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科技让城市更美好:建设以人为本的未来智慧城市

chenqingsong

陈青松

2022-06-28 96
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全球智慧城市进程方兴未艾,其发展给城市带来了越来越多的价值,包括GDP增 长,精细化城市管理,市民生活质量、教育健康水平改善,城市竞争力提升等。未来城市在日新月异的科技加持下,将实现高效智能的城市治理,促进多元化的数字经济发展,并为市民提供乐业奋斗的生活环境和精准智能的服务。

结合全球范围智慧城市的实践经验和未来技术发展趋势,我们认为未来智慧城市的发展有三个基本目标:

• 以人为本:以生活质量为核心的城市规划和建设,为市民提升便捷和便利的城市服务;

• 可持续发展:城市经济与生态协同发展,在实现经济尤其是数字经济增长的同时,保障宜居的生活空间;

• 认知城市:AI以及更多新技术广泛应用于城市,城市从智能走向智慧,为市民提供主动智慧的服务;

未来智慧城市可以解构为自下而上的四层基本框架,包括:

• 智能绿色的基础设施和平台:未来城市应该构建智能和绿色的基础设施及平台,构筑万物感知,万物互联和万物智能的能力;

• 数字化治理:通过智能化技术,保障城市物理空间和数字空间的安全基础,实现对城市的智能化,高效和精准的管理以及对市民个性化服务;

• 多元化经济:数字化,智能化技术在城市各行各业得到广泛应用,从而实现传统产业的升级,并催生出新的数字产业形态,包括智能制造,电商产业等;

• 人文幸福:城市市民能够享受包括教育,医疗,文娱等全方位的智能化,个性化服务,追求自我实现和成功,实现城市的发展与个人成长的协同;

智能绿色的基础设施和平台:这是智慧城市基础和底座,具有以下几个组成部分:

模块化基础设施:随着模块化和预制技术的发展,城市将越来越多的使用这一技术实现基础设施的快速建设,更新或维修,并在必要的情况下,可以进行有限的调整。以城市中数据中心为例,目前已可以通过全预制模式快速实现数据中心基础设施建设。华为也在这个领域持续创新,通过全预制模式,可以极大的缩减数据中心建设周期,相比传统楼宇建设模式,工期从20个月以上减少到1年以内,大大加速了TTM,帮助客户提前实现收益。同时由于灵活的建设模式,数据中心初始建设可以统一建设,分步实施,初期不用进行大规模的楼宇施工,因此初始化投资可以减少40%以上。

绿色可再生能源:能源是城市运行的动力来源,伴随全球气候变暖和日益紧缺的能源供给,绿色可再生能源成为解决城市能源供给的有效手段,越来越多的国家和城市提出了碳中和战略,以实现能源自主和安全。华为在城市的碳中和战略中可提供全方位的能力,在能源供给侧,华为可提供光伏发电逆变器产品以及领先的储能方案,为城市提供稳定的电力供给。在能源消费侧,华为与生态伙伴合作,共同提供包括充电桩(集成华为的超级快充技术),绿色站点,智能电车,零碳园区等产品和综合解决方案,从而为城市提供绿色可再生的动力来源以及节能减碳方案。

智能化的ICT基础设施和平台:ICT基础设施是城市智能化的基础,通过物联网技术,城市可以构建起无处不在的感知系统,并与之进行实时交互;通过5G和全光网络为基础的智能连接,城市人,物之间的互联互通,让数据在城市全域安全、有序、顺畅地流通共享,并将城市运行活动以源源不断的传送给城市的智能中枢;基于云,AI和大数据技术的城市智能中枢,对这些数据进行智能化的治理和应用,从而为上层应用提供各种数据的支持。此外AI技术可以为城市构筑一套城市操作系统,实现城市事件的感知,认知,调度,处置等过程,最终帮助城市构建起万物感知,万物智联,万物智能的能力。

数字化城市治理:未来城市的数字化治理,包括城市的公共安全管理,数字政务服务,以及便捷的城市交通等领域;

城市公共安全:城市的公共安全是未来城市一切智慧化服务的基本面,伴随AI技术在安全治理中的应用,城市安全治理将朝着智能协同的方向发展,极大的提升了治理的效率和能力。城市的安全不再仅限于物理世界的安全,随着互联网的发展,越来越多的犯罪发生在数字世界,因此城市的安全治理还要针对数字世界进行同步的安全治理,保护市民隐私,保障城市安全,为市民提供安全和宜居生活空间。此外自然灾害和疾病始终是城市安全的潜在威胁(如新冠疫情),在有效应急处置机制的基础上,城市可以通过AI等技术构筑起智能化应急管理系统和平台,从而对潜在的自然灾害和疾病进行有效的监测,预警和处置以及预防性管理。

数字政务服务:政府在城市治理中逐步向服务化组织转变,华为通过数字化的技术,为城市管理者提供政务智能体的解决方案,将城市的感知,认知,决策,执行实现深度协同,其提供的智能场景和服务能够为城市市民提供更加便捷和智能的服务:

• 城市治理一网统管:通过智能化手段进行城市治理体系和治理能力变革,将AI能力融入城市事件发现、分拨、处置和回访全业务流程,提升城市运行管理和执法效率,助力政府部门实现“高效处置一件事”;

• 政务服务一网通办:基于人工智能、数据挖掘、知识计算等技术,优化政务服务流程,提升渠道服务效率,丰富政务服务形式,从而实现政务服务的标准化、精准化、便捷化、平台化、协同化;

• 政务智能热线:针对城市政务服务热线场景,运用机器人引擎及AI对话分析的能力,为市民提供智能服务,缓解坐席压力,快速掌握市民核心诉求,分析民情民义,实时监督坐席服务质量,提升市民的热线体验;

便捷的城市交通:城市交通就像是人体的循环系统,实现对城市各类要素和资源的动态流动。未来城市交通将通过AI技术实现便捷,绿色和低成本的通行。华为基于AI技术开发的交通智能体,结合了AI与大数据的技术优势,与交通行业深度融合,提供了从感知,认知,诊断,优化,评价体系化的全流程城市交通综合治理方案,使交通更加智能:

• 感知:通过视频与全息数据融合,融合交管、交委、互联网等数十种数据源,构建完整的数字化交通形态以及“人-车-路-环境”一体的实时动态数据指标体系。基于人工智能的交通事件检测,可以自动识别交通异常事件,引导交通出行,缓解突发性拥堵。

• 认知:建立交通知识图谱,精准挖掘历史和实时的路网供给能力画像、人车出行特征画像(这包括交通设施承载能力精准画像 ,以及交通出行规律精准画像),为城市数以千计的路口-道路-区域构建专属健康档案,实现交通拥堵成因智能化诊断。

• 诊断:包括交通态势研判,这是基于对多源数据的融合分析和深度挖掘,数字化还原全网交通道路实际状况,并识别常发拥堵路口、路段和干线。同时基于交通历史规律,结合天气、假日情况,精确预测交通未来状况,支撑出行信息诱导发布。

• 优化:包括区域信控优化和交通组织优化。前者是通过掌握城市交通历史通行规律,并实时感知机动车、非机动车、行人交通情况,采用AI图引擎技术、路口自适应训练算法、干线协调算法等,实现点-线-面信号配时优化,提升交通效率,保障通行;后者是结合城市路网通行规律,对工作日、非工作日、早晚高峰和平峰期不同时段的交通通行规律,给出道路组织优化措施建议。

数字经济:数字经济将成为城市经济发展的主要动力,随着各行各业的数字化,数字化创新引领城市发展能力大幅提升,数字技术与实体经济融合将带动城市各行业的现代化和智能化升级(如智能制造),并衍生出越来越多的创新产业形态(如互联网电商)。

智能制造:制造业是城市经济发展的基础,也是数字经济与实体经济深度融合的关键所在,华为依托自身在智能制造领域的积累,以精益生产为基础,借助物联网、5G等ICT新技术,将整个价值链的资源相互连接。通过云计算/大数据/AI实现制造资源动态管理,高质量、高精益、高度自动化/部分智能化生产,在这个过程中,将工程数据流,生产工业流,商业信息流有效的整合和协同起来,从而达到智能制造的过程;

• 工程数据流:通过流程打通,设计与制造数字化融合,研发到生产多角色在一个平台上工作,实现产品开发及试制周期降低20%,可制造性问题数减少30%;

• 生产工艺流:在生产过程中,通过多级物联,实现生产过程智能监测,智能诊断,动态感知,智能维护,动态调配等生产过程的自动化,以及部分智能化,极大的提升了生产效率和产品质量;

• 商业信息流:客户订单信息可视,共享集成、自动处理,实现生产的大规模定制,智能均衡排产,需求自动下达,物料准时齐套,以及进度精准管理。

互联网电商:电商的发展是数字技术与实体经济深度融合所衍生的创新产业形态,极大的促进了商品交易效率提升和消费体验升级。在互联网电商发展过程中催生出多种电商形态,包括传统电商、社交电商和内容电商等。未来互联网电商要实现多维增长,精细化运营、理解用户心理、抓住跨境红利、提高关键环节的生产效率都是非常重要的手段。华为为互联网电商企业提供包括线上引流&用户增长、智能运营、全球服务、电商交易、创新技术等电商全景解决方案,以加速电商产业多维增长。这些解决方案的背后依托的是华为电商行业的PaaS能力,包括支付、搜索、浏览,地图,广告等数字业务根引擎,将商品展示、用户获取、销售分析封装成电商kit,为电商行业提供创新的服务引擎。

人文幸福:城市发展的最终目标是为市民提供乐业奋斗的生活和发展环境,保证市民在城市发展中获得更多公平的服务(包括教育,医疗,文娱等),不断促进个人的全面发展,从而实现高质量的人文幸福。

智慧教育:教育是个人发展基础,智慧教育的转型是朝着实现公平、服务全民,终身学习和个性化教育的方向发展。华为借助人工智能、大数据、5G、云计算等能力助力实现数字技术与教育教学的深度融合,创新教学模式、学习模式,管理模式,提升教育教学水平。

• 构建互联网+教育平台:华为基于云技术,构筑互联网+教育大平台,改变原来各校独自建设教育资源的问题,将教学、学习、管理、文化生活等统一在云端,通过集中建设,可实现资源的优化配置、提高协同效率、减少重复建设和投资。

• 数据驱动,提升提升教育质量和满意度:通过AI和大数据技术将分散在教学业务系统中的数据集中管理、挖掘、传递出更大的价值,满足学校决策者,老师和学生的需求维度,为师生提供精准的数据分析,促进学生个性化发展。

• 科技赋能,实现个性化终身学习:在5G,AI,云等技术渗透下,传统的教学、学习、研修等逐渐可以实现移动化、远程化、个性化,在线教育、高清音视频、互动课堂的普及,促进了教育资源的科学流动,为个人提供个性化和终身的学习。

智慧医疗:在医疗领域,华为基于AI开发出医疗智能体解决方案,提供包括基因测序,药物研发和临床研究等智能化解决方案。

• 基因测序:通过高性能,高可靠性,高性价比的基因测序计算,存储,分析和AI能力支持,为个性化,精准医疗提供基础。以新冠防治为例,通过高效的基因组测序实现新冠病毒疑似病例的快速筛查和诊断,为实现疫情防控、疾病诊治、药物筛选、疫苗设计与药物研发提供输入。

• 药物研发:华为医疗智能体药物研发平台,可提供药物研发,AI模型,AI算法,药物知识图谱,支撑药企高效研发药物。除了提供传统药物研发软件能力外,药物研发平台还提供基于AIDD的蛋白质结构预测、蛋白质与化合物相互作用预测、分子属性预测、分子生成、分子优化等、合成路径规划、分子相似度搜索等服务,以助力新靶标药物的发现;

• 临床研究:通过医疗临床数据分析,药物疗效预测,医疗影像大数据智能标注,和AI辅助诊断,华为医疗智能体临床研究平台能够帮助医院、医疗企业研究机构提升临床研究和诊断的质量与效率。

未来城市的发展将逐步向经济性,多元化,开放性,便利性,包容性演进,日新月异的技术也将帮助城市实现可持续发展,不断促进个人的全面成长,在实现个体人文幸福的同时,引领城市走向更美好的未来。

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