云計(jì)算信息技術(shù)與智慧城市可持續(xù)發(fā)展

文｜聊城高級財(cái)經(jīng)職業(yè)學(xué)校 李會(huì)東

智慧城市蓬勃發(fā)展，為了能夠?qū)崿F(xiàn)其可持續(xù)性，應(yīng)當(dāng)注重云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用研究。智慧城市以虛擬通信技術(shù)和數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，其中一切相互關(guān)聯(lián)，其本質(zhì)上是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)。智慧城市的運(yùn)作以物與物之間的信息交換為基礎(chǔ)。因此，信息交換的效率直接關(guān)系到智慧城市的運(yùn)作效率以及運(yùn)作成本。云計(jì)算是一種標(biāo)準(zhǔn)化的基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序。通過這一程序，網(wǎng)絡(luò)上的公開用戶，可以自由地使用網(wǎng)絡(luò)中公開的信息資源。同時(shí)，云計(jì)算可以幫助城市更快地開發(fā)新服務(wù)，改善現(xiàn)有服務(wù)。例如，提升城市信息傳遞速度、數(shù)據(jù)分析效率，改善交通環(huán)境，降低能源損耗等。

1.智慧城市的發(fā)展問題

智慧城市以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過管理信息與使用信息，以提升城市運(yùn)行效率，降低城市運(yùn)行成本。同時(shí)基于信息以分配社會(huì)資源與改善居民生活。因此城市信息管理與使用將是智慧城市生存與發(fā)展的關(guān)鍵。同時(shí)，信息管理是信息使用的基礎(chǔ)。沒有高效率的管理，就不可能將信息轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘邪l(fā)展的資源。智慧城市本質(zhì)上是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)。因此城市規(guī)模越大，其中流動(dòng)的數(shù)據(jù)和信息也就越大?？梢栽O(shè)想，一個(gè)超級城市時(shí)刻所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將是何其巨大，如果不能有效管理，其不僅不可能成為城市運(yùn)行的資源，反而會(huì)成為城市運(yùn)行的負(fù)擔(dān)。根據(jù)預(yù)測，到2045年，將有60 億人口將生活在智慧城市中。如果城市中的不同部分缺乏一種直接的方式來交互，城市運(yùn)行效率將是十分低下，甚至有崩潰的可能。云計(jì)算技術(shù)近年來高速發(fā)展，有望成為解決超大城市信息管理和使用問題的最佳方案。實(shí)踐表明，使用云計(jì)算能夠有效地降低信息維護(hù)成本，且使用方式更為方便。總之，智慧城市是一個(gè)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，它可以鏈接、傳輸和調(diào)查對運(yùn)營設(shè)施至關(guān)重要的數(shù)據(jù)。其發(fā)展面臨的一個(gè)重要問題就是運(yùn)用何種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、安全、快捷、有效管理和使用海量的數(shù)據(jù)信息。而云計(jì)算是解決這些問題的有效技術(shù)手段。

2.云計(jì)算與云智慧城市

2.1 云計(jì)算應(yīng)用

云計(jì)算的工作原理與互聯(lián)網(wǎng)類似，因?yàn)橛?jì)算分布在比附近的計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器更多的共享機(jī)器上。以下是其主要特征：

云計(jì)算設(shè)備具有自動(dòng)存儲(chǔ)功能和先進(jìn)的電源控制。當(dāng)云設(shè)備中的一臺筆記本電腦崩潰時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用不受影響。因此，使用基于云的計(jì)算機(jī)可以為我們提供一個(gè)可靠和安全的數(shù)據(jù)庫。由于所有云設(shè)備系統(tǒng)都在客戶機(jī)之外工作，所以處理PC 客戶庫容量和位置需求很小。而硬件和軟件通過云設(shè)備控制器交付，客戶的計(jì)算機(jī)維修費(fèi)用和計(jì)算機(jī)程序需求將有所降低。同時(shí)，該設(shè)備操作將變得更加簡單。由于廣泛使用手機(jī)收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并提供快速網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)，數(shù)據(jù)和消費(fèi)可以共享。因此使用云計(jì)算能夠從根本上降低城市信息管理的成本，同時(shí)其安全性及使用的便捷性也明顯高于其他方式。

2.2 云智慧城市

由于缺乏通用信息的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，整合不同部門所提供的數(shù)據(jù)是非常困難的，因此也就不可能進(jìn)行全面的分發(fā)與溝通。同時(shí)因缺乏信息共享技術(shù)，在城市擴(kuò)張期間，專業(yè)部門所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)也是無法交換的，所導(dǎo)致的延遲與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)短缺會(huì)給城市決策造成十分嚴(yán)重的影響，甚至危機(jī)智慧城市的發(fā)展。因此，除了數(shù)據(jù)建設(shè)的綜合要求外，整合來自各個(gè)城市機(jī)構(gòu)的記錄對于開發(fā)智慧城市至關(guān)重要。使通信基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)實(shí)更加完善，構(gòu)建信息共享平臺，讓所有城市成員能夠從智慧城市建筑和相關(guān)智能設(shè)備中高效、智能地獲取高質(zhì)量的舒適服務(wù)，都是建設(shè)智慧城市的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。智慧城市系統(tǒng)必須擁有城市信息云，所有城市服務(wù)都必須通過集成云平臺提供。所有資源能共享，必須為客戶提供具有可視化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的智能應(yīng)用。智慧城市的云基礎(chǔ)設(shè)施、平臺云和感知云組件等應(yīng)分別與作為載體的基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)平臺以及提供商的軟件系統(tǒng)兼容。作為最低的資源基礎(chǔ)，云基礎(chǔ)設(shè)施提供必要的物理資源，如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等，以滿足數(shù)據(jù)管理的需要。平臺層的工作是通過網(wǎng)絡(luò)記錄和統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)換來管理本地資產(chǎn)和集成云基礎(chǔ)設(shè)施記錄資源。資源云是整個(gè)云系統(tǒng)的頂層，也是共享信息的地方。提供發(fā)布平臺是應(yīng)用云的一個(gè)重要組成部分?？傊朴?jì)算將是智慧城市進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)，而云智慧城市將是未來城市的基本模型。

3.云計(jì)算與智慧城市可持續(xù)發(fā)展

云計(jì)算所具有的技術(shù)優(yōu)勢對智慧城市可持續(xù)發(fā)展具有以下幾方面的作用：

第一，優(yōu)化信息管理。智慧城市發(fā)展最重要的領(lǐng)域之一是記錄和數(shù)據(jù)的整合。在一個(gè)大型智慧城市，組裝、分析和處理數(shù)據(jù)也是一種生活方式?！霸啤睂τ谑鼓承┳兓雌饋硪恢虑疫m當(dāng)至關(guān)重要。云計(jì)算使得更快地安裝和檢索數(shù)據(jù)成為可能。以Amazon Web Service為例，Amazon Web Services（AWS）的服務(wù)應(yīng)用程序robot maker 已經(jīng)發(fā)布，以幫助開發(fā)人員測試機(jī)器人軟件包。robot maker 是云計(jì)算與人工智能結(jié)合的產(chǎn)物，即所謂的云端機(jī)器人。利用這一工具，AWS將實(shí)現(xiàn)智能化的信息管理，從而有效地降低信息管理的成本。可以預(yù)見，未來的云端是智能化的云端，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)、智能地信息服務(wù)，這一點(diǎn)對于智慧城市的發(fā)展顯然是非常重要。

第二，優(yōu)化城市交通。世界各國，尤其是超大城市，無一不面臨城市交通擁堵問題。交通擁堵不僅浪費(fèi)大量時(shí)間，而且消耗大量能源，即不利于城市生活，也不利于自然環(huán)境。交通擁堵問題本質(zhì)上是信息管理問題。由于不能及時(shí)有效地處理交通過程中產(chǎn)生的海量信息，因而也就不可能有效地協(xié)調(diào)交通資源。使用云計(jì)算以后，這一問題將從根本上得到改善，甚至解決。相關(guān)部門將能夠有效收集道路上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并為潛在旅行者提供路線分析，車輛與車輛將實(shí)現(xiàn)車內(nèi)信息的連接，支持交通安全和效率，以實(shí)現(xiàn)智能移動(dòng)。

第三，降低城市物流企業(yè)成本。城市物流企業(yè)在日常業(yè)務(wù)活動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生海量的信息。目前的問題是這些企業(yè)缺乏信息系統(tǒng)管理的標(biāo)準(zhǔn)，無法進(jìn)行物流信息的分享，導(dǎo)致其物流資源浪費(fèi)、物流效率較低，致使物流成本較高。而利用云計(jì)算技術(shù)可以將城市物流企業(yè)的信息進(jìn)行整合，加強(qiáng)對物流信息系統(tǒng)的利用，可以在很大程度上提高它們的運(yùn)行效率，降低其運(yùn)行成本。比如，通過云計(jì)算將客戶的位置信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以規(guī)劃最經(jīng)濟(jì)的配送路線。再比如，通過云計(jì)算技術(shù)，對物流行業(yè)的收貨、運(yùn)輸、終端配送的信息進(jìn)行整合，能讓物流企業(yè)之間進(jìn)行貨物調(diào)劑，形成批量運(yùn)輸、規(guī)劃合理運(yùn)輸，進(jìn)而解決許多空駛或是半載問題。由上可知，云計(jì)算技術(shù)融入城市物流企業(yè)，節(jié)約了物流資源，提高了物流效率、降低了物流成本，從而助推城市的可持續(xù)發(fā)展。

第四，實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)中心。智慧城市的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施主要與人力資本和社會(huì)資本有關(guān)。人力資本是一個(gè)人或一個(gè)群體的能力和熟練程度，而社會(huì)資本是連接社會(huì)組織的關(guān)系的數(shù)量和質(zhì)量。創(chuàng)新、生產(chǎn)力和智慧生活需要更好的人力和社會(huì)資本，這對智慧城市至關(guān)重要。因此大學(xué)等高等教育機(jī)構(gòu)在開發(fā)人力資本方面的作用很重要。高等院校扮演著知識調(diào)解人、監(jiān)護(hù)人和活動(dòng)提供者的角色，促進(jìn)人類智慧的發(fā)展。引入云計(jì)算，大量的資源將被共享，學(xué)習(xí)成本將有效降低，同時(shí)學(xué)習(xí)方式將更加智慧化。

第五，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。經(jīng)合組織美好生活倡議框架認(rèn)為開發(fā)和保護(hù)自然、經(jīng)濟(jì)、人力資本是智慧生活的要素。由此可見，智慧生活不是一種僅僅以滿足人類發(fā)展需求的生活模式，而是一種以實(shí)現(xiàn)世界（自然與人）可持續(xù)發(fā)展的生活模式。根據(jù)設(shè)想在智能生活環(huán)境下人類生活所需能量將由云端控制，實(shí)現(xiàn)智能計(jì)算與自動(dòng)調(diào)節(jié)，由此在保障人類生活的同時(shí)，也保障自然生態(tài)的平衡。同時(shí)智慧城市利用對環(huán)境有直接影響的資源，以降低城市對環(huán)境的消極影響。云計(jì)算能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃提供長期基礎(chǔ)設(shè)施，在不增加能耗的情況下，提高城市的運(yùn)作效率。綜上所述，通過引入基于云計(jì)算的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)智慧城市的綠色和可持續(xù)發(fā)展。

4.結(jié)語

城市化的規(guī)模將進(jìn)一步的擴(kuò)大。但自然資源是有限的，其新生需要經(jīng)過漫長的時(shí)間。因此城市化必須符合自然發(fā)展的規(guī)律。智慧城市能否成為有效地解決城市發(fā)展問題的方案，關(guān)鍵在于城市信息管理和使用的效率。利用云計(jì)算信息技術(shù)，智慧城市將更為有效地收集城市發(fā)展所需的信息，作出更為科學(xué)的決策，從而實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。