沈陽建筑大學(xué) 設(shè)計藝術(shù)學(xué)院 呂 明 韓 毅 孫 薛

摘要：智慧城市是運(yùn)用大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新時代信息技術(shù)，是促進(jìn)城市建設(shè)與規(guī)劃、城市服務(wù)和管理的智慧化新模式，沈陽市作為國家首批歷史文化名城，是中國東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)、文化、交通和商貿(mào)的中心地區(qū)，更進(jìn)一步深化落實(shí)推進(jìn)智慧城市的戰(zhàn)略部署，努力打造成特色鮮明的區(qū)域性智慧性中心城市。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成熟可打造沈陽市的實(shí)景環(huán)境，并可將所包含的領(lǐng)域加入其中，真正能夠使應(yīng)用技術(shù)落地實(shí)施，推進(jìn)智慧城市的建設(shè)，文章正是以智慧家居為例闡述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在構(gòu)建幸福沈陽智慧城市領(lǐng)域中的建設(shè)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智慧城市 虛擬現(xiàn)實(shí) 智慧家居

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069(2017)10-0068-02

Abstract：Sapiential city uses Big data， mobile Internet， Cloud computing， networking and other new generation of information technology to promote a new model of city planning and construction and a new model of city service and management. Shenyang as Chinese first famous historical and cultural cities and the economy culture transportation and business center， it further deepens the implementation of the strategic plan to promote the sapiential city， and strive to create a distinctive feature of the regional center of sapiential city. Technological maturity of VR can build Shenyang real environment， and can be included in the field to join them， can really make the application of technology implementation， and promote the construction of sapiential city. The paper is based on the Smart home for example to discuss the VR technology in building construction with the application of the sapiential city of happiness Shenyang.

Keywords：Sapiential City VR Smart home

引言

人類文明的進(jìn)步是社會不斷的發(fā)展，社會的發(fā)展從“體力”到“物力”時代的演變，進(jìn)一步再到智力時代的發(fā)展，生產(chǎn)的發(fā)展從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)設(shè)備的發(fā)展、再到信息設(shè)備、智能設(shè)備的研發(fā)與使用，城市的發(fā)展也由農(nóng)業(yè)城鎮(zhèn)向工業(yè)、數(shù)字城市邁進(jìn)，再到智慧城市的發(fā)展，因此智慧城市這個概念是城市發(fā)展的未來方向。

一、沈陽市智慧城市理論概況 

智慧城市是運(yùn)用大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新時代信息技術(shù)，是促進(jìn)城市建設(shè)與規(guī)劃、城市服務(wù)和管理的智慧化新模式，是新一代信息技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用與城市轉(zhuǎn)型發(fā)展深度融合的產(chǎn)物。智慧城市是可持續(xù)發(fā)展城市發(fā)展的必要途徑，是國內(nèi)外認(rèn)可的低碳和綠色發(fā)展的重要途徑，是當(dāng)前城市化進(jìn)程中的中國有效地提高政府效率、創(chuàng)新社會管理、服務(wù)改善民生、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、推動經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)選擇。

沈陽市是全國綜合創(chuàng)新改革試點(diǎn)區(qū)，沈陽市是中國東北地區(qū)的中心，是國家第一批歷史文化名城，也是東北經(jīng)濟(jì)、文化、交通運(yùn)輸、商業(yè)的中心區(qū)域，沈陽市是國家信息化、產(chǎn)業(yè)化一體化考核區(qū)，沈陽市正面臨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及經(jīng)濟(jì)素質(zhì)和效率的重大挑戰(zhàn)，在國內(nèi)進(jìn)一步深化落實(shí)智慧城市的大背景下，沈陽在“互聯(lián)網(wǎng)+”，“中國制造2025”的戰(zhàn)略布局的基礎(chǔ)上，以經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要為改革創(chuàng)新動力，加快建設(shè)幸福沈陽智慧城市建設(shè)，數(shù)據(jù)興市、信息強(qiáng)市、智慧融市、創(chuàng)新立市，沈陽市將打造一個獨(dú)具特色的區(qū)域智慧中心城市。通過建設(shè)智慧城市，建設(shè)以人為本，民生謀生的新體系，建立社會治理新模式，培育高端智慧，繁榮新型工業(yè)發(fā)展生態(tài)，沈陽智慧城市建設(shè)以“數(shù)據(jù)驅(qū)動、智慧引領(lǐng)”為核心理念，充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，系統(tǒng)等資源，打造“智基、智心、智腦、智惠、智理、智業(yè)、智引”的“七智”模型力量，有序推動智慧城市的任務(wù)建設(shè)。

二、沈陽市進(jìn)行智慧城市建設(shè)的優(yōu)勢分析 

（一）沈陽市智能城市發(fā)展基礎(chǔ)很強(qiáng)。沈陽市地理位置優(yōu)勢明顯。沈陽市是七大區(qū)域中心城市之一，是全國城市流通大通道的骨干。沈陽與周邊鞍山、撫順、本溪、營口、遼陽、鐵嶺、阜新等七個城市構(gòu)成沈陽經(jīng)濟(jì)圈，是全國新型工業(yè)綜合改革示范區(qū)。隨著沈陽市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展，信息化基礎(chǔ)設(shè)施逐步完善，國家互聯(lián)網(wǎng)直接連接點(diǎn)完成運(yùn)營，公共場所無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋逐漸推進(jìn)，基本移動通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全市覆蓋，三網(wǎng)融合發(fā)揮快速發(fā)展。

（二）沈陽市人民衛(wèi)生服務(wù)特色顯著，教育信息化成果顯著，基礎(chǔ)醫(yī)療機(jī)構(gòu)已全面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸，部分社區(qū)建設(shè)區(qū)級公共服務(wù)平臺，智能交通指揮系統(tǒng)建成等；沈陽構(gòu)建了城市統(tǒng)一工業(yè)空間框架和共享服務(wù)平臺，社會管理成果顯著，沈陽傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，建成沈陽信用數(shù)據(jù)中心。

（三）沈陽產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐加快，形成裝備制造業(yè)為形成基礎(chǔ)，發(fā)展機(jī)器人和民用航空等新興產(chǎn)業(yè)，繼續(xù)好發(fā)展勢頭的軟件服務(wù)業(yè)，服務(wù)業(yè)在東北地區(qū)處于領(lǐng)先地位，服務(wù)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)已得到改善，金融行業(yè)取得重大進(jìn)展，成為支柱產(chǎn)業(yè)，文化旅游等行業(yè)發(fā)展勢頭良好。

由以上可以看出，沈陽的信息化建設(shè)取得了長足的進(jìn)步，數(shù)字化階段基本完成，沈陽構(gòu)建智慧城市已經(jīng)進(jìn)入整合階段，信息化發(fā)展的總體水平已經(jīng)處于國內(nèi)中上水平。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用 

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是源于20世紀(jì)下半葉的新型人機(jī)交互技術(shù)。其生產(chǎn)是由于計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展。隨著科技的飛速發(fā)展和計算機(jī)硬件的逐步完善，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為信息領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)概念的最早提出的學(xué)者——J.Laniar的說法：虛擬現(xiàn)實(shí)的本質(zhì)在于利用計算機(jī)軟硬件技術(shù)產(chǎn)生一種人們可以通過視、聽、觸、嗅等手段感受到的虛擬幻境，用以突破傳統(tǒng)人機(jī)交互的行為模式，它意味著“用電子計算機(jī)合成的人工世界”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用高性能計算機(jī)構(gòu)建一個栩栩如生的三維環(huán)境，將虛擬世界中環(huán)境給體驗(yàn)者進(jìn)行體驗(yàn)，體驗(yàn)者沉浸在虛擬世界中，并使用虛擬環(huán)境中的不同方式與對象進(jìn)行交互。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，視覺和聽覺特別重要，信息攝取量最大。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相比較于傳統(tǒng)的人機(jī)交互狀態(tài)，有三個突出特點(diǎn)：第一是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計算機(jī)的軟硬件，結(jié)合特殊的設(shè)備虛擬出真實(shí)的“虛擬”環(huán)境，讓人感覺到如身臨其境；第二是虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境可以響應(yīng)體驗(yàn)者的各種動作及操作的模式，可以通過聲音、運(yùn)動等互動活動得到增

強(qiáng)，也同樣是開放的環(huán)境；第三是正因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的交互性，可以給用戶一種更深刻的沉浸感，讓體驗(yàn)者有更強(qiáng)烈的想象力，生動地反映設(shè)計及體驗(yàn)意圖。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在智能終端等硬件平臺上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)先一步；在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用仍有待改進(jìn)，但虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展還處于智慧城市規(guī)劃建設(shè)的初級階段。隨著不斷發(fā)展，將帶動智慧城市建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)革命。

四、智慧家居虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在構(gòu)建沈陽智慧城市中應(yīng)用

對于新型智慧城市的建設(shè)是以高效有序、數(shù)據(jù)開放、全程全時、共融共享、網(wǎng)絡(luò)空間安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市治理、綠色開元等為目標(biāo)，推進(jìn)新一代信息技術(shù)和現(xiàn)代化城市的進(jìn)一步融合，是一種新的社會生態(tài)?！笆濉庇媱澨岢鲆訌?qiáng)現(xiàn)代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及智慧城市建設(shè)。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智慧家居建設(shè)中的可行性。

未來幾年的信息技術(shù)可能帶來驚人的城市發(fā)展變化。其實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊，可應(yīng)用于科學(xué)計算可視化，設(shè)計規(guī)劃，建模與仿真，遠(yuǎn)程遙控，教育培訓(xùn)，藝術(shù)娛樂，醫(yī)藥等各種方面。隨著智能技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，在未來的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中將通過智能服務(wù)為公眾提供人與社會，人與人之間的和諧共處，智慧城市的建設(shè)必須依靠大數(shù)據(jù)、傳感器、攝像頭、信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化等新技術(shù)，為智能城市的發(fā)展推入到新的時代。通過虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)造出一個類似城市的真實(shí)環(huán)境，其中可以包括各種城市元素，并根據(jù)自身屬性的要素推斷，以驗(yàn)證智慧城市建設(shè)是否能達(dá)到預(yù)計的目標(biāo)，實(shí)施方案是否是可行的，是城市建設(shè)的智慧的進(jìn)步。作為城市智慧的重要組成部分，智慧家居近年來憑借高度的智慧，強(qiáng)大的功能，方便舒適的生活方式，逐步贏得消費(fèi)者的青睞，智慧家居逐漸從概念層面越來越多地擴(kuò)展到應(yīng)用層面，許多新技術(shù)也得到應(yīng)用。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智慧家居中的應(yīng)用方式

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能家庭甚至建筑智能，包括室內(nèi)和場地模擬，虛擬樣板間，在線展示，房地產(chǎn)漫游等應(yīng)用。例如有一些消費(fèi)者，希望經(jīng)常設(shè)計自己的家庭空間，通常的做法是在房屋有初步房屋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行空間的設(shè)想，為了使其定量化，需要設(shè)計許多圖紙，但往往是繁忙地繞了一個大圈，設(shè)計有一個很好想法，但往往裝飾下來和他們的期望有所差距，那么虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以很好地解決這個問題。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計人員可以完全按照自己的想法構(gòu)建裝飾性的“虛擬”房間，并可以隨意改變自己在房間中的位置，觀察設(shè)計效果，直到滿意。不僅節(jié)省時間，還節(jié)省了做模型的成本，而且盡可能地確保最終的結(jié)果和期望接近。還有案例諸如目前的施工項目在很大程度上取決于圖形化工具，為了可視化地顯示各種產(chǎn)品，分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)用將使工程師能夠通過全球網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)的三維模型設(shè)計進(jìn)行三維模型的交換和發(fā)布，從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，降低成本。市場上有很多公司圍繞這些領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展業(yè)務(wù)，這也是實(shí)際應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的新力量，為各行各業(yè)的發(fā)展做出積極的努力。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智慧家居中的應(yīng)用特點(diǎn)

通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，家庭環(huán)境可以是過去，現(xiàn)在和未來的模擬展示。從家庭整體規(guī)劃，家居材料的設(shè)計與應(yīng)用以及建模的角度出發(fā)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以提供一個新的城市規(guī)劃概念，具有良好的視覺展現(xiàn)性和互動性。這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各種建筑規(guī)劃管理部門，各種環(huán)保裝修設(shè)計院，各種建筑裝飾設(shè)計公司，有效解決了虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的家庭環(huán)境現(xiàn)實(shí)再現(xiàn)，有利于家庭用戶沉浸在體驗(yàn)之中，也有利于建筑裝飾行業(yè)的設(shè)計師，施工人員和多部門合作，從任何角度體驗(yàn)更大的場景，從多角度、多距離觀察現(xiàn)場，還可以模擬各種環(huán)保用途并使用模型，在家庭虛擬現(xiàn)實(shí)中可以自由地控制路線感受家庭線路的布局，還可以感受到不同的時間，不同的位置環(huán)境照明，漫游過程，可以觀察現(xiàn)有的設(shè)計在人機(jī)應(yīng)用和周邊環(huán)境的影響，家居風(fēng)格，顏色等是否都是協(xié)調(diào)的，而同時支持實(shí)時切換規(guī)劃方案，可以直觀地感受各種環(huán)境方案，做出客觀，全面的比較。

五、沈陽智慧城市建設(shè)模式展望

構(gòu)建城市智慧的核心是整合數(shù)據(jù)，即建立健全大型數(shù)據(jù)整合平臺，涵蓋交通，天氣，醫(yī)療，住宅，金融，人口，工商等生活的全部環(huán)境及各個方面。

（一）目前沈陽智慧城市的發(fā)展面臨的問題：

1.加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，無線城市建設(shè)尚未得到充分發(fā)揮。無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋面還不夠，需要整合云計算服務(wù)的能力，系統(tǒng)建設(shè)不理想。

2.數(shù)據(jù)資源建設(shè)尚未完成，各部門自己的數(shù)據(jù)收集不規(guī)范，數(shù)據(jù)更新機(jī)制不完善，部門間無法實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)；

3.加強(qiáng)公共服務(wù)和城市治理，如交通出行，交通擁堵，停車不便等問題更突出，“掌上醫(yī)院”等智能服務(wù)體系對老年人的服務(wù)能力不夠強(qiáng)大。城市和二級平臺對接不完善，業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫更新不及時等；

4.信息技術(shù)手段對傳統(tǒng)行業(yè)的優(yōu)勢和主導(dǎo)作用尚未得到充分發(fā)揮，缺乏公共信息服務(wù)平臺，共同信息化發(fā)展較低。作為東北地區(qū)核心城市的沈陽經(jīng)濟(jì)區(qū)與沈陽鄰近城市的合作需要深化，需要進(jìn)一步完善資源共享，信息交流，人才流動，產(chǎn)業(yè)配套和產(chǎn)能轉(zhuǎn)移。

（二）沈陽市未來要樹立和發(fā)展智慧城市重點(diǎn)建設(shè)的方面

1.數(shù)據(jù)資源整合，發(fā)揮數(shù)據(jù)應(yīng)用的有效性，完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源建設(shè)，各部門數(shù)據(jù)共享范圍及采用方式明確，統(tǒng)一的市政大數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)共享和開放交流平臺，形成了城市統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)，建立了數(shù)據(jù)社會發(fā)展和利用制度機(jī)制；

2.實(shí)現(xiàn)智慧惠民信息平臺，如各類公民一卡通等可覆蓋100％，醫(yī)療，校園，社區(qū)全面覆蓋數(shù)字資源，提供多元化，優(yōu)質(zhì)的文化服務(wù)；

3.打造服務(wù)型政府，政府改革是一個永無止境的過程，其核心是為人民服務(wù)，最大限度地發(fā)揮公眾利益，服務(wù)型政府要求政府必須是政府的政府，優(yōu)化工作流程，運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)管理工具和方法，為人民提供方便，快捷，高效，親切的服務(wù)，讓人們接受服務(wù)同時，真正感覺到行使所有者的權(quán)利。

4.立足于沈陽，帶動沈陽經(jīng)濟(jì)區(qū)，帶動國際城市區(qū)域中心輻射東北地區(qū)，發(fā)揮應(yīng)用的輻射力，平臺的影響力，工業(yè)的滲透力，為沈陽經(jīng)濟(jì)特區(qū)智慧城市群的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，建設(shè)東北大數(shù)據(jù)中心，沈陽將建成東北地區(qū)數(shù)據(jù)資源融合，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力樞紐和數(shù)據(jù)業(yè)龍頭地區(qū)，推動實(shí)現(xiàn)整個東北地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通，共同經(jīng)營，推動沈陽經(jīng)濟(jì)區(qū)八大城市區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

簡而言之，只有完善和發(fā)展現(xiàn)有的公共服務(wù)平臺和云計算數(shù)據(jù)應(yīng)用中心，才能提升沈陽信息技術(shù)的應(yīng)用水平，以提高沈陽市的核心競爭力。依托物聯(lián)網(wǎng)，云計算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市多層次的智能管理，實(shí)現(xiàn)社會和數(shù)字生活網(wǎng)絡(luò)，為幸福沈陽智慧城市的建設(shè)打好基礎(chǔ)。

結(jié)語

城市人類生息繁衍的地方，未來的城市規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大，未來的城市模式將比現(xiàn)在的城市更加智能化，城市智慧交通、智慧旅游，智慧醫(yī)療，智慧教育，智慧社區(qū)，智慧政府等將使人們實(shí)現(xiàn)更好的生活體驗(yàn)。未來虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將更加完善，在智慧城市的建設(shè)中發(fā)揮無限的空間，未來還將有更多高新技術(shù)的研究和應(yīng)用將用于智慧城市的建設(shè)，為人們的生活提供更優(yōu)質(zhì)的空間。

基金項目：本文為2017年沈陽市科教系統(tǒng)“雙服務(wù)”重點(diǎn)項目研究成果；2017年度沈陽市科技創(chuàng)新智庫項目研究成果。

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