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2008年IBM首次提出“智慧地球”的概念。奥巴马对此大为赞赏,认为它是保持和重夺国家竞争优势的根本所在。智慧城市是“智慧地球”的缩影,也成为近年来美、日、韩等国家城市摆脱经济危机的重要措施。
一、美国
(一)迪比克市——美国第一个智慧城市
2009年9月,美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布,将建设美国第一个“智慧城市”。通过采用一系列IBM新技术的“武装”,迪比克市将完全数字化,并将城市的所有资源都连接起来,包括水、电、油、气、交通、公共服务等等。其中,能源、水务以及交通三大系统建设是优先发展领域。比如,迪比克向每户人家、每个店铺安装数控水电计量器,其中使用了低流量传感器技术,防止公共设施和民宅水电泄漏;同时搭建实时可持续发展综合监督平台,对信息进行整合、分析和展示。此外,迪比克还计划开展一个项目,该项目将通过使用传感器、软件和互联网让政府和市民能够测量、检测和调整他们使用水、电和交通的方式,以期打造更加节能、智能化的城市。
(二)波尔得市——美国首个智慧电网城市
2009年初,美国总统奥巴马在发布《经济复兴计划进度报告》中宣布,美国计划在未来的3年之内,为百姓家庭安装4000万个智能电表,同时投资40多亿美元推动电网现代化建设。在这一过程中,美国科罗拉多州的波尔得市较早地启动了智能电网城市工程。波尔得将现有的变电站升级,使之能够远程监控,并进行实时的信息收集和发布,使消费者能够对家庭能源进行自动化操作;对电网接入升级以支持家用太阳能电池板、电池、风力涡轮机和混合动力车等独立的发电和储能设备,使电网电力能便利地传输到这些设备上;同时建立新的测量系统,这个系统不仅可以测量用电,还可以将信息实时、高速、双向地与电网互联。波尔得市的家庭可以和电网互动,每户家庭都安装了智能电表,居民可以了解实时电价,合理安排用电。
(三)圣何塞市——智能道路照明工程
加利福尼亚州的圣何塞市为美国第10大城市,该市每年的路灯照明花费为350万美元。如果算上维护和更换路灯,花费还将更高。为此,圣何塞于2009年4月启动了智能道路照明工程,其控制网络技术不受灯具的约束,有效地为各种户外和室内照明市场带来节能、降低运行成本、实施远程监控以及提高服务质量等好处。智能控制联网技术以新型灯具的效率为基础,通过诸如失效路灯的早期排查、停电检测、光输出平衡以及调光等功能来降低成本和改善服务,同时使城市的街道、道路和公路更安全美观。
二、日本
继“e-Japan”、“u-Japan”之后,日本于2009年7月推出了“i-japan(智慧日本)战略2015”。该战略的要点是大力发展电子政府和电子地方自治体,推动医疗、健康和教育的电子化。该战略旨在到2015年实现以人为本,“安心且充满活力的数字化社会”,让数字信息技术如同空气和水一般融入每一个角落,并由此改革整个经济社会,催生出新的活力,实现积极自主的创新。因此该战略的要点在于实现数字技术的易用性,突破阻碍其使用的各种壁垒,确保信息安全,最终通过数字化技术和信息向经济社会的渗透打造全新的日本。当前包括东京在内的日本各城市积极落实国家战略,重视新技术的研发和应用推广,在远程医疗、电子病历等方面进行了积极的尝试。
目前东京电子病历系统在各类医院已基本普及,电子病历系统整合了各种临床信息系统和知识库,如能提供病人的基本信息、住院信息和护理信息,为护士提供自动提醒,为医生提供检查、治疗、注射等诊疗活动。此外,医院采用笔记本电脑和 PDA实现医生移动查房和护士床旁操作,实现无线网络化和移动化。目前日本的医疗信息化建设基本实现了诊疗过程的数字化、无纸化和无胶片化。
三、韩国
韩国政府在2006年启动了以首尔为代表的智慧城市的建设,该计划被称作U-City(Ubiquitous-City,理解为无处不在的城市),其核心即通过建设遍布整个城市的互联网网络使得市民可以从城市的各个角落方便地使用或办理各项社会服务,了解水、空气和交通状况,操控家中的电子电器设备,甚至是追踪未成年子女的动向,网络的无处不在为企业带来了崭新的商业机会和无穷无尽的扩张想象力。
近年来,u-city正在从根本上改变着韩国人生活的方方面面,包括城市设施管理、城市安全、城市环境、城市交通、城市生活等多个方面:
在城市设施管理方面,利用无线传感器网络,管理人员可以随时随地掌握道路、停车场、地下管网等设施的运行状态。例如,城市供水系统的管道漏水会浪费宝贵的水资源。韩国供水系统管道漏水率国平均水平为14.1%,首尔供水系统管道漏水率为10%。漏水率每降低1%,一年可节约40万美元。
在城市安全方面,首尔利用红外摄像机和无线传感器网络,在监测火灾时,可以突破人类视野限制,提高火灾监测自动化水平。监控中心利用GIS可以对火灾发生地点进行定位,LCD大屏幕可以播放火灾现场情况,视频监控系统可以实时监控火灾现场。u-中心由传感器监测系统、集成数据分析系统、广播系统、外灯控制系统、门控系统、基于位置的短信服务系统、通风控制系统、三维GIS等组成。当大楼遇到紧急情况时,u-中心可以监测现场,控制门、通风系统、灯等,通过广播、短信告之险情。
在城市环境方面,u-环境系统可以自动给市民手机发送是否适宜户外运动的提示,市民还可以实时查询气象、交通等方面的信息。利用u-环境系统,可以根据空气可吸入颗粒物浓度,自动开启道路洒水系统,不但可以减少可吸入颗粒物,还可以降低城市热岛效应。
在城市交通方面,u-交通系统是智能交通系统(ITS)发展的高级阶段。u-交通系统包括公交信息系统、残疾人支持系统、公共停车信息系统、智能交通信号控制系统、集成控制中心组成,并与u-家庭、u-安全、u-设施管理、u-门户、u-服务等系统互联互通。安装在公交车上的GPS系统可以给公交车实时定位,并计算与下一站的距离,然后将公交车位置和距离信息发送给公交车站电子显示屏,乘客可以知道某路车预计到达时间。市民开车到某地,就可以通过公共停车信息系统知道附近停车位信息。如果某个市民想去某地,u-交通系统可以根据交通情况选择一条最优线路,并给市民实时导航。首尔在许多斑马线安装有传感器,当带有RFID的老人、残疾人或小孩过马路时,u-交通系统就能感知,适当延长红灯时间,保证老人或小孩顺利通过。路边还安装有电子测速传感器。如果某汽车在接近路口时速度超过规定速度,系统就会报警,提醒司机减速慢行。
在城市生活方面,韩国首尔不少街道或广场安装有一种生态友好的媒体显示屏,这种显示屏利用电子芯片,可以使LED的能耗降低26.7%。通过不同环境背景下的亮度控制,可以使显示屏能耗降低18%。首尔有条媒体街,街道两边立有许多媒体柱。媒体柱包括了街灯、视频监控探头、LED、网络摄像头、触摸屏、脚灯/安全后灯、麦克风。媒体柱具有上网、拍照、玩电子游戏具有等娱乐功能,还可以进行电子投票。(武锋 国家信息中心)