智慧地球與移動互聯(lián)網(wǎng)應用

北京郵電大學 智慧地球與移動互聯(lián)網(wǎng)應用 呂廷杰 博士 北京郵電大學校長助理、教授、博士生導師 國際電信協(xié)會 (ITS)常務理事 中國信息經(jīng)濟學會常務副理事長 中國通信學會理事、現(xiàn)代管理專委會主任 中國技術經(jīng)濟研究會理事、通信技術經(jīng)濟專委會主任 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 2 頁 Digital Contents Distributor！ 電 信 運 營 商 必 須 面 對 的 四 大 變 化 產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 信息網(wǎng) 商務網(wǎng) 通信網(wǎng) 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 3 頁 關于智慧地球？ “智慧的地球（ smart globe）”就是 IBM對于如何運用先進的信息技術構建這個新的世界運行模型的一個愿景。其核心是以一種更智慧的方法通過利用新一代信息技術來改變政府、公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。如今信息基礎架構與高度整合的基礎設施的完美結合，使得政府、企業(yè)和市民可以做出更明智的決策。智慧方法具體來說是以下三個方面為特征：更透徹的感知，更廣泛的互聯(lián)互通，更深入的智能化。 智慧地球 “ 3I” 更透徹的感知 更全面的互聯(lián)互通 更深入的智能化 利用先進技術獲取更智能的洞察并付諸實踐，進而創(chuàng)造新的價值 先進的系統(tǒng)可按新的方式協(xié)同工作 利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設備、系統(tǒng)或流程 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 4 頁 IBM于 2009年初提出了“智慧地球”這一概念 Why do we make our world smarter? Our planet is getting smarter 在線資料越來越多 數(shù)字教學 智能基礎設施網(wǎng)絡 Current problems 金融危機 氣候變化 能源地緣政治 糧食供應危害 Smarter planet 核心 特征 更透徹的感知 更全面的互聯(lián)互通 更深入的智能化 以一種更智慧的方法通過利用新一代信息技術來改變政府、公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。 Smarter planet is inevitable, because: The world is becoming instrumented. The world is becoming interconnected. All things are becoming intelligent. 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 5 頁 智慧地球的四要素：傳感器、網(wǎng)絡、存儲裝置、處理系統(tǒng)（個性平臺、共性平臺）（人機接口、嵌入式軟件等） 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 6 頁 智慧地球的多元化終端 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 7 頁 智慧地球與云計算 工作 生活 學習 娛樂 物與物的通信 人與物的通信 機與機的通信 人與機器通信 人與人的通信 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 8 頁 智慧地球能為我們帶來什么？ 促進經(jīng)濟復蘇 優(yōu)化經(jīng)濟結構 節(jié)約能源 智慧地球的 主要 應用領域 智慧的基礎設施 智慧的 能源 智慧的 交通 智慧的 食物 智慧的 電信 智慧的 石油 智慧的 醫(yī)療 智慧的 城市 智慧的 水資源 智慧的 公眾安全 智慧的 零售 智慧的 銀行 這也就意味著，經(jīng)濟可行的智能技術將被應用到幾乎所有的行業(yè)、用于各種產(chǎn)品，催生過去無法實現(xiàn)的服務。在此基礎上，無論自然體系，還是行業(yè)系統(tǒng)，或者企業(yè)，甚至人類本身，都將更緊密地相互關聯(lián)整合，形成各種各樣的智慧系統(tǒng)。 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 9 頁 智慧的交通 目標： 環(huán)保 大幅降低碳排放量、能源消耗和各種污染物排放，提高生活質量 便捷 通過移動通信提供最佳路線信息和一次性支付各種方式的交通費用，增強了旅客體驗 安全 檢測危險并及時通知相關部門 高效 實時進行跨網(wǎng)絡交通數(shù)據(jù)分析和預測，可避免不必要的浪費，而且還可最大化交通流量 可視 將所有公共交通車輛和私家車整合到一個數(shù)據(jù)庫，提供單個網(wǎng)絡狀態(tài)視圖 可預測 持續(xù)進行數(shù)據(jù)分析和建模，改善交通流量和基礎設施規(guī)劃體驗。 智慧的城市 方法： 嵌入在道路中的傳感器可監(jiān)控交通流量。 車上安裝的傳感器監(jiān)控車的狀態(tài)，并將其移動的信息傳送到交通網(wǎng)。 建立在先進信息技術和電子技術基礎上的整合的無線及有線通信可對交通狀況進行有效預測，以幫助城市規(guī)劃者實現(xiàn)交通流量最大化。 問題 ： 汽車化社會帶來的諸如交通阻塞、交通事故、能源消費和環(huán)境污染等社會問題日趨惡化，交通阻塞造成的經(jīng)濟損失巨大。 中國的城市中心區(qū)的功能高度集中，近千萬人集中在面積狹小的市中心生活、工作，城市的交通壓力在這一區(qū)域內高度集中 Source: Geberit, RB&P analysis 應用 北京市智能交通系統(tǒng)建設 道路交通管理：建成了比較完善的智能化道路交通指揮管理系統(tǒng)，包括城市道路交通信號控制系統(tǒng)，交通檢測、電視監(jiān)控系統(tǒng)，交通違法檢測系統(tǒng)，以及全市“ 122”交通事故接處警系統(tǒng) ； 公共交通管理：建成了動物園公交樞紐運營管理和乘客信息服務系統(tǒng)，公交區(qū)域運營組織與調度系統(tǒng)，公交搶修救援調度系統(tǒng)，BRT智能管理系統(tǒng) ； 高速公路管理：建成了全市統(tǒng)一的高速公路信息中心，實現(xiàn)了五環(huán)路和六條高速公路的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，并與交管部門共享 ； 出行信息服務：自主研發(fā)了浮動車動態(tài)交通信息采集處理和發(fā)布系統(tǒng)，有效擴展了動態(tài)交通信息采集的范圍，有力的促進了北京市交通信息服務發(fā)展水平。 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 10 頁 智能家居 IPv6 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 11 頁 智慧的供應鏈 目標 應用 問題 中國物流成本所占 GDP百分比一直都高于發(fā)達國家，這反映出供應鏈運營效率低下的體制性問題。僅以2006年為例，中國物流成本占整個 GDP的 18%，而日本為 11%，美國為 8%，歐盟僅為 7%。在這 18%中，運輸成本總計超過 55%，而存儲成本達 30%。 供應鏈網(wǎng)絡優(yōu)化 智慧的供應鏈通過使用強大的分析和模擬引擎來優(yōu)化從原材料至成品的供應鏈網(wǎng)絡。這可以幫助企業(yè)確定生產(chǎn)設備的位置，優(yōu)化采購地點，亦能幫助制定庫存分配戰(zhàn)略。 整個價值鏈的可追溯性 提供供應鏈可視性 供應鏈的每個成員都應當能夠追溯產(chǎn)品生產(chǎn)者以及產(chǎn)品成分、包裝、來源等特征，也應當能夠向前追蹤產(chǎn)品成分、包裝和產(chǎn)品的的每一項活動 靈活 能充分利用資源，確保環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，但同時還能平衡成本、質量、服務和時間之間的關系 可視 實現(xiàn)整個供應鏈的可視性，跨價值鏈的連通，支持協(xié)作并且是智能的 (優(yōu)化的分析 ) 內部同步 標尺和儀表板提供關于過去、當前和未來趨勢的分析，并在供應鏈中實時傳達 降低風險 可高效且迅速地發(fā)現(xiàn)、降低并調整供應鏈上的風險 以客戶為中心 能夠滿足日益嚴苛的客戶需求，更精確地提供同步供求以及可追溯性 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 12 頁 Ubiquitous Network Society Ubiquitous Network Broad Band Mobile Phone PDA Digital Broadcasting Anything Anytime and Anywhere TV is a gateway in IT Society 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 13 頁 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 14 頁 機對機 /傳感器網(wǎng) 在 IPv6平臺上的大量傳感器和電子標簽 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 15 頁 傳感器網(wǎng)的應用領域 傳感器結點將真實世界信息連接到全球網(wǎng)絡 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 16 頁 智慧的電力 問題 方法 目標 應用 電網(wǎng)效率低下，電力在生產(chǎn)和傳輸中損耗嚴重，高峰電力負荷不斷攀升；新能源日新月異，傳統(tǒng)電網(wǎng)設備難以與時俱進，成為發(fā)展障礙。 實時的電網(wǎng)管理：智能電網(wǎng)成熟度模型、智能停電優(yōu)化管理，使發(fā)電、輸電、配電、用電四方互動互通 互動的用電模式：智能電表計量管理系統(tǒng)，降低電力高峰負荷，提升客戶體驗 可持續(xù)的能源供應：智能核電全生命周期管理方案 2009年 5月 21日國家電網(wǎng)公司首次公布了“智能電網(wǎng)計劃”，電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數(shù)字控件和分析工具，自動監(jiān)控電網(wǎng)、優(yōu)化電網(wǎng)性能、防止斷電、更快地恢復供電，消費者對電力使用的管理也可細化到每個聯(lián)網(wǎng)的裝置。 反應迅速： 知道電力故障的確切位置，并立即派遣維修人員去解決問題 可靠： 通過感應可能發(fā)生的設備故障，防患于未然 節(jié)約能源： 通過電網(wǎng)迅速檢測到發(fā)電量的需求變化，在用電需求較低時減少發(fā)電量 高效利用資產(chǎn)： 通過感知并管理老化設備的使用負荷，延長資產(chǎn)的使用壽命 可持續(xù)： 通過更好地了解電力需求，使可再生能源的供應最大化 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 17 頁 智慧的銀行 問題 如何合規(guī)管理，規(guī)避各類金融風險； 如何滿足客戶需求，提高行業(yè)盈利水平； 如何深化 IT 建設，并支持業(yè)務發(fā)展？ 方法 目標 創(chuàng)新 持續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品和新流程，提高競爭力并打入新市場 更好的風險管理 從數(shù)據(jù)體系結構、信貸管理、運營到貨幣交易，全面實施 BASELII項目，實現(xiàn)防范風險運營。 互聯(lián) 將交易和和客戶交互流程數(shù)字化，實時連接客戶并實現(xiàn)客戶自助服務，以便客戶可以自主選擇并掌握所需要的服務。 整合 將跨區(qū)域、跨職能部門、跨服務業(yè)務及跨渠道整合到一個平臺，從而形成一個共享客戶視圖，并為客戶提供“一站式”服務 集中的風險管理 通過集成風險管理方案，銀行可以實時了解金融行業(yè)動態(tài)，由此預測、規(guī)避各類金融風險，并優(yōu)化內部資本結構。 創(chuàng)新的業(yè)務模式 運用前后臺業(yè)務分離、后臺作業(yè)處理中心，業(yè)務流程整合等解決方案，銀行可以提前預測客戶需求，并為其提供個性化金融產(chǎn)品及服務。 動態(tài)的 IT 基礎架構 IBM 與銀行合作搭建起動態(tài)的 IT 基礎架構，它可以滿足分析計算要求、降低能耗和運行成本，并提高系統(tǒng)的靈活性、可擴展性和安全性。 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 18 頁 Page 18 智慧的醫(yī)療 遙測技術使得遠程診斷和治療成為現(xiàn)實。 將醫(yī)院和虛擬團隊的醫(yī)保信息進行整合，可以提高資源使用效率，也可給民眾提供信息以做出明智的選擇。 通過整合的醫(yī)療保健平臺收集并存儲醫(yī)院的各系統(tǒng)患者信息，并將相關 信息添加到患者的電子醫(yī)療檔案，所有授權和整合的醫(yī)院都可以訪問。 2009年 4月 8日 IBM為中國制訂了智慧醫(yī)療系列解決方案，面向區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生和大型綜合性醫(yī)院集團，包括：區(qū)域醫(yī)療信息網(wǎng)絡、 CHAS臨床科研信息整合平臺、醫(yī)療協(xié)同平臺、基于云計算網(wǎng)絡環(huán)境的智慧醫(yī)療等，旨在以信息化推進醫(yī)患資源的優(yōu)化流動，助力新醫(yī)改扎實啟程，從而構建“人人享有基本醫(yī)療衛(wèi)生服務”的智慧醫(yī)療體系。 互聯(lián) 經(jīng)授權的醫(yī)生能夠隨時翻查病人的病歷、患史、治療措施和保險明細，患者也可以自主選擇更換醫(yī)生或醫(yī)院 協(xié)作 把信息倉庫變成可分享的記錄，整合并共享醫(yī)療信息和記錄，以期構建一個綜合的專業(yè)的醫(yī)療網(wǎng)絡 預防 實時感知、處理和分析重大的醫(yī)療事件，從而快速、有效地做出響應 普及 支持鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)院無縫地連接到中心醫(yī)院，以便可以實時地獲取專家建議安排轉診和接受培訓 創(chuàng)新 提升知識和過程處理能力，進一步推動臨床創(chuàng)新和研究 應用 目標 方法 由于缺乏資金和管理不當，中國醫(yī)療保健體系覆蓋率很低， 39%的農(nóng)村居民和 36%的城市居民無法承受專業(yè)的醫(yī)療治療，中國的醫(yī)療保健體系遠遠不能滿足經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求。 中國醫(yī)療系統(tǒng)的弊病在于 未能充分利用廣泛的醫(yī)院 網(wǎng)絡資源，也未能開展信 息共享。不同部門的重復 登記和記錄不一致使得數(shù) 據(jù)十分混亂，影響了診斷 的效率、增加了成本，使 得轉診非常困難和低效。 問題 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 19 頁 Page 19 智慧的城市 智慧的城市 目標 靈活 ：能夠實時了解城市中發(fā)生的突發(fā)事件，并能適當即時地部署資源以做出響應 便捷 ：訪問“一站式” 服務網(wǎng)站，可在線 /通過手機支付帳單、學習、購物、預訂和進行交易 安全：更好地監(jiān)控，有效預防犯罪和開展調查 更有吸引力 ：通過收集并分析數(shù)據(jù)和智能信息 (例如，客流和貨運 )來更好地規(guī)劃業(yè)務基礎架構和公共服務，從而創(chuàng)造更有競爭力的商業(yè)環(huán)境吸引投資者 生活質量更高 ：越少的交通擁堵意味著越少的污染；降低交通擁堵和服務排隊所浪費的時間。 方法 問 題 中國的商用和民用城市基礎設施不完善、城市治理和管理系統(tǒng)效率低下，以及緊急事件響應不到位等問題亟需解決。 城市網(wǎng)格化管理，改善市容市貌，提升市政處理效率 實現(xiàn)電子政務平臺一站式市政服務，精簡業(yè)務流程，降低服務成本。 智能交通系統(tǒng)有效緩解城市交通壓力，減輕道路擁堵和城市污染問題。 犯罪實時監(jiān)控技術提供及時而豐富的信息和分析支持 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 20 頁 智慧地球在中國 中國目前的現(xiàn)實情況 全球金融危機、全球化、能源地緣政治和全球變暖等一系列趨勢都在影響著中國。為了支援競爭力較弱的行業(yè)，并推動頗具競爭優(yōu)勢的行業(yè)的快速發(fā)展，中國政府宣布了 4萬億人民幣的經(jīng)濟刺激方案。該方案著重關注以下幾大領域：交通運輸和電力基礎設施、醫(yī)療和教育條件的改善、環(huán)境保護和節(jié)約能源、經(jīng)濟適用房的建造、改善農(nóng)民的生活質量、技術進步和災后重建。中國短期內需要優(yōu)先解決的問題和長期的發(fā)展目標均圍繞五大主題展開，即經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、有競爭力的企業(yè)、和諧社會、能源有效利用以及環(huán)境保護。 北京郵電大學 電子商務研究中心 第 21 頁 智慧地球在中國 IBM的智慧地球傳遞到中