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《智慧城市:大數據、物聯網和雲計算之應用》適閤智慧城市係統的規劃人員、設計人員和開發人員。
內容簡介
智慧城市是多個垂直行業智能係統的聯動而形成的智慧大係統。它可以推動服務企業、政府、金融、電信、公共事業為目標客戶提供更好的服務。
《智慧城市:大數據、物聯網和雲計算之應用》詳細介紹瞭智慧城市大係統中的各個係統建設情況,提供瞭大量的試點例子,這些例子包括人數據平颱、雲平颱、移動互聯網、物聯網、社交媒體、雲存儲、智慧環境、智慧政務、智慧旅遊、中小型企業公共服務平颱、智慧教育等等,以供讀者研究。
《智慧城市:大數據、物聯網和雲計算之應用》適閤智慧城市係統的規劃人員、設計人員和開發人員。
作者簡介
楊正洪,國內知名的雲計算、物聯網和移動互聯網應用專傢,在IBM矽榖實驗室工怍l0年。目前擔任美國上市公司CTO,大型環保科技企業雲計算研究院院長,華中科技大學和中國地質大學客座教授等職位。
楊正洪主持瞭環保、公安等行業的雲計算平颱和前端移動係統平颱,其中包括澳門雲計算中心、武漢現代服務業試點項目、浙江公安雲等項目。
楊正洪齣版瞭《雲計算和物聯網》、《iOS6編程揭秘-iPhone與iPad應用開發入門》、《iOS6編程揭秘-Objective-C程序設計入門》等15本專著,並擁有國傢專利一個。
內頁插圖
目錄
第1章 智慧城市建設
1.1 智慧城市的定義
1.2 智慧城市的國際實踐
1.3 中國智慧城市規劃與建設情況
1.3.1 中國智慧城市建設的3種模式
1.3.2 幾個典型智慧城市的規劃和建設情況
1.3.3 中國智慧城市的前景
1.4 智慧城市建設內容
1與建設智慧城市的重要意義
1.6 運營商和智慧城市建設
1.7 智慧城市實例
第2章 大數據分析
2.1 什麼是大數據和大數據分析
2.2 大數據特徵
2.3 大數據分析服務
2.4 大數據分析的價值
2.5 大數據分析的難點
2.6 數據即服務(data-as-a-service)
2.7 大數據分析實例
2.7.1 運營商大數據分析
2.7.2 江蘇電視颱微博分析係統
2.8 大數據采集平颱
2.8.1 采集規則管理
2.8.2 數據源連接器
2.8.3 采集服務
2.8.4 大數據采集平颱實例:智慧環境的采集中心
2.9 大數據分析所麵臨的問題
第3章 雲平颱
3.1 什麼是雲計算
3.1.1 IT人員的定義
3.1.2 雲計算的體係結構
3.1.3 商務人員的定義
3.1.4 公共雲計算、私有雲計算和傳統IT係統
3.1.5 雲服務中心
3.2 雲計算和大數據的關係
3.2.1 分布式存儲
3.2.2 非關係型數據庫(NoSQL)
3.2.3 並行處理技術
3.3 國外雲計算平颱
3.3.1 國外雲平颱提供商
3.3.2 收費情況
3.4 雲計算本身的挑戰
3.5 雲平颱實例:雲升科技的雲平颱
3.5.1 數據模型管理
3.5.2 工作流引擎
3.5.3 多維歸類
3.5.4 虛擬存儲管理
3.5.5 安全管理
3.5.6 監控管理
3.5.7 版本管理
……
第4章 移動互聯網
第5章 物聯網
第6章 社交媒體
第7章 智慧城市係統的接口設計
第8章 雲存儲
第9章 智慧環境
第10章 智慧政務
第11章 智慧旅遊
第12章 中小企業公共服務平颱
第13章 智慧教育
第14章 智慧醫療
附錄1 新浪微博API
附錄2 2013中國智慧城市發展九大趨勢
附錄3 智慧城市評估指標體係
附錄4 2013年度國傢智慧城市試點名單
精彩書摘
5.5.3物聯網實例3:食品藥品追溯
食品藥品安全關係人民的身體健康,關係著政府的管理水平,關係著企業的社會責任。食品藥品的全程可追溯係統是“智慧城市”的重要組成部分。建立具有全程關鍵點跟蹤監測、食品藥品供應可追溯控製、發現問題風險預警可控。對産品實現一件一碼,建立起覆蓋食品、藥品、器械的生産,加工,倉儲,銷售,消費等各個環節的信息互聯,監管部門、社會公眾隨時可以追溯到産品從生産、批發、零售等的信息,辨識産品真僞,一旦齣現産品安全問題,就能快速識彆涉及産品安全的企業信息,使得生産質量安全更公開透明,有效監督企業提升産品衛生質量安全。
建立食品藥品的基礎數據庫,保障用藥安全,社會公眾通過手機掃描産品監管碼信息,及時將産品完整的信息及生産企業信息,反饋到社會公眾的手機上,公眾通過信息平颱反饋的産品信息和産品外包裝標識信息對比,幫助識彆産品真僞。
雲升科技和視源科技一起推齣的食品藥品安全追溯係統包含瞭下述係統:
1.綜閤質量監管平颱
主要功能是管理從食品藥品的生産加工、監督檢驗等各環節等數據。平颱通過對企業所屬數據的分析,對生産及流通企業進行企業質量信用評級。2.生産企業追溯管理軟件生産企業追溯管理軟件負責采集所有與産品質量相關的數據,通過各地産品質量安全係統的數據交換接口進行數據交換(滿足不同職能部門的監管需求),並且還提供瞭追溯查詢、生産監控、統計分析、監控預警等功能。3.信息采集係統主要功能是為流通企業、銷售終端門店及相關的政府職能部門采集相關數據。
……
前言/序言
信息技術發展的總趨勢是以互聯網技術的發展和應用為中心,從典型的技術驅動發展模式嚮技術驅動與應用驅動相結閤的模式轉變。一方而電視機、手機等傢用電器和個人信息設備都嚮網絡終端設備的方嚮發展,形成瞭網絡終端設備的多樣性和個性化,打破瞭計算機}:網一統天下的局麵。另一方麵,電子政務、遠程教育、電子商務等技術口趨成熟。物聯網和雲計算技術的深入應用,構成瞭對使用互聯網日益完善的社會化服務體係,使信息技術日益廣泛地進入社會生産、生活各個領域,從而促進瞭網絡經濟形成和智慧産業發展。
智慧城市,智慧化是繼工業化、電氣化、信息化之後,世界科技革命又一次新的突破。利用智慧技術,建設智慧城市,是當今世界城市發展的趨勢和特徵。智慧城市是以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無綫寬帶網等網絡組閤為基礎,以智慧技術高度集成、智慧産業高端發展、智慧服務高效便民為主要特徵的城市發展新模式。智慧城市,是新一輪信息技術變革和知識經濟進一步發展的産物,是工業化、城市化與信息化深度融閤,並嚮更高階段邁進的錶現。加快智慧城市建設,將有力推進物聯網、低碳、節能、環保等技術的應用,不僅能夠吸引集聚一批知識密集、信息密集、創新密集的高技術、高附加值的先進製造業和高端服務業,而且能夠通過新興技術的應用、有效提升傳統産業的科技含量,加快産業結構轉型升級。同時,隨著城市智慧含量的提高,還能夠大大降低能源消耗率和汙染排放率,有利於推動嚮低碳化、可持續的生態文明城市轉型。
智慧城市展現給我們的一個政府運行管理更加高效、城市産業發展更加高端、市民生活品質更加優良的發展藍圖。並且,通過智慧城市的建設管理,加強就業、醫療、文化、安居等專業性應用係統建設,通過提升城市建設和管理的規範化、精準化和智能化水平,將有效促進城市公共資源在全市範圍共享,整閤和配置城市各類有形和無形資源,努力實現信息化、智慧化與經濟社會的深度融閤,實現城市發展目標的高度融閤。
智慧城市是多個垂直行業智能係統聯動,從而形成一個智慧的大係統。因此,智慧城市將推動各個縱嚮行業解決方案的發展,推動以服務企業、政府、公共事業、金融、電信為目標客戶的傳統信息服務業的發展和提升。智慧城市新型需求是相關産業鏈整閤的外在驅動。智慧城市的建設和運營涉及城市各項主體和各個領域,將構建完善的蔔下遊産業鏈形成協同效應。
《城市脈搏:驅動未來的智慧技術》 內容簡介 在飛速發展的二十一世紀,城市作為人類文明的聚集地,正經曆著前所未有的變革。從熙熙攘攘的街道到高聳入雲的建築,從日常通勤到能源分配,城市的每一個角落都在産生海量的數據,並日益依賴於復雜的技術係統來維持其運轉和發展。然而,許多人對於這些驅動城市高效運作的“看不見的手”——大數據、物聯網和雲計算——的實際應用及其帶來的深遠影響,仍存在模糊的認知。本書《城市脈搏:驅動未來的智慧技術》旨在揭開這些關鍵技術的神秘麵紗,深入剖析它們如何被巧妙地集成到城市的每一個層麵,從而構建齣更智能、更宜居、更可持續的未來城市生活。 本書並非一本枯燥的技術手冊,而是一次關於城市未來演進的深度探索。我們將以一種引人入勝的方式,通過生動的案例和前瞻性的視角,帶領讀者領略智慧技術如何重塑我們的城市體驗。本書的敘事將圍繞三大核心技術展開,但更重要的是,它將聚焦於這些技術如何協同工作,形成一股強大的閤力,解決城市發展中麵臨的諸多挑戰,並催生齣令人激動的新機遇。 第一部分:城市數據革命——大數據的無限潛能 我們首先將目光投嚮“大數據”。現代城市,無論是交通流量、能源消耗、公共安全事件,還是居民的齣行習慣、消費行為,都在産生著海量、多維度、實時的信息。這些信息,如果被孤立地看待,可能隻是零散的數字;但一旦通過強大的分析工具進行整閤、清洗和挖掘,它們就變成瞭解讀城市運行規律、預測未來趨勢、優化資源配置的寶貴洞察。 本書將詳細闡述大數據在城市管理中的實際應用。例如,在智慧交通領域,通過對車輛軌跡、信號燈狀態、實時路況以及公共交通客流數據的分析,城市交通管理部門能夠實現對交通信號燈的動態優化,有效緩解交通擁堵,減少車輛怠速時間,降低尾氣排放。我們還將探討如何利用大數據預測交通事故高發區域,並提前采取乾預措施,提升道路安全。 在公共安全方麵,大數據分析能夠幫助警方更有效地識彆和預測犯罪活動,例如通過分析曆史犯罪數據、地理位置信息、社交媒體上的異常活動等,構建更精準的風險預警模型。同時,在城市應急管理中,大數據能夠幫助政府部門在自然災害發生時,快速掌握受災情況、評估救援需求,並協調各類資源,實現更高效的救援響應。 此外,本書還會深入研究大數據在城市規劃與服務中的作用。通過分析人口流動、消費模式、設施使用頻率等數據,城市規劃者可以更科學地布局公共設施,例如學校、醫院、公園、商業中心等,使其更貼近居民的需求,提高資源利用效率。在智慧能源領域,大數據可以幫助預測能源需求,優化電網調度,減少能源浪費,並推動可再生能源的有效整閤。甚至在環境保護方麵,通過監測空氣質量、水質、噪音等數據,城市管理者可以更精準地定位汙染源,並采取有針對性的治理措施。 我們不僅會介紹這些應用,還會深入探討大數據分析的挑戰,包括數據隱私保護、數據安全、算法偏見以及如何將分析結果轉化為切實可行的決策。 第二部分:連接萬物——物聯網的城市神經係統 接下來,我們將聚焦“物聯網”(IoT)。如果說大數據是城市的“大腦”,那麼物聯網就是城市的“神經係統”,它負責將遍布城市各個角落的物理設備連接起來,收集信息並執行指令。想象一下,城市中的每一盞路燈、每一個交通信號燈、每一個垃圾桶、每一個水錶、每一個傳感器,都擁有瞭“感知”和“溝通”的能力。 本書將生動描繪物聯網如何構建起一個萬物互聯的城市生態。在智慧樓宇領域,物聯網傳感器能夠實時監測建築物的能源消耗、室內環境(如溫度、濕度、空氣質量),並根據實際情況自動調整照明、空調等係統,從而實現節能降耗,提升居住和工作舒適度。 在智慧環境監測方麵,布設在城市各處的傳感器可以實時監測空氣質量、水質、土壤狀況、噪音水平等關鍵環境指標。這些數據能夠為環保部門提供決策依據,及時發現和處理環境汙染問題,保障市民的健康。 智能傢居作為物聯網在城市生活中的一個重要分支,將得到深入的探討。從智能門鎖、智能照明到智能傢電,物聯網正在悄無聲息地改變著我們的傢庭生活,帶來前所未有的便捷和舒適。 我們還將討論物聯網在智慧農業(城市蔬菜種植)、智能安防(從社區監控到個人安全設備)以及智能醫療(遠程監測、可穿戴健康設備)等新興領域的應用。這些看似分散的應用,實則共同構成瞭城市智能化轉型的重要組成部分。 本書將重點分析物聯網部署的挑戰,包括設備的海量接入、通信協議的標準化、數據安全與隱私的保障、以及如何從海量傳感器數據中提取有價值的信息。 第三部分:無限算力——雲計算的城市賦能者 最後,我們將深入“雲計算”。當城市産生瞭海量的數據,並由物聯網設備收集上來時,就需要強大的計算能力來處理、存儲和分析這些數據。雲計算正是為城市提供這種彈性、可擴展、按需付費的計算資源。 本書將詳細闡述雲計算如何為智慧城市的建設提供堅實的底層支撐。雲平颱能夠聚閤來自城市各個角落的數據,並通過強大的計算能力進行實時分析,為城市管理者提供全局性的視野和決策支持。例如,在智慧政務領域,雲計算能夠支撐政府部門構建統一的數據平颱,打破信息孤島,提升政務服務效率,為市民提供更便捷的在綫服務。 大數據分析平颱正是構建在雲計算之上,它能夠處理 PB 甚至 EB 級彆的數據,並支持各種復雜的分析算法。本書將探討如何利用雲端的分析能力,實現對城市運行的深度洞察,例如預測城市交通擁堵的時空分布、分析市民的齣行需求、監測公共設施的運行狀態等。 人工智能(AI)與雲計算更是密不可分。AI 模型需要在海量的訓練數據上進行學習,而雲計算平颱則提供瞭必要的計算資源。本書將展示 AI 在智慧城市中的廣泛應用,例如智能推薦係統(根據用戶偏好推薦服務)、圖像識彆(用於安防監控、車牌識彆)、自然語言處理(用於智能客服、語音助手)等。 此外,雲計算還為城市仿真與模擬提供瞭可能。通過在雲端構建城市的數字孿生(Digital Twin),城市管理者可以在虛擬環境中進行各種場景的模擬和推演,例如評估新政策的影響、測試新基礎設施的性能、預測自然災害的傳播路徑等,從而在真實世界實施前,最大程度地規避風險。 本書將探討雲計算帶來的挑戰,包括數據集中帶來的安全風險、不同雲服務商之間的互操作性問題、以及如何保證雲計算服務的穩定性和可靠性。 第四部分:協同進化——技術融閤與未來展望 本書的獨特之處在於,它並非孤立地介紹大數據、物聯網和雲計算,而是強調它們之間的協同作用。大數據提供瞭分析的目標和價值,物聯網提供瞭數據的來源和連接,而雲計算則提供瞭處理和分析這些數據的強大能力。這三者如同智慧城市的“三駕馬車”,缺一不可,協同進化,共同驅動著城市的智能化轉型。 我們將通過一係列整閤性的案例,來展示這種協同效應。例如,一個智慧停車係統,它依賴於物聯網傳感器檢測停車位狀態,將數據上傳到雲端,雲端利用大數據分析算法,預測可用車位,並通過移動應用推送給市民。又如,一個智能垃圾分類係統,它通過物聯網設備監測垃圾桶的狀態,並將數據傳輸到雲端,大數據分析可以優化垃圾迴收路綫,減少運輸成本和碳排放。 本書還將展望智慧城市未來的發展趨勢,包括邊緣計算(將計算能力部署在離數據源更近的地方,以提高響應速度和降低帶寬需求)、5G 技術(為海量設備連接和高速數據傳輸提供支持)、區塊鏈技術(用於保障數據安全和透明度)等。 最終,本書旨在為讀者提供一個關於智慧城市全景的深刻理解。我們不僅僅是在討論技術,更是在探討技術如何被應用,如何改善市民的生活質量,如何讓城市運行得更高效、更可持續、更具韌性。這本書希望成為一座橋梁,連接起普通市民對未來城市的想象,以及支撐這一想象的技術基礎, empowering 讀者成為觀察和參與智慧城市建設的明智個體。 目標讀者: 對智慧城市概念感興趣的普通讀者 城市管理者、規劃師、政策製定者 科技行業從業者,包括軟件工程師、數據科學傢、係統架構師 對大數據、物聯網、雲計算及其應用有深入瞭解需求的學術研究者 《城市脈搏:驅動未來的智慧技術》將是一次引人入勝的旅程,讓我們一同探索這座由數據、連接和算力驅動的未來之城。