AIoT時(shí)代的智慧城市大躍遷
1、智慧城市需求背景及發(fā)展歷程
智慧城市范疇——科技型智慧城市到人文型智慧城市
IBM對(duì)智慧城市的定義:運(yùn)營信息和通信技術(shù)手段感測(cè)、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng) 的各項(xiàng)關(guān)鍵信息,從而對(duì)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各 種需求做出智能響應(yīng)。
智慧城市定義范疇擴(kuò)大:從科技型智慧城市到人文型智慧城市群。過去智慧城市的主體 定義為城市,使用相關(guān)技術(shù)服務(wù)的主體主要是政府。當(dāng)前智慧城市的落地不僅是提供慧城市的解決方案,還需要更全面的服務(wù)方案,更聚焦的城市連接技術(shù),覆蓋更多的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)。
智慧城市發(fā)展歷史——始于美國盛于中國
智慧城市最先誕生于美國。2008年11月初,在紐約召開的外國關(guān)系理事會(huì)上,IBM發(fā)布 《智慧地球:下一代領(lǐng)導(dǎo)人議題》演講,首次提出“智慧地球”;2009年1月,美奧巴馬總統(tǒng)公開肯定了 IBM“智慧地球”思路。IBM于2009年將智慧城市的概念引入中國。2009年8月,IBM發(fā)布了《智慧地球贏在中國》 計(jì)劃書,提出了智慧地球在中國發(fā)展的五大主題任務(wù)(經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、有競(jìng)爭(zhēng)力的企 業(yè)、能源有效利用、環(huán)境保護(hù)、和諧社會(huì)),揭開 IBM“智慧地球”中國戰(zhàn)略的序幕。
智慧城市需求背景
城鎮(zhèn)化&城鎮(zhèn)人口提升
中國城鎮(zhèn)化率水平提升:根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),中國城鎮(zhèn)化率由1980年的19.39%,提升至2020年的60%。
中國城鎮(zhèn)人口占比提升:根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2020年我國城鎮(zhèn)人口數(shù)量達(dá)到9.02億人,占全國總?cè)丝诘?63.89%。
城鎮(zhèn)人口密度的提升,給城市經(jīng)濟(jì)帶來了契機(jī),并對(duì)城市管理形成了巨大的挑戰(zhàn), 城市管理難度呈現(xiàn)幾何式增長。
技術(shù)進(jìn)步&新管理要求
城市間協(xié)同:以春運(yùn)為例,高鐵發(fā)展顯著提升了人口的城市間流動(dòng)和管控,2014年至 2019年,我國春運(yùn)期間鐵路發(fā)送旅客數(shù)量由2.63億人次提升至4.10億人次;新冠肺炎疫 情期間,人口的高流動(dòng)性亦對(duì)城市間的聯(lián)防聯(lián)控提出了更高要求
城市內(nèi)管控:如汽車和新能源車技術(shù)發(fā)展帶來的城市交通擁堵;移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來的網(wǎng)絡(luò) 詐騙案件提升;大數(shù)據(jù)時(shí)代,信息噪音增加,政府信息發(fā)布公開渠道分散,數(shù)據(jù)共享 不足,市民信息獲取困難。
智慧城市市場(chǎng)容量——萬億級(jí)藍(lán)海賽道
市場(chǎng)規(guī)模:根據(jù)中國智慧城市工作委員會(huì)數(shù)據(jù),至2022年,預(yù)計(jì)中國智慧城市市場(chǎng)規(guī)模 達(dá)到25萬億元,較2016年翻20倍。市場(chǎng)支出規(guī)模:根據(jù)IDC中國數(shù)據(jù),2016至2022年,中國智慧城市市場(chǎng)支出規(guī)模將從147 億美元提升至313.8億美元。
2、智慧城市商業(yè)模式及建設(shè)內(nèi)容
智慧城市商業(yè)模式——從社會(huì)治理到產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)
智慧城市商業(yè)模式目前以2G、2B2G、2B為主,產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展被愈發(fā)關(guān)注。以AI四小龍為代表的越來越多的高科技公司將安防行業(yè)外的智慧城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)作為自 身發(fā)展方向。
智慧城市技術(shù)特征——感知、連接、智能
IBM最初宣傳智慧城市概念時(shí),提出智慧城市的“3i”特征,可對(duì)應(yīng)理解為“云-邊-端” :
1)instruments【感知】:端側(cè),通過監(jiān)控?cái)z像機(jī)、傳感器、RFID、手持設(shè)備等形成 “更透徹的感知”。
2)interconnection【連接】:邊側(cè),通過寬帶、無線和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)形成“更全面的 互聯(lián)互通”。
3)intelligent【智能】:通過高速分析工具和集成IT平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“更深入的智能化”。
智慧城市建設(shè)內(nèi)容-七大部分
智慧城市從建設(shè)內(nèi)容上分為七大部分:1)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;2)頂層設(shè)計(jì);3)基礎(chǔ)設(shè)施;4) 智能中樞;5)智慧應(yīng)用;6)運(yùn)營服務(wù);7)網(wǎng)絡(luò)安全
基礎(chǔ)設(shè)施
感知:感知數(shù)量與集成性顯著提升。eg.智慧燈桿(包括智慧照明/視頻監(jiān)控/環(huán)境監(jiān) 測(cè)/車流監(jiān)測(cè)/移動(dòng)通信基站等功能),2014-2018年國內(nèi)數(shù)量年復(fù)合增速超過80%。安 防攝像頭,2019年全球出貨量4億顆,預(yù)計(jì)2021年達(dá)到8億顆
傳輸&存儲(chǔ):邊緣端傳輸存儲(chǔ)能力加強(qiáng)。eg.CDN,工信部公布新批5張CDN牌照,獲得 CDN牌照的企業(yè)數(shù)量達(dá)800家,擁有全國經(jīng)營資質(zhì)的企業(yè)已達(dá)到202家。
智能中樞
城市大腦承載著成熟的數(shù)據(jù)能力,具有面向應(yīng)用的延展性和面向政府等職能部門的高粘 性,是國內(nèi)各大廠商必爭(zhēng)之地,BAT與華為具有顯著優(yōu)勢(shì);城市大腦有綜合型、領(lǐng)域型、 功能型三類。
智慧應(yīng)用
全球維度看:智慧教育市場(chǎng)份額最高,2019年全球智慧教育市場(chǎng)份額達(dá)到3167億美元;智慧安防增速最快,2018-2023年預(yù)計(jì)年復(fù)合增長率30%。中國維度看:智慧物流、智慧建筑、智慧政府占比較高,2018年分別占28.93%、 24.36%、18.71%,整體市場(chǎng)規(guī)模保持30%+的增速。智慧應(yīng)用具有垂直性特征,企業(yè)可通過增強(qiáng)前端設(shè)備數(shù)據(jù)采集能力與中臺(tái)行業(yè)數(shù)據(jù)處理 和分析能力,擴(kuò)大自身的產(chǎn)業(yè)鏈條,進(jìn)一步優(yōu)化及拓展上層行業(yè)類解決方案。Eg.如滴滴具有大數(shù)據(jù)分析及實(shí)施調(diào)配能力,可提供擁堵分析、交通引導(dǎo)、信號(hào)燈控制、 車道分配等行業(yè)垂直型上層應(yīng)用服務(wù)。(報(bào)告來源:未來智庫)
3、智慧城市的技術(shù)驅(qū)動(dòng)及賦能
智慧城市技術(shù)驅(qū)動(dòng)——技術(shù)升級(jí)城市管理升級(jí)
智慧城市發(fā)展階段的變化由技術(shù)所驅(qū)動(dòng),由技術(shù)升級(jí)帶來城市管理升級(jí)。第一階段(信息化):傳統(tǒng)寬帶、無線通信等信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)部分獨(dú)立系統(tǒng)的信息化第二階段(數(shù)字化):RFID、LTE、云計(jì)算等信息技術(shù)提升信息的可獲得性和存儲(chǔ)能力, 如信息開始轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信息,并得到存儲(chǔ)第三階段(智能化):5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興信息技術(shù)使得實(shí)時(shí)能力和分析能 力,數(shù)據(jù)更加具備分析價(jià)值,并輔助后續(xù)決策第四階段(智慧化):數(shù)字孿生等技術(shù)使得數(shù)據(jù)打通并將現(xiàn)實(shí)形成完整映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn) 全面智能決策。
智慧城市技術(shù)賦能
一、信息化階段:獨(dú)立系統(tǒng)的信息化
GIS/遙感:GIS地圖可視化;無線通信/光纖寬帶。
二、數(shù)字化階段:實(shí)物數(shù)字信息加速獲取和存儲(chǔ)
RFID:電子車牌、智慧井蓋、智慧物流、安全帽
LTE網(wǎng)絡(luò):交通信號(hào)控制器(TC)、車流偵測(cè)器(VD)、資訊可變顯示系統(tǒng)(CMS)、 可變標(biāo)志、停車場(chǎng)車位資訊、公車到站資訊
云計(jì)算:平臺(tái)能力支撐的關(guān)鍵,支持異構(gòu)設(shè)施統(tǒng)一平臺(tái)層、節(jié)能降耗、業(yè)務(wù)資源調(diào)度管 理、安全控制管理
三、智能化階段:數(shù)據(jù)分析提供增效的新業(yè)態(tài)
5G:為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
5G智慧農(nóng)業(yè)(在線收集土壤適度、酸堿度、養(yǎng)分、氣象等信息,用于灌溉用水智 能決策)
5G智慧燈桿(搭載5G微基站發(fā)射5GWifi信號(hào),集成智能照明,LED顯示屏,安 防監(jiān)控,微環(huán)境檢測(cè),一鍵報(bào)警,充電樁,無線wifi,交通指示燈等多種功能)
5G C-V2X:5G擴(kuò)大了事物的連接量。目前的5G能力已經(jīng)能夠支持基本的V2X功 能,比如V2V(車對(duì)車通信)、V2P(車對(duì)人通信)、V2I(車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施通信, 比如路側(cè)單元RSU等),5G C-V2X把準(zhǔn)確性和可靠性提升到了更高水平。
大數(shù)據(jù):通過數(shù)據(jù)匯總和異常值比較,對(duì)域內(nèi)整體情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。如應(yīng)急預(yù)警 (極端天氣自然災(zāi)害、疫情等)、居民電子健康檔案、輿情監(jiān)測(cè)等。
四、智慧化階段:現(xiàn)實(shí)完整映射關(guān)系,全面實(shí)時(shí)智能決策
數(shù)字孿生:利用渲染引擎和建模能力,將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界實(shí)現(xiàn)完整的映射關(guān)系,后 端連接各類城市大腦與分析平臺(tái),實(shí)現(xiàn)全域的智慧化管理(實(shí)時(shí)采集-多方位分析-全域 呈現(xiàn)-決策調(diào)整-虛擬映射至現(xiàn)實(shí))
Eg.谷歌地球:實(shí)現(xiàn)高清晰衛(wèi)星地圖和用戶之間的互動(dòng),用戶可在地圖上繪制、添加照 片和地圖、定制視圖、文檔協(xié)作分享故事,實(shí)現(xiàn)全域的人機(jī)協(xié)同。
4、投資分析
大數(shù)據(jù)AI等新技術(shù)賦能下,智慧城市的定義范疇擴(kuò)大,業(yè)務(wù)場(chǎng)景增多,行業(yè)藍(lán)海正加速 打開。高科技公司不斷將智慧城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)作為自身發(fā)展方向,對(duì)智慧城市應(yīng)用投入加 大,行業(yè)不斷涌現(xiàn)出新的業(yè)態(tài)和商機(jī)。