(qū)域；二是停車的電子化管理，實(shí)現(xiàn)停車位的預(yù)定、識別、自動計時收費(fèi)等。

（2）電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)。電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)是不停車、無人操作和無現(xiàn)金交易，主要包括兩部分內(nèi)容，一是車輛的電子車牌系統(tǒng)，它是車輛的唯一識別，存儲了車輛的相關(guān)信息，實(shí)時與收費(fèi)站的控制設(shè)備進(jìn)行通信；另一部分是后臺計費(fèi)系統(tǒng)，由管理中心與銀行組成，包括收費(fèi)專營公司、結(jié)算中心和客戶服務(wù)中心等，后臺根據(jù)收到的數(shù)據(jù)文件在公路收費(fèi)專營公司和用戶之間進(jìn)行交易和結(jié)算。

（3）智能交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)。利用地磁感應(yīng)與多媒體技術(shù)將各道路的車流量情況進(jìn)行實(shí)時采集與整理，實(shí)時的監(jiān)控各交通路段的車輛信息與數(shù)據(jù)，同時自動檢測車輛的車重、軸距軸重等信息，對違規(guī)車輛進(jìn)行自動拍照與錄制視頻的方式輔助執(zhí)法。

（4）智能公交系統(tǒng)。智能公交系統(tǒng)通過對域內(nèi)公交車進(jìn)行統(tǒng)一組織和調(diào)度，提供公交車輛的定位、線路跟蹤、到站預(yù)測、電子站牌信息發(fā)布、油耗管理等功能，以及公交線路的調(diào)配和服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)區(qū)域人員集中管理、車輛集中停放、計劃統(tǒng)一編制、調(diào)度統(tǒng)一指揮，人力、運(yùn)力資源在更大的范圍內(nèi)的動態(tài)優(yōu)化和配置，降低公交運(yùn)營成本，提高調(diào)度應(yīng)變能力和乘客服務(wù)水平。

（5） 綜合信息平臺與服務(wù)系統(tǒng)。綜合信息平臺與服務(wù)系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要支撐，是連接其他系統(tǒng)的樞紐，將交通感知數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集、梳理、存儲、處理、分析，為管理和決策提供必要的支撐依據(jù)，同時將綜合處理的信息以多種渠道（大屏、網(wǎng)站、手機(jī)、電視等）及時發(fā)布給出行市民。

3.1.2 概念框架

智能交通整體框架（見圖2）主要包括感知數(shù)據(jù)層、整合集成平臺和分析預(yù)測及優(yōu)化管理的應(yīng)用。感知數(shù)據(jù)層主要是對交通狀況及流量的感知采集；整合集成平臺是將各感知終端的信息進(jìn)行整合、轉(zhuǎn)換處理，以支撐分析預(yù)警與優(yōu)化管理的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)；分析預(yù)測及優(yōu)化管理應(yīng)用主要包括交通規(guī)劃、交通監(jiān)控、智能誘導(dǎo)、智能停車等應(yīng)用系統(tǒng)。

圖2 智能交通方案架構(gòu)圖

3.2 公共服務(wù)類之智慧醫(yī)療

構(gòu)建富有效率的醫(yī)療衛(wèi)生體制是一個世界性的難題，縱觀各國醫(yī)療衛(wèi)生體制改革之路可以看出，盡管改革思路和方法有所不同，但在通過信息化手段全面構(gòu)建并應(yīng)用數(shù)字衛(wèi)生系統(tǒng)，推動醫(yī)療衛(wèi)生體制改革，更好地解決醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)需求與服務(wù)供給的平衡方面都有著共同的期望。

3.2.1 總體目標(biāo)與主要內(nèi)容

在國家新醫(yī)改方案的統(tǒng)一指導(dǎo)下，通過智慧醫(yī)療，實(shí)現(xiàn)居民獲得可及優(yōu)質(zhì)的衛(wèi)生服務(wù)、連續(xù)的健康信息和全程健康管理；衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)保證服務(wù)質(zhì)量，提高服務(wù)效率；公共衛(wèi)生專業(yè)機(jī)構(gòu)有效地開展疾病管理、衛(wèi)生管理、應(yīng)急管理、健康教育等工作；衛(wèi)生行政部門提高衛(wèi)生服務(wù)質(zhì)量、強(qiáng)化績效考核以及加強(qiáng)監(jiān)管能力；醫(yī)保、藥監(jiān)、計生、公安、民政等部門協(xié)同開展工作。

智慧醫(yī)療由三部分組成，分別為智慧醫(yī)院系統(tǒng)、區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)、以及家庭健康系統(tǒng)。

（1）智慧醫(yī)院系統(tǒng)。智慧醫(yī)院系統(tǒng)由數(shù)字醫(yī)院和提升應(yīng)用兩部分組成，其中數(shù)字醫(yī)院包括擁有為醫(yī)院所屬各部門提供對病人診療信息和行政管理信息的收集、存儲、處理、提取及數(shù)據(jù)交換的能力，并滿足所有授權(quán)用戶的功能需求的醫(yī)院信息系統(tǒng)（即Hospital Information System，HIS）、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（Laboratory Information Management System，LIS）和醫(yī)學(xué)影像的存儲和傳輸系統(tǒng)（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）；還包括以采集、存儲、傳輸、處理和利用病人健康狀況和醫(yī)療信息為核心的醫(yī)生工作站，醫(yī)生工作站包括門診和住院診療的接診，檢查，診斷，治療，處方和醫(yī)療醫(yī)囑、病程記錄、會診、轉(zhuǎn)科、手術(shù)、出院、病案生成等全部醫(yī)療過程的工作平臺。提升應(yīng)用包括遠(yuǎn)程圖像傳輸、海量數(shù)據(jù)計算處理等技術(shù)在數(shù)字醫(yī)院建設(shè)過程的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)水平的提升：遠(yuǎn)程探視避免探訪者與病患的直接接觸，杜絕疾病蔓延，縮短恢復(fù)進(jìn)程；遠(yuǎn)程會診支持優(yōu)勢醫(yī)療資源共享和跨地域優(yōu)化配置；自動報警對病患的生命體征數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，降低重癥護(hù)理成本；臨床決策系統(tǒng)協(xié)助醫(yī)生分析詳盡的病歷，為制定準(zhǔn)確有效的治療方案提供基礎(chǔ)；智慧處方分析患者過敏和用藥史，反映藥品產(chǎn)地批次等信息，有效記錄和分析處方變更等信息，為慢病治療和保健提供參考。

（2）區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)。區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)由區(qū)域衛(wèi)生平臺和公共衛(wèi)生系統(tǒng)兩部分組成。區(qū)域衛(wèi)生平臺包括收集、處理、傳輸社區(qū)、醫(yī)院、醫(yī)療科研機(jī)構(gòu)、衛(wèi)生監(jiān)管部門記錄的所有信息的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺； 包括旨在運(yùn)用尖端的科學(xué)和計算機(jī)技術(shù)，幫助醫(yī)療單位以及其它有關(guān)組織開展疾病危險度的評價，制定以個人為基礎(chǔ)的危險因素干預(yù)計劃，減少醫(yī)療費(fèi)用支出，以及預(yù)防和控制疾病的發(fā)生和發(fā)展的電子健康檔案（Electronic Health Record, HER）；包括由一般疾病基本治療、慢病社區(qū)護(hù)理以及大病向上轉(zhuǎn)診和接收恢復(fù)轉(zhuǎn)診雙向轉(zhuǎn)診服務(wù)的社區(qū)醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)；還包括對醫(yī)學(xué)院、藥品研究所、中醫(yī)研究院等醫(yī)療衛(wèi)生科院機(jī)構(gòu)的病理研究、藥品與設(shè)備開發(fā)、臨床試驗(yàn)等信息進(jìn)行綜合管理的科研機(jī)構(gòu)管理系統(tǒng)。公共衛(wèi)生系統(tǒng)由衛(wèi)生監(jiān)督管理系統(tǒng)和疫情發(fā)布控制系統(tǒng)組成。

（3）家庭健康系統(tǒng)。家庭健康系統(tǒng)是最貼近市民的健康保障，包括針對行動不便無法送往醫(yī)院進(jìn)行救治病患的視訊醫(yī)療，對慢病以及老幼病患遠(yuǎn)程照護(hù)，對智障、殘疾、傳染病等特殊人群的健康監(jiān)測，還包括自動提示用藥時間、服用禁忌、剩余藥量等的智能服藥系統(tǒng)。

3.2.2 概念框架

智慧醫(yī)療的概念框架（見圖3）主要包括基礎(chǔ)環(huán)境、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫群、軟件基礎(chǔ)平臺及數(shù)據(jù)交換平臺、綜合運(yùn)用及其服務(wù)體系、保障體系五個方面。

圖3 智慧醫(yī)療方案架構(gòu)圖

基礎(chǔ)環(huán)境：通過建設(shè)公共衛(wèi)生專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與市政府信息網(wǎng)的互聯(lián)互通；建設(shè)衛(wèi)生數(shù)據(jù)（災(zāi)備）中心，為衛(wèi)生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和各種應(yīng)用系統(tǒng)提供安全保障。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫：包括藥品目錄數(shù)據(jù)庫、居民健康檔案數(shù)據(jù)庫、PACS影像數(shù)據(jù)庫、LIS檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫、醫(yī)療人員數(shù)據(jù)庫、醫(yī)療設(shè)備等衛(wèi)生領(lǐng)域的6大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

計算與交換云平臺：首先是基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，提供的是虛擬優(yōu)化服務(wù)器、存儲服務(wù)器及網(wǎng)路資源；其次是提供平臺服務(wù)，提供的是優(yōu)化的中間件，包括應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、portal服務(wù)器等；最后是軟件服務(wù)，包括應(yīng)用、流程和信息服務(wù)。

綜合應(yīng)用及其服務(wù)體系： 包括智慧醫(yī)院系統(tǒng)；區(qū)域衛(wèi)生平臺和家庭健康系統(tǒng)三大類綜合應(yīng)用。

保障體系：保障體系包括安全保障體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和管理保障體系三個方面，從技術(shù)安全，運(yùn)行安全和管理安全三方面構(gòu)建安全防范體系，確實(shí)保護(hù)基礎(chǔ)平臺及各個應(yīng)用系統(tǒng)的可用性、機(jī)密性、完整性、抗抵賴性、可審計性和可控性。

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3.3 社會管理類之智慧社區(qū)

城市是人類文明發(fā)展的產(chǎn)物，社區(qū)是其最基本的組成部分，社區(qū)作為城市居民生存和發(fā)展的載體，其智慧化是城市智慧水平的集中體現(xiàn)。智慧社區(qū)從功能上講，是以社區(qū)居民為服務(wù)核心，為居民提供安全、高效、便捷的智慧化服務(wù)，全面滿足居民的生存和發(fā)展需要。智慧社區(qū)由高度發(fā)達(dá)的“鄰里中心”服務(wù)、高級別的安防保障以及智能的社區(qū)控制構(gòu)成。

3.3.1 總體目標(biāo)和主要內(nèi)容

（1）智慧物業(yè)管理：針對智慧化社區(qū)的特點(diǎn)，集成物業(yè)管理的相關(guān)系統(tǒng)，例如：停車場管理、閉路監(jiān)控管理、門禁系統(tǒng)、智能消費(fèi)、電梯管理、保安巡邏、遠(yuǎn)程抄表，自動噴淋等相關(guān)社區(qū)物業(yè)的智能化管理，實(shí)現(xiàn)社區(qū)各獨(dú)立應(yīng)用子系統(tǒng)的融合，進(jìn)行集中運(yùn)營管理。

（2）電子商務(wù)服務(wù)：社區(qū)電子商務(wù)服務(wù)是指是在社區(qū)內(nèi)的商業(yè)貿(mào)易活動中，實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者的網(wǎng)上購物、商戶之間的網(wǎng)上交易和在線電子支付以及各種商務(wù)活動、交易活動、金融活動和相關(guān)的綜合服務(wù)活動，區(qū)居民無需出門即可無阻礙的完成絕大部分生活必需品的采購。

（3）智慧養(yǎng)老服務(wù)：現(xiàn)在老人居住的環(huán)境有兩種最常見，一是住在家里，另外就是住在養(yǎng)老院，針對這兩種情況分別提出智慧養(yǎng)老的方案，其最終宗旨是使得老人有安全保障，子女可以放心工作，政府方便管理。家庭“智慧養(yǎng)老”實(shí)際上就是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過各類傳感器，使老人的日常生活處于遠(yuǎn)程監(jiān)控狀態(tài)。

（4）智慧家居：智慧家居是以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。

3.3.2 概念框架

智慧社區(qū)包括基礎(chǔ)環(huán)境、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫群、云交換平臺、應(yīng)用及其服務(wù)體系、保障體系五個方面，智慧社區(qū)概念框架如圖4所示。

圖4智慧社區(qū)框架圖

（1）基礎(chǔ)環(huán)境:基礎(chǔ)層主要包括全部硬件環(huán)境，如家庭安裝的感應(yīng)器，老人測量身體狀況的儀器，通信的網(wǎng)絡(luò)硬件，如寬帶，光釬，還有用于視頻監(jiān)控的攝像頭，定位的定位器等。

（2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫群：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、傳感信息數(shù)據(jù)庫、日志數(shù)據(jù)庫、和交換數(shù)據(jù)庫等四大數(shù)據(jù)庫。

（3）云交換平臺：云交換平臺主要實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換和計算。提供軟件接口平臺，或提供計算服務(wù)，或者作為服務(wù)器。

（4）應(yīng)用及其服務(wù)體系：應(yīng)用服務(wù)體系包括個人信息管理系統(tǒng)、日志管理系統(tǒng)、應(yīng)急呼叫系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、智能感應(yīng)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)等，由這些系統(tǒng)完成為社區(qū)各類人群的直接服務(wù)。

（5）保障體系：保障體系包括安全保障體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和管理保障體系三個方面，從技術(shù)安全，運(yùn)行安全和管理安全三方面構(gòu)建安全防范體系，確實(shí)保護(hù)基礎(chǔ)平臺及各個應(yīng)用系統(tǒng)的可用性、機(jī)密性、完整性、抗抵賴性、可審計性和可控性。

3.4 產(chǎn)業(yè)發(fā)展類之智慧產(chǎn)業(yè)

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是引導(dǎo)未來城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要力量。發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)已成為國內(nèi)各大城市搶占新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的重大戰(zhàn)略。

智慧產(chǎn)業(yè)作為城市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，它以重大技術(shù)突破和重大發(fā)展需求為基礎(chǔ)，是知識技術(shù)密集、物質(zhì)資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產(chǎn)業(yè)。伴隨智慧城市建設(shè)的逐步推進(jìn)，必將對城市加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系以及經(jīng)濟(jì)社會全局和長遠(yuǎn)發(fā)展等產(chǎn)生重大引領(lǐng)帶動作用。

3.4.1 總體目標(biāo)與主要內(nèi)容

智慧產(chǎn)業(yè)建設(shè)的總體目標(biāo)是以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，從城市社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等各方面資源基礎(chǔ)和優(yōu)勢出發(fā)，面向智慧城市建設(shè)的巨大需求，把發(fā)展智慧產(chǎn)業(yè)放在推進(jìn)城市轉(zhuǎn)型提升的突出位置。積極探索智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，發(fā)揮企業(yè)主體作用，加大政策扶持力度，深化體制機(jī)制改革，著力營造良好環(huán)境，推動智慧產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展，為智慧城市建設(shè)和城市經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

智慧產(chǎn)業(yè)的主要內(nèi)容包括智慧應(yīng)用技術(shù)研發(fā)、智慧裝備制造、光通信、移動通信、集成電路、新型顯示、應(yīng)用電子以及云計算產(chǎn)業(yè)等。

3.4.2 概念框架

智慧產(chǎn)業(yè)包含從研發(fā)設(shè)計、制造、傳輸?shù)椒?wù)等各個環(huán)節(jié)，其整體概念框架如下圖所示：

圖5 智慧產(chǎn)業(yè)概念框架圖

四、 城市感知中心的核心產(chǎn)品

4.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

傳感器信息交換與共享平臺主要包括協(xié)議轉(zhuǎn)換和控制模塊、協(xié)議適配模塊。

1. 協(xié)議轉(zhuǎn)換和控制層

這一層的模塊提供從感知網(wǎng)絡(luò)到電信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，將協(xié)議適配層上傳的標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝，將廣域接入層下發(fā)的數(shù)據(jù)解包成標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)；同時內(nèi)建管理協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與管理平臺的協(xié)議對接，實(shí)現(xiàn)管理協(xié)議的解析并轉(zhuǎn)換為感知層協(xié)議可以識別的信號和控制指令。位置信息融合模塊，可以對多源的位置信息執(zhí)行校準(zhǔn)，也執(zhí)行泛在信息與全息信息的融合，位置信息輸出模塊輸出統(tǒng)一的位置信息。

2. 協(xié)議適配層

協(xié)議適配層定義標(biāo)準(zhǔn)的感知層接入標(biāo)準(zhǔn)接口，保證不同的感知層協(xié)議能夠通過適配層變成格式統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信令。位置信息提取模塊可以提取感知信息中的位置信息。

4.2 信息交換與共享平臺

城市感知中心收集的感知數(shù)據(jù)，必須通過數(shù)據(jù)處理和交換，以服務(wù)形式，提供給智慧城市的應(yīng)用服務(wù)。

管理系統(tǒng)用戶分為管理員和普通用戶，管理員可以進(jìn)行用戶管理以及其他模塊的管理，普通用戶只能擁有比管理員更小的權(quán)限。具體的功能模塊結(jié)構(gòu)圖如下所示：

圖6 信息交換與共享平臺的功能圖

主要功能包括：

（1）觀察列表：快速準(zhǔn)確評估系統(tǒng)的狀態(tài)，可以查看點(diǎn)設(shè)備詳細(xì)信息。（2）圖形視圖：通過上傳背景圖片，可以通過圖片來關(guān)聯(lián)點(diǎn)設(shè)備，顯示點(diǎn)設(shè)備信息。（3）警報器：顯示用戶的操作。記錄用戶從登錄系統(tǒng)到退出系統(tǒng)的所有操作情況。（4）報告：可以生成數(shù)據(jù)點(diǎn)的相關(guān)報告。生成報告后，可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)，導(dǎo)出事件，導(dǎo)出用戶注釋等。（5）事件處理器：顯示新建的事件，包括點(diǎn)事件、定時事件、組件事件、數(shù)據(jù)源事件、發(fā)布者事件、系統(tǒng)事件和審計事件。（6）數(shù)據(jù)源：在這里可以先選擇協(xié)議，再建數(shù)據(jù)源，保存之后可以建數(shù)據(jù)點(diǎn)。

4.3 感知中心控制臺

智慧城市感知中心必須配置基于統(tǒng)一服務(wù)的城市感知中心控制臺，是城市運(yùn)行狀況的信息匯聚點(diǎn)，中心控制臺可以全景式顯示城市運(yùn)行狀況，可視化圖形和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在信息空間中，完整的實(shí)時重現(xiàn)城市的活動。

可以與城市應(yīng)急指揮中心按照需求對接，相互支撐，確保城市的健康、安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。

借助移動互聯(lián)網(wǎng)能夠，城市感知中心可以授權(quán)手機(jī)、平板電腦，成為分級分區(qū)域的移動控制接入點(diǎn)。

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五、 我國智慧城市評價體系

目前，中國還沒有任何一個城市完全達(dá)到智慧城市的要求，但它將是城市發(fā)展的必然趨勢?，F(xiàn)在研究智慧城市建設(shè)的評價體系，主要還是依據(jù)目前中國城市發(fā)展的現(xiàn)實(shí)狀況出發(fā)，盡量選取比較偏重基礎(chǔ)建設(shè)的相關(guān)指標(biāo)，目的是為了著重強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)階段建設(shè)的重要性，為以后城市智慧化發(fā)展提供導(dǎo)向作用。

探索建立遵循智慧城市發(fā)展趨勢變化規(guī)律、符合智慧城市可持續(xù)發(fā)展、以人為本發(fā)展理念的智慧城市綜合評價體系，綜合評價智慧城市建設(shè)與發(fā)展水平，并通過指標(biāo)的辨識、可控、可測及時反饋建設(shè)發(fā)展中的薄弱環(huán)節(jié)和不協(xié)調(diào)的地方，有助于科學(xué)考核智慧城市建設(shè)業(yè)績，提高城市競爭力，改善居民的生活質(zhì)量，促進(jìn)城市智慧、綜合、持續(xù)、健康地發(fā)展，為優(yōu)化城市社會經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)提供引導(dǎo)性和控制性決策依據(jù)，具有現(xiàn)實(shí)意義。

智慧城市是一個綜合的、多層次、全方位的目標(biāo)，涉及到城市方方面面的變化，包括政治、經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)環(huán)境和人的素質(zhì)現(xiàn)代化等方面內(nèi)容?，F(xiàn)階段城市智慧化評價指標(biāo)體系的研究，重點(diǎn)是抓住城市智慧化的框架體系的基本內(nèi)容，體現(xiàn)智慧城市必須達(dá)到的基本標(biāo)準(zhǔn)，各城市、各具體職能部門可根據(jù)自身的功能定位和發(fā)展特點(diǎn)，在基本指標(biāo)的基礎(chǔ)上增加輔助性指標(biāo)。

4.1 體系設(shè)計的原則

評價體系設(shè)計的原則如下：

l 科學(xué)性原則：評價體系設(shè)計是否科學(xué)，直接關(guān)系到評價工作的質(zhì)量和能否準(zhǔn)確反映

城市智能化的實(shí)際發(fā)展水平。由于智能城市涉及到城市生活的方方面面，其評價體系應(yīng)建立在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，以智慧城市的框架為出發(fā)點(diǎn)，指標(biāo)體系的設(shè)計既要科學(xué)合理、簡單易行，又要具有反映各時期城市發(fā)展的鮮明特點(diǎn)，客觀反映智慧城市的質(zhì)量水平。

l 系統(tǒng)性原則：應(yīng)把城市的基本信息化水平、智能應(yīng)用水平、信息資源、生態(tài)環(huán)境、

城市創(chuàng)新水平等視為一個整體的大系統(tǒng)，指標(biāo)的設(shè)置不僅要反映城市信息技術(shù)的應(yīng)用水平，同時也要反映城市信息資源的合理利用，生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，有利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，建立從信息技術(shù)與環(huán)境、資源、人相互協(xié)調(diào)的整體大系統(tǒng)中來考核智慧城市的建設(shè)狀況。

l 可行性原則：在設(shè)計智慧城市評價指標(biāo)體系時，應(yīng)盡可能選擇有代表性的主要指標(biāo)，

在考慮相對的系統(tǒng)性和完整性的同時，可行性尤為重要。既要防止面面俱到，指標(biāo)過于繁雜，又要防止過于簡單，難以反映智慧化建設(shè)的情況。要保證指標(biāo)具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性，以確保指標(biāo)數(shù)據(jù)搜集的及時性。

l 實(shí)用性原則：指標(biāo)要簡化，方法要簡便；數(shù)據(jù)要易于獲??；整體操作要規(guī)范。

l 導(dǎo)向性原則：任何一種指標(biāo)體系的設(shè)置，在實(shí)施中都將起到引導(dǎo)和導(dǎo)向作用。為了

推動信息化的發(fā)展，智慧城市水平測評與評價指標(biāo)體系將從改善城市信息化環(huán)境，推動信息智能技術(shù)應(yīng)用，開發(fā)城市創(chuàng)新能力出發(fā)，提高信息化在新型城市建設(shè)中的作用效果等方面加以引導(dǎo)。

4.2 評價體系結(jié)構(gòu)

智慧城市的評價指標(biāo)體系是一個綜合性的指標(biāo)體系，整個指標(biāo)體系建立了一個有一級特征、二級因子，三級指標(biāo)組成的指標(biāo)體系，包括6個特征，31個二級因子，總計74個三級指標(biāo)。指標(biāo)體系可分智慧經(jīng)濟(jì)、智慧市民、智慧政務(wù)、智慧移動網(wǎng)絡(luò)、智慧環(huán)境、智慧生活等六大部分。指標(biāo)體系的一級特征及二級因子結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖7 指標(biāo)體系的特征及因子結(jié)構(gòu)

4.3 評價方法

根據(jù)上述指標(biāo)體系的特征及因子結(jié)構(gòu)，可按如下流程就行智慧城市評價，具體步驟包括選取指標(biāo)（數(shù)據(jù)收集）——數(shù)據(jù)同化——整合及排序，如圖7。

圖8 智慧城市評價流程

六、 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)背景下的智慧城市建設(shè)是包含了多個產(chǎn)業(yè)及核心技術(shù)在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)集群，也是融合自然科學(xué)和社會科學(xué)兩方面知識的新課題。本文系統(tǒng)介紹了智慧城市的概念，分析了智慧城市建設(shè)的緊迫性與必要性，以智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧社區(qū)、智慧產(chǎn)業(yè)為例重點(diǎn)闡述了智慧城市的四大類建設(shè)內(nèi)容，提出了我國智慧城市的三級評價體系，以期為我國城市化進(jìn)程中的基礎(chǔ)技術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)推動、專項建設(shè)和科學(xué)評價提供科學(xué)指導(dǎo)。