沈陽建筑大學 設計藝術學院 呂 明 韓 毅 孫 薛

摘要：智慧城市是運用大數據、移動互聯網、云計算、物聯網等新時代信息技術，是促進城市建設與規(guī)劃、城市服務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)經濟、文化、交通和商貿的中心地區(qū)，更進一步深化落實推進智慧城市的戰(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。虛擬現實技術的成熟可打造沈陽市的實景環(huán)境，并可將所包含的領域加入其中，真正能夠使應用技術落地實施，推進智慧城市的建設，文章正是以智慧家居為例闡述了虛擬現實技術在構建幸福沈陽智慧城市領域中的建設與應用。

關鍵詞：智慧城市 虛擬現實 智慧家居

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：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，進一步再到智力時代的發(fā)展，生產的發(fā)展從農業(yè)機械到工業(yè)設備的發(fā)展、再到信息設備、智能設備的研發(fā)與使用，城市的發(fā)展也由農業(yè)城鎮(zhèn)向工業(yè)、數字城市邁進，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 

智慧城市是運用大數據、移動互聯網、云計算、物聯網等新時代信息技術，是促進城市建設與規(guī)劃、城市服務和管理的智慧化新模式，是新一代信息技術創(chuàng)新應用與城市轉型發(fā)展深度融合的產物。智慧城市是可持續(xù)發(fā)展城市發(fā)展的必要途徑，是國內外認可的低碳和綠色發(fā)展的重要途徑，是當前城市化進程中的中國有效地提高政府效率、創(chuàng)新社會管理、服務改善民生、優(yōu)化產業(yè)結構、保護生態(tài)環(huán)境、推動經濟轉型的現實選擇。

沈陽市是全國綜合創(chuàng)新改革試點區(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，也是東北經濟、文化、交通運輸、商業(yè)的中心區(qū)域，沈陽市是國家信息化、產業(yè)化一體化考核區(qū)，沈陽市正面臨產業(yè)結構調整及經濟素質和效率的重大挑戰(zhàn)，在國內進一步深化落實智慧城市的大背景下，沈陽在“互聯網+”，“中國制造2025”的戰(zhàn)略布局的基礎上，以經濟社會發(fā)展需要為改革創(chuàng)新動力，加快建設幸福沈陽智慧城市建設，數據興市、信息強市、智慧融市、創(chuàng)新立市，沈陽市將打造一個獨具特色的區(qū)域智慧中心城市。通過建設智慧城市，建設以人為本，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)，沈陽智慧城市建設以“數據驅動、智慧引領”為核心理念，充分利用現有數據，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建設。

二、沈陽市進行智慧城市建設的優(yōu)勢分析 

（一）沈陽市智能城市發(fā)展基礎很強。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、阜新等七個城市構成沈陽經濟圈，是全國新型工業(yè)綜合改革示范區(qū)。隨著沈陽市基礎設施建設的飛速發(fā)展，信息化基礎設施逐步完善，國家互聯網直接連接點完成運營，公共場所無線網絡覆蓋逐漸推進，基本移動通信網絡實現全市覆蓋，三網融合發(fā)揮快速發(fā)展。

（二）沈陽市人民衛(wèi)生服務特色顯著，教育信息化成果顯著，基礎醫(yī)療機構已全面實現網絡通信和數據傳輸，部分社區(qū)建設區(qū)級公共服務平臺，智能交通指揮系統(tǒng)建成等；沈陽構建了城市統(tǒng)一工業(yè)空間框架和共享服務平臺，社會管理成果顯著，沈陽傳統(tǒng)產業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，建成沈陽信用數據中心。

（三）沈陽產業(yè)轉型升級步伐加快，形成裝備制造業(yè)為形成基礎，發(fā)展機器人和民用航空等新興產業(yè)，繼續(xù)好發(fā)展勢頭的軟件服務業(yè)，服務業(yè)在東北地區(qū)處于領先地位，服務業(yè)內部結構已得到改善，金融行業(yè)取得重大進展，成為支柱產業(yè)，文化旅游等行業(yè)發(fā)展勢頭良好。

由以上可以看出，沈陽的信息化建設取得了長足的進步，數字化階段基本完成，沈陽構建智慧城市已經進入整合階段，信息化發(fā)展的總體水平已經處于國內中上水平。

三、虛擬現實技術的實現與應用 

虛擬現實技術是源于20世紀下半葉的新型人機交互技術。其生產是由于計算機技術的飛速發(fā)展。隨著科技的飛速發(fā)展和計算機硬件的逐步完善，虛擬現實技術成為信息領域的研究熱點。根據虛擬現實概念的最早提出的學者——J.Laniar的說法：虛擬現實的本質在于利用計算機軟硬件技術產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)人機交互的行為模式，它意味著“用電子計算機合成的人工世界”。虛擬現實技術使用高性能計算機構建一個栩栩如生的三維環(huán)境，將虛擬世界中環(huán)境給體驗者進行體驗，體驗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行交互。在虛擬現實系統(tǒng)中，視覺和聽覺特別重要，信息攝取量最大。

虛擬現實技術相比較于傳統(tǒng)的人機交互狀態(tài)，有三個突出特點：第一是虛擬現實技術是利用計算機的軟硬件，結合特殊的設備虛擬出真實的“虛擬”環(huán)境，讓人感覺到如身臨其境；第二是虛擬現實的環(huán)境可以響應體驗者的各種動作及操作的模式，可以通過聲音、運動等互動活動得到增

強，也同樣是開放的環(huán)境；第三是正因為它具有很強的交互性，可以給用戶一種更深刻的沉浸感，讓體驗者有更強烈的想象力，生動地反映設計及體驗意圖。目前，虛擬現實技術已經在許多領域得到廣泛應用，在智能終端等硬件平臺上，虛擬現實技術及其應用領先一步；在城市基礎設施建設中，虛擬現實技術應用仍有待改進，但虛擬現實技術的研究和應用已經成為一種趨勢。目前，虛擬現實技術的發(fā)展還處于智慧城市規(guī)劃建設的初級階段。隨著不斷發(fā)展，將帶動智慧城市建設領域的技術革命。

四、智慧家居虛擬現實技術在構建沈陽智慧城市中應用

對于新型智慧城市的建設是以高效有序、數據開放、全程全時、共融共享、網絡空間安全、經濟發(fā)展、城市治理、綠色開元等為目標，推進新一代信息技術和現代化城市的進一步融合，是一種新的社會生態(tài)。“十三五”計劃提出要加強現代信息基礎設施建設，大力推進物聯網發(fā)展及智慧城市建設。

（一）虛擬現實技術在智慧家居建設中的可行性。

未來幾年的信息技術可能帶來驚人的城市發(fā)展變化。其實虛擬現實技術的應用前景非常廣闊，可應用于科學計算可視化，設計規(guī)劃，建模與仿真，遠程遙控，教育培訓，藝術娛樂，醫(yī)藥等各種方面。隨著智能技術和虛擬現實技術的發(fā)展，在未來的城市基礎設施建設過程中將通過智能服務為公眾提供人與社會，人與人之間的和諧共處，智慧城市的建設必須依靠大數據、傳感器、攝像頭、信息技術網絡化等新技術，為智能城市的發(fā)展推入到新的時代。通過虛擬現實創(chuàng)造出一個類似城市的真實環(huán)境，其中可以包括各種城市元素，并根據自身屬性的要素推斷，以驗證智慧城市建設是否能達到預計的目標，實施方案是否是可行的，是城市建設的智慧的進步。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，強大的功能，方便舒適的生活方式，逐步贏得消費者的青睞，智慧家居逐漸從概念層面越來越多地擴展到應用層面，許多新技術也得到應用。

（二）虛擬現實技術在智慧家居中的應用方式

虛擬現實技術已經廣泛應用于智能家庭甚至建筑智能，包括室內和場地模擬，虛擬樣板間，在線展示，房地產漫游等應用。例如有一些消費者，希望經常設計自己的家庭空間，通常的做法是在房屋有初步房屋結構的基礎上進行空間的設想，為了使其定量化，需要設計許多圖紙，但往往是繁忙地繞了一個大圈，設計有一個很好想法，但往往裝飾下來和他們的期望有所差距，那么虛擬現實技術就可以很好地解決這個問題。使用虛擬現實技術，設計人員可以完全按照自己的想法構建裝飾性的“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品，分布式虛擬現實系統(tǒng)應用將使工程師能夠通過全球網絡或局域網的三維模型設計進行三維模型的交換和發(fā)布，從而進一步提高生產效率，降低成本。市場上有很多公司圍繞這些領域的虛擬現實技術開展業(yè)務，這也是實際應用虛擬現實技術的新力量，為各行各業(yè)的發(fā)展做出積極的努力。

（三）虛擬現實技術在智慧家居中的應用特點

通過虛擬現實技術，家庭環(huán)境可以是過去，現在和未來的模擬展示。從家庭整體規(guī)劃，家居材料的設計與應用以及建模的角度出發(fā)，虛擬現實技術可以提供一個新的城市規(guī)劃概念，具有良好的視覺展現性和互動性。這種虛擬現實技術可以廣泛應用于各種建筑規(guī)劃管理部門，各種環(huán)保裝修設計院，各種建筑裝飾設計公司，有效解決了虛擬現實場景中的家庭環(huán)境現實再現，有利于家庭用戶沉浸在體驗之中，也有利于建筑裝飾行業(yè)的設計師，施工人員和多部門合作，從任何角度體驗更大的場景，從多角度、多距離觀察現場，還可以模擬各種環(huán)保用途并使用模型，在家庭虛擬現實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，可以觀察現有的設計在人機應用和周邊環(huán)境的影響，家居風格，顏色等是否都是協(xié)調的，而同時支持實時切換規(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、沈陽智慧城市建設模式展望

構建城市智慧的核心是整合數據，即建立健全大型數據整合平臺，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.加強信息基礎設施建設，無線城市建設尚未得到充分發(fā)揮。無線網絡覆蓋面還不夠，需要整合云計算服務的能力，系統(tǒng)建設不理想。

2.數據資源建設尚未完成，各部門自己的數據收集不規(guī)范，數據更新機制不完善，部門間無法實現共享數據；

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

4.信息技術手段對傳統(tǒng)行業(yè)的優(yōu)勢和主導作用尚未得到充分發(fā)揮，缺乏公共信息服務平臺，共同信息化發(fā)展較低。作為東北地區(qū)核心城市的沈陽經濟區(qū)與沈陽鄰近城市的合作需要深化，需要進一步完善資源共享，信息交流，人才流動，產業(yè)配套和產能轉移。

（二）沈陽市未來要樹立和發(fā)展智慧城市重點建設的方面

1.數據資源整合，發(fā)揮數據應用的有效性，完善基礎數據資源建設，各部門數據共享范圍及采用方式明確，統(tǒng)一的市政大數據中心，數據共享和開放交流平臺，形成了城市統(tǒng)一的數據資源系統(tǒng)，建立了數據社會發(fā)展和利用制度機制；

2.實現智慧惠民信息平臺，如各類公民一卡通等可覆蓋100％，醫(yī)療，校園，社區(qū)全面覆蓋數字資源，提供多元化，優(yōu)質的文化服務；

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

4.立足于沈陽，帶動沈陽經濟區(qū)，帶動國際城市區(qū)域中心輻射東北地區(qū)，發(fā)揮應用的輻射力，平臺的影響力，工業(yè)的滲透力，為沈陽經濟特區(qū)智慧城市群的協(xié)調發(fā)展奠定基礎，建設東北大數據中心，沈陽將建成東北地區(qū)數據資源融合，數據業(yè)務能力樞紐和數據業(yè)龍頭地區(qū)，推動實現整個東北地區(qū)的基礎設施互聯互通，共同經營，推動沈陽經濟區(qū)八大城市區(qū)域協(xié)調發(fā)展。

簡而言之，只有完善和發(fā)展現有的公共服務平臺和云計算數據應用中心，才能提升沈陽信息技術的應用水平，以提高沈陽市的核心競爭力。依托物聯網，云計算等技術實現城市多層次的智能管理，實現社會和數字生活網絡，為幸福沈陽智慧城市的建設打好基礎。

結語

城市人類生息繁衍的地方，未來的城市規(guī)模將繼續(xù)擴大，未來的城市模式將比現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現更好的生活體驗。未來虛擬現實技術將更加完善，在智慧城市的建設中發(fā)揮無限的空間，未來還將有更多高新技術的研究和應用將用于智慧城市的建設，為人們的生活提供更優(yōu)質的空間。

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

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