智慧城市论文范文

时间:2023-03-16 17:43:17

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智慧城市论文

篇1

城市演进与智慧城市概念辨析

城市是人类社会发展到一定历史阶段必然的产物,并且随时间以及科技的发展而不断演化,其演化过程表现出明显的阶段性特征[4]。

(一)城市的发展进程

严格来讲,真正的城市出现在工业革命以后,蒸汽机改变了生产方式与劳动关系,人类进入了工业社会,工业化城市随之出现。在工业化以前,城市以及城市理论的发展受历史以及科技限制一直比较单一。工业革命后,城市的发展呈现多样性,不同城市发展理论悄然盛行,这其中包括全球城市(世界城市1991)理论、柔性城市(后福特城市1997)理论、信息城市(数字城市1998)理论、智能社区(智能城,21世纪初)理论,以及包括最近几年盛行的智慧城市理论。这其中影响最大的当属信息城市理论也就是数字城市理论,此理论的提出者将城市视为信息经济的集聚地。海量信息的传输与处理离不开计算机与互联网。智慧城市是数字城市发展的下一阶段,强调无处不在的互联互通、全面的感知和更深入的智能,建立以物联网和云计算为主要技术代表的感知社会。

(二)智慧城市的不同定义

在世界各地,不同国家的学者在不同环境背景下赋予了智慧城市不同的含义(见表1)。通过梳理发现,美国学者对智慧城市的定义大都侧重于技术在智慧城市的应用,例如在Harrison等人的研究中认为智慧城市依靠技术实现城市的感知化、互联化与智能化。感知化是通过使用传感器、电话、个人设备、码相机、智能手机、植入式设备、网络及其他类似的数据采集系统,包括人体感应传感器来实现真实世界的数据采集和整合。互联化是指这些数据能够整合到统一的计算平台,并且此类信息能够在不同的城市服务中进行交流。智能化则包含复杂的分析、建模、优化及业务操作流程中的可视化,以便做出更好的决策。同样,Toppeta关于智慧城市理解是基于信息通讯技术和新一代互联网的应用,实现城市可持续发展和宜居性的改善。Washburn认为智慧城市是智慧计算技术应用于关键基础设施组件和服务的集合。智慧计算指的是新一代硬件、软件和网络技术的集成,智慧技术能够提供IT系统和现实世界的实时感知和先进的分析,这将优化业务流程、平衡企业资产、给人们提供实时的信息,帮助人们对选择和行动做出更聪明的决定。国内学者骆小平认为各种先进的技术,尤其是信息技术的运用是智慧城市概念的核心。而张永民和杜忠潮所理解的智慧城市的概念在强调智慧技术的同时也注重各种网络(互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合)的作用。

Giffinger等人认为智慧城市表现为以前瞻性的方式去考虑城市问题、提出解决城市问题的方案。其中前瞻性有诸多代表,例如自我认知、灵活性、可变性、协同作用、个性、和战略。Caragliu等人觉得智慧城市是人人参与的一个社会,通过对社会软件(人力资源、社会管理)和硬件(通信设施等)的投资,以实现经济的增长、居民生活质量的提高以及对自然资源实现智慧的管理。智慧城市可以被认为是一个连接多个子系统和部件的大型有机系统。Dirks和Keeling[14]把智慧城市看做一个有机集成系统。城市核心系统之间的相互关系使得系统变得更加智慧,系统之间协作运行。秦洪花等认为智慧城市是城市各个方面的系统整合,以此让城市中各个功能彼此协调运作,以达到为企业提供优质的发展空间,为市民提供更高品质生活的目的。

智慧城市要素研究

(一)智慧城市的核心构成

智慧城市的建设内容包罗万象,涉及到水、电、交通、环境、经济、政府等等。唐建荣、邓贤峰等人[15]认为智慧城市的建设应当包含智慧交通、智慧城市光网、智慧工业、智慧医疗、智慧政府服务、智慧电网、智慧青奥、智慧城市市民卡、智慧生态、智慧社区十大示范工程,分属于经济、市民与政府三大领域。吴余龙和艾浩军[16]认为智慧城市建设应当包括基础设施、公共服务、社会管理以及产业发展四大方面。其中基础设施是城市各个领域智慧化的基础。智慧城市的根本目的在于使城市运行更加安全、便捷、高效、绿色,其功能范围覆盖了城市的产业、生活、公共三大领域[17]。综合分析可得出,智慧城市主要由三大核心构成,分别是智慧产业、智慧市民和智慧政府,可有效覆盖智慧城市建设的各个方面。

(二)智慧城市的构成要素

1.城市基础建设。智慧城市是城市发展的高级阶段,必须有良好的基础设施为基础。基础建设的范围包括城市的各个组成部分,Washburn等人认为城市智慧化的程度取决于七个关键的城市基础设施组件和服务:城市管理、教育、医疗卫生、公共安全、房地产、交通运输、公用事业[18]。国内学者杨红艳通过案例验证了城市基础建设是智慧城市发展的必要。她以首尔市、新加坡市、纽约市、台湾桃园县四个全球智慧城市优秀实践城市作为研究案例,认为智慧城市的建设要具备良好的基础设施条件,包括良好的信息化、经济和社会的发展[19]。

2.技术。智慧城市的发展需要技术的推动,必须依靠多种有力的技术,包括建筑技术、能源技术、网络技术、移动技术以及信息和通信技术。信息通信技术是智慧城市的主要驱动力,其集成与开发可以改变一个城市的外观,提高城市的管理和运作,包括物联网、云计算、增强现实、数据融合、数据清洗、空间信息格、泛在网、无标签识别在内的八种核心技术。除此之外,智慧城市的建设还依赖于智慧计算技术在城市关键基础设施组件和服务中的应用。

3.经济。经济是智慧城市建设的主要推动力。拥有较高的经济竞争力被认为是智慧城市的属性之一。衡量一个地区竞争力的关键指标之一,也包括城市作为经济引擎能力的大小[20]。Giffinger认为,智慧城市的框架包括六个主要部分(智慧经济、智慧居民、智能管理、智慧的流动、智慧环境、智慧生活)。其中智慧经济包括各地的经济竞争力、创新能力、创业能力、商标数量、生产效率和劳动力市场的灵活性,还包括在全国乃至全球市场的整合能力。由IBM商业价值研究院的一系列研究,确定了商业经济作为智慧城市的核心系统之一,包括城市交通、供水、能源、金融等服务体系。智慧经济的关键是创建良好的经济产业发展环境,因为它可增加就业机会,发展人力资源和改进生产力。

4.政策环境。从一个普通的(非智慧)的城市,到一个智慧城市的转型需要技术因素、政治因素以及体制因素的交互作用。来自于政府内部(如政策议程和政治纲领)和外部(社会因素的变化)的压力在很大程度上会影响到智慧城市项目的顺利实施。为保障智慧城市项目的顺利实施,制度上的准备比如消除法律和监管上的障碍是很重要的。政策环境是城市的非技术问题,但是好的政策能创造条件让城市发展。

5.城市居民。智慧城市的建设主题与服务对象都是人,而人又是智慧城市能否顺利实现的重要因素之一。城市性能不仅仅取决于城市的基础设施(有形资本),而且越来越取决于可利用的、高质量的知识交流和人力资本(人和社会资本)。Jesse的研究表明,受大学教育居民比例的增加可显著提升城市的生产力与城市的整体竞争力[21]。“物”充其量只有智能,“人”才是智慧的关键。智慧城市项目能够提高市民生活质量,提升城市的宜居性,同时能够培养明智的、具有创新性与参与性的公民。此外,智慧城市的项目能够让市民参与到城市的治理和管理中,甚至在某种程度上影响到智慧城市的成败。

篇2

(1)照明控制管理中心

照明控制管理中心的构成如图1所示,所述的是由服务器和分别与服务器相连的通信模块、报警模块、信息推送模块、供电电源组成,在服务器上运行有照明监控管理软件,以控制整个城市智能照明系统的运行,监视、控制、管理整个城市照明。照明监控管理软件根据用户具体要求,按TPO方式动态控制管理智能照明RTU的输出电压、输入功率,在保证道路照明照度标准不降低、保证交通安全、治安要求、居民生活要求不降低的前提下,实现“按需照明”,提供最适合的照明照度,减少不必要的照明浪费,节约照明能源。服务器配置两个网口,一个网口与公网连接,另一个网口将服务器组成网络,所述服务器配置两个串行口,一个连接通信模块,另一个连接报警模块。通过照明控制管理中心的通信模块,服务器和智能控制器之间可以借助3G/4G网络进行数据的交互。当通信模块通电后,通信模块会主动去连接事先设置好的服务器,连接上之后就可以进行透明数据传输。服务器发送控制命令经通信模块给城市道路现场智能控制器,智能控制器接收命令,并把命令的执行结果通过通信模块,返回给服务器。报警模块是通过短消息方式将报警信息发送到相关人员的手机上,以提高系统报警处理的实时性。报警模块通过串口和服务器进行通信。

(2)智能控制器

智能控制器是由通信模块、信号输出模块、调压模块、主板模块、继电器模块、开关量、检测模块、电源模块和双灯控制器组成;通信模块利用3G/4G网络可以进行无线信号的接收和发送,进行远程通信;信号输出模块可以输出调压信号给调压模块,以控制回路上的电压;主板模块上包含有三相电压检测电路以及ZigBee模块,作用是协调智能控制器内各模块工作,用于完成数据采集、计算分析、数据通信,三相电压信号的采集以及协调双灯控制器和信号输出模块的工作,并且可以发送ZigBee信号进行本地实时控制;继电器模块受主板模块控制,完成回路的开关,开关量、检测模块主要完成回路上开关量的检测和电流值的检测,电源模块给智能控制器的各模块提供电源,控制、实时检测回路的运行状态,并通过无线通信反馈给服务器。智能控制器既可以脱离照明控制管理中心,根据预定设定好的控制程序独立工作,又可以接收照明控制管理中心的命令,统一实行照明控制管理中心工作程序通信工作。其中,双灯控制器,含有ZigBee模块,路由器模块,两路继电器输出,两路调光输出,执行开关灯动作,采样电流以及调光输出;可以单独管理和控制照明回路中的每个照明设备;双灯控制器通过ZigBee无线通信,把数据给主板模块,主板模块通过通信模块把数据给服务器,满足了回路和每个设备都能控制的要求。双灯控制器是每个设备单独配置的装置,每个双灯控制器可以控制多个照明设备,能实时监控照明设备的开关灯情况和电流情况,通过ZigBee技术传送给主板模块,然后主板模块接收数据并处理此数据,并通过无线通信技术反馈给服务器,服务器用于实现实时数据、状态、信息的显示以及键盘操作输入。双灯控制器的存在保证了能通过服务器控制到每个照明设备上,实现了整条回路,以及每个灯的智能控制,方便照明设备,以及其他设备的维修,能控制到具体的某个照明设备,道路智能控制器再通过通信模块将现场运行的工作状态自动上报给智能控制管理中心,实现智能控制管理中心对现场双灯控制器及智能控制器的各项控制和管理任务。

篇3

2本体知识地图构建的主要技术

本体知识地图构建过程中,往往有着一定的技术特征,本文首先分析了本体知识地图构建过程中所遵循的基本原则,并对其方法作了简单的讲解。

2.1原则

本体知识地图构建的过程中,同样也要遵循一定的基本原则,一方面就要遵循明确性和客观性的基本原则,另一方面就要遵循可扩展性和最小编码偏差的基本原则,其原则往往有着一定的指导性,做好领域的分析和概念的增加,并保证本体知识地图构建有着一定的规范化和科学化。

2.2方法

本体知识地图构建中,往往需要借助于教学软件,同时也要借助于手工的方法,实现本体知识地图的共享性和互操作性。软件开发生命周期中的IEEE1074-1995标准,在某种程度上并不是本体构建方法的标准,仅仅是一种知识工程领域中的软件开发方法。在本体知识地图构建的过程中,往往需要对其需求进行综合性的分析,并对领域本体的建设实施,最后就要做好形式化的编码以及确认评价。

3本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用

对于工程测绘专业教学而言,更要结合专业的特色和专业学生的学习心理状态,并做好本体知识地图的综合应用。

3.1需求分析

本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用过程中,就要做好需求的分析。就工程测绘专业教学而言,其信息检索系统紧紧是对简单的关键词进行搜索,并没有综合的考虑测绘专业领域相关的知识。当前工程测绘专业知识教学中,主要是由多个知识点组成的,而知识点之间往往存在各种各样的联系。在外部知识排序的过程中,就要对内部排序的基本因素进行详细的了解,做好基础的需求分析。语义检索过程中,更要将用户检索请求的本体化全面提高,借助于本体知识地图进而将关键词检索的局限性打破,将本体层次的检索实现,并将检索的覆盖率和精度全面提高。

3.2教学系统的设计

工程测绘专业教学系统设计中,主要是对B/S模式加以采用,并结合J2EE框架的系统体系结构加以实现,学生和教师借助于浏览器,并对Web接口以及Web页面加以采用,其服务器端更是对多层体系架构设计加以采用。这种教学体系设计的系统结构图主要有用户组、管理员组、语义查询接口、学习资源采集接口以及数据结构本体等,其层次分别有浏览器用户层、视图表现层、应用服务器中间层、数据存储层以及操作系统层和网络层等。检索的过程中,主要是采取直接输入的方式,并对有意义的关键词取出,查询实现的过程中,尽可能的保障其有着一定图元素集合,并借助于可视化的形式,将图元素集合加以表现。

3.3工程测绘专业教学中本体知识地图的建模过程

依据工程测绘专业教学中的具体情况,对工程测绘专业教学的结构领域加以确定,进而对本体知识地图进行建立,并实现对教学和学习的一种辅助,通过借助于系统将学生的学习水平和实际的教学推理机制实现,并将学生将要学习的知识内容加以展现,帮助学生对学习中需要查询的知识进行查询。为用户将精确的查询结果提供。这种本体知识地图系统的用户主要有最终用户和教师教学管理人员两种。所谓的最终用户也即是使用者学生,而教师和教学管理人员则是资源的一种加工者,并借助于提供的接口和网络,对本体知识地图库进行丰富,进而为学生服务。本体知识地图在实际的建模过程中,往往需要长期的进化和改进,通过借助于数据库存储本体作为后台,将OWL接口作为前端,输出输入文件格式采取OWL格式,有利于对当前的Web信息进行综合性的描述。本体知识地图在构建的过程中,就要将测绘专业领域相对重要的概念和关系提出,并将其作为进化的一种中职,在各个专家的深层次交流之后,进而对测绘专业课程的核心主体进行初步的建立。在当前工程测绘专业教学而言,就要对现有的课程本体知识地图相关概论进行严格的分析,并借助于计算机网上技术,对本体进行构建,尽可能的对大量的图片和文字信息等资料进行搜集,借助于教师的教学经验,做好教学内容的综合性分析,尽可能的对部分知识点的结构图进行总结。通过对各个知识点之间的关系进行全面的了解,并对教学内容的大部分重要知识获取,借助于计算机算法的基本设计知识,实现教学内容和教学专家之间的沟通交流,并将内容学习的本体知识地图进行建立,将个别化学习提供给学生。

3.4工程测绘专业教学中本体知识地图的应用实现过程

工程测绘专业教学中,本体知识地图主要是针对学生学习的基本特点和教学情况,借助于现代化信息技术和计算机技术,进而对教学内容的基本概念进行分析和确定,并确定教学的基本方法和教学的技巧,并对教学之间的关系进行分析,对知识的语义模型进行建立。工程测绘专业课程作为一门专业性的技术课程,在整体课程设计中更要对各个章节之间的衔接综合性的考虑,并在实际的实施过程中,做好对信息的收集和处理工作。本体知识地图在工程测绘专业教学中的应用过程中,通过对数据结构、线性结构树形结构等加以采用,进而对测绘专业相关的教学内容进行确定。数据结构主要是对现实世界实体数学模型的一种描述,并借助于计算机操作实现的过程。而线性结构主要是对结构中数据元素的对应关系的一种描述,并保证对应关系中有着某种程度上的关联。教学过程中,本体知识地图查找时,就要借助于某一确定的关键词,实现知识的搜索和教学,更要确定重要性的关系。对于工程测绘专业而言,其课程教学和学习过程往往有着一定的特殊性,而教材不仅仅对教学单元作了主要的安排,同时对于教学的进度也做了不同程度上的安排,而教学关系确定时,更要严格的按照于教学的知识点,并对教学之间的基本概念和相关的方法加以确定。学习资源和测绘专业数据结构的相关知识点更要做好分开的设计,测绘专业教学知识点背景知识、主要内容以及教学的主要特点均要进行详细的说明,对于工程测绘专业学生而言,更要结合知识的难以程度进行划分,尽可能的将教学知识的难度不仅仅要有着非常简单和简单两个划分,同时也要划分为中等、困难和特别困难等级。对于相对典型的目标用户而言,尽可能的将知识点学习的时间延长,并做好知识点角色用户的划分,合理的描述学习资源,对相关知识点的关联属性进行建立,借助于网状结构,实现知识点和资源的连接。总而言之,工程测绘专业教学中本体知识地图的应用,不仅仅为学生的知识学习提供了一定的便利,同时对于教师教学质量的提高和教学效率的提高也有着一定的积极影响作用。

篇4

校园展会实训是学生在学习完会展营销类、策划类以及设计类课程之后,将所有专业知识进行整合,运用到实践工作中的一门综合性实训课程。通过本实训课程,学生可以策划、组织、实施一个完整的展会项目,提升其展会策划、管理能力。学生在项目执行过程中可以提升其团队合作以及沟通能力,增加其对会展行业的认同感。

二、课程设计思路

根据实训课程目标,会展专业教师运用头脑风暴的方法,确定此次实训的任务是校园展销会项目。专业教师在与科隆展览等知名企业进行交流后,获取来源于企业的真实工作任务。结合会展专业学生实际,对这一任务进行严谨的教学分析,制作了相应的课程设计方案。

三、课程实施步骤

(一)实训准备。根据课程设计方案,专业教师首先为学生制作实训任务书、指导书、组织分工表、招展计划表、工作进度表等学习、工作指导材料。在学生组织方面,采用会展企业中的项目制,由总经理、各职能经理及项目组员组成三级管理阶梯。整个实训及管理过程采用层层汇报、层层负责的方式。详见下图图1学生组织结构图

(二)学生动员。学生第一次操作展会,很多学生不太相信这件事情可以成功。因此,需要调整学生的价值观、最大限度调动学生的积极性。首先,给总经理及各项目经理进行了培训动员,让骨干人员对此次活动的价值具备清晰地认识;然后给全班的学生进行了动员。采用优先推荐实习以及销售提成等方式来激励学生。

(三)招展工作。招展工作是本次展会成功与否的关键。招展前期,一方面给学生进行了销售谈判技巧培训,另一方面邀请学校社团中有赞助经验的学生做经验介绍。与此同时,让学生现场模拟,请一位有社会经验的学生扮演真实展商,考察学生销售讲解以及现场反应能力,考察合格后方可开始招展工作。招展中期,学生以小组为单位,与展商洽谈。每天上午指导教师考勤,电话检查招展情况,下午学生招展结束后要汇报工作情况,交流经验、解决遇到的问题。学生在交流过程中,学习了销售技巧、激发了销售热情也避免了偷懒现象的发生。

(四)宣传工作。招展工作结束后,开始启动宣传工作。宣传方式和内容由学生自己策划、执行。学生一般会采用校内电子屏、横幅、各班宣讲、跳蚤市场招商、微博、人人等成本低廉方式进行校内宣传。

(五)现场布置及管理。展会现场布置工作和招展工作同时进行。现场布置工作琐碎,很多事需要细节的把握。为此,教师需带领学生一起制作展会筹备工作进程表,将每一个环节细化,明确完成任务时间、责任到人,指导教师每天检查进度,帮助学生解决困难。按照工作进程表,校园展会按照计划时间如期举行。

(六)展后评估与反馈。展会结束后,教师指导学生分别对学院师生以及参展商进行了调查反馈、分组分析调查问卷,撰写评估反馈报告。

三、课程效果

展会实训结束后,参照实训目的,会展专业教师通过学生分享学习成果和访谈等方式对实训课程效果进行评估。从教学效果来看,会展专业师生对展会操作有了更深刻的认识。除此之外,学生反馈最多的关键词包括成本意识、全局意识、细节意识、危机意识、团队合作。可见,校园展会实训不仅可以提升了学生的专业技能,还在职业情商培养方面起到了很大作用。从宣传效果来看,企业对学校的氛围,会展专业学生比较认可。部分企业愿意接受学生就业,校园展会实训可以对学校、专业起到宣传的作用。四、收获与反思校园展会实训是我院会展专业综合性实训课程的一次尝试。这次实训给我们很多启示:

(一)相信学生。校园展销会看似简单,但操作工作繁琐。而且在整个过程中会遇到很多困难,考验教师也考验学生。在实训过程中,教师看到了学生能干的一面,他们对工作的投入、对展商及学校声誉的负责、遇事的行动能力、他们精彩的创意、任劳任怨的品质都令人感动,在未来的教学工作中,教师应该给学生提供更多施展的空间。

(二)学生职场经验较少。校园展会实训是模拟会展企业项目运作方式进行。实训过程中,暴露出学生的主动意识差,领导不问,不会主动汇报工作。工作比较被动,老师告诉的会做,没告诉到的不会主动思考。在与领导沟通时,只会反馈问题,没有解决方案。在工作中出现变化时坚守承诺,不好意思与展商沟通等问题。这些职场经验、技巧是在课本上学不到的,也不是一次活动就可以培养起来的。在今后的教学中教师应该多让学生接触工作任务,逐渐培养学生职场技巧、意识。

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