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码链体系推动智慧城市建设的创新

当前,信息技术在国民经济中的地位日益突出。随着信息技术的不断发展,智慧城市建设应运而生。建设智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。

建设智慧城市是信息技术发展的需要

通过建设智慧城市,及时传递、整合、交流、使用城市经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息,提高物与物、物与人、人与人的互联互通、全面感知和利用信息能力,从而极大提高政府管理和服务的能力,极大提升人的物质和文化生活水平。让城市发展更全面、更协调、更可持续,会让城市生活变得更健康、更和谐、更美好。

智慧城市是在充分整合、挖掘、利用信息技术与信息资源的基础上,汇聚人类的智慧,赋予物以智能,从而实现对城市各领域的精确化管理,实现对城市资源的集约化利用。

1993年,智慧城市理念在世界范围内悄然兴起,许多发达国家积极开展智慧城市建设。建设智慧城市已经成为人类历史发展的必然趋势,成为信息领域的战略制高点。

欧盟的Living Lab组织2006年发起的欧洲智慧城市网络以用户为中心,借助开放创新空间的打造,帮助居民利用信息技术和移动应用服务提升生活质量,使人的需求在其间得到最大的尊重和满足。

新加坡2006年启动“智慧国2015”计划,通过物联网等新一代信息技术的积极应用,在电子政务、服务民生及泛在互联方面成绩引人注目。其中智能交通系统通过各种传感数据、运营信息及丰富的用户交互体验,为市民出行提供实时、适当的交通信息。

2008年,IBM提出“智慧地球”理念引发了智慧城市建设的热潮。2009年,迪比克市与IBM合作,建立了美国第一个智慧城市。利用物联网技术,在一个有六万居民的社区里将各种城市公用资源(水、电、油、气、交通、公共服务等等)连接起来,监测、分析和整合各种数据以做出智能化的响应,更好的服务市民。

韩国以网络为基础,打造绿色、数字化、无缝移动连接的生态、智慧型城市。通过整合公共通讯平台,以及无处不在的网络接入,消费者可以方便的开展远程教育、医疗、办理税务,还能实现家庭建筑能耗的智能化监控等。

欧洲的智慧城市更多关注信息通信技术在城市生态环境、交通、医疗、智能建筑等民生领域的作用,希望借助知识共享和低碳战略来实现减排目标,推动城市低碳、绿色、可持续发展,投资建设智慧城市,发展低碳住宅、智能交通、智能电网,提升能源效率,应对气候变化,建设绿色智慧城市。其中丹麦建造的智慧城市哥本哈根有可能成为第一个实现碳中和的城市。该国依靠市政的气候行动计划启动了50项举措,以实现其减碳20%的中期目标。其首都地区绿色产业5年内的营收增长了55%。

瑞典首都斯德哥尔摩,2010年被欧盟委员会评定为“欧洲绿色首都”;在普华永道2012年智慧城市报告中,斯德哥尔摩名列第五,分项排名中智能资本与创新、安全健康与安保均为第一,人口宜居程度、可持续能力也是名列前茅。

建设智慧城市是提高中国综合竞争力的战略选择

进入21世纪后,中国城镇化建设取得了举世瞩目的成就,城镇化建设的步伐不断加快。随着城市人口不断膨胀,“城市病”成为困扰各个城市建设与管理的首要难题。资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题日益突出。为避免在新一轮信息技术产业竞争中陷于被动,中国政府审时度势,及时提出了发展智慧城市的战略布局,以期更好地把握新一轮信息技术变革所带来的巨大机遇。

此外,战略性新兴产业的发展往往伴随着重大技术的突破,对经济社会全局和长远发展具有重大的引领带动作用,是引导未来经济社会发展的重要力量。智慧城市的建设将极大地带动包括物联网、云计算、三网融合、下一代互联网以及新一代信息技术在内的战略性新兴产业的发展;对医疗、交通、物流、金融、通信、教育、能源、环保等领域的发展也具有明显的带动作用,对中国扩大内需、调整结构、转变经济发展方式的促进作用同样显而易见。因此,建设智慧城市对中国综合竞争力的全面提高具有重要的战略意义。2014年,经国务院同意,发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土部、住建部、交通部等八部委印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》,要求各地区、各有关部门落实本指导意见提出的各项任务,确保智慧城市建设健康有序推进。

二维码扫一扫推动智慧城市建设创新

数字城市是数字地球的重要组成部分,是传统城市的数字化形态。数字城市是应用计算机、互联网、3S、多媒体等技术将城市地理信息和城市其他信息相结合,数字化并存储于计算机网络上所形成的城市虚拟空间。数字城市建设通过空间数据基础设施的标准化、各类城市信息的数字化整合多方资源,从技术和体制两方面为实现数据共享和互操作提供了基础,实现了城市3S技术的一体化集成和各行业、各领域信息化的深入应用。数字城市的发展积累了大量的基础和运行数据,也面临诸多挑战,包括城市级海量信息的采集、分析、存储、利用等处理问题,多系统融合中的各种复杂问题,以及技术发展带来的城市发展异化问题。

新一代信息技术的发展使得城市形态在数字化基础上进一步实现智能化成为现实。依托物联网可实现智能化感知、识别、定位、跟踪和监管;借助云计算及智能分析技术可实现海量信息的处理和决策支持。但对比数字城市和智慧城市,可以发现以下六方面的差异。

其一,当数字城市通过城市地理空间信息与城市各方面信息的数字化在虚拟空间再现传统城市,智慧城市则注重在此基础上进一步利用传感技术、智能技术实现对城市运行状态的自动、实时、全面透彻的感知。

其二,当数字城市通过城市各行业的信息化提高了各行业管理效率和服务质量,智慧城市则更强调从行业分割、相对封闭的信息化架构迈向作为复杂巨系统的开放、整合、协同的城市信息化架构,发挥城市信息化的整体效能。

其三,当数字城市基于互联网形成初步的业务协同,智慧城市则更注重通过泛在网络、移动技术实现无所不在的互联和随时随地随身的智能融合服务。

其四,当数字城市关注数据资源的生产、积累和应用,智慧城市更关注用户视角的服务设计和提供。

其五,当数字城市更多注重利用信息技术实现城市各领域的信息化以提升社会生产效率,智慧城市则更强调人的主体地位,更强调开放创新空间的塑造及其间的市民参与、用户体验,及以人为本实现可持续创新。

其六,当数字城市致力于通过信息化手段实现城市运行与发展各方面功能,提高城市运行效率,服务城市管理和发展,智慧城市则更强调通过政府、市场、社会各方力量的参与和协同实现城市公共价值塑造和独特价值创造。

除这六大差异外,最大的差异是虚拟的数字城市与现实的智慧城市不能一一互相映射。

全球二维码扫一扫系列专利技术发明人徐蔚在他编著的《码链新大陆物格新经济》一书中,阐述的码链思想、理论技术,介绍的“物格”经济形态,提出的“在二维码上建一座城”的理念,无疑是推动智慧城市建设的中国创新。

徐蔚认为,智慧城市总体架构包括五个层面:感知层、通信和网络层、城市数据与控制层、城市应用层与支持层。其中,智慧城市的应用层类型则划分为智慧城市基础设施、城市基础公共服务、城市治理模式提升、智慧城市内涵升华四个部分。智慧政务,无疑隶属于智慧城市基础设施的应用层面。智慧城市的建设理念在于建立一个数据中台,如通过码链来推动政务信息系统的整合共享,则可打通信息孤岛,提升跨部门协同服务能力,提高为企业和民众的办事效率,从而得以改善民生。

徐蔚提出,利用二维码扫一扫技术将证照数据通过轻认证的模式上码,可以在实现各委办局对证照数据自营自管的同时实现委办局间证照、材料互通互信,市民自行授权使用,从而达到大部分事项不用跑,部分事项最多跑一次。证照数据需要获得数据提供方与数据拥有方授权后才能按需单次共享使用,并且获得实时认证,这样可以防止个人数据泄露、保障个人数据隐私保护。

对于个人而言,城市居民可以实现可信的二维码数字身份认证,解决数字生活问题;相较于中心化的数据交换分享,基于二维码的数据共享能够解决部门间数据共享与使用的信任断点,不仅可提高政府机构协作的便利性,还会触发跨部门的审批模式变革。

如果说智慧政务是政府拥抱新技术改善政务管理和权力问题的重要举措,城市的交通问题则是智慧城市建设与民生结合最紧密的重要领域。公共交通是改善民生密切相关的领域,是居民生活的重要场景。

徐蔚在书中介绍说,2019年3月深圳推出的使用乘车码乘坐地铁,并用微信开具电子发票的创新技术上线后,乘客不再排队领取纸质发票,乘车码的应用打通了深圳公交、地铁在智慧交通领域的“任督二脉”。

除了乘车码,码链体系还可应用于交通系统一体化建设。交通工具中的船舶、飞机、汽车等,以及交通的道路网络、车站、港口和机场等进行统一规划、组织、管理调度中,交通信息资源共享是关键。而长期以来交通行业分属不同的部门,部门之间呈现系统的独立性,多个系统则形成信息孤岛。数据只有流通起来才能体现价值。码链体系拥有隐私安全的特性,可以保证各大系统间在数据隐私不泄漏的情况下实现数据的共享,在城市的建设和管理,以及经济活动与运行的过程中,信任是最重要的组成部分。信任机制怎么建立、怎么保障非常重要。不管是政务,还是交通、医疗、金融等领域,码链体系的应用可以使信息固有可信,并且重新定义信任关系,由传统的信任中介方式转变成去中介化。以底层技术的形式,码链体系重塑了智慧城市的信息使用框架。

在智慧城市建设中,智慧家庭分属于衍生商业应用与生活方式应用,是智慧城市内涵升华的体现。智慧家庭是相对隐私的私密空间,通过智能家居的形式采集数据与信息,形成人与机器、机器与机器之间的互动,为人的家庭生活提供便利。

徐蔚指出,即便是相对私密的场域、智能家居各式不同的品牌,它们之间数据信息的跨机构、跨品牌交流与共享却面临着困境。如海尔集团将智能家居领域划分为智慧起居、智慧卫浴、智慧洗护、智慧厨房美食、智慧安防众多场景。在未来,智能家居的某个场景中,比如智能厨房家电需要交互,不是某个产品可以解决的,而是要由众多家电燃气灶、油烟机、微波炉等联动起来才能解决问题。

而应用码链,则可实现跨品牌、跨设备之间生态的建立。如要建立跨平台生态,多平台间不可避免需要在商业博弈中实现技术互通、在终端设备的主权和数据的使用权达成共识,码链体系可以实现平台间的互信、公开透明和激励。每一个设备相当于拥有一个物联网“护照”,通过二维码扫一扫的方式可以实现互联互通。除此之外,还有智能门锁,在智能门锁上安置特殊链芯片,相当于拥有一个“身份证”的密码,进出入房屋的信息都可以实时同步到二维码上进行分布式存储,既能通过门锁管理房屋,又能避免中心化的云存储导致数据隐私泄漏。

而通过码链,将人与机器的信任转换成人与人、人与社会的信任,将极大地降低信任成本,提高了社会的运转效率。

“城市”从最初的人口集中商品交易的地域,最终演变成一个围绕人、环境、信息等核心要素组成的地理空间。随着数字化信息时代的到来,世界从以人类社会与物理世界构成的二元世界进入到新的三元世界,在这一世界的经济运行中,大数据是原材料、云计算是生产力、人工智能是生产方式,而码链则代表着生产关系。

码链的新生态体系推动着新的生产关系变化,在智慧城市中扮演着“数据管理者”的角色,无论是智慧城市建设中的智慧政务、智慧交通、智慧家庭等多种重要场景,码链与互联网、金融、通信技术一样,成为三元世界运转中不可或缺的、越来越基础的重要底层应用。

信息化革命极大地推动了人类经济、社会、政治、军事等各方面的发展进程。新一代互联网、云计算、智能传感、通信、遥感、卫星定位、地理信息系统等技术的结合,将可以实现对一切物品的智能化识别、定位、跟踪、监控与管理,从而使地球达到“智慧”的状态,

使建设智慧地球从技术上成为可能。

信息社会就是要建立在现实空间与网络空间之间全新的连接模式,在现实空间的社会体系中抽象表达网络空间,并通过信息系统的开发建设,在网络空间建立起支撑一体化的信息执行环境。基于码链思想架构的码链模型,就是以数字人为本的物联网系统执行环境。

通过码链,可以使用数字化的方式进行接入,来进行从三维世界到四维世界的投影。相较于第一代由IP与人的点对点服务,到第二代的社交网络的点向面的传播,码链模型是人与人、人与物的连接。通过人与万物的连接,来完成从线下到线上人类行为的每一次交互的记录,拥有更高效的传播,安全更有保障,隐私可以得到更好的保护。

码链模型基于数字人的概念发展而来,每一个二维码都是人类每一次交互以及人与世界的每次互动所生成的。每一次扫码接入,就代表着这次链接将发行人所提供的信息和扫码数字人相连接起来,通过相互交换数据使得相应数字获得它所需要的服务。而所有数字人获得的服务,以及每个服务相连的数字人,从两个维度构建出一个以人为本的全新的世界。

码链模型的基本运行模式为:将社会信息活动(包括信息获取、处理、存储、传递以及从问题到决策的过程)提升到网络空间实现跨越时空的高速、高效运行,并将信息处理结果落地到现实空间达成精准、高效的实施(如新冠疫情中健康码的运行模式,作为“人们在健康领域活得的记录,通过动态的码予以呈现”,就是码链的5W行为码的具体应用,更是中国比欧美国家更快更好战胜疫情的核心之一)。

由此可见,用码链的技术,将智慧城市的建设通过数字化纳入码链生态,就能很好地解决虚拟的数字城市与现实的智慧城市不能一一互相映射的差异。

在码链模型中,核心的元素是“物格”。是“三维世界物理空间”的网格化。“物格”以物理时间和空间真实存在、有价值的土地为锚定物。物格,由于记录了“人类的数字化行为”,成为人类行为“追根溯源”的“根”。

与农耕经济时代以土地作为重要的生产资料、工业经济时代以石油等能源作为重要的生产资料类似,数字经济时代以数据作为最基础也是最重要的生产资料。

而人类的行为数字化记录的大数据才是真正的为人民服务的大数据。而通过扫码链接,接入码链数字经济生态体系的人类5W行为,其行为的发生地的“物理空间方格”,就是“物格”。

“物格”作为映射到虚拟世界数字资产的根,承载着人类社会活动的数字化管理,将人类的数字化行为进行数字化量化,形成价值计量单位。而基于码链数字经济体系的“物格”,同时作为真实世界客观的物理存在。

而通过“扫一扫”专利授权,叠加码链数字经济生态体系的智能合约的收益,就构成了“物格数字地产”证书。

它以数字人理论为基础,以码链专利体系授权为依托,建立的以包含时间、地点、人物及前因后果的人类行为要素,并链接分布式的码链数字经济生态体系所创造的价值。从而使社会价值体系回归到,以人为本、以“土地”创造财富的社会价值体系中去,完成数据时代下生产资料的重新再分配。

物格是5G物联网时代下,通过扫码链接来标识人类的数字化行为,与数字人的5W行为相匹配的,具有地理位置唯一对应的标识物理空间网格,因此也是产品及服务的发生地与交易场所。通过直观观看物格数字地球的码链接入,使得物格具有“全球唯一性、行为可识别、场所可定位、交易可溯源”的特征。这种特征让物格与现实世界一一映射,物格价值链平台使用分布式网络,可以在每一个接入口共享和同步数据,由于其数据存储是分布式的,没有把所有的数据储存在同一个中心位置,因此不能在其中的一个点上改变什么。这就意味要同时访问所有的接入口,才能破解这个网络,而实现物联网接入的泛中心化,即每个人都以自己为中心实现接入。发码行正在上线的“北斗凌空地球码,数字物格价值链”的“物联网电商”平台入口所呈现的效果就是,用户不仅能够直观看到所处的位置,丰富的线上商品,也能够知道有哪些商品在线下门店销售,哪些物格可以提供哪些服务。

结合三维现实世界的实体世界,在码的数字世界里,同样可以标定三维的地点和时间,标定了三维地点的“码”可以固定在某个坐标上,进入“物格”。

物格的概念是在码的数字世界中的一个三维空间的量子化容器,标定地点的码可以进入物格容器。

物格依托北斗卫星遥感数据,把地球表面划分成10米x10米的一个个网格;每个物格(网格)都具有唯一的“北斗经度纬度”,该物格可以在扫码链接时候被一一对应,根据行为的级别匹配不同的权重。由于物格具备经度纬度作为标识,我们可以把物格当作IP地址/域名的替代升级,并且在“物格数字地球”呈现。点击不同的物格,即可实现“码取代IP”,就可以接入不同的服务,而提供服务者就相当于网站的服务提供者,这样我们就可以建立一个全新的物联网的生态体系。

通过“扫一扫”的扫码链接,使得三维世界的智慧城市行为可以一一四映射到四维世界。

因此,码链这种可以完全脱离互联网的基于“物格”可寻根的技术,是建设智慧城市可靠的选项。(高文亮供稿)


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