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智慧城市发展现状及其对人才的需求

[日期:2017-02-07] 来源:  作者: [字体: ]

智慧城市发展现状及其对人才的需求

 

 

根据IBM发布的《智慧城市红皮书》,智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会创新2.0环境下的城市形态,通过互联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新为特征的可持续创新。

麦肯锡的研究报告预测,在2010-2025年间,世界的前600个大型城市对全球增长的贡献率将达到65%。因此,世界各大城市在交通、教育、环境监控和医疗领域的智能化管理方面不断融入信息通讯产业技术,提高管理效率、降低成本、提高城市居民的生活质量,使智能城市在世界范围内进入了快速发展期。

(一)智慧城市涉及的主要技术及方法

1、物联网技术

2003年,全世界有63亿人口,而全球有5亿个物体和设备连接到互联网上,根据思科互联网业务解决方案集团对物联网的定义,2003年全球并未真正进入物联网时代。今天普遍使用的智能手机在2003年刚刚投入使用,而苹果手机则是在2007年才进入消费者市场。

由于智能手机和平板电脑的爆炸式增长,推动了更多设备连接到互联网上,这一数字在2010年达到125亿,而2010年的全球人口为68亿,从而使连接到互联网上的设备的数量首次超过了全球人口的数量,两者的比例达到1.84:1,全球正式进入到物联网时代。

日本的物联网应用,自2011年3月的日本东部地震发生后,日本国内越发重视物联网在震后救援和恢复中的作用。日本利用通信卫星确保其应用终端的通讯畅通,同时,物联网可以通过应用终端确定受害者的地理外置,从而方便震后救援的进行。日本政府还将物联网大量应用到动物保护、旅游观光和商品质量监控等方面。

澳大利亚的物联网应用。第一、海洋方面,澳大利亚整合了海洋综合观测系统(Integrated Marine Observing System, IMOS)与大堡礁海洋观测系统(The Great Barrier Reef Ocean Observing System , GBROOS),从而为理解和保护海洋生态环境提供实时的科学数据。第二、在水资源领域,澳大利亚政府利用物联网对水资源进行了长期的跟踪监测。例如,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation )和东南昆州水公司(Seqwater)建立了无线智能探测综合网络对威文霍湖(Lake Wivenhoe)及其相关流域的水质进行监测。

英国的物联网应用。英国技术战略委员会(Technology Strategy Board)投入50万英镑用于物联网领域应用在初始阶段的科技研发;接下来英国技术战略委员会将针对物联网的推广和商业应用投入400万英镑。其主要集中在医疗、物流、股票交易、家居生活等领域。

美国的物联网应用。与其他国家不同,美国在物联网领域的发展基本上没有政府的推动,而更多是企业的资金和技术优势推动了其国内的物联网发展。例如,思科、IBM、惠普Google、智能设备互联网协议(IPSO)联盟和公用事业智能网络接入端口组织(Utility Smart Network Access Port Alliance)等共同推动了物联网在美国和全球的大力发展。

中国的物联网应用。2012年,我国物联网产业市场规模达到3650亿元,比上年增长38.6%。从智能安防智能电网,从二维码普及到“智慧城市”落地,伴随着技术的进步和相关配套的完善。在未来几年,技术与标准国产化、运营与管理体系化、产业草根化将成为我国物联网发展的三大趋势。

第一、在智能交通方面,截至2011年年底,中国在22个省建立了2500条不停车收费ETC通道,覆盖了我国80%的高速公路,不停车收费用户达220万。

根据工信部统计数据,全国以武汉、广州、重庆、上海为代表的车联网产业在未来5年内的人才需求将达20万。

第二、在食品安全方面,2011年,商务部和财政部联合投入40亿元建设覆盖36个城市的食品跟踪系统,致力于打造中央、省和市等三级政府联动的食品跟踪和管理平台。

2、Fab Lab

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)比特和原子研究中心(Center for Bits and Atoms, CBA)发起的微观装配实验室(Fabrication Laboratory, Fab Lab)则基于对从个人通讯到个人计算,再到个人制造的社会技术发展脉络,试图构建以用户为中心的,面向应用的融合从设计、制造,到调试、分析及文档管理各个环节的用户创新制造环境。

Fab Lab发展现状。第一个Fab Lab于2001年在波士顿建立。第一间Fab Lab由美国国家科学基金会(National Science Foundation)拨款建造,旨在提供完成低成本制造实验的所需环境。在Fab Lab中,创造自己想象中的事务的渴望激发着用户。这种用户也被称之为“领导者用户(Lead user)”。目前,全球已经建立了30家遵循类似理念和原则的实验室。第一家国际Fab Lab建立在哥斯达黎加。目前挪威、印度、加纳、南非、肯尼亚、冰岛、西班牙和荷兰等国家也在从事着Fab Lab的相关尝试。

截止到2012年5月,世界各地有建立了120个Fab Lab,这些分布在包括南非、挪威、美国和印度在内的34个国家的Fab Lab通过宽带网络连接起来,其成员通过视频、邮件、社交工具等方式分享各自的技术经验。并且可以使教学条件差的学校里的优秀学生可在本地的Fab Lab接受世界一流的技能培训。

Fab Lab 的特点。Fab Lab是一个拥有几乎可以制造任何产品和工具的小型的工厂。它由计算机控制的激光切割器、标记切割器、精密(微米分辨率)铣床、大型数控铣床、3D打印机、聚乙烯切割机和可编程控制工具等构成。

Fab Lab 注重个人创造,通过提供各种计算机控制的设备来创造生产各种适合当地用户实际需求的产品。例如,低价格、低能耗的简易电脑、无线数据网络、农业和环保领域使用的劳动工具以及住房改造。

而每个Fab Lab的开发过程、创新成果也并非是独立的,而是在整个Fab Lab网络中通过各种手段(如视频会议)进行共享。Fab Lab正是基于对从个人通讯到个人计算,再到个人制造的社会技术发展脉络,试图构建以用户为中心的,面向应用的融合从设计、制造,到调试、分析及文档管理各个环节的用户创新制造环境。

Fab Lab新进展–3-D装配器。麻省理工学院教授尼尔。格申斐德(Neil Gershenfeld)在他所在的Fab lab中致力于开发3-D 装配器(3-D assemblers)。这一技术可以通过利用与核蛋白体复制相类似的方式进行部件间的组合。目前,该Fab Lab开发的一种型号的3-D装配器可以用10纳米级的原材料建造事先设计的构件。这些原材料因其具有良好的电导性和磁性,所以可以利用这些纳米级的原材料制造3-D的集成电路。另外,该Fab Lab的另一型号的3-D装配器可以加工毫米级和厘米级的组合构件,将来制造大型集成电路甚至是飞机的零部件。

3-D 装配技术的优点是可以把具有完整功能的构件通过一道工序完成,它可以将固定部件、活动部件、传感器、执行器以及其他电子设备装配成一个完整的构件,从而使利用3-D 装配技术制造的构件具有许多实用功能。同时,该技术的另一特点是环保性,废弃的构件可以通过分解,可以重新组合制造出全新的机器。

3、 欧盟Living Lab

当今社会已经进入全球化和知识经济的时代,由于宽带互联网、新兴信息通讯技术和新型社交媒体的不断涌现,科技创新不再仅仅局限于实验室中,也不再仅仅是科学家的专利。现代的科技创新更多是通过用户的需求为中心,加大用户在科研创新的参与度。另一方面,研究人员同时会更深入进入用户的真实生活,从而使产品更好地满足用户的要求。

Living Labs的特征。欧盟于2006年11月20日发起了Living Labs网络,它是通往欧盟创新系统关键一步。其核心价值是改善和增加研发转移的洞察力和新的科技成果转化为现实世界的应用和解决方案的动力。Living Lab让用户在真实的生活环境中参与共同创新。

Living Lab是一种技术成型于真实生活,终端用户也作为共同的产品生产者的实验环境。其产品开发过程中,用户既是使用者同时也是观察者,产品的设计理念是从“为客户设计”到“与客户共同设计”再到“由客户自己设计”不断发展演进的过程,也是多学科协同创新的过程。

Living Lab网络已成为欧盟在信息社会、知识社会条件下重塑其科技创新能力和全球竞争力的重要举措。Living Lab立足于本地区的工作和生活环境,以科研机构为纽带,建立以政府、广泛的企业网络以及各种科研机构为主体的开放创新社会(Open Innovation Community)。

Living Lab为发明、产品原型设计和新移动应用技术的市场推广提供了相应的平台。随着市场步伐的加快和产品周期的缩短,新的信息和通讯技术在产品设计与开发过程中的应用必须从创新之初就能很好地适应用户的需求,其要求用户在早期构思、发明、设计和原型制作的每一个阶段都是共同设计参与者。

(二)智慧城市发展现状

随着经济和社会的不断发展,城市在全球经济中的地位越发重要,全球有超过一半的人口生活在城市。世界各国为了提高城市居民的生活质量,不断在城市建设中融入信息通讯产业技术,大大推动智能城市在世界各地建设的进程。

另一方面,智慧城市的不断发展,也同样为城市居民提供了更加便捷的生活方式,增加了城市的宜居性,推动了更多高学历人才选择智能城市安家落户,从而对智慧城市发展所需的新型产业人才提供了充分的保证,从而形成了智慧城市和创意人才的良性互动发展模式。

下面通过对,介绍世界的智慧城市发展现状。

 

智慧城市发展现状及其对人才的需求

世界三大智慧城市横向对比

 

为了让城市居民享有更好地网络资源,智慧城市大量公开他们的数据平台,让城市居民实时共享其数据平台。例如,圣弗朗西斯科有104个公开数据平台,首尔有211个公开数据平台,阿姆斯特丹有80个公开数据平台。

 

智慧城市发展现状及其对人才的需求

首尔智能网络应用领域

 

 

智慧城市发展现状及其对人才的需求

圣弗朗西斯科智能网络应用领域

 

 

智慧城市发展现状及其对人才的需求

阿姆斯特丹智能网络应用领域

 

智慧城市不再是仅仅局限于运输、安全、环境监控等领域,它已经扩展到公共安全、国防、环境保护、医疗卫生和教育领域。在这些应用领域,智慧城市通过对物联网的大量数据的分析整理,建立了人们的行为模式、消费习惯、服务需求等方面的信息,从而为政府和相关部门提供了重要的参考依据,因此为城市居民提供了许多更具人性化的服务项目。例如,在公共医疗领域,通过传感器测量体温、血压、心率和其他身体指标都可以通过物联网传递到医院,医生通过这些信息传输来进行实时监控和远程诊断。

(三)智慧城市对人才的需求

近年来我国在大力发展智慧城市,近60%的城市在“十二五”规划中提出“智慧”或“智能城市”发展战略。截止到2012年2月底,我国提出智慧城市建设的总数量已经达到了154个,计划投资规模超过1.1万亿元。

用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新是智慧城市的核心理念,其在建设过程中需要大量创新型人才的参与。因此,我国高校在相关人才的培养方面,需要打破原来的学校独立培养人才的模式,实践新型的高校、企业和社会三方合作人才培养模式,加快对符合智慧城市发展需求的应用型人才的培养。

智慧城市的发展所带动的智能电网、智能教育、智能医疗智能家居、智能城市等产业的兴起。这些产业的高速发展,大大推动了国内劳动力市场对熟悉电子科学、计算机、测控、信息与通信工程、自动化和管理专业领域的复合型专业人才的需求。

同时,智慧城市的发展对物流信息服务、金融创新服务、艺术与信息产品设计服务、电子商务平台服务、高端外包服务、产品软件服务、行业信息化服务、物联网应用服务、平台开发、市场营销和专业管理等相关服务领域的人才有着大量的需求。

智能电网领域。美国思科公司的报告显示,未来的智能电网的规模会比互联网大1000倍。随着数字经济和低碳经济的快速发展,可再生能源等分散式发电能源不断增加及节点入网,未来5-10年,我国在智能电网与新能源电力产业的人才需求将达到100多万人。

3-D打印领域。3-D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。

3-D打印技术作为一项前沿性、先导性非常强的新兴技术,对传统制造业的工艺改造和新材料的广泛应用具有颠覆性的作用。中国3D打印市场在今后三年内从现在的10亿元人民币增长到100亿元。

 

因此,3-D打印产业需要大量新型复合型人才,要求其熟悉计算机、材料学、加工工艺、创意产业等多个领域,其需求缺口约为800万人。而我国高校的3D人才培养模式与国际3D技术、企业应用需求有着相当的差距,我国高校的3D人才培养应该加大与国际科研机构的合作,同时加大推进我国教育的产业化和市场化。

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