u-Korea战略是一种以无线传感器网络为基础,把韩国的所有资源数字化、网络化、可视化、智能化,以此促进韩国经济发展和社会变革新的国家战略。
2004年3月,韩国政府推出了u-Korea发展战略,希望使韩国提前进入智能社会。“u”是英文ubiquitous的缩写,意为“无所不在”。
五年过去了,神奇的无线传感器网络正改变着人们对韩国的城市体验,这个昔日的“亚洲小龙”正以积极的姿态站在信息时代的潮头——
韩国城市进入U-City时代
在韩国,u-Korea战略的核心是“IT839”行动计划。该计划的主要内容包括8项服务、3个基础设施、9项技术创新产品。2005年,韩国政府将“IT839”行动计划修改为“u-IT839”行动计划。8大服务不再包括VoIP,而是融合了数字多媒体广播(DMB)和数字电视,追加了网络电视(IPTV)。这意味着韩国将积极引入通信、广播的组合服务。在三大基础设施中,包含下一代互联网协议(IPv6)、宽带聚网(BroadbandConvergenceNetwork,BcNK)以及软件基础设施,这将极大促进韩国电子信息产业的发展。在9项技术创新产品中,把移动通信和远程信息服务(Telematics)结合起来,并增加了RFID/USN(UbiquitousNetworkSociety),为打造“智能社会”打下基础。
建设u-City是u-Korea发展战略在韩国城市的具体实施。u-City是一个可以把市民及其周围环境与无所不在技术(ubiquitoustechnology)集成起来的新的城市发展模式。u-City把IT包含在所有的城市元素中,使市民可以在任何时间、任何地点、从任何设备访问和应用城市元素。
韩国中央政府和地方政府都非常支持u-City建设。2007年6月7日,为了U-City工作顺利落实,韩国信息通信部在韩国信息社会振兴院(NIA)召开U-City支援中心成立吹风会,相继主持U-City测试环境(TestBed)报告会。首尔、釜山、仁川等6个地区成为u-City示范区。一些新城也在积极推进u-City。
图1 韩国正在建设U-city的城市(3sNews 配图)
将于2009年10月合并的韩国土地公社和韩国住宅公社已正式将U-city项目提上日程。根据韩国土地公社计划,韩国计划到2012年完成六大创新城市中的大田道安、仁川青萝、世宗幸福城市的U-city建设,2009年9月左右开始项目招标。仍处于提案阶段的光州罗州、全北全州、原州等地在2009年年初进行了U-city项目招标,从2010年开始将正式启动项目。韩国住宅公社也计划最迟到9月底确立牙山排芳、乌山细桥、水原好梅实三个新城的U-city建设计划。这意味着,规模达5000亿韩元的U-city计划将大举启动。U-city将极大促进韩国电子信息产业的发展。
韩国政府倾力打造的U-City正在从根本上改变着韩国人生活的方方面面。在首尔,通过手机、笔记本电脑或公共场所里安装的触摸屏,市民可以查看实时空气质量、交通状况。首尔还推出定制短信服务,有呼吸系统疾病的人能够得到空气质量和污染警示,上班族则能随时了解道路交通拥堵情况。2009年年初,首尔推出了儿童安全计划。参加该计划的家长通过在孩子的衣服或背包上添加电子识别设备来随时掌握孩子行踪。如果孩子离开指定区域,家长和警察会接到警报,之后可以通过孩子的手机对其进行定位。
下面从城市设施管理、城市安全、城市环境、城市交通、城市生活等方面介绍韩国U-City。
在城市设施管理方面,利用无线传感器网络,管理人员可以随时随地掌握道路、停车场、地下管网等设施的运行状态。例如,城市供水系统的管道漏水会浪费宝贵的水资源。韩国供水系统管道漏水率国平均水平为14.1%,大城市供水系统管道漏水率为10%。漏水率每降低1%,一个城市一年可节约40万美元。利用基于无线传感器网络的u-设施管理系统(u-FMS),可以实时监测流量、水压和水质,对漏水情况及时进行处置。仅此一项,韩国一个城市一年平均可节约564万美元。
图2 韩国走失儿童人脸识别系统(3sNews 配图)
在城市安全方面,传统火灾监测需要配备高清晰度摄像机,而且很难区分火灾烟雾和自然雾气。利用红外摄像机和无线传感器网络,在监测火灾时,可以突破人类视野限制,提高火灾监测自动化水平。监控中心利用GIS可以对火灾发生地点进行定位,LCD大屏幕可以播放火灾现场情况,视频监控系统可以实时监控火灾现场。U-中心由传感器监测系统、集成数据分析系统、广播系统、外灯控制系统、门控系统、基于位置的短信服务系统、通风控制系统、三维GIS等组成。当大楼遇到紧急情况时,U-中心可以监测现场,控制门、通风系统、灯等,通过广播、短信告之险情。
儿童走失是普遍问题。韩国每年寻找走失儿童的社会代价是47.6亿美元,平均每个走失儿童56万美元。有的韩国城市在街头安装智能视频监控系统,该系统可以进行人脸识别,当探头发现走失儿童时,就可以向警察发出报警信息。
在城市环境方面,U-环境系统可以自动给市民手机发送是否适宜户外运动的提示,市民还可以实时查询气象、交通等方面的信息。据统计,可吸入颗粒物污染程度最高的城市与最低的城市的死亡率差异17%。而72.8%的可吸入颗粒物在道路表面,多数来自汽车和沙尘。利用u-环境系统,可以根据空气可吸入颗粒物浓度,自动开启道路洒水系统,不但可以减少可吸入颗粒物,还可以降低城市热岛效应。u-环境系统一般由空气污染监测系统、清洁道路系统、水循环系统组成。
图3 韩国u-环境系统(3sNews 配图)
在城市交通方面,U-交通系统是智能交通系统(ITS)发展的高级阶段。U-交通系统一般包括公交信息系统、残疾人支持系统、公共停车信息系统、智能交通信号控制系统、集成控制中心组成,并与U-家庭、U-安全、U-设施管理、U-门户、U-服务等系统互联互通。安装在公交车上的GPS系统可以给公交车实时定位,并计算与下一站的距离,然后将公交车位置和距离信息发送给公交车站电子显示屏,乘客可以知道某路车预计到达时间。安装在路口的传感器可以感知路口车辆,智能交通信号控制系统可以根据各路口的车辆数来决定红绿灯时间,提高路口通行效率。市民开车到某地,就可以通过公共停车信息系统知道附近停车位信息。如果某个市民想去某地,U-交通系统可以根据交通情况选择一条最优线路,并给市民实时导航。韩国在许多斑马线安装有传感器,当带有RFID的老人、残疾人或小孩过马路时,U-交通系统就能感知,适当延长红灯时间,保证老人或小孩顺利通过。路便还安装有电子测速传感器。如果某汽车在接近路口时速度超过规定速度,系统就会报警,提醒司机减速慢行。
图4 韩国特殊人群交通服务系统(3sNews 配图)
在城市生活方面,韩国首尔不少街道或广场安装有一种生态友好的媒体显示屏,这种显示屏利用电子芯片,可以使LED的能耗降低26.7%。通过不同环境背景下的亮度控制,可以使显示屏能耗降低18%。首尔有条媒体街,街道两边立有许多媒体柱。媒体柱包括了街灯、视频监控探头、LED、网络摄像头、触摸屏、脚灯/安全后灯、麦克风。媒体柱具有上网、拍照、玩电子游戏具有等娱乐功能,还可以进行电子投票。
图5 U-首尔媒体街(3sNews 配图)
u-city发展可以分为互联阶段(connect)、丰富阶段(enrich)、智能阶段(inspire)。互联阶段偏重信息基础设施建设、如无线网络、传感器安装;丰富阶段偏重服务,即提供无所不在的服务,如u-服务;智能阶段偏重管控一体化,如u-中心。目前,韩国u-city已逐步进入智能阶段。即利用无所不在技术(u-IT),特别是无线传感器网络,达到对城市设施、安全、交通、环境等智能化管理和控制。(金江军)
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