关键词:智慧城市;无线传感器网络;智能交通系统;交通预测;交通控制
中图分类号:TP212;TP273文献标识码:A文章号:2095-1302(2017)02-00-02
0引言
在智慧城市建设过程中,提高交通系统效率能极大地提高经济效益并减少对环境的影响,智能交通控制在解决交通拥堵方面非常重要。新兴的无线传感器网络技术在交通管理和控制方面有着极好的前景,这些具有集成计算和无线通信能力的,应用电池供电的低功耗交通传感器节点将极大地改变实时交通数据查询的前景。这些无线传感器价格低廉,容易部署,但设计基于传感器的智能交通控制系统依然具有极大的挑战性。本文主要讨论在智慧城市建设过程中,智能交通系统所使用的一些关键技术。
1智慧城市的提出
2009年,新一代信息技术的发展为城市信息化、现代化建设提供了新的方向和趋势,特别是物联网、云计算概念的相继提出,打破了传统城市发展思维,实现以知识、技术、信息等创新要素为增长动力的“智慧”运行,即智慧城市理念的提出[1]。本文只从智能交通系统建设这一领域来研究智慧城市建设中的一些关键技术。
2城市交通系统目前存在的问题
交通拥挤、事故频繁以及与之有关的能源和环境等问题严重困扰着世界各国城市,影响着城市的可持续发展。实践证明,智能交通系统(ITS)是解决城市交通问题的有效方法,包括我国交通学者在内的世界各国专家对城市交通问题进行了大量分析和研究,并从多方面、多角度提出缓解城市交通问题的方案,认为综合交通监控系统(ISCS)是智能交通系统关键的一环。对交通信息的获取、信息共享网络通信、交通信息获取与融合以及交通信息数据库管理等方面的关键技术进行了研究。城市交通问题是一个复杂性很高的世界性难题,需要从多方面综合解决,本文针对城市道路交通信息获取关键技术,多角度分析、研究如何增强信息沟通以缓解城市交通的问题。
3智能交通系统(ITS)建设中所使用的WSNs的特点
基于无线传感器网络(WSNs)的ITS的成功或失败是由许多因素决定的,这些因素由WSNs自身的特点决定,无线传感器网络(WSNs)具有如下特点[2]:
(1)费用低。为了让WSNs成为可替换其它技术的方法,一个基于WSN的系统必须费用低廉。这意味着通过使用尽可能少的节点来减少布置和维护的花费,保留更多有价值的功能到较少的节点组。
(2)生存时间。系统基础设施的部署会带来相关的投资,WSNs的好处在于依赖该系统所使用的时间,对于功率受限的WSNs而言,时间长度将由网络减少功率消耗的能力和使用额外电源供应能力决定。
(3)灵活性和扩展性。一个系统除了可以正常操作外,还必须能够适应不同的应用环境,这包括不同的交通条件和智能车辆在系统中的渗透率。同时必须允许系统成长,成长包括用户数量增多或者是它所覆盖的范围增大,因此必须提供给WSN系统自组织的能力。
(4)鲁棒性和容错性。部署在道路上的传感器节点容易遭受不利的情况,如经过节点上方的车辆会将其碾压或恶劣的天气条件可能导致节点本身失效或功能失效。因此提出了物理保护的要求。此外,由于恶劣条件或电池耗尽,若单个节点失效,整个网络的操作不能受到影响,这意味着必须提供网络冗余或可代替机制以保证连接。
(5)合适的服务端质量保证。根据系统功能,必须满足不同服务端质量(QoS)参数,其中包括可靠性(可参考交付到目的地数据的正确接收率),延迟,以及某些情况下的带宽。车辆安全是ITS最大的要求,因为提前报告即将来临的危险十分关键。
4一个基于WSNs的分布式智能交通系统(ITS)网络体系结构和拓扑
一个基于WSNs的分布式ITS可实现信息查询,数据等功能,为计划所需行程而进行的数据处理采取合适的行动。因为这些任务可以独立完成,所以将它们定义成四个不同的子系统,分别为传感子系统,分布子系统,决策子系统和执行子系统。
4.1传感子系统
传感子系统是由负责查询相关信息的所有设备组成,主要包括相关交通和道路状态信息。传感子系统的放置由遍布在观察区域的一个或几个WSNs组成(道路或停车场),通过他们的传感器检测车辆并在传感器节点之间进行有选择的无线通信,这些节点根据几种不同的基本拓扑模式来布置,分别为网状拓扑、带状和聚簇带状拓扑、星型拓扑、栅栏型拓扑等。
4.2分布式子系统
分布式子系统(DMS)负责在一个ITS应用的不同子系统间交换信息。该系统被放置在中心位置,接收来自所有子系统的通信请求,并为他们提供相应的服务,负责传送传感数据到决策子系统。
4.3决策子系统
决策子系统(DMS)负责计划必要的行动以达到系统目标。分配给该子系统的任务可以分成三个不同的组。包含的第一个任务组,目的在于数据存储和处理,它处理到达决策子系统的大量数据,过滤并存储相关信息,进行相应的评估;第二个任务组则根据应用目的处理来自不同数据源的交通信息;第三个任务组负责提出控制命令即管理网络。
4.4执行子系统
执行子系统根据智能交通系统应用的目标采取所需的行动以促进运输流的改变,主要由向驾驶员提供图像和声音刺激的设备组成。
5结语
在本论文中,笔者探讨了目前最先进的ITSs中WSN的应用。在这些应用中,WSNs的使用减少了系统安装和维护的费用。而且传感器节点尺寸小、易携带,可以安装在有线传感器不能安装的基础设施上。虽然大部分应用研究还处于起步阶段,但对于已经存在的交通系统显示出重要意义。
参考文献
[1]侯远志,焦黎帆.国内外智慧城市建设研究综述[J].产业与科技论坛,2014(24):94-97.
[2]ChowdhuryM,WangK-C,FriesR.Adistributedwirelesssensornetworksystemfortransportationsafetyandsecurity.InSensors,andCommand,Control,Communications,andIntelligence[Z].TechnologiesforHomelandSecurityandHomelandDefenseVI,CarapezzaEM(ed.).SPIE:Orlando,FL,USA,2007.
[3]席晓晶.“智慧城市”时代“物联网”技术在城市管理中的应用[J].物联网技术,2016,6(5):55-56.
[4]张晓东.无线网络技术在智能交通系统中的应用研究[J].物联网技术,2016,6(11):90-92.
[5]申来明,杨亚龙.智能交通GPS定位客车视频监控系统应用研究[J].物联网技术,2014,4(5):42-44.
[6]岑鑫明,马润斌,刘海峰.智能交通助力智慧城市建设[J].中国公共安全,2012(11):94-97.
教师智慧学习知能取向实践-反思取向生态取向
随着智慧学习研究的深化,教师智慧学习成为教师教育领域关注的焦点。目前,学者们关于教师学习形成了三种不同的取向:一是关注知识和能力获得的知能取向;二是强调实践、反思获得自我理解的实践-反思取向;三是关注多元交互、文化交融、环境开放、合作共享的生态取向。本文从生态取向探求教师智慧学习的生态意蕴和价值,并探寻教师智慧学习的生态路径。
一、教师智慧学习的生态意蕴
知能取向认为教师学习是一种经验性学习,主要获得知识、增长能力,在一定程度上提高了教师的专业知识和技能,却忽视了教师学习的主动性、交互性。实践-反思取向下的教师学习关注教师通过反思、互动、讨论去主动发现和探究,但由于教师互动群体范围较小,其开放性、互动性受限。生态取向则以一种关注文化、环境开放、合作共享、多元交互、关注生命的视角弥补了知能取向和实践-反思取向教师学习的不足。
伴随着教育信息化的发展,智慧学习作为生态取向下教师学习的一个全新方式悄然诞生。智慧学习是一种学习者自我指导的、以人为本的学习方式,它通过智慧信息技术与学习活动整合,让学习者容易访问到资源信息,以支持学习者之间或者学习者与教师之间的有效交互,同时还可以设计自我指导的学习环境[1]。生态取向下的教师智慧学习将处于生态系统之中,尊重教师学习的生命觉醒,关注教师的主体能动性,追寻教师的智慧生成,主要有以下特征。
1.人本化与自主性
生态系统是一个自组织系统,通过生态系统内每一个生态因子的自我生长而自主建构,关注每一个生态因子的生命本质。生态取向下教师智慧学习的核心是“以人为本”,真正把教师作为学习中心,并使之成为学习的“自我指导者”。智慧学习是一种新的学习方式,也是一种新的教育理念,它充分利用智慧信息技术,实现无缝接入式的泛在学习;它关注教师的个性差异,倡导个性化学习,通过智能分析,为教师自动推送个性化学习内容,真正调动教师学习自主性,张扬教师学习的主体性价值,关注教师作为一个人的独立存在。
2.开放性与交互性
生命体之间存在着非常复杂的相互关联,即生态位。教师生态位是教师在一定环境中的发展状态,教师的发展表现为教师生态位的不断拓展。而生态取向下的教师智慧学习,以智慧信息技术为依托,真正打破了教师固步自封的学习样态,将教师学习的空间由现实扩展到浩瀚无边的虚拟空间,并提供了海量在线资源、多元人际资源、智能科技资源等,实现了教师动态开放的多元交互――教师个体与技术的交互、个体与群体的交互、群体与群体的交互、个体与个体的交互……极大地拓展了教师学习的生态位,实现共同体的多元交互、和谐共生。
3.多元性与适切性
生态位的宽窄理论主要研究的是生态位的宽度。生态位的宽度是指一个种群在一个群落中所利用的各种不同资源的总和。生态位宽度越大,物种可接受的资源越丰富多样[2]。教师智慧学习,以智慧学习环境为依托,以智慧信息技术为支撑,不断地拓展着教师学习生态位的宽度,为教师提供多元的环境资源和人际资源。生态系统中的每一个生态位都是基于自身限度并与自己生态位贴近的生态因子发生交互,获得生态给养,从而实现自身生态位增殖,即生态取向的教师智慧学习内容是贴近每一个学习者的。智慧学习为教师提供的这些资源是在情境觉知、智慧计算、深度挖掘、科学判断教师学习风格之后,为教师智能推送的个性化学习资源,从而将学习内容从教师的“他者”变为适切的“我者”。
二、生态取向下教师智慧学习的价值规定
从哲学意义上讲,价值规定是对各种具体价值现象的抽象概括,是理论付诸普遍现实的意义规定[3]。任何理论都有其内在的价值规定,并通过多元活动范式得以彰显。教师智慧学习的生态转向,究其本质,是对教师智慧学习价值规定的不懈追求。
1.回归教师学习的生命本质
每一个生态系统内都包含着生生不息的生态因子,每一个生态因子依赖着个体的学习和生态位的拓展而获得生命的生生不息。不断促进生态位的拓展,是生态系统的最高旨归。教师智慧学习以智慧学习环境为依托,真正体现了教师学习的生命本质。所谓智慧学习环境是以先进的学习(如学习心理、学习科学)、教学(如建构主义教学观、学习环境设计理论)、管理(如知识管理)、利用(如可用性工程、人因工程)的思想和理论为指导,以适当的(现代)信息技术、学习工具、学习资源和学习活动为支撑,可以对全面感知学习情境信息(如环境信息、设备信息、用户信息等)获得的新数据或者对学习者在学习过程中形成的历史数据进行科学分析和数据挖掘,能够识别学习者特性(如学习能力、认知风格、学习偏好等)和学习情境,灵活生成最佳适配的学习任务和活动,引导和帮助学习者进行正确决策,有效促进智慧能力发展和智慧行动出现的新型学习环境[3]。智慧学习环境通过智能分析为教师“量体裁衣”,真正体现了尊重生命、给养生命、激扬生命、点亮生命的生命学习本质。
教师智慧学习以教师生命成长为旨归,为教师发展提供了一种全新的生命学习范式。首先,教师智慧学习是一种可以接续教师生命的终身学习。智慧学习中的教师,借助于智能终端设备,无缝接入智慧学习空间,灵活定制学习服务,透明访问海量多元的便捷资源。在技术架构的不同生态位中,获得智慧学习的生命主体地位;在学习资源的动态更新中,实现教师生命的可持续发展。其次,教师智慧学习是一种为生命生长而存在的生命学习范式,这是教师职业特殊性的体现。教师本身的生命生长是以他者的生命生长为价值追求的,教师生命的生生不息存在于学生生命的生生不息之中。教师通过自身的智慧学习,为学生提供智慧学习指导,提升学生的学习力,点亮每一个学生的生命,发掘其内在的生命自觉。教师自身也在这个过程中,触动了生命情绪、点亮了生命之灯、获得了生命成长的欢乐,实现了自我职业生命的生生不息。
2.关注教师学习的多元交互
生态系统中每一个生态因子都处于相互联系的生态链条中,自然界所有的东西都交互联系在一起,这是生态学的前提。生态取向下的教师智慧学习,高度整合了智能信息技术(SmartIT),实现了人与技术的多元交互。教师在智慧学习环境中,充分利用了灵巧、智能、时尚的“智能设备”(智能手机、iPad、iPhone等),在社会网络(Web2.0、Web3.0等)的支持下,借助于智能分析技术,获得学习过程记录、学习数据分析、学习诊断与评价、学习内容的自动推送。同时,教师可以利用教育云计算技术,自由获取网络资源。云计算是一种服务模式,这种模式下,用户能够方便地按需访问网络共享池中的可配置资源(如网络、服务器、存储、应用程序和服务),这些共享资源可以通过最少的努力或通过与服务提供者最少的交互得以迅速获取和。云计算技术的出现,将分布在各地的计算机、服务器、数据中心连成一体,将资源利用最大化,用户可以突破时间、地域的限制随时获取自己所需要的应用和数据[4]。多元的智能设备、多元的智能信息技术与教师进行了多元交互,实现了对学习者的真正“放权”。
生态系统中的边缘地带是两个或多个生态组织之间或生态系统之间的过渡地带。边缘地带的多元交互性,更能增强物质的活动性和生产力。生态取向的教师智慧学习为教师提供了多元交互的人际资源,拓展了教师的生态宽度。这里的多元人际包括同伴群体和专家群体。同伴群体中包括同质学习群体与异质学习群体,同质学习群体是指与教师同学科背景的学习者,他们共同的智慧学习有助于教师之间生态能量交换,实现同伴互助。教师与异质学习群体的交互,极大地拓展了教师智慧学习生态宽度,实现了跨越班级、年龄、学科、文化等边界的“跨界学习”,创生出新的学习空间,提供新的学习生长点。教师与专家群体的交互,扩展了教师学习的理论视野,丰富了专家的实践知识,实现理论与实践的交互,拓展了生态交互深度。智慧学习中的多元人际交互同时也是一种多元主体、多元知识、多元文化、多元经验、多元观念之间的交互,在智慧学习环境中,构成了一个多向主体间性的生态交互系统。
3.追寻教师学习的智慧创生
生态系统是一个动态联系的交互系统,尤其是生态过渡区域的复杂互,拓展了生态因子的生态宽度,增强了生态因子生命力,提升了生态因子的生态位,获得自身的成长和发展。生态取向下教师在不断追求着智慧创生――每一个生命的最高旨归。首先,智慧学习促进教师智慧思维生成。智慧思维是一种人类思维与智能信息技术交互而形成的新型思维方式。智慧学习环境,为教师提供了更为庞大、复杂的学习情境,需要教师不断转变思维方式,在浩瀚的网络资源中选择、辨析,提高其感知力、分析力、解决力和批判思维能力,这个过程即是智慧思维生成过程。其次,智慧学习发展教师的智慧能力。在智慧学习环境中,教师借助于顺手的智能终端,泛在访问互联网资源,灵活选择策略,快速形成方案,不断提升应对问题情境的智慧能力。在智慧思维的生成下,在智慧能力的提高中,教师不断完善自身的智慧修炼,完成由普通教师向智慧教师的华丽转型。
智能技术环境能为学习者提供人性化境脉、丰富的活动支架和顺手的工具终端,支持个性化定制,鼓励自我积极参与。正因如此,学习者才会成为知识的创造者,而非搬运工[5]。在智能学习环境中,更需要教师运用智慧思维、智慧能力,提高面对复杂情境的能力,不断创新学习流程,掌握新的范式,在智慧设备和社会网络支持的学习过程中,不断提高创造性智慧学习能力。教师在实践的基础上,结合教育反思,将智慧思维、智慧能力、创造性能力进行创造性综合,获得一种创造性综合教育能力与教育艺术,最终促进创造性智慧的生成。由于生态系统中存在着共生态,每一个生态因子的变化都直接或间接的影响到另一个生态因子或者生态群体。所以,获得创造性智慧的教师通过教师主体之间的多元动态交互,进一步扩大了创造性智慧的生态效应,促进创造性智慧生态系统的创生。
三、生态回归:教师智慧学习的新境界
1.情境交融共建教师智慧学习之基
生态学意义上教师智慧学习受内外两个系统的影响:内在的生态系统和外部生态系统。教师智慧学习,以智慧学习环境为依托,利用智能设备和无缝信息网络,打开了教师泛在学习的便捷之门;利用智慧计算等信息技术,为教师提供智能分析,支持情境觉知,记录学习过程、学习数据,进行智能学习评价和学习资源的自动推送,为教师提供了个性化智能学习系统,真正调动了教师内在学习的情感动力系统。教师情感动力系统与智慧学习环境和谐交融,使教师学习从外在驱动走向内在情感自觉,激发了教师学习的积极性和创造性,催生了教师追求幸福和生命价值的不竭动力,为教师智慧学习奠定坚实的基础。
智慧学习赋予教师多元人际资源和共同愿景,提供了精神依托和情感力量,激发起每一个生态因子的情感动力,并借助于共生态,将情感动力扩展至整个生态系统,促进生态情感动力系统的悄然诞生。情感动力系统为教师学习提供强大的情感动力,智慧学习环境为教师学习提供智能技术支持,二者情景交融、交互共生,情境交互系统应运而生。情境交互系统最大限度地激发每一个人的学习动力、张扬每一个人的个性、支持每一个人的情感、发挥每一个人的潜能,使每一个教师真正走向智慧学习的发展路径。
2.多元对话共享教师智慧学习之乐
生态取向下的智慧学习为每一位教师提供了一个与智慧学习环境的智能“对话”平台,这里的“对话”体现了生态系统中的地位平等性、开放性与适切性。智慧学习环境是一个民主开放的学习环境,每一个教师都是智慧学习环境中的主体,都拥有与智能环境“对话”的平等权利。在智慧学习中,教师利用智能设备实现泛在学习,自由访问网络资源,这些学习历程都被智能设备记录下来。此时的记录不是终点而是“智能对话”的起点,智慧学习利用智能分析等智能信息技术,充分觉知学习情境,记录学习历史和学习数据,在智能分析的基础上分析教师的学习特性,并为其自动推送个性化学习服务。教师接收到智能技术的反馈后,再次做出回应――选择或者拒绝自动推送的资源,智能设备会再次予以智能回应。教师在与智慧学习环境不断的“智能对话”中,实现将自身有限的注意力和心理资源投入到适切自身的学习任务中去,享受个性化学习的乐趣,促使教师不断做出明智决策,不断向机智、聪敏、灵活的智慧学习者转变。
智慧学习生态系统不仅为教师提供了人与技术对话的机会,同时也创造了人与人对话的机遇。智慧学习中“人”是一个多重主体、多元参与、多元交互的人际联系,它打破了教师孤立无援的学习境遇,打通了教师现实-虚拟的学习通道,扩展了教师学习交往空间,拓展了教师学习的生态宽度。首先,从对话的对象上来讲,与教师对话的“人”,可分为同伴群体、专家群体和社会群体。教师与同伴群体针对特定学科或某一知识点进行深度的对话,能够加深教师的学科认识和理解,获得专业知识的学习之乐。教师与专家群体的对话,能够进一步拓展教师学习理论视野,从纵深层面认识教育的本真,获得理论拓展的学习之乐;教师与社会群体的对话,从生态过渡带的视角来看,这里是一种多元视角的交互地带,孕育着创造的契机,教师获得创造的快乐。每一个群体占据着自身的生态位,在智慧学习生态中,进行着有机的能量、信息的交换,互相竞争又相互协作,促进生态的平衡发展。其次,从对话的内容上来讲,人与人的对话主要表现在多元专业知识、多元专业能力、多元专业情意和多元专业智慧对话,它们使智慧学习生态系统进入多样性、层次性的良性平衡态发展。每一个教师是专业知识、专业能力、专业情意、专业智慧的统一体,那么智慧学习生态系统中,人与人之间的对话亦是多元专业知识、能力、情意和智慧之间的对话。教师在此对话中,丰富了专业知识、提高了专业能力、浓厚了专业情意、增加了专业智慧,享受到专业素养的提升之乐。
3.“文”“体”互动共育教师智慧学习之境
教师智慧学习需要从文化塑造和共同体建设两个方面,在“文”“体”互动中共育教师智慧学习之境。教师智慧学习借助于由社会网络、传感器、智能终端等架构起的智慧学习环境,利用便捷、顺手的智能设备,借助于多种智能分析、智慧计算等智能技术为教师提供了个性化的学习资源、多元的人性化境脉、丰富的活动架构和顺手的工具终端,充分体现了聪慧、机智、灵活、智能、精巧等文化理念。教师在智慧学习的环境中,在与智能技术和多元人际的智慧对话中,潜移默化地将智慧学习文化理念渗入内心,并用这种文化理念指导自己的行为方式,一种新型的学习范式由此创生,一种范式意味着共同的文化理念、价值观和行为方式,也意味着教师智慧学习文化的悄然诞生。
以智慧学习文化为导向建构教师智慧学习共同体,并形成一种共生互动机制,是教师智慧学习的应然诉求,也是生态系统群体共生的必然要求。教师智慧学习共同体主要是指一个由学习者与助学者(包括教师、专家、辅导者、组织者、社会成员等)共同构成的团体,他们具有共同的愿景,强烈的学习意愿,在智慧学习环境的支持下,在智慧学习的文化氛围中,运用各种智能学习工具和资源,进行相互对话、协商、合作和反思,分享彼此的情感、体验、观念和文化,共同完成一定的目标和任务,通过共同活动形成相互影响、相互促进的人际联系,并对这个团体具有很强的认同感和归属感,它为教师智慧学习提供了多元社会智力支持和情感支持。教师智慧学习共同体是真实学习共同体和虚拟学习共同体的有机结合,既跨越了时空界限,开辟了智慧化学习环境,又实现了多元人-技与人际的智能对话、情感交互,深刻的体现了智慧性、共享性、社会性、情境性的学习本质。教师在智慧学习文化理念的引导下,在智慧学习共同体的协助中,获得了多元智能技术的支持和多元人际的智力帮助,张扬了学习的个性,回归到学习的生命本质,创生了智慧思维、智慧能力和创造性智慧,在智慧学习生态系统中扮演着不同角色,进行着能量转换,共同维持生态系统的平衡、演进和自适应,不断开创着教师智慧学习的新境界。
参考文献
[1]Myung-SukLee,Yoo-EkSon.AStudyontheAdoptionofSNSforSmartLearningintheCreativeActivity[J].InternationalJournalofEducationandLearning,2012(1).
[2]王凯.教师学习的生态转向及其特征[J].教育研究,2010(11).
[3]刘莹,罗生全.论教师专业发展的生态取向[J].教育导刊,2012(8).
[4]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012(12).
[5]张豪锋,邓敏杰.基于云计算的数字化学习生态系统构建策略[J].河南师范大学学报(哲学社会科学版),2012(1).
人类的文明史也可以说成是城市建设发展史,优秀的城市建设发展模式也会被借鉴和学习。当前我国城市的发展面临诸多实际操作与管理相融合协调的问题,智慧城市将改变现有的城市管理模式使之达到一个新的管理层面,会带来几个方面的转变:一,科学地规划我国的城市建设体系;二,智慧中枢的建立可以第一时间管理城市发生问题;三,智慧应用会让人们更好地体验到城市配套系统的便捷,极大地促进城市的高效管理和循环再生。
(一)国内发展的实际现状
我国是一个传统农业大国,最近几年城市化发展迅速,城市化发展取得了巨大成绩。人们的生活水平在不断的提高,城市化让一切变得皆有可能,城市功能的完善,让公共设施更加便捷地服务于人民,城市设施的承载能力也日趋加强,城市建设中信息网络技术的普及慢慢变成了一个最基础的重要设施。
(二)我国智慧型城市发展现存问题
近几年城市的建设和发展取得了一些成绩,也相应地产生饿了一些问题。随着城市规模的不断拓展,人口问题日益严重,出行拥堵、产业结构不合理、环境治理脏乱差、食品安全问题突出、信息网络不公开透明等一系列的城市问题正日益严重。
二、共性和个性的融合创新,科学地发展智慧城市
智慧城市的建设已经是一个重大的课题,在建设的过程中不仅要和现在的城市建设互相融合,也要注重其自身的特点,找到好的可行的办法去实施。就目前来看,大多数城市都可以发挥城市自身优势,在此基础上做出智慧的方针和设计,找到可行性发展方针。
(一)智慧城市跨领域发展及新兴产业集群凸显
搞任何事物都需要创新,智慧型产业也是如此。目前中国各大城市已经纷纷进行了跨界的产业调整,以及互相融合的产业模式来开展智慧型城市建议,如智能公交系统、智能电网设计、智能在线教育、智能医疗救助等,并在智慧城市发展的过程中不断地运用新技术来更新这些系统。新技术新产业比来带来更多的就业机会,这些产业有待孵化,可以先抓重点的应用示范设施,比如医疗卫生、公共安全、城市交通等一些民生领域的应用。通过这些应用的实施,再来争取一些大型的企业投产,形成一个良性的发展,来带动本地其他产业的有效发展。
(二)坚持中枢平台化控制、集成模块化发展
在产业链结构复杂、行业众多以及信息资源整合共享的时代,智慧城市建设首要就是抓重点抓关键。方案解决商和运营商都在解决问题,目前无法实现平台信息的交换,只能够在自己的领域作业,这就必须通过城市管理者来协调,让这些领域实现真正的信息交换,打破交流屏障,实现跨系统的综合应用发展、各个部门的信息共享,这样就可以避免各自为政的信息孤岛局面,也只有这样才能实现真正意义上的智慧化城市建设。
三、技术与课程的交互实施
本项目以湖北工业大学工程技术学院环境艺术设计专业为研究对象,针对当前环境艺术设计课程进行应用型探讨,培养出具备工程实践和艺术设计能力,符合社会需求,顺应国家战略发展需要的创新型人才这一重要选题进行研究。具体研究内容分为以下三个部分:
(一)智慧型城市中智慧环境艺术设计课程的研究
城市的健康循环发展必定会变成一个智慧循环的系统,这是发展趋势、要有崭新的资源整合理念、新的产业结构、要发展智慧产业、要有信息化整合能力、要有新理念规划智慧城市,这就需要环境艺术专业的课程对此作出融合,环境艺术是一门综合学科包括了室内和室外,但是现阶段单一的设计已经不能满足宏观城市规划下的需求,很多设计一拥而上,各搞各的,结果只能是能源过剩,不整体规划就总有一天需要推倒重来,很多城市建设了没多久,因为地铁建设和新的环境建设,不得已又要把还是很新的建筑景观重新修筑,这是一个资源的浪费。环境艺术设计课程在以前单纯做基础上应该做一些交互和转变,让智慧型设计融入进课堂来。
(二)智慧城市建设发展的顶层设计与环境艺术设计
教学内容的融合创新这个新的产业必定在环境艺术设计中有一个大的融合,通过教学内容的扩充以新目标为指导,充分发挥城市智慧型产业优势,集成先进生产力,真正做到“推进信息网络综合化、宽带化、物联化、智能化,加快智慧型商务、文化教育、医药卫生、城市建设管理、城市交通、环境监控、公共服务、居家生活等领域建设,全面提高资源利用效率、城市管理水平和市民生活质量”,提升现有的生活环境。引进这个教学内容,是设计与智慧产业的基础,从整体设计出发,将城市建成为一个基础设施完善、生态环境优美、城市管理完善、信息快捷、应用便利、生活便捷、公共服务完备的智慧城市。
(三)在环境艺术设计中新学科的融合方法与实践
在艺术设计课程里环境艺术设计一直是核心的专业课程。环境艺术专业的学生具备一定的创意思维能力,审美品位的可塑性强,有分析处理问题的逻辑思维能力。在课堂教学之外,可以帮助学生联系一些社会的项目来让学生参与设计,与企业和公司合作,根据实际的课题,来进行课程教学以及动手操作。在与市场相结合的方式下,来进行课题设计,能使学生的设计创意与市场的大环境和城市发展的动脉保持一定的联系。本课题的研究,将着重解决以下问题:我国的环境艺术教育进入了一个鼎盛发展的历史阶段,但我们必须还要居安思危,好的市场前景带给我们好的机遇的同时也带来一些问题,如果不进行资源整合或者进行创新,一个再好的专业也会出现人才过剩的情况,在这个情况下必须有一些新的想法出现。环境艺术除了有环境设计的专业学科外对于城市规划的整体设计也应该有一定的研究,让环境艺术设计不再只是室内外的界面设计,更是一个系统的设计,这个系统涉及到了城市的可持续性发展问题,环保问题、绿色能源问题,这些问题都是当今世界首待解决的具体的问题。智慧型城市建设课程的实施,将突出以下创新特性:智慧城市的基础首先必然是可持续发展的城市,什么构成了可持续发展的城市?有序的交通、绿色的楼宇、良好的水处理技术以及智能化供电系统,能让城市化进程步入可持续发展道路。借助适当的技术,城市可以变得更环保,居民的生活质量得到提高,同时还能降低相关成本,这里可作出深入的课程研究。通过环境艺术专业的系统的设计为绿色楼宇、水处理、交通基础设施,公共安全系统以及医疗等领域定制的环保的、可持续发展的解决方案,在中国创建拥有新面貌的可持续发展智慧城市。智慧城市设计让城市的各项基础设施和信息设施建设有了一个长远的整合,积极促进城市的可持续发展。
四、环境艺术设计中智慧型城市的建设发展前景
智慧城市的发展前景和目标就是“发展更科学,管理更高效,生活更美好”。环境艺术设计是一门研究室内外环境的学科,在做功能性设计的基础上,去研究智慧型的设计,做到“城市,让生活更美好”是环境艺术设计的精髓。
(一)发展趋于科学模块化
智慧城市建设的最重要的一点就是分析现状、找出问题、转变设计建设方式,并以此来带动整个城市的经济发展。智慧型也是低能耗型产业发展,环境艺术设计中的绿色建筑,智慧城市设计等专业的开展在此基础上做出了相关的研究。
(二)中枢系统下的统一管理
城市系统的有效循环,必需有一个中枢的管理系统来做统一的管理。通过物联网的技术、空间地理控制等手段,对环境,道路、地设施、管网等基础的城市设施进行有效的编排设计用于以后的定期维修;对生活物品、医疗物品、战争储备等重要的物品进行有效的管控并有可视的监测系统;对于人口的进出和流动有一个有效的监测以用来反映城市人口现状问题。通过有效的中枢管理系统来实现智慧的交通枢纽、智慧的清洁管理、智慧的城市应急系统、智慧的城市配套设施、智慧的食品药品监管系统、智慧的政务便民系统。
(三)生活更美好
信息环境和基础环境的完善,让市民在任何地点、时间、渠道下都可以随时得到想要的24小时服务,这将是非常便捷的一个事情;强大的基础设计的智慧建设,可以让人们感受到城市的美好,心理上获得认同感,体会到便捷与关怀。地理上的位置再也不是人与人之间交流的障碍,人与人的交流变得更加简便,不论是来自哪里的人都会被这样一座智能的城市所吸引从而留下来继续发展,这是城市建设的美好目标。
五、智慧城市的技术体系