重磅 | 李德仁院士:基于云计算的智慧城市运营脑(视频+实录)
9月9日,武大吉奥承办的2017中国地理信息产业大会“空间智能与块数据”分论坛火爆举行。中国科学院、中国工程院院士李德仁亲临开讲,以“基于云计算的智慧城市运营脑”为题,对智慧城市的建设进行前瞻解读,深度高端的演讲吸引了现场来宾的目光,大家纷纷拿起手机抓拍,场面好不火爆。
瞻仰院士风采,戳视频(高端智慧容量过大,建议在WIFI环境下观看~)——
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起飞
以下是演讲实录:
关于故事,关于梦想
各位同仁,很高兴今天有吉奥公司组织的分论坛,在这里我想先爆点料,把吉奥的历史给大家做个介绍。
我就想我们怎么做呢?那不能跟其他人一样,我们就提出来Object Oriented,当时提出面向对象做GIS,我就跟龚健雅说,你去做面向对象的GIS,解决它的数据模型和数据结构。由于做地图的人是矢量数据,我们做遥感的人是栅格数据,我们应当矢量栅格一体化。当时王之卓和我找龚健雅定下来,他的博士论文就从这两个方面入手,数据结构用四叉树做栅格矢量一体化。第二个呢,把计算机面向对象的原理拿过来,这就是龚健雅论文的两个重要创新点。
92年,在美国开大会,我们两人在大会上一人做了一个报告,后来国家给了钱,120万,1200万,就开始做吉奥公司的第一个软件GeoStar——吉奥之星,成立了吉奥公司,当时我是董事长,龚健雅就是总工了。后来传给我的学生李清泉,后来做变革把刘奕夫请来了,就不光担负着静态的地理信息,就开始做网络GIS——GeoSurf,网上冲浪软件,是国内最早出来的。后来做网上联邦互操作的GeoGlobe,向谷歌地图学习,采用这个软件我们就在徐德明局长主持下做成了中国的天地图,这是唯一的拿来就可以让国家测绘局国土部门用的天地图,获得了国家相关领导人的高度评价,为什么呢?这种Web网络地图,是向全球发布的。边界怎么划?我们要代表中华人民共和国,按照中国的法规划边界,所以GeoGlobe做的天地图上市,是徐德明部长要求做的,是克强总理签了字的。这也是吉奥公司支撑的一个国家的平台——天地图。随着我国高分辨率卫星的增多,天地图未来五年有很大的发展,最后的目标,是要能够跟GoogleMap去比拼,现在我们可以看到,中国境内的天地图数据质量优于美国的Google,有600个城市0.5米的影像。我们现在做一带一路,比如说巴基斯坦,天地图的数据比谷歌好,我们有0.5米的中国卫星数据。
吉奥交给刘奕夫以后,就开始做智慧城市智慧应用了,支持智慧城市中无所不在的传感器流数据的接入,动态实时分析并作出决策支持,这个软件叫实时GIS,即GeoSmarter。现在做到“大块头”这些事情,我就想告诉大家这么一个不断自主创新、引领GIS发展的过程。
孙玉国怎么当老板的呢?孙玉国博士论文完成后在马路上碰到我,我说你到哪里去啊,他说还没找到工作。正好四维图新老板方恒给我打电话说能不能找一个人去帮他管公司,我说孙玉国去啊,然后他就去了,就当了四维图新的副老总和老总,后来与汽车导航和位置服务相结合就发展得很好,现在当了我们协会的会长。
人年纪大了,就有故事,所以在讲报告之前我先讲点故事。一个老人活着,不可能再去编程序了,但是要想明天的发展道路,告诉年青一代我们明天的道路在哪里。
所以借这次大会,我讲了人工智能与空间大数据的关系,路往哪儿走,要解决实时动态,快、准、灵服务的问题。地理空间信息除了政府、企业,还要服务于老百姓,让老百姓在手机上玩静态地图改成玩卫星影像和视频,看到实时的信息内容。如果手机上老百姓都能玩卫星影像的话,那这个产品就大了,0.5米的视频啊,人在哪里地图卫星影像能即时输送,比如说你现在贵阳,就能把贵阳的实时影像地图传送给你,这样一种服务我认为是未来需要的,当然是军民融合需要的。
我现在年纪大了,没有退休,是因为还有点dream,要实现空间数据everywhere、ubiquitous,我们说的是right time、right place、 right data、to right person,这是我的四个right的dream,这个实现了,地理空间信息产业就真正做大了。
国家一直让我们回答这个问题,2030年,2049年,当中华人民共和国成立一百周年的时候,中国GDP世界第一,是不用怀疑的,中国哪些学科世界上是NO.1?给我们院士提了这么大一个问题,让我们回答,所以我们必须想这个问题,必须落实这个民族和国家未来发展的问题,这就是我今天的开场白。
智慧城市是什么?
我今天要讲的这个题目,第一次是在华为广州会议上讲的,给大家简单做一个介绍。
什么叫智慧城市?它有哪些因素?基于云计算的智慧城市怎么运营?华为和吉奥正在合作推进这件事情。但是我还要告诉在座各位,智慧城市不是万能的,智慧城市是在现实城市中,通过网络城市、虚拟城市来管实体城市,如果实体城市建设得不好,网络城市不是万能的,在座的市政府的领导你们要注意这个问题。现实城市要同步的进步,它不进步,智慧城市不是万能的,记住这一结论。
“智慧城市”,我给过一个定义:智慧城市=数字城市+物联网+云计算。为什么呢?数字城市是一个Cyber space,是个网络空间、虚拟空间,在这个数字城市里面,我们把城市的东西装到网里去,这时候可以See everything on web,网上可以看到城市的信息、实体,但是还不行,因为他没有跟现实城市关联,如果通过物联网把现实城市和数字城市关联起来,物联网就是传送各种城市人流、物流所有的信息实时往上输送,但这也出现一个问题,物联网很小,没有计算功能,是个传感器,传感器收上来的数据是需要计算的,所以云计算出现了,这是一对孪生兄弟。
到了物联网时代,构成一个虚实结合的Cyber physic space(网络物理空间),叫做CPS,这个CPS可以do everything on web,通过实时分析、计算、感知、认知和反馈就智能化了,可以帮你做任何事情了,这就是大家要了解的一个全新概念。
一个城市的管理,到了智慧城市阶段,市长,市各个职能部门都可以轻松一点了,他们是做优化的工作,下一步改善环境的工作,至于城市的运控管理,就可以让城市云计算中心来完成,这就是我们对智慧城市的理解。如果用语言讲就是说,自动和实时地感知现实世界中人和物的各种状态和变化,城市的各种状态变化,由云计算中心处理其中海量和复杂的计算与控制,为经济发展、城市的管理和公众提供各种智能化的服务。
这个发展过程是从上个世纪92年、93年。美国推进“信息高速公路”的提出标志着城市信息化建设开始起步,中国95年起步。到2006年,物联网云计算是公司性推下来的,而不是政府推出来的。到2009年,奥巴马上台后发现,物联网、云计算将会带来新的革命,把信息革命从虚实分离变成虚实结合。
中国为什么要抓信息化、智能化?中国的城镇化只有53%,还是发展中国家,还要做城镇化,要做新型工业化,要变成环境友好型工业化,信息化动作不慢但是还是要继续,农业还要现代化,我们之前农业化、工业化、城镇化比西方国家落后,信息化基本上赶上了,中国在总体上是后发的,有后发优势,需求大,投资大,抓手就是“智慧城市”,我们的目标就是低碳、绿色、可持续发展,就如十八大讲的,利用后发优势,实现中国梦。
数字城市要掌握三大技术,三大技术才能构成智慧城市。
第一个技术是“数字城市”空间信息技术,就是把这个城市所有的相关的空间数据,非空间数据等采集过来,但中国的数字城市电子地图是保密的,所以国家测绘局确定了三条路线服务:元数据目录管理、政务网数据、公众网数据,分保密与开放级数据来提供使用。天地图就是在这方面服务的,代表中国政府发布数据,其内容会越来越好,天地图跟谷歌比,第一,我们中国的数据比他好,中国的天地图数据,乡村数据比较多,点击率到了9亿。
第二个就是物联网,实现人与人、人与机器、机器与机器的互联互通。2020年,专家预测,全世界物联网传感器将达到10万亿个,无处不在。现在我们在国家推行“天网”,例如海上巡洋或作业时,数据能够通过卫星在轨处理,实时回传、及时做出反应,如果能在10秒钟完成,这就完全支持了实时需要,我们称之为空间信息网络化。
第三个就是云计算。为什么要有云计算呢?因为传感器只能传输,不能存储、处理数据,所以需要无处不在的,社会化、集约化、专业化的动态可伸缩虚拟化的云计算信息服务。
所以就出现了基于云计算的信息服务,互联网资源配置经历了客户机/服务器、浏览器/服务器、服务器井喷、服务器托管到虚拟服务这么一个变迁过程……
我认为城市职能可分为生存繁衍、经济发展、社会交往、文化享受四个部分,智慧城市智能是城市职能的延伸和发展,智慧城市职能就是实现智慧安防、智慧制造、制造交通、智慧教育等等,在上述四个方面提供智能化。
智慧城市怎么建好?
智慧城市需要一个基于云计算的运营脑来管理,由市级主管领导牵头,成立智慧城市运营中心,任命城市首席运营官,下设联席会议委员会和管理办公室,管理四件事情:城市IT的运维中心、大数据中心、城市运行监控和指挥中心、智慧服务中心。
运营中心的职能包括:参与和审核智慧城市的顶层设计;规划和审核各行业信息化发展的总体目标、框架、任务、运营管理机制等;相关政策法规与标准的制定;负责城市信息资源整合与共享;城市运行的集中监控;多部门协同与指挥;促进面向社会的大数据开放应用、服务与交易体系的形成……
基于开放的云架构构建智慧城市运营中心,核心是公共信息云服务平台,形成智慧城市中的大数据生态链(智慧城市时代的IT的合作是围绕大数据的合作:数据采集、加工、存储、清洗、挖掘、决策、控制与利用服务。)基于大数据共同实现城市运行监控和智慧调度。
吉奥就开发了这样一个实时GIS平台——GeoSmarter,智慧时代的一个地理信息软件,实现了实时数据接入、实时数据分析和推理、动态数据管理,提供动态信息服务,最终实现感知、认知和行动的一个大脑感知识别的过程。
例如武大吉奥做的这个智慧城市运营中心,我把这个给很多城市的市长演示,很受欢迎。所以希望借今天这个机会,要求华为和吉奥努力工作,把这个在中国推到上百个城市,中国的地市级以上的城市,县以上的城市,下面我们再看一下智慧临潼运营脑。这是一个针对临潼作为著名旅游和文化名城定位的智慧城市实例。
我希望吉奥不断地提高,给我们提供更好的Demo,按照中央要求,推进智慧城市这个事情,把中国的智慧城市做大做强。
智慧服务中心,要做好三件事情:第一,面向公众生活的智慧服务平台、第二,开放给企业的应用服务平台、第三,政企合作的大数据交易平台及运营公司,这样一来政府治理的模式将从管理走向服务,传统的政府IT信息化架构将被“云-端”互动的智慧城市所取代。
运营中心就是智慧城市的心脏,因为它是:城市大数据的资源池,城市物联网的枢纽,城市运营监控与指挥中心,城市运营数据的全面感知,实现跨部门、跨区域、跨系统的高效协同与应急响应,面向社会企业和公众的服务平台降低城市信息化建设与运维的成本,最大程度降低政务成本、提升城市效率。欧洲就做得很好,欧洲部门应用大数据以后,行政管理费用降低2500亿美元。
真正实现“基于实证的事实”的政府治理,以及可视化、可控化、智能化、可预测及可量化评估与持续优化的城市运行模式。企业也可通过大数据重组生产资源,改良商业模式,获得更大效益;智慧服务贯穿老百姓“出生、医疗、教育、就业、婚育、养老、残疾、殡丧”等人生过程,提升城市居民幸福感。这就是我们建设智慧城市的目标。
武汉市公开数据服务平台,充分利用云计算、大数据等技术,参照国内外已开通的政府公开数据服务平台,结合武汉市的应用特点和具体的需求,简称“六个一”的公开数据服务平台,含48个部门,700余种服务数据。“一套标准、一朵云、一个中心、一张图、一站式、一种模式”原则,将各部门数据传送至数据监控管理中心,进行大数据挖掘,实现公共服务。
同步做好现实城市建设
还有一点,智慧城市不是万能的。例如地面沉陷、空气和水环境的污染、城市地面不透水层与海绵城市问题、超大城市中的蜗居、基础设施跟不上城市的发展……中国城市中的这些问题是智慧城市无法解决的,只有同时抓好现实城市的设计、规划和基础设施建设,才能使智慧城市落到实处。
结论和展望
智慧城市是基于数字城市,物联网和云计算建立的现实世界与数字世界的融合,以实现对人和物的感知,控制和智能服务;
智慧城市对经济转型发展、城市智慧管理和对大众的智能服务具有广泛的前景,从而使得人与自然更加协调发展;
智慧城市的实现需要建设更加完善的信息和空间信息基础设施,才能保证各种智慧城市的应用能够用得好,用得起;
智慧城市的大数据问题带来新的机遇和挑战,需要抓好技术创新和攻关研究,才能拉动数字服务和产业发展,更好地实现互联网+智慧城市的各种智慧应用;
智慧城市建设是一把手工程,需要根据每个城市特点,做好顶层设计和整体规划,建立智慧城市运用中心和运营脑,组织实施。
最后一个建议,建设智慧城市的同时,要根据智慧城市建设发现的问题,对现实城市的实际规划、建设去升级改造。
做到这些我们才能真正造福于人民、大众,这是今天我要给大家介绍的,谢谢大家。
武大吉奥| GeoStar_V