危險(xiǎn)源與安全隱患的M-M 各類傳感器與探測(cè)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)安全信息提取未來互聯(lián)互通的平臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)為政府常態(tài)化管理提供服務(wù)為智能應(yīng)急決策提供支持
在城市化進(jìn)程中,隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,大城市在公共管理上面臨著諸多難題:能源輸配壓力增加,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,交通擁擠,公共安全監(jiān)管難度日漸加大,城市基礎(chǔ)設(shè)施管理困難等。這些難題給傳統(tǒng)的城市管理理念和實(shí)踐帶來了非常大的挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)的興起,使大城市的精細(xì)化管理成為可能。
北京市有關(guān)部門非常關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。一些專家提出,要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于城市管理。
城市管理的利器
物聯(lián)網(wǎng)是具有感知、智能和自治功能的把物品通過通信技術(shù)相互連接形成的網(wǎng)絡(luò)。這些物理設(shè)備可以在無人工干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)協(xié)同和互動(dòng),從而提供智能和集約服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、可靠傳遞、智能處理的特點(diǎn),使得城市管理變得更加精細(xì)化、智能化和簡(jiǎn)單化。
城市管理離不開數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的以人工采集數(shù)據(jù)的方式,不僅數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性較差,而且人工采集的范圍有限。物聯(lián)網(wǎng)不僅可以實(shí)時(shí)采集海量數(shù)據(jù),而且能對(duì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性進(jìn)行鑒別。物聯(lián)網(wǎng)可以部署在移動(dòng)、惡劣、危險(xiǎn)、復(fù)雜的環(huán)境中,并且可以實(shí)現(xiàn)無人值守。物聯(lián)網(wǎng)能夠覆蓋整個(gè)城市,并可以通過大量的低端傳感器的部署對(duì)城市中的特定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可視化的管理,還可以通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的快速部署來監(jiān)測(cè)突發(fā)事件。
借助物聯(lián)網(wǎng),城市管理部門可以管理那些采用傳統(tǒng)人工方式無法管理的節(jié)點(diǎn),比如監(jiān)測(cè)井蓋丟失情況等,從而提高城市管理、工業(yè)控制和操作管理的效率及精確程度。
物聯(lián)網(wǎng)能夠采集到更豐富和精確的數(shù)據(jù),加之與城市公共管理相關(guān)的數(shù)據(jù)都匯總到數(shù)據(jù)庫中,并能借助云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘與決策等,所以它可以使公共管理的范圍明晰,同時(shí)提高管理的協(xié)同能力,使得管理,比如多種城市公共設(shè)施的綜合管理更加智能。此外,將前端海量數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性與后端云計(jì)算平臺(tái)強(qiáng)大的處理能力相結(jié)合,可以簡(jiǎn)化管理流程,提高管理效率。
西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家開始重視物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,特別是在公共管理方面的應(yīng)用。IBM提出智慧地球的理念,其本質(zhì)是把各種傳感器嵌入到國(guó)家電網(wǎng)、鐵路、橋梁、公路、隧道、供水管網(wǎng)、油氣管道、堤壩以及建筑中,試圖通過智慧的連接構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)。
美國(guó)兩年前出于安全的考慮,提出國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)計(jì)劃(NPI),目的是保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施不受恐怖襲擊,同時(shí)防止大電廠停電、大壩崩潰等突發(fā)事件帶來的負(fù)面影響。
日本2009年制定的中長(zhǎng)期信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略《i-Japan2015》中提出,要構(gòu)建以人為本的安心且充滿活力的數(shù)字化社會(huì),其關(guān)注點(diǎn)在政府、醫(yī)院和學(xué)校,希望通過推動(dòng)公共服務(wù)事業(yè)的發(fā)展,帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。公共服務(wù)在歐盟提出的綜合性戰(zhàn)略規(guī)劃《i2010》中同樣占有重要的地位。
物聯(lián)網(wǎng)與公共安全
近年來,各種危害公共安全的突發(fā)事件頻發(fā),使得社會(huì)各界對(duì)公共安全的關(guān)注程度越來越高。社會(huì)各界迫切要求建立和完善公共安全日常管理體系和應(yīng)急處置機(jī)制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象災(zāi)害、地下空間事故、?;肥鹿省⒅卮笮淌潞涂植朗录?、公共場(chǎng)所治安等突發(fā)事件的預(yù)防和應(yīng)急處理。
城市公共安全管理是保障城市正常運(yùn)行和人們有序生活的基礎(chǔ),因而成為城市管理的重要組成部分。影響公共安全的自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生和社會(huì)安全事件等具有突發(fā)性,使得城市公共安全管理成為非常棘手的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在公共安全方面的應(yīng)用正是在這種背景下產(chǎn)生的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為相關(guān)管理部門提供了一種防控事故的技術(shù)手段。
城市自然災(zāi)害主要包括洪水、地震、龍卷風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、泥石流、滑坡等。這些災(zāi)害的主要特點(diǎn)是影響范圍大,人力往往很難抵御。以地質(zhì)監(jiān)測(cè)為主的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)系統(tǒng)主要用于對(duì)地震、泥石流、滑坡等災(zāi)害的監(jiān)測(cè),而氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)可以對(duì)洪水、龍卷風(fēng)、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
事故災(zāi)難主要包括城市公共基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、城市道路交通及其風(fēng)險(xiǎn)、城市工業(yè)危險(xiǎn)源及其風(fēng)險(xiǎn)、公共場(chǎng)所及其風(fēng)險(xiǎn)等。
水、電、氣、熱供應(yīng)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等公共基礎(chǔ)設(shè)施的特點(diǎn)是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),任何一個(gè)環(huán)節(jié)和節(jié)點(diǎn)有了問題,都可能導(dǎo)致供應(yīng)中斷等。人們可以通過智能電網(wǎng)、易燃易爆氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生命線運(yùn)行仿真系統(tǒng)等對(duì)上述風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于道路交通管理,將形成智能交通的局面,交通事故、危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故將大大減低。
城市工業(yè)危險(xiǎn)源,主要包括易燃、易爆、有毒物質(zhì)的儲(chǔ)存區(qū)和庫區(qū)以及工業(yè)危險(xiǎn)建(構(gòu))筑物、壓力管道、鍋爐、壓力容器,還有涉及化學(xué)危險(xiǎn)品運(yùn)輸和儲(chǔ)藏的工業(yè)危險(xiǎn)設(shè)施。其主要風(fēng)險(xiǎn)為火災(zāi)、爆炸和毒物泄漏等。人們可采用危險(xiǎn)化學(xué)品全過程監(jiān)控系統(tǒng)、危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)采集及監(jiān)管系統(tǒng)、危險(xiǎn)過程智能控制系統(tǒng)等對(duì)上述風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
針對(duì)高層飯店、大型商廈及其地下商場(chǎng)、體育場(chǎng)館、娛樂場(chǎng)所以及繁華的商業(yè)街等公共場(chǎng)所,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有智能防爆安檢系統(tǒng)、化學(xué)毒氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、放射性物質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等,特別值得指出的是對(duì)人員密集與疏散場(chǎng)所的預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
此外,地下管線等有限空間作業(yè)的預(yù)測(cè)與監(jiān)測(cè)同樣重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)率先應(yīng)用于上述城市系統(tǒng)中的公共安全管理,既可行又實(shí)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)公共安全管理上,覆蓋范圍可迅速加大。幾年前,已經(jīng)在一些局部場(chǎng)所有了很好的應(yīng)用。可以斷定,具有中國(guó)特色的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、制造與應(yīng)用前景很好。
基于云仿真的決策
安全是由安和全組成的。有些東西可能會(huì)引起公眾的不安,比如小到機(jī)場(chǎng)內(nèi)無人認(rèn)領(lǐng)的包裹,大到城市里的儲(chǔ)氣罐等。如何做到讓公眾安心,并保證物品齊全,是城市公共安全管理必須解決的問題。傳統(tǒng)的安全觀念把重點(diǎn)放在全上。如今,借助物聯(lián)網(wǎng)與計(jì)算技術(shù),公共安全管理可以雙管齊下,實(shí)現(xiàn)安和全。
一些特大型城市依靠人工管理或者視頻系統(tǒng)等對(duì)公共安全進(jìn)行管理的效率越來越低,特別是在非常態(tài)公共安全管理方面。非常態(tài)公共安全事件通常具有顯著的突發(fā)性,比如恐怖襲擊。當(dāng)突發(fā)的小概率事件首次出現(xiàn)時(shí),專家系統(tǒng)也無能為力,比如2003年突發(fā)的SARS公共衛(wèi)生事件。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算和云仿真技術(shù)是緊密相關(guān)的,涉及海量數(shù)據(jù)的獲取、大規(guī)模計(jì)算模型、動(dòng)力學(xué)演變過程和海量數(shù)據(jù)挖掘等問題。
這方面的應(yīng)用前景是很廣闊的。比如,醫(yī)生能夠治愈SARS患者,卻未必能判斷SARS的流行趨勢(shì),而SARS病毒在潛伏期的高傳染性與現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)達(dá),對(duì)流行病學(xué)的一些傳統(tǒng)理論和方法提出了挑戰(zhàn)。人們可以利用高性能計(jì)算技術(shù)對(duì)各種假想的病毒及其傳播特征進(jìn)行數(shù)字仿真,并根據(jù)傳染病動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算出病毒爆發(fā)的時(shí)間,為公共衛(wèi)生安全提供決策依據(jù)。
如何有效、及時(shí)地感知SARS病毒,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提出了新的挑戰(zhàn)。自來水消毒工廠、實(shí)驗(yàn)室、化工廠都離不開氯氣,而氯氣在第一次世界大戰(zhàn)中被德國(guó)作為毒氣武器使用。氯氣有用但也有毒。因此,對(duì)氯氣生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程的監(jiān)測(cè)非常重要,而對(duì)氯氣泄漏造成的危害的模擬、評(píng)估和決策參考同樣重要。人們可以借助物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)氯氣生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程的全程監(jiān)控,依靠云仿真技術(shù)對(duì)氯氣泄漏造成的危害進(jìn)行模擬、評(píng)估。
總之,城市管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,只有把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與城市的各種基礎(chǔ)設(shè)施融為一體,并與城市的常態(tài)和非常態(tài)管理系統(tǒng)相結(jié)合,同時(shí)與云仿真、云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合,才能使城市管理者有效地進(jìn)行城市日常管理,從容應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件。