【实录】智慧城市技术在武汉二七滨江商务区的设计应用

　　一年一度的建筑智能化行业盛会——2017年第十八届中国国际建筑智能化峰会武汉站的活动，于11月15日下午在武汉香格里拉大酒店隆重举行，活动吸引了来自武汉及周边地区系统集成商、渠道商、厂商、终端用户以及建筑智能化知名专家等数百余人齐聚一堂，共同探讨最新人工智能技术在智能建筑、智慧城市、智能家居等领域的应用。

　　武汉中信建筑设计研究院电气总工李蔚出席本次活动，并上台为大家分享了智慧城市技术在武汉二七滨江商务区应用。李总工表示，智慧城市建设必须要找准落脚点，即要让城市在经济上保持健康活力可持续发展，城市管理要实现科技化信息化，这才是落脚点。智慧城市的目标，最终是要促进城市更加智慧更加有品质的发展。同时智慧城市不仅靠技术，还需要建立良好的体制机制、规则制度，加以保障。

　　武汉中信建筑设计研究院电气总工李蔚

　　以下是李蔚总工的现场演讲实录：

　　（现场实录，错误之处在所难免，千家网做了不改变原意的优化修改。特此说明）

　　我今天和大家交流的题目是“智慧城市技术在武汉二七滨江商务区的设计应用”。我今天和大家交流的有五点，第一是智慧城市的内涵，第二是智慧城市的总体规划，第三是智慧城市的三层构架，第四是智慧城市的关键技术与应用，第五是智慧城市的工程实践。

　　一、智慧城市的内涵

　　智慧城市的内涵，现在很郁闷，都讲智慧城市，绿色建筑这个词还没炒热，智慧城市、海绵城市就都来了，但是实际上做这一行的，大家也都在谈智慧城市，那么智能建筑，智慧技术，这个说实在的外行都能够忽悠几句。智慧城市有很多的解释，我个人比较认同这样一个解释：就是运用“物联网、云计算、光网络、移动互联网”等前沿信息技术手段，感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。

　　智慧城市首先是智慧，那就是我们智能建筑讲了这么多年，你不能把它丢开，所以说智能建筑是基础，把每一栋楼都做成智能建筑，然后利用物联网、互联网把它互联互通、数据共享、业务协同，就形成智慧城市。

　　如果把重点放在智慧是这么理解，如果把重点放在城市上怎么理解，我们的落脚点是城市，要让城市的经济上健康、合理、可持续，在城市市民的生活上和谐、安全、更舒适，在城市管理上科技化、智能化、信息化，这才是落脚点。

　　1、智慧城市的目标及原则

　　智慧城市的目标，最终是要促进城市更加智慧更加有品质的发展。不能玩概念，那么智慧城市建设应该把握这么几个原则：第一需政府主导，第二要充分体现地方特色，所谓以人为本、因地制宜，第三智慧城市不仅要靠技术还要建立相应的体制机制、规则制度加以保障；第四应建立完整的绩效考核评价体系。

　　2、智慧城市概念模型——“2N41”

　　智慧城市概念模型归纳为“2N41”，“2”是指“智慧城市”建设的硬设施和软环境；“N”是指多个行业和领域智慧应用；“4”是指“智慧城市”的4个目标，包括市民幸福生活、城市科学管理、企业创新发展、社会和谐运行；“1”是指通过“智慧城市”建设，达到城市运行最佳状态。

　　3、智慧城市建设——策略建议

　　建设策略是首先进行顶层设计，加强统筹管理和服务，试点先行、绩效总结后再稳步推进，充分发挥社会力量。以人为本、因地制宜是智慧城市建设的出发点和落脚点，把人的智慧与物的智能充分融合，实现智慧化的社会管理。

　　二、智慧城市的总体规划

　　首先对智慧城市有一个总体规划，总体规划应该包括三个层面：第一顶层规划，包括需求调研与分析、可行性研究、顶层规划；第二专项规划，就是对智慧城市各业务级平台详细规划；第三工程设计，就是让其具备可操作性和针对性。换言之，这三个环节是相互关联，逐步深入，专项规划是在顶层规划的深化，工程设计是专项规划的深化，从而使智慧城市的设计变成现实、落地。

　　国内智慧城市发展状况-典型城市

　　智慧城市目前有这么一些典型城市，包括智慧南京、智慧武汉、智慧昆山、智慧上海、智慧重庆，各有特色，但是目前真正运行得很好的并不多，武汉主要以智慧产业为核心，重庆是以智慧生活、平安重庆、健康重庆为重点。

　　三、智慧城市的三层架构（感知层-RFID）

　　智慧城市有三层架构，第一个是感知层，第二个是接入层，第三个是网络层。

　　1、感知层-RFID

　　感知层就是我们俗称的电子标签RFID，是对信息的处理，是智慧城市的首要环节，就是感知传感。

RFID系统工作原理

　　这是感知层的RFID的系统工作原理图，一个完整的RFID系统由一个读写器和很多电子标签组成。标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；读写器读写标签信息；天线在标签和读写器间传递射频信号。电子标签是RFID系统的载体，用来存储需要识别和传输的信息。

　　2、接入层-光纤通信、4G通信技术

　　第二层接入层，就是光纤通信和4G通信技术。光纤通信现在在快速推进，武汉光谷、长飞光纤其销售份额占全世界的40%，武汉GDP之所以达到万亿，有两大支柱产业，汽车、光纤通信。光纤通信今后的话绝对是占主流的，其技术特点主要有是①频带极宽、通信容量大，②损耗低、中继距离长，③抗电磁干扰能力强，④无串音干扰、保密性好。

　　这是光纤通信的原理架构图。4G通信技术是一种能够传输高清视频的高宽带移动通信技术，一种超高速无线网络，不需要电缆的信息超级高速公路。这种新网络可使电话用户以无线形式实现全方位虚拟连接，数据传输速率会超过100Mbps，是3G移动传输速率的50倍。

　　3、网络层-IPv6技术

　　再就是IPv6技术，这个是Internet工程任务组设计用于替代现行版本IPv4的下一代IP协议，其地址空间为128bit，可以解决IPv4地址不足的问题。IPv6严格按照地址的位数划分地址，而不用子网掩码区分网络号和主机号。

　　四、智慧城市的关键技术

　　物联网、云计算、移动互联和大数据是“智慧城市”的主要技术支撑手段，物联网可以认为是智慧城市的血管，云计算可以认为是智慧城市的心脏，大数据可以认为是智慧城市的大脑，移动互联网可以认为是智慧城市的神经，全部跟人挂钩了，好理解。主要是这四个关键技术跟人都是有关系的。

　　这个是智慧城市的主要技术体系，中间是智慧城市，周围湖蓝色那一圈色就是它的二级平台，外面都是核心的技术。

　　1、智慧城市的技术支撑之一：云计算技术

　　云计算核心的问题就是说可以随时、随地、方便而按需地通过网络访问可配置的计算资源的共享池的模式，这个池可以通过最低成本的管理或服务提供商交会来快速配置和释放资源。云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。

　　2、智慧城市的技术支撑之二：地理信息系统技术

　　智慧城市的技术支撑之二就是地理信息系统（GIS），GIS将表格型数据转化为地理图形显示，然后对显示结果浏览，操作和分析，其显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图，显示对象包括人口、销售情况、运输线路以及其他内容。

　　3、智慧城市的技术支撑之三：大数据技术

　　再就是大数据，下面是它的一个概念框图，“大数据”是指无法在一定时间内用常规软件工具对内容进行抓取、管理和处理的数据集合。

　　4、智慧城市的技术支撑之四：物联网技术

　　物联网，准确地说它是互联网的一个分支，因为它更多地体现了物与物（ThingtoThing：T2T），人与物（HumantoThing：H2T），人与人（HumantoHuman：H2H）之间的互连。这中间的“TO”跟“2”“two”的英文发音一样，所以都用“2”。任何人和物品之间都可以通过物联网进行信息交换和通信。物联网最重要的四个核心环节——感、传、智、控。

　　智慧城市功能平台，包括智慧政府平台、智慧公共安全管理平台、智慧应急指挥平台、智慧医疗卫生服务平台、智慧社区平台。智慧社区服务平台应用系统包括社区物业及设施管理系统、社区节能减排监控管理系统、社区综合安防监控管理系统、社区公共设施RFID监管系统、社区公共广播及有线电视系统、社区停车场管理系统、社区“一卡通”及门禁管理系统、社区电子公告牌显示系统、社区家庭智能化系统、社区物联网系统等等。后面重点的讲我们工程实践，武汉七滨江商务区，这个商务区将建一个707米的超高层塔楼。将成为的武汉标志性的景观。

　　五、智慧城市的工程实践-武汉二七商务核心区

　　后面重点讲我们的工程实践，武汉二七滨江商务区，这个商务区规划设计一座707m超高层塔楼作为区域中心建筑，并将成为武汉标志性景观。在它周边将形成一批酒店、办公、商业，包括住宅区，下面这个就是大家感兴趣的图。

　　这个图应该很清楚，左岸大道，右岸大道，实际上就是沿江大道、滨江大道。在左岸大道上面，也是长江新城的一个重要的首要开发的，现在这个地已经有四个重要开发商进驻，香港新世界周大福、中信泰富、泰康人寿、珠海华府。这一整片总面积2.9平方公里，核心区，整个滨江商务区从长江二桥跨越二七长江大桥到汉堤街，这一边是沿江大道，另一边是解放大道，整个这一块就是武汉天地，把武汉天地全包进去，采用先进的爆破技术，一夜之间二十几栋楼化为乌有。忽如一夜春风来，一片高楼全倒下。

　　那么它是分期开发，先集中开发中间，在集中建设区里面又有一个核心区，这个蓝颜色的，那么我刚才跟大家，说的707米在哪个位置？在解放大道和二七路交界的位置，这个位置，十年之后，我手放的这个位置，一座世界第一、中国第一将拔地而起。这一块就是我们中信总院牵头，一共武汉土地储备中心、武汉规划院、武汉交通院、武汉市政院、上海地铁院六家联合设计，而且面向国际招标。那么这一块我们核心就是要打造三中心、两平台。

　　三个中心，第一个是大数据中心我们要把这个商务区打造成大数据中心，把所有的数据提取出来，必须进行分类、清洗、抽取、挖掘、分析、汇集、共享、交换；第二个是网络融合与安全中心，允许通过互联网访问各种类型网络传输的数据和信息资源；第三个是管理与运行中心，有大屏幕管控功能、实时集成综合通讯功能、指挥调度功能。

　　两级平台，一个是智慧城市一级平台，主要是政府信息，社会民生信息，企业经济信息的大平台、大数据构成，避免信息孤岛，避免在网络融合、信息交互、数据共享、业务协同的障碍和瓶颈以及信息资源浪费；第二个就是业务级二级平台，这个主要是各种应用，包括智慧民生，智慧医疗，智慧教育、智慧交通。

　　这个二七滨江商务区，我们在四个方面重点做文章，一个是无线射频识别技术（RFID）的增值服务；第二就是面向三网融合的宽带接入技术；第三个3S一体化集成技术，将遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）三者全部有机的结合，应用于市政规划控制、智能电网、数字社区、智能家居、工程测量、车辆导航等；第四个是智慧城市“三中心两平台”工程设计。

同等规模智慧城市运维机房布局图（供参考）

　　前面讲的三中心两平台的设计图，基本上在我们商务区，专门找了一块地，作为中心机房，2260m²，其中：综合网络中心机房300m²、UPS机房100m²、大数据中心机房600m²、指挥中心250m²，参观展示中心200m²。变配电房200m²、发电机房150m²，空调机房50m²，气瓶间50m²，测试维修及备品用房100m²，这个专门为信息中心服务的。这个就是我们现在目前是总体规划阶段。

智慧城市“三中心两平台”总体框图

　　上面这个就是刚才我说的智慧城市“三中心两平台”总体框图，其中城市级一级平台包括电子政务数据仓库、城市管理数据仓库，城市公共服务数据仓库、经济与企业数据仓库；行业级二级平台包括智慧政务，智慧管理，智慧民生，智慧企业等等，其中智慧民生又包括市民卡、公共服务、公共卫生、电子商务、社区管理、小区物业等等。

　　最后我们这个项目要实现的目标是通过多种信息技术、智能化技术与绿色低碳技术的综合集成应用，使该地块资源被充分整合、集约化利用，从而减少资源消耗，降低环境污染，解决交通拥堵，消除安全隐患，最终将该片区打造成为武汉“智慧城市样板区”和“绿色低碳示范区”。形成相关经验，为武汉市、湖北省乃至全国“智慧城市、智慧城市综合体”的规划与设计、开发与运营等提供借鉴。