深度學習-85:智慧地球/智慧城市/智慧家庭
深度學習-85:智慧地球/智慧城市/智慧家庭
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網路互聯互通在企業級別滲透範圍極其廣泛，邊緣領域(家庭、公共基礎設施、安防等)並未網路互聯互通，資料都停留在資訊孤島上。智慧地球從很高的維度關注工業化、資訊化和全球化的趨勢，智慧地球的理念的釋出，立即在IT界、經濟界、工業界等領域引起了巨大的反響。
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2009年金融危機，IBM執行長彭明盛(SamPalmisano)首次提出智慧地球概念，並並闡明其短期和長期的戰略意義，建議奧巴馬政府建設下一代智慧型基礎設施。奧巴馬政府認為智慧地球是挽救危機、振興經濟、確立美國在未來競爭優勢的關鍵所在，並將上升為美國的國家戰略。後續投資刺激計劃針對智慧地球制定了戰略規劃和對其進行了大規模投資。
智慧地球利用物聯網技術、網際網路技術和智慧化技術，全鏈條解決資料採集、傳輸和處理過程。智慧地球如果廣泛部署，新一代的IT、網際網路技術充分運用到各行各業，把感應器嵌入、裝備到全球的醫院、電網、鐵路、橋樑、隧道、公路、建築、供水系統、大壩、油氣管道，通過網際網路形成“物聯網”；而後通過超級計算機和雲端計算，使得人類以更加精細、動態的方式和生活。
1 智慧的內涵
1.1 智慧地球的三個重要維度
- 智慧地球具有智慧感知能力，實時感知經濟、社會活動的相關資訊。
- 智慧地球具有全面地互聯互通，統一網際網路和物聯網
- 智慧地球具有智慧分析能力，使用先進技術來進行復雜的資料分析、彙總和計算，整合和分析海量的跨地域、跨行業和職能部門的資訊，並將特定的知識應用到特定行業、特定的場景、特定的解決方案中以更好地支援決策和行動。
1.2 智慧地球需要關注的四個關鍵問題
- 新銳洞察：面對無數個資訊孤島式的爆炸性資料增長，需要獲得新銳的智慧和洞察，利用眾多來源提供的豐富實時資訊，以做出更明智的決策；
- 智慧運作：需要開發和設計新的業務和流程需求，實現在靈活和動態流程支援下的聰明的運營和運作，達到全新的生活和工作方式；
- 動態架構：需要建立一種可以降低成本、具有智慧化和安全特性、並能夠與當前的業務環境同樣靈活動態的基礎設施；
- 綠色未來：需要採取行動解決能源、環境和可持續發展的問題，提高效率、提升競爭力。
1.3 智慧地球的技術
只有各行各業的系統都演變成智慧系統，智慧地球才能真正實現。實現智慧地球賴於以下3個條件：
- 高科技的普遍應用；
- 廣泛意義的物聯網切入到人們生產生活的各個方面；
- 雲端計算、感測器網路以及資料探勘等讓人類最大化地利用資訊資源，並從中獲得前所未有的洞察力，更快、更好地作出決策。
要滿足以上3個條件，智慧地球需要無線射頻識別技術、感測器網路技術、高速分組接入技術、雲端計算技術、軟體服務化技術、資料探勘技術、高效能運算技術等支撐。確切的說，智慧地球涵蓋了當前所有先進資訊科技在各個層次的部署和應用。
1.4 智慧地球的願景
智慧地球利用網際網路和物聯網，讓各行各業接入統一的系統，最終形成一個互聯互通和智慧化的生態系統。IBM的理念高屋建瓴，切合企業和政府的核心訴求，提供針對金融、電信、能源、製造業、交通、醫療、城市、社會資訊化等領域的先進解決方案。IBM通過概念整合和產業鏈整合，成功忽悠奧巴馬政府實施智慧地球戰略。
IBM提出智慧地球的概念是經過精心謀劃、充分準備和周密部署的。IBM確信沒有競爭對手可以在智慧地球的技術實現領域超越它。實現智慧地球願景的關鍵技術：感測器網路、雲端計算、超級計算、軟體服務化、資料整合與挖掘等等都是IBM的技術優勢，IBM已經構築了1個沒有競爭對手的資訊科技生態環境。從巨集觀戰略目標分析，IBM希望藉助智慧地球再一次引領世界IT產業發展，佔領競爭的制高點。智慧地球作為迄今為止最大規模的物聯網路概括了這個時代所有的IT技術。智慧地球的實施一方面可以帶動下一代資訊科技的發展，一方面也有帶來新的技術壁壘形成的可能。
2 智慧家族
利用IT基礎設施優化我們生活和工作場景，構成了智慧硬體和軟體解決方案家族。智慧家族按照規模分為：智慧家庭、智慧企業、智慧園區、智慧城市、智慧國家和智慧地球。
2.1 智慧家庭
智慧家庭是智慧城市的最小單元，是以家庭為載體，以家庭成員之間的親情為紐帶，結合物聯網、雲端計算、移動網際網路和大資料等新一代資訊科技，實現低碳、健康、智慧、舒適、安全和充滿關愛的家庭生活方式。智慧家庭又可稱為智慧家庭服務平臺，是綜合運用物聯網、雲端計算、移動網際網路和大資料技術，結合自動控制技術，將家庭裝置智慧控制、家庭環境感知、家人健康感知、家居安全感知以及資訊交流、消費服務等家居生活有效地結合起來，創造出健康、安全、舒適、低碳、便捷的個性化家居生活。
圖-X: 智慧家庭-智慧硬體
2.2 智慧企業
從資訊化發展角度看，以物聯網、大資料和人工智慧為代表的資訊科技發展，已使智慧企業建設具備資訊基礎和產業基礎；同時，不斷提升的工業裝置智慧化水平，也為智慧企業建設創造了良好的技術支撐，但縱觀諸多企業的資訊化或智慧化建設，均存在不繫統、不全面、不統一，沒有從根本上解決資訊孤島、資料碎片等問題。因此，深入推進智慧企業實踐必須正確處理好資訊科技、工業技術和管理技術的三者理論關係，採用技術創新和管理創新的兩輪驅動模式，實現三者的完美融合，保障各業務資料量化和整合集中共享，統一決策平臺和管理智慧協同。
《智慧企業——框架與實踐》創新，將先進的資訊科技、工業技術和管理技術深度融合，實現管理的數字化感知、網路化傳輸、大資料處理和智慧化應用，從而使企業呈現出風險識別自動化、決策管理智慧化、糾偏升級自主化的柔性組織形態和新型管理模式。
2.3 智慧園區
智慧園區的建設目標如下：
- 通過智慧園區的建設，幫助園區在資訊化方面建立統一的組織管理協調架構、業務管理平臺和對內對外服務運營平臺。
- 建立統一的工作流程，協同、排程和共享機制，通過雲平臺的整合，以雲平臺為樞紐，形成一個緊密聯絡的整體，獲得高效、協同、互動、整體的效益。
- 建立統一的應急管理與日常管理、對內與對外服務這2大服務和2大管理體系。
產業園區一般具有佔地面積大、公共區域多、人員密集、組織複雜等特點，給園區運營管理帶來極大挑戰：
- 安全保障困難：由於園區管理體量大，對於非法人員、車輛進入，發生盜竊、破壞等行為，單靠保安人眼檢測數量巨大的攝像頭，很難在第一時間發現警情；
- 能源浪費嚴重：水、電、氣等能源裝置分步廣，由於缺乏智慧的能耗資料採集、分析功能，無法進行有效的監管和調節；
- 園區管理落後：缺乏專業的園區規劃，資訊化水平低，IT資源分散，無統一的管理門戶，造成園區管理難度大，無法為園區企業提供新型的服務。
華為智慧園區解決方案基於雲端計算、物聯網等先進技術，搭建園區管理支撐和應用服務支撐兩大平臺，重點開發數字安防、智慧物管和智慧辦公三大應用包，為園區管理者及入駐企業提供便利，增強園區的綜合競爭力和輻射帶動力。
- 數字安防：覆蓋園區的視訊監控系統與入侵報警聯動，發生非法闖入時，系統自動將報警訊號和視訊傳送到移動客戶端或指揮中心，監控臺確認後按事先設定的規則進行聲光報警，或啟動應急預案，使事件得到及時處理，園區安防等級得到提升，企業的資產和人員的安全更有保障。
- 人員管理：基於一卡通實現一站式人員管理，“一張卡”代替員工身份證、工卡、錢包、鑰匙，亦能對訪客進行全面智慧化管理，包括車輛管理、門禁控制、路線指引、物品存放、就餐購物等，為園區業主和訪客提供良好的服務體驗。
- 車輛管理：免刷卡自動出入，提高通行效率和安全；精確車位引導系統，實現停車場的高效管理；違法停車管理有效解決園區亂停亂放現象；車輛行駛引導及軌跡跟蹤，保障企業物資安全。
- 綠色節能管理：通過綠色機房和雲端計算/雲桌面技術，提高資源利用率，降低IT能耗及GHG排放；基於AMI（高階計量系統），依託資料網路實現對園區內重點區域、重點裝置的能耗監測、能效管理，實現綠色節能。
- 綜合管理：對各個業務子系統有效整合銜接，提供統一使用者接入門戶，給園區管理者和企業員工提供直觀、簡潔、方便的管理操作。
- 智慧辦公：園區為入駐企業提供辦公套餐業務，包括桌面雲、統一通訊、呼叫中心、融合會議及資訊驛站，使企業擺脫資訊化建設的負擔，實現拎包入駐。
智慧園區建設通過現代園區管理理念和優質的客戶服務，將為園區物業和企業帶來巨大的經濟效益，同時樹立品牌效應，吸引更多企業入駐，推動新型戰略產業的聚集，帶動地區經濟發展。
4 智慧城市
新時代、新環境、新機遇、新挑戰。這個新時代，是創新2.0的時代。網際網路的深入發展催生了面向創新2.0的新網路、新資料環境，營造了將人們生活、工作、交往的社會空間作為城域開放眾創空間的創新2.0新生態，推動了創新2.0時代的群眾路線新實踐，正在重寫新時代創新驅動新型智慧城市的建造意義，為推進中國特色時代特點的智慧城市發展提供新的機遇。
學森強調通過專家體系、技術體系、資料體系三大體系的綜合整合，達到集大成，成智慧。推進創新2.0時代的新型智慧城市建設，必須回到大成智慧學的研究與發展。大資料充分體現了人機結合、人網結合、以人為主的新網路、新資料環境，營造了將人們生活工作的城市空間作為開放眾創空間的創新2.0新生態，開放資料及維基政府實踐充分體現了錢學森所強調的大成智慧，進一步催生創新的湧現。
創新2.0時代的智慧城市不僅強調新一代資訊科技的應用，更強調通過人的聯網、物的聯網、資料的聯網、思想的聯網實現以人為本的可持續創新，強調依託城域開放眾創空間營造構建智慧社會，推進創新2.0時代新型智慧城市建設的新路徑。
伴隨網路帝國的崛起、移動技術的融合發展以及創新的民主化程序，知識社會環境下的智慧城市是繼數字城市之後資訊化城市發展的高階形態。智慧城市是新一代資訊科技支撐、知識社會創新2.0環境下的城市形態，通過新一代資訊科技支撐實現全面透徹感知、寬頻泛在互聯、智慧融合應用，推動以使用者創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特徵的以人為本的可持續創新。從技術發展的視角，智慧城市建設要求通過以移動技術為代表的物聯網、雲端計算等新一代資訊科技應用實現全面感知、泛在互聯、普適計算與融合應用。從社會發展的視角，智慧城市還要求通過維基、社交網路、Fab Lab、Living Lab、綜合整合法等工具和方法的應用，營造有利於創新湧現的制度環境與生態，實現以使用者創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特徵的知識社會環境下的可持續創新，強調通過價值創造，以人為本實現經濟、社會、環境的全面可持續發展。
智慧城市的經濟是迴圈經濟。迴圈經濟是一種以資源的高效利用和迴圈利用為核心，要求以“3R”為經濟活動的行為準則(3R即減量化reduce、再使用reuse、再迴圈recyle)，以低消耗、低排放、高效率為基本特徵，符合可持續發展理念的經濟增長模式，是對“大量生產、大量消費、大量廢棄”的傳統增長模式的根本變革。智慧城市的迴圈經濟即是充分考慮城市生態系統的承載能力，儘可能節約城市資源，不斷提高現有資源的利用效率，迴圈使用資源，創造良性的社會財富。
圖-X: 智慧城市的概念
5 智慧地球
智慧地球從很高的維度關注工業化、資訊化和全球化的趨勢，智慧地球的理念的釋出，立即在IT界、經濟界、工業界等領域引起了巨大的反響。2009年金融危機，IBM執行長彭明盛(SamPalmisano)首次提出智慧地球概念，並並闡明其短期和長期的戰略意義，建議奧巴馬政府建設下一代智慧型基礎設施。
圖-X: IBM的智慧地球戰略
系列文章
參考文獻
- [1] Ian Goodfellow, Yoshua Bengio. Deep Learning. MIT Press. 2016.
- [2] 焦李成等. 深度學習、優化與識別. 清華大學出版社. 2017.
- [3] 佩德羅·多明戈斯. 終極演算法-機器學習和人工智慧如何重塑世界. 中信出版社. 2018.
- [4] 雷.庫茲韋爾. 人工智慧的未來-揭示人類思維的奧祕. 浙江人民出版社. 2016.