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1、智慧地球的涵浅析一、引言在2008年爆发的金融危机背景下，一项热议的话题：“智慧地球”的概念在 2009年得到了初步发酵。“智慧地球”的英文表述为：Smarter Planet ，直译为“更加聪明的星球”或“更加聪明的地球”，最早由美国IBM公司提出。随着“智慧地球”概念上升到美国的国家战略层面，其影响也得到大扩展。与此相应，2009年国也提岀了 “感知中国”的概念。人们在讨论这些概念的同时，也普遍想到了大约十年前针对改善物流 与供应链效率而提岀的“物联网”概念。再次被挖掘的“物联网”概念其涵与外延都得到了更为广泛地扩 展与提升。目前情况下，有关“感知中国”、“物联网”、“智慧地球”等相关概念
2、还在继续发酵的过程中。从时间先后的视角上看，由“智慧地球” （2008年11月）引出了 “感知中国” （2009年8月），再回溯到“物联网” （1999年10月1 日，Auto-ID Center 成立时提出）。可见“智慧地球”是此番新概 念的发动机或导火线，而“物联网”则是去除了感性因素（聪明、智慧、感知）的回归地。尽管“感知中国”、“物联网”、“智慧地球”等概念已经成为人们广泛热议的话题，但就相关概念的系统阐释（当然还很粗浅），当属“智慧地球”的概念。“物联网”的概念在原有的面向物 流与供应链信息化应用的基础上又有大幅度的提升，概念本身带有理性与技术中性的色彩，正在成为人们 普遍接受的相关
3、概念的代名词。“感知中国”与“智慧地球”的表述具有一定的感性色彩，有触发人们想象力的源动力， 但也不乏各人的想象不一， 难以达成共识的欠缺之处。 作者的观点是：从宏观上看，可以认为“智慧地球”、 “感知中国”与“物联网”所要表达的技术与应用容是完全一致的。新概念的提出，人们的理解各不相同本来就是一件很正常的事情。也正是因为理解的不同，才会对新概念进行不断深入与广泛的挖掘。随着时间的推移，新概念将会变成旧概念，人们的认识也就会 逐步取得一致。为了充分讨论这一概念当前发展的情况，本文将以“智慧地球”概念为题，寄希望从源头上采集一些信息：先看看IBM关于智慧地球是怎么说的？本文后续的容，主要取材于以
4、下两个：（1）.ibm./smarterplanet/us/en/index.html?re=sph（2）asmarterplanet./其中，一个是美国ibm公司的“智慧地球”，另一个是面向全球公开讨论与交流有关“智 慧地球”话题的博客。二、智慧地球的三个基本特征技术的发展推动着社会的进步，信息化与我们的学习、工作与生活已经密切相关。智慧地球的概念从发展的角度提岀了未来社会信息化发展的三个基本特征：世界正在向仪器 /工具化方向演变一 The world is becoming instrumented世界正在向互联化方向演变一 The world is becoming interconne
5、cted所有事物正在向智能化演变一 All things are becoming intelligent仪器/工具化、互联化与智能化将是我们生活的世界不可避免的发展趋势，也是智慧地球 概念的三个支柱。下面再看一看IBM公司对“智慧地球”概念的具体表述：根据IBM智慧地球提供的信息1:截止到2010年，集成电路的发展已可以为每一个地球 人分配10亿只晶体管，而每只晶体管的成本大约仅为千万分之一美分，因而我们生活的世界正在走向仪器/工具化；已有的万亿件网络起来的物品一一汽车、铁路、管线、各种器具、医用药品与器械、甚至牲畜， 相关的信息在以指数性增长，因而我们生活的世界正在走向互联化；各种算法和强
6、大的系统可以分析复杂 的问题，并将堆积如山的数据转化为实际的决策和行动，使得我们生活的世界运转的更好、更智慧。所有 的物品正在走向智能化。另外一种源自IBM的描述2:第一，世界正在走向仪器/工具化。想象一下，每一个人可 以分到十亿只晶体管。传感器可以到处嵌入：在汽车里、各种用具中、摄象与照相机中、道路上、管线上、 甚至医疗器械材料中和牲畜中。第二，世界正在走向互联化。互联网上的网民数量已接近20亿，但系统和对象尚不能相互对话。想象一下万亿互联的智能物品，以有他们将会产生的数据海洋。第三，所有的仪器/工具化与互联化的物品正在变得智能化。它们正在被连入强大的新系统。新的系统可以处理所有互联对象 互
7、产生的数据，并以实时分析的方式将结果呈现岀来。三、支撑智慧地球概念的 21个主题怎样才算是一个智慧的地球呢？美国IBM公司在提岀智慧地球概念的同时，提岀了 21个支撑智慧地球概念的主题，涉及到：能源、交通、食品、基础设施、零售、医疗保健、城市、水、公共安 全、建筑、工作、智力、刺激、银行、电信、石油、轨道交通、产品、教育、政府、云计算，如图1所示。一Energy逾源矯Water水，* Telewm 电信Traffic HQ Public safety 公共安全Ulf Orl石油Food豪品塞 9uildiri,y V. ork 工作杏Producis 产品Retail 肯 intelligen
8、ce 背力ffiT Education 戦育Healthcare 卫主保StiitiuFuS 剌激Gonerrtmeni 載將Cities 城3V Ranking 餵行Cloud云计篁canipuing图1智慧地球概念由图1可见，智慧地球概念下辖的21个主题覆盖了现代社会人们学习、工作和生活的主要方面。也可以认为，在图 1所列示出的21个主题围实现了智慧互联、信息即时共享与优化利用，我们生 活的地球从宇宙视角来看，也就体现岀了一个智慧地球的样子。在智慧地球上，人们可以减少不必要的能源浪费，合理有效地利用地球的能源资源与新能源的开发；人们可以规划与修筑适当的交通道路并实现智能交通管控，实现宜人、
9、宜车、宜环境、宜能量 消耗，有效避免交通拥堵，实现快速高效的交能运输；人们可以获得充足的、新鲜、安全的各类食品；基 础设施建设可以满足不同层次、不同层面的需要；零售可以延伸到人们居住的社区，实现全天候24小时营业、自助服务、及时补货；医疗保健方面可以合理配置医疗资源、人人享受医疗保健并及时获得健康指导， 大幅提高人们生活的健康指数；城市功能配置合理、资源充分利用，宜居与可持续性发展相宜；水资源调 配设施合理、节水用水意识深入人心， 不同水资源开发利用与再生水资源合理平衡，清洁饮用水资源充沛，输配满足宜人宜居和工作需要； 。以下四、五、六、七、八节分别简述有关21个主题源自IBM智慧地球的主要观
10、点，以供交流。四、能源、交通、食品、基础设施与零售1、智慧能源在智慧地球概念下的“智慧能源”也有称为“智慧电网 -Smart grid ”，“智慧公共用电 设施-Smart utilities ”的表述。相关的含均是一样的。以下的容取自参考资料3,翻译采用了意译的方式。在过去一个世纪的绝大多数时间里，电网仅是社会技术发展过程中的一个符号。通过电网提供的廉价、充裕的电能改变着社会生产、生活的基本方式：电被送入居民家中、街道照明、商场、大小 城镇。现今电网的状态反映的是已经过去了的廉价能源的时代，在廉价能源的时代中，电网与自然环境的冲突还 排不到政府优先考虑的位置，并且消费者也没有参与到相关的冲突
11、中。传统的电力系统采用相对集中化的 封闭管理模式，由少量的大电厂供电。电网的设计只适合单向供电，远不是一个考虑了现代需求的动态全 球能源供应网。传统的电网效率不高，这种电网模式每年在全球发电和配送过程中的浪费是惊人的。在没有智能电网负载平衡或电流监视的情况下，每年全球电网浪费的电能足够印度、德国和加拿大使用一整年。如果单是美国的电网效率提高 5%所带来的效能可抵销 5300万辆汽车的燃油消耗和温室气体排放。每年 数十亿美元的电能从发电厂发岀还没有送到任何一盏电灯时即被浪费掉了。幸运的是，我们的能源供应可以设计的聪明智慧一些，电网也可以设计得象复杂的全球系统一样来管理。目前的技术已经可以让我们做
12、到将任何一件东西或物品经过嵌入智能化处理后接入网络从家用电表到发电厂的涡轮发电机。事实上，智慧型公共供电系统可以设计得更象是在互联网上一样，而不是象传统的电网方式。数以千计的各类能源，包括环境友好型的风能和太阳能也可以互联起来。所有 经过智能化处理的能源会产生一些新的数据，通过数据分析可以实时做岀更好供配电决策。个人或消费团 体也可以根据数据分析的结果做岀更有效的用电消费决策。供电公司也可以据此做岀更好的管理电网负载 平衡与配送的决策。政府和社会也可以据此做岀如何保护环境的决策。整个电网系统可以变得更加有效、 可靠、自适应、，也就是更加智慧。试点的智慧电网项目可以帮助消费者节省大约10%勺费用
13、，并且可以减少15%勺峰值用电负荷。可以想象一下，智慧电网项目普及后对政府、大学方面节省的开支。也可以想象一下在当前金融危 机环境下，投资到智慧电网所能够带给美国经济刺激的效果。实际上根本不需要想象，目前在华盛顿正在形成的用在数字化电网以及相关替代能源与汽 车工业方面的投资计划就可以产生25万个就业岗位。通过创造可岀口的技能、资源和技术也有可能产生新形式的工业创新。IBM正在致力于世界电网智能化方面的工作，正在与全球的供电公司协作以加速智慧电网 的实现，同时也在帮助供电公司提高供电的可靠性并向消费者提供更多的有用信息。IBM正在实施全球最大的10家自动化仪表管理项目中的七项。IBM也在探索如何
14、将未来数以百万计的电车的供电转换成分布式 供电与储电系统。这样，供电中剩余的能量可以被储存起来并被再次送回到系统中利用。实现智慧电网与能源供应，我们的电网将可以再次成为社会发展的主要代表符号之一。让我们共同参与，共建一个更加智慧的地球。图2是.ibm./podcasts/howitworks/index.shtml介绍的一个智慧型供电的试验模型。参加该项试验的有120户志愿者。图2中的“1”代表居住家庭，“ 2”代表供电公司，“ 3”代表国家电网，“4”代表本地电网。 基于用电峰值与谷值时的电价不同， 采用智慧型电表并结合用户的用电偏好， 通过选 择用电时间（错峰用电供暖等）以及国家电网和本地
15、电网的电价差异，选择合适的供电获得了节省10%左右电费的效果。试验模型中电价实时变化，每5分钟核算一次。（智慧型电表降低用电费用）i-rThe Intellint Utility Network打 tw prJ tod OidWe d 4 憚U m dwNTOPjt&raflungPcwr rnwi diimcrruSKftr 和席门片 uw arv 甲亦 Thi i n |ul cim qiTM CMfhrtnrM E 輕 A HriCiM Iht proien wfrh rnchjdfrBOLrtJt ftmuuPJEfflc陆昭虫me 130 vMntaK MiwnxWnedb ijr fdjI Deir帚 nr Hit fc ed rafir &P*hffw miKh FWV冲HMmirIi hQ t WCifli 11帚2输 pl肌10跖IM 臥希昭B爭图2智慧型电表降低居民用电费用2、智慧交通42007年，世界进入了一个新时代：城市人口超过了农村人口，并且全球城镇化
