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过敏意:智慧城市和普适计算、云计算

http://www.iothand.com 2015年09月28日        
  各位领导、各位专家、各位嘉宾下午好!刚才花主任在对上海在建设智慧城市当中,从文化产业这个角度阐明了很多的道理。我本人是做计算机的分布式处理和网络方面的研究。在十一五期间对普适计算拿了一些项目,做了一些研究。

  十二五期间进行云计算和物联网的研究。下面我就从技术的角度来看一下智慧城市和普适计算、云计算、物联网之间的关系和区别。

  我今天主要讲这三部分,我们首先来讨论一下什么是智慧城市?现在众说纷纭,大家从报道上也看到一些怎样建设智慧城市的议论。今天我们来讨论这个问题,也可以从各种不同的角度我们看一下什么是智慧城市。

  但是,目前为止还没有统一的一个定义智慧城市到底怎么搞,所以各个城市、各个企业、各个政府都在进行实践。所以我们也可以提出我们的一家之言,然后调动我们说我们需要什么样的智慧城市,也就是说有什么样的技术壁垒我们要打破,而且我们建设的目标是什么样。

  第三个部分我们讲一下上海交通大学EPCC嵌入式与普适计算中心,也就是我领导的中心和实验室,我们前期在十一五期间做了一些工作。来阐述一下我们在智慧城市的试验当中做了哪些事情。

  首先我们介绍智慧城市之前我们看一下例子,就是怎么样用智慧改变我们的生活。我们现在有一个要求,说我要买一个iphone4,目前为止能够达到了智慧服务或者智能服务是什么呢?就是说可以确定你当前的位置在哪里,而提供给你一些建议。

  比如说商场离我们周围7.3公里,iphone4的专卖店有3.6公里,还有一个电脑城,我们到徐家汇美罗城看5.2公里,还有一个超市多少公里。这些位置周围有什么样的环境可以买iphone4现在可以达到。就是说标示、用户的评价、道路的导航、电子狗等等,这些目前我们已经做到了。

  但是还有什么没做到呢?假定说去这个商场的路上在堵车,去运营商的地方没有停车位,或者到超市他不卖这个iphone4这一款,没货了。到电脑城比如你是VIP可以,尽管5.2公里不是最近的,但我就要到这里买。这就是我们智慧城市要做到的,就是说从动态公共的信息、卖场的信息、用户特征偏好信息以及基于智能服务的,我们都要综合起来。这就是智慧城市的方面。

  所以说我们的普适计算服务只是解决了它的单一的、静态的、单个的服务,而不能提供综合的信息。所以我们要给出更人性化,更准确的智慧服务信息。我们就说普适计算什么情况下能在任何时间、地点以任何方式获取信息服务。

  第二个智慧城市对于整个社会中心聚合城市资源更好的服务,而且我们在买手机这个例子当中,也就是说充分挖掘我们用户的信息和城市的信息来得到一个聚合,这样你才能对这个周围的环境、资源、对用户进行个性化的服务。也就是说智慧城市当中的服务跟普适计算当中的服务是不一样的。

  智慧城市是以社会为中心获取城市发展的各种各样的机遇,然后为每个市民提供更全面的服务,促进城市的和谐发展。也要挖掘和整合城市的各种信息和资源,这就是智慧城市。我们说智慧城市也不是物联网,自从08年温总理在无锡提出感知中国这个号召以后,国外现在说都是中国提出来的。

  现在中国做的很热,物联网是不是智慧城市呢?物联网我们说是智慧城市的基础通信设施。它是把一些射频设备、传感、无线传感器,等等跟物品连接起来,把物品与人连接起来,使人和这些物体、人和人之间、物和物之间实现智能化识别、定位、跟踪和管理的一种网络。说到底物联网还是一种网络。所以我们说智慧城市要用物联网普适的这些概念,而提高城市再智能化当中的作用。

  那我们说物联网是智慧城市的通信命脉,基础设施不能少,但是物联网难以实现智慧城市,也就是不能提供智慧服务。

  第三点,云计算怎么看?我们上海的概况可以看到,我们总人口两千多万,总面积六千多万平方公里,道路和总里程、住房总数都是全国是数一数二的。提供各种信息,城市信息、交通信息。还有用户,身份证一刷信息就出来了,医疗档案、社会档案等等都有。

  那么说上海市一个城市一年的信息总量和用户总量是超过10PB,什么概念?美国的图书馆所有里面是7PB,我们一年的总量是超过美国国会图书馆的总量还多。所以说我们需要的是一个数字中心云计算中心,所以在云计算的过程当中,我们就需要来处理巨大的信息总量。

  国外对智慧城市进行了很多研究,也进行了很多实践,日本从2000年到2015年分三部提出了e-japan、u-japan、i-japan。新加坡大家都知道,国家智慧城市它最容易实现智慧城市,整个国家都可以变成智慧城市,所以叫智慧2015计划。

  前一段时间刚刚当选总统的原副总理代新加坡国立大学到我们学校,新加坡投入几个亿的资金跟上海交通大学、浙江大学一起合作来做它的智慧2015计划。所以新加坡也是做的很大。

  美国大家知道,它是最早提出智慧城市的概念。所以它现在在一个城市进行示范。而我们国家其实目前是处于三步并一步的方式,跨越式发展智慧城市的战略。所以我们也没有e上海、u上海、i上海,我们直接是智慧城市。三步并一步走有很多机遇也有很多挑战,这里面有很多技术问题在里面。

  我们看,国外的企业,最早是IBM提出来的,智慧地球。IBM的智慧地球就是说战略上要涵盖社会生活的各个方面进行智慧的服务。提出来以后,是整个对地球上所有,比如说水电怎么样达到智能电网,还有生活服务。所以说IBM最早提出的。

  西门子最近说我们做绿色城市,就是对交通、楼宇、水资源、智能供电进行处理,西门子是德国很大的公司,提出了可持续发展的道路。通用电器提出了智能电网,这个也做的很凶,其实是智慧城市的一部分,对资源能源保持社会的可持续发展。

  这些企业提出了什么呢?IBM提出的很简单,是不断的提出新概念,目的就是买他的服务器,现在IBM的服务器世界上卖的最好。包括西门子、通用都是他的设备要卖出去,他们提出这个概念。

  所以这些企业提出有它的局限性,从硬件、支撑系统、上手应用都是一手包办,我给你打包,你就用我公司的产品。这里面就是可塑性差,不可并制,难以优化。我们现在大多数的银行系统都是用IBM的服务器。那你要的话找IBM来升级,所以这里不敢用国产的,因为银行可靠性比较强、实时性、安全性这是银行要保证的,所以用的是IBM的系统。

  还有封闭的系统,这是很多领域很多公司的内容。比如说IBM做服务器,绝对不可能说我提供给你西门子产业的机会,你来做我的方案。IBM的方案一定是IBM来做。所以这个公司虽然提出了这个东西,但不可避免的有它的封闭性和局限性。

  我们上海最近大家如果注意看上海报刊,《文汇报》、《解放日报》、《新民晚报》等等正在大力推进智慧城市的建设,一会儿电信的老总可能会谈得更多。就是说基础知识,现在3G、4G,10兆宽带进每户,我们说基础设施很快。还有市民设施,我们马上要做市民医疗、社保等等都要进行信息化。还有电子生活智能公交,智能公交我们已经做了很多。

  但目前的车还是在堵,如果你到国外开车它的GPS是实时的,他会告诉你前方多少公里在堵车,堵多长,但我们现在的GPS做不到。现在大多数目前为止安装的都没有这个功能,我的车上安装的也没有这个功能,所以很麻烦,我也不知道堵多哪里,你如果看不到永远不知道前面堵多远。所以这是基础设施建设。

  所以我们要实现智慧城市,只是高速到智慧,就是说基础设施要从高速到智慧。也就是说我们铺了这么多的光纤,铺了这么多的基站,能不能在通信领域、物联网领域、普适计算领域,能不能提供一些政府给我们的实例。政府部门一会儿是人大的信息系统、一会儿政协的信息系统都是由发改委做解决方案,能不能从点到面我们连成一体,而且互相之间都可以参照。

  还有发展的目标,是各界分享,不光是我们个人用户、政府部门、企业甚至其他的服务部门都可以做到。你如果看各大报刊都在着重的讲。这个我就不着重讲了。

  我们智慧城市的愿景是三大基础,普适计算、物联网和云计算。根据这个我们现在国情是我们信息技术的底子比较薄,要做跨越式的发展,所以我们不能按照国外企业,我这个部门搞西门子的,那个搞IBM,电网搞通用电器的,不行。我们一定要自力更生,设计我们的整体方案,因为这也是涉及到国家安全。还有政策上技术上促进整个社会的经济发展。

  我们需要什么样的智慧城市,我们现在的现状我们国家的技术发展水平,我们信息产业的发展水平其实是非常快的。目前为止已经赶上了信息发达国家,我们的无线通信,我们的超级计算机,我们的通信基础设施都已经赶上了信息发达国家,但与很多物联网服务是隔离开的。

  所以原来的一些成果,普适计算成果、云计算成果都要应用到当中。还有我们人口密度大需求比较复杂,所以我们要开放可定型。

  也就是说,我如果想一个部门,一个企业想参与进来,能够来定制你自己的服务,能够加入我们。就像现在的iphone,很多软件放在里面就赚钱了。所以现在是开放式的做。还有城市的发展水平,信息化、基础信息已经很高,但智慧化建设还要做。

  还有四个技术需求,这个时间关系可能不能展开了。也就是促进现有产业的服务升级、推经济发展孕育新的智能服务的产业。

  这个我们说要做三大破墙,这个我解释一下,现在有三大墙。一个是封闭社会墙,各个系统是隔离开的。还有普适计算与智慧城市之墙,第三个是服务于服务的墙。社会目前为止做了很多,是独立项目难以兼容,系统不开放。所以我们要建立一个开放的,各行各业都可以参与的。

  那什么是智慧城市服务于服务之间的墙呢?也就是说我们目前的服务是隔离开的,你做的位置这个服务,它的推荐服务。我们十一五之前做了很多推荐,你如果在亚马逊或者当当网买了一个书,比如说《明朝那些事儿》,它会推荐给你。所以说服务要整合起来,用户信息共享,要有优势。所以我们服务的整合是一个智慧城市非常大的挑战。

  还有第三个,就是普适计算与智慧城市之墙,我们十一五期间做了很多普适计算的东西。但难以轻易的移植到智慧城市当中,它的信息聚合是不够的。所以我们要允许第三方参与,要解决这几个问题。

  我们在前期做了哪些工作呢?我们主要在普适计算和云计算方面做了一些工作。这个设计和搭建智慧城市平台,就是iservice,iservice得到信息你要分析,要汇聚,就对这些信息分析。你的个人爱好、用户轨迹、历史记录等等都有。然后我们对服务进行整合提供给智慧城市的服务终端。这是我们给了一个终端,就可以把东西全部加在里面,iservice。

  重点要解决的关键问题,就是服务特征的评估,用户特征分析、适应性借口和服务整合。第一个服务特征的评估,就是说你要怎样抽象出来它的特性,怎样获得它的特性,对服务依赖的关系。最后对这个服务进行检索,我能提供什么样的服务。这是第一个。

  第二个是用户特征的分析,用户资料是第一位的,实时什么样的需求,然后潜在的需求,买了iphone4之后是不是还要买5?要记录上这一条。历史记录,你这个人是喜欢什么样的电子产品。这个用户特征分析是一个技术问题,相当难。

  第三个就是适应性的借口,向上的借口,我们要给各行各业的服务都要提供统一的借口,向下我有很多基础设施,比如我不能只对wifi的,我要对无线网都要给。

  最后一个服务整合,这个很麻烦,有公司之间的也有用户之间的,所以这个是最难做的。我们现在在试探过程中。十一五期间我们的普适计算因为有863的重点项目,我们都在里面做了,一个就是普适计算服务。我记得2005、2006年之间普适计算还不是很热,这时候要提出一套理论方法,就是怎么样提出服务。

  也就是说你只要身上带着我就可以识别出你这个人的用户轨迹,你这个人从哪走到哪。我们知道苹果手机里面都有这个功能,能够识别出。这个人把你手机上的软件读出来就知道你这个人在哪里,最后是多边用户。

  云计算方面我们做了CPU和GPU的架构。这个是我们做的,一个是校园当好一个是及时通信。及时通信就是你在哪个位置跟你通信的人,你不需要通信的人它会自动屏蔽,需要的会自动加进来。

  做这个实践的就是我们在现在搜一张图是很难得,我们在云计算架构上实现了一个高清图,比如你打了一个豹子,他把有关豹的老虎的都打印出来,这个几秒中之内就可以得到结果。

  因为时间的关系我不可能展开很多,如果大家有兴趣继续跟我联系,我在上海交大,现在在闵行校区。我们在智慧城市的实践里面我们愿意参与智慧城市的技术架构和一些系统的实现。谢谢大家。
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