過(guò)敏意:智慧城市和普適計(jì)算、云計(jì)算
2011-09-23 09:19 東方網(wǎng)
導(dǎo)讀：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位嘉賓下午好！剛才花主任在對(duì)上海在建設(shè)智慧城市當(dāng)中，從文化產(chǎn)業(yè)這個(gè)角度闡明了很多的道理。我本人是做計(jì)算機(jī)的分布式處理和網(wǎng)絡(luò)方面的研究。在十一五期間對(duì)普適計(jì)算拿了一些項(xiàng)目，做了一些研究。
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位嘉賓下午好！剛才花主任在對(duì)上海在建設(shè)智慧城市當(dāng)中，從文化產(chǎn)業(yè)這個(gè)角度闡明了很多的道理。我本人是做計(jì)算機(jī)的分布式處理和網(wǎng)絡(luò)方面的研究。在十一五期間對(duì)普適計(jì)算拿了一些項(xiàng)目，做了一些研究。
十二五期間進(jìn)行云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的研究。下面我就從技術(shù)的角度來(lái)看一下智慧城市和普適計(jì)算、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系和區(qū)別。
我今天主要講這三部分，我們首先來(lái)討論一下什么是智慧城市？現(xiàn)在眾說(shuō)紛紜，大家從報(bào)道上也看到一些怎樣建設(shè)智慧城市的議論。今天我們來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題，也可以從各種不同的角度我們看一下什么是智慧城市。
但是，目前為止還沒(méi)有統(tǒng)一的一個(gè)定義智慧城市到底怎么搞，所以各個(gè)城市、各個(gè)企業(yè)、各個(gè)政府都在進(jìn)行實(shí)踐。所以我們也可以提出我們的一家之言，然后調(diào)動(dòng)我們說(shuō)我們需要什么樣的智慧城市，也就是說(shuō)有什么樣的技術(shù)壁壘我們要打破，而且我們建設(shè)的目標(biāo)是什么樣。
第三個(gè)部分我們講一下上海交通大學(xué)EPCC嵌入式與普適計(jì)算中心，也就是我領(lǐng)導(dǎo)的中心和實(shí)驗(yàn)室，我們前期在十一五期間做了一些工作。來(lái)闡述一下我們?cè)谥腔鄢鞘械脑囼?yàn)當(dāng)中做了哪些事情。
首先我們介紹智慧城市之前我們看一下例子，就是怎么樣用智慧改變我們的生活。我們現(xiàn)在有一個(gè)要求，說(shuō)我要買一個(gè)iphone4，目前為止能夠達(dá)到了智慧服務(wù)或者智能服務(wù)是什么呢？就是說(shuō)可以確定你當(dāng)前的位置在哪里，而提供給你一些建議。
比如說(shuō)商場(chǎng)離我們周圍7.3公里，iphone4的專賣店有3.6公里，還有一個(gè)電腦城，我們到徐家匯美羅城看5.2公里，還有一個(gè)超市多少公里。這些位置周圍有什么樣的環(huán)境可以買iphone4現(xiàn)在可以達(dá)到。就是說(shuō)標(biāo)示、用戶的評(píng)價(jià)、道路的導(dǎo)航、電子狗等等，這些目前我們已經(jīng)做到了。
但是還有什么沒(méi)做到呢？假定說(shuō)去這個(gè)商場(chǎng)的路上在堵車，去運(yùn)營(yíng)商的地方?jīng)]有停車位，或者到超市他不賣這個(gè)iphone4這一款，沒(méi)貨了。到電腦城比如你是VIP可以，盡管5.2公里不是最近的，但我就要到這里買。這就是我們智慧城市要做到的，就是說(shuō)從動(dòng)態(tài)公共的信息、賣場(chǎng)的信息、用戶特征偏好信息以及基于智能服務(wù)的，我們都要綜合起來(lái)。這就是智慧城市的方面。
所以說(shuō)我們的普適計(jì)算服務(wù)只是解決了它的單一的、靜態(tài)的、單個(gè)的服務(wù)，而不能提供綜合的信息。所以我們要給出更人性化，更準(zhǔn)確的智慧服務(wù)信息。我們就說(shuō)普適計(jì)算什么情況下能在任何時(shí)間、地點(diǎn)以任何方式獲取信息服務(wù)。
第二個(gè)智慧城市對(duì)于整個(gè)社會(huì)中心聚合城市資源更好的服務(wù)，而且我們?cè)谫I手機(jī)這個(gè)例子當(dāng)中，也就是說(shuō)充分挖掘我們用戶的信息和城市的信息來(lái)得到一個(gè)聚合，這樣你才能對(duì)這個(gè)周圍的環(huán)境、資源、對(duì)用戶進(jìn)行個(gè)性化的服務(wù)。也就是說(shuō)智慧城市當(dāng)中的服務(wù)跟普適計(jì)算當(dāng)中的服務(wù)是不一樣的。
智慧城市是以社會(huì)為中心獲取城市發(fā)展的各種各樣的機(jī)遇，然后為每個(gè)市民提供更全面的服務(wù)，促進(jìn)城市的和諧發(fā)展。也要挖掘和整合城市的各種信息和資源，這就是智慧城市。我們說(shuō)智慧城市也不是物聯(lián)網(wǎng)，自從08年溫總理在無(wú)錫提出感知中國(guó)這個(gè)號(hào)召以后，國(guó)外現(xiàn)在說(shuō)都是中國(guó)提出來(lái)的。
現(xiàn)在中國(guó)做的很熱，物聯(lián)網(wǎng)是不是智慧城市呢？物聯(lián)網(wǎng)我們說(shuō)是智慧城市的基礎(chǔ)通信設(shè)施。它是把一些射頻設(shè)備、傳感、無(wú)線傳感器，等等跟物品連接起來(lái)，把物品與人連接起來(lái)，使人和這些物體、人和人之間、物和物之間實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。說(shuō)到底物聯(lián)網(wǎng)還是一種網(wǎng)絡(luò)。所以我們說(shuō)智慧城市要用物聯(lián)網(wǎng)普適的這些概念，而提高城市再智能化當(dāng)中的作用。
那我們說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市的通信命脈，基礎(chǔ)設(shè)施不能少，但是物聯(lián)網(wǎng)難以實(shí)現(xiàn)智慧城市，也就是不能提供智慧服務(wù)。
第三點(diǎn)，云計(jì)算怎么看？我們上海的概況可以看到，我們總?cè)丝趦汕Ф嗳f(wàn)，總面積六千多萬(wàn)平方公里，道路和總里程、住房總數(shù)都是全國(guó)是數(shù)一數(shù)二的。提供各種信息，城市信息、交通信息。還有用戶，身份證一刷信息就出來(lái)了，醫(yī)療檔案、社會(huì)檔案等等都有。
那么說(shuō)上海市一個(gè)城市一年的信息總量和用戶總量是超過(guò)10PB，什么概念？美國(guó)的圖書(shū)館所有里面是7PB，我們一年的總量是超過(guò)美國(guó)國(guó)會(huì)圖書(shū)館的總量還多。所以說(shuō)我們需要的是一個(gè)數(shù)字中心云計(jì)算中心，所以在云計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中，我們就需要來(lái)處理巨大的信息總量。
國(guó)外對(duì)智慧城市進(jìn)行了很多研究，也進(jìn)行了很多實(shí)踐，日本從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，國(guó)家智慧城市它最容易實(shí)現(xiàn)智慧城市，整個(gè)國(guó)家都可以變成智慧城市，所以叫智慧2015計(jì)劃。
前一段時(shí)間剛剛當(dāng)選總統(tǒng)的原副總理代新加坡國(guó)立大學(xué)到我們學(xué)校，新加坡投入幾個(gè)億的資金跟上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)一起合作來(lái)做它的智慧2015計(jì)劃。所以新加坡也是做的很大。
美國(guó)大家知道，它是最早提出智慧城市的概念。所以它現(xiàn)在在一個(gè)城市進(jìn)行示范。而我們國(guó)家其實(shí)目前是處于三步并一步的方式，跨越式發(fā)展智慧城市的戰(zhàn)略。所以我們也沒(méi)有e上海、u上海、i上海，我們直接是智慧城市。三步并一步走有很多機(jī)遇也有很多挑戰(zhàn)，這里面有很多技術(shù)問(wèn)題在里面。
我們看，國(guó)外的企業(yè)，最早是IBM提出來(lái)的，智慧地球。IBM的智慧地球就是說(shuō)戰(zhàn)略上要涵蓋社會(huì)生活的各個(gè)方面進(jìn)行智慧的服務(wù)。提出來(lái)以后，是整個(gè)對(duì)地球上所有，比如說(shuō)水電怎么樣達(dá)到智能電網(wǎng)，還有生活服務(wù)。所以說(shuō)IBM最早提出的。
西門(mén)子最近說(shuō)我們做綠色城市，就是對(duì)交通、樓宇、水資源、智能供電進(jìn)行處理，西門(mén)子是德國(guó)很大的公司，提出了可持續(xù)發(fā)展的道路。通用電器提出了智能電網(wǎng)，這個(gè)也做的很兇，其實(shí)是智慧城市的一部分，對(duì)資源能源保持社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
這些企業(yè)提出了什么呢？IBM提出的很簡(jiǎn)單，是不斷的提出新概念，目的就是買他的服務(wù)器，現(xiàn)在IBM的服務(wù)器世界上賣的最好。包括西門(mén)子、通用都是他的設(shè)備要賣出去，他們提出這個(gè)概念。
所以這些企業(yè)提出有它的局限性，從硬件、支撐系統(tǒng)、上手應(yīng)用都是一手包辦，我給你打包，你就用我公司的產(chǎn)品。這里面就是可塑性差，不可并制，難以優(yōu)化。我們現(xiàn)在大多數(shù)的銀行系統(tǒng)都是用IBM的服務(wù)器。那你要的話找IBM來(lái)升級(jí)，所以這里不敢用國(guó)產(chǎn)的，因?yàn)殂y行可靠性比較強(qiáng)、實(shí)時(shí)性、安全性這是銀行要保證的，所以用的是IBM的系統(tǒng)。
還有封閉的系統(tǒng)，這是很多領(lǐng)域很多公司的內(nèi)容。比如說(shuō)IBM做服務(wù)器，絕對(duì)不可能說(shuō)我提供給你西門(mén)子產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)，你來(lái)做我的方案。IBM的方案一定是IBM來(lái)做。所以這個(gè)公司雖然提出了這個(gè)東西，但不可避免的有它的封閉性和局限性。
我們上海最近大家如果注意看上海報(bào)刊，《文匯報(bào)》、《解放日?qǐng)?bào)》、《新民晚報(bào)》等等正在大力推進(jìn)智慧城市的建設(shè)，一會(huì)兒電信的老總可能會(huì)談得更多。就是說(shuō)基礎(chǔ)知識(shí)，現(xiàn)在3G、4G，10兆寬帶進(jìn)每戶，我們說(shuō)基礎(chǔ)設(shè)施很快。還有市民設(shè)施，我們馬上要做市民醫(yī)療、社保等等都要進(jìn)行信息化。還有電子生活智能公交，智能公交我們已經(jīng)做了很多。
但目前的車還是在堵，如果你到國(guó)外開(kāi)車它的GPS是實(shí)時(shí)的，他會(huì)告訴你前方多少公里在堵車，堵多長(zhǎng)，但我們現(xiàn)在的GPS做不到?，F(xiàn)在大多數(shù)目前為止安裝的都沒(méi)有這個(gè)功能，我的車上安裝的也沒(méi)有這個(gè)功能，所以很麻煩，我也不知道堵多哪里，你如果看不到永遠(yuǎn)不知道前面堵多遠(yuǎn)。所以這是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
所以我們要實(shí)現(xiàn)智慧城市，只是高速到智慧，就是說(shuō)基礎(chǔ)設(shè)施要從高速到智慧。也就是說(shuō)我們鋪了這么多的光纖，鋪了這么多的基站，能不能在通信領(lǐng)域、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域、普適計(jì)算領(lǐng)域，能不能提供一些政府給我們的實(shí)例。政府部門(mén)一會(huì)兒是人大的信息系統(tǒng)、一會(huì)兒政協(xié)的信息系統(tǒng)都是由發(fā)改委做解決方案，能不能從點(diǎn)到面我們連成一體，而且互相之間都可以參照。
還有發(fā)展的目標(biāo)，是各界分享，不光是我們個(gè)人用戶、政府部門(mén)、企業(yè)甚至其他的服務(wù)部門(mén)都可以做到。你如果看各大報(bào)刊都在著重的講。這個(gè)我就不著重講了。
我們智慧城市的愿景是三大基礎(chǔ)，普適計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算。根據(jù)這個(gè)我們現(xiàn)在國(guó)情是我們信息技術(shù)的底子比較薄，要做跨越式的發(fā)展，所以我們不能按照國(guó)外企業(yè)，我這個(gè)部門(mén)搞西門(mén)子的，那個(gè)搞IBM，電網(wǎng)搞通用電器的，不行。我們一定要自力更生，設(shè)計(jì)我們的整體方案，因?yàn)檫@也是涉及到國(guó)家安全。還有政策上技術(shù)上促進(jìn)整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
我們需要什么樣的智慧城市，我們現(xiàn)在的現(xiàn)狀我們國(guó)家的技術(shù)發(fā)展水平，我們信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平其實(shí)是非?？斓?。目前為止已經(jīng)趕上了信息發(fā)達(dá)國(guó)家，我們的無(wú)線通信，我們的超級(jí)計(jì)算機(jī)，我們的通信基礎(chǔ)設(shè)施都已經(jīng)趕上了信息發(fā)達(dá)國(guó)家，但與很多物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)是隔離開(kāi)的。
所以原來(lái)的一些成果，普適計(jì)算成果、云計(jì)算成果都要應(yīng)用到當(dāng)中。還有我們?nèi)丝诿芏却笮枨蟊容^復(fù)雜，所以我們要開(kāi)放可定型。
也就是說(shuō)，我如果想一個(gè)部門(mén)，一個(gè)企業(yè)想?yún)⑴c進(jìn)來(lái)，能夠來(lái)定制你自己的服務(wù)，能夠加入我們。就像現(xiàn)在的iphone，很多軟件放在里面就賺錢了。所以現(xiàn)在是開(kāi)放式的做。還有城市的發(fā)展水平，信息化、基礎(chǔ)信息已經(jīng)很高，但智慧化建設(shè)還要做。
還有四個(gè)技術(shù)需求，這個(gè)時(shí)間關(guān)系可能不能展開(kāi)了。也就是促進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的服務(wù)升級(jí)、推經(jīng)濟(jì)發(fā)展孕育新的智能服務(wù)的產(chǎn)業(yè)。
這個(gè)我們說(shuō)要做三大破墻，這個(gè)我解釋一下，現(xiàn)在有三大墻。一個(gè)是封閉社會(huì)墻，各個(gè)系統(tǒng)是隔離開(kāi)的。還有普適計(jì)算與智慧城市之墻，第三個(gè)是服務(wù)于服務(wù)的墻。社會(huì)目前為止做了很多，是獨(dú)立項(xiàng)目難以兼容，系統(tǒng)不開(kāi)放。所以我們要建立一個(gè)開(kāi)放的，各行各業(yè)都可以參與的。
那什么是智慧城市服務(wù)于服務(wù)之間的墻呢？也就是說(shuō)我們目前的服務(wù)是隔離開(kāi)的，你做的位置這個(gè)服務(wù)，它的推薦服務(wù)。我們十一五之前做了很多推薦，你如果在亞馬遜或者當(dāng)當(dāng)網(wǎng)買了一個(gè)書(shū)，比如說(shuō)《明朝那些事兒》，它會(huì)推薦給你。所以說(shuō)服務(wù)要整合起來(lái)，用戶信息共享，要有優(yōu)勢(shì)。所以我們服務(wù)的整合是一個(gè)智慧城市非常大的挑戰(zhàn)。
還有第三個(gè)，就是普適計(jì)算與智慧城市之墻，我們十一五期間做了很多普適計(jì)算的東西。但難以輕易的移植到智慧城市當(dāng)中，它的信息聚合是不夠的。所以我們要允許第三方參與，要解決這幾個(gè)問(wèn)題。
我們?cè)谇捌谧隽四男┕ぷ髂?？我們主要在普適計(jì)算和云計(jì)算方面做了一些工作。這個(gè)設(shè)計(jì)和搭建智慧城市平臺(tái)，就是iservice，iservice得到信息你要分析，要匯聚，就對(duì)這些信息分析。你的個(gè)人愛(ài)好、用戶軌跡、歷史記錄等等都有。然后我們對(duì)服務(wù)進(jìn)行整合提供給智慧城市的服務(wù)終端。這是我們給了一個(gè)終端，就可以把東西全部加在里面，iservice。
重點(diǎn)要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，就是服務(wù)特征的評(píng)估，用戶特征分析、適應(yīng)性借口和服務(wù)整合。第一個(gè)服務(wù)特征的評(píng)估，就是說(shuō)你要怎樣抽象出來(lái)它的特性，怎樣獲得它的特性，對(duì)服務(wù)依賴的關(guān)系。最后對(duì)這個(gè)服務(wù)進(jìn)行檢索，我能提供什么樣的服務(wù)。這是第一個(gè)。
第二個(gè)是用戶特征的分析，用戶資料是第一位的，實(shí)時(shí)什么樣的需求，然后潛在的需求，買了iphone4之后是不是還要買5？要記錄上這一條。歷史記錄，你這個(gè)人是喜歡什么樣的電子產(chǎn)品。這個(gè)用戶特征分析是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，相當(dāng)難。
第三個(gè)就是適應(yīng)性的借口，向上的借口，我們要給各行各業(yè)的服務(wù)都要提供統(tǒng)一的借口，向下我有很多基礎(chǔ)設(shè)施，比如我不能只對(duì)wifi的，我要對(duì)無(wú)線網(wǎng)都要給。
最后一個(gè)服務(wù)整合，這個(gè)很麻煩，有公司之間的也有用戶之間的，所以這個(gè)是最難做的。我們現(xiàn)在在試探過(guò)程中。十一五期間我們的普適計(jì)算因?yàn)橛?63的重點(diǎn)項(xiàng)目，我們都在里面做了，一個(gè)就是普適計(jì)算服務(wù)。我記得2005、2006年之間普適計(jì)算還不是很熱，這時(shí)候要提出一套理論方法，就是怎么樣提出服務(wù)。
也就是說(shuō)你只要身上帶著我就可以識(shí)別出你這個(gè)人的用戶軌跡，你這個(gè)人從哪走到哪。我們知道蘋(píng)果手機(jī)里面都有這個(gè)功能，能夠識(shí)別出。這個(gè)人把你手機(jī)上的軟件讀出來(lái)就知道你這個(gè)人在哪里，最后是多邊用戶。
云計(jì)算方面我們做了CPU和GPU的架構(gòu)。這個(gè)是我們做的，一個(gè)是校園當(dāng)好一個(gè)是及時(shí)通信。及時(shí)通信就是你在哪個(gè)位置跟你通信的人，你不需要通信的人它會(huì)自動(dòng)屏蔽，需要的會(huì)自動(dòng)加進(jìn)來(lái)。
做這個(gè)實(shí)踐的就是我們?cè)诂F(xiàn)在搜一張圖是很難得，我們?cè)谠朴?jì)算架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高清圖，比如你打了一個(gè)豹子，他把有關(guān)豹的老虎的都打印出來(lái)，這個(gè)幾秒中之內(nèi)就可以得到結(jié)果。
因?yàn)闀r(shí)間的關(guān)系我不可能展開(kāi)很多，如果大家有興趣繼續(xù)跟我聯(lián)系，我在上海交大，現(xiàn)在在閔行校區(qū)。我們?cè)谥腔鄢鞘械膶?shí)踐里面我們?cè)敢鈪⑴c智慧城市的技術(shù)架構(gòu)和一些系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。謝謝大家。
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