智慧城市解決方案
一、智慧城市概念
1、智慧城市的定義
智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是利用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行,進而為城市中的人創造更美好的生活,促進城市的和諧、可持續成長。
智慧城市是以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡組合為基礎,以智慧技術高度集成、智慧產業高端發展、智慧服務高效便民為主要特征的城市發展新模式。智慧化是繼工業化、電氣化、信息化之后,世界科技革命又一次新的突破。利用智慧技術,建設智慧城市,是當今世界城市發展的趨勢和特征。
“智慧城市”的理念就是把城市本身看成一個生態系統,城市中的市民、交通、能源、商業、通信、水資源構成了一個個的子系統。這些子系統形成一個普遍聯系、相互促進、彼此影響的整體。在過去的城市發展過程中,由于科技力量的不足,這些子系統之間的關系無法為城市發展提供整合的信息支持。而在未來,借助新一代的物聯網、云計算、決策分析優化等信息技術,通過感知化、物聯化、智能化的方式,可以將城市中的物理基礎設施、信息基礎設施、社會基礎設施和商業基礎設施連接起來,成為新一代的智慧化基礎設施,使城市中各領域、各子系統之間的關系顯現出來,就好像給城市裝上網絡神經系統,使之成為可以指揮決策、實時反應、協調運作的“系統之系統”。智慧的城市意味著在城市不同部門和系統之間實現信息共享和協同作業,更合理的利用資源、做出好的城市發展和管理決策、及時預測和應對突發事件和災害。
國際電信聯盟秘書長哈馬德?圖埃認為,每個國家的城市將會因為信息通信技術的應用,變得更加美好。
國家信息化專家委員會副主任、中國工程院副院長鄔賀銓認為,智慧城市就是一個網絡城市,物聯網是智慧城市的重要標志。
致公黨中央常務副主席、國際歐亞科學院院士王欽敏提出,智慧城市是充分利用信息化相關技術,通過監測、分析、整合、以及智能響應的方式,綜合各職能部門,整合優化現有資源,提供更好的服務、綠色環境、和諧社會,保證城市可持續發展,為企業及大眾建立一個良好的工作、生活和休閑的環境,它包括城市智能交通系統、城市指揮中心、能源管理系統、公共安全、環境保護等。
兩院院士、武漢大學教授李德仁形象的說法是:數字城市+物聯網=智慧城市。
2、智慧城市總體目標
以科學發展觀為指導,充分發揮城市智慧型產業優勢,集成先進技術,推進信息網絡綜合化、寬帶化、物聯化、智能化,加快智慧型商務、文化教育、醫藥衛生、城市建設管理、城市交通、環境監控、公共服務、居家生活等領域建設,全面提高資源利用效率、城市管理水平和市民生活質量,努力改變傳統落后的生產方式和生活方式。經過若干年的努力,將城市建成為一個基礎設施先進、信息網絡通暢、科技應用普及、生產生活便捷、城市管理高效、公共服務完備、生態環境優美、惠及全體市民的智慧城市。
3、智慧城市特征
(1)全面感測:遍布各處的傳感器和智能設備組成“物聯網”,對城市運行的核心系統進行測量、監控和分析;
(2)充分整合:“物聯網”與互聯網系統完全連接和融合,將數據整合為城市核心系統的運行全圖,提供智慧的基礎設施;
(3)激勵創新:鼓勵政府、企業和個人在智慧基礎設施之上進行科技和業務的創新應用,為城市提供源源不斷的發展動力;
(4)協同運作:基于智慧的基礎設施,城市里的各個關鍵系統和參與者進行和諧高效地協作,達成城市運行的狀態。
4、智慧基礎主要組成部分
(1)智慧的基礎設施包括信息、交通和電網等城市基礎設施?,F代化的信息基礎設施就是要不斷夯實信息化或智能化發展的基礎設施和公共平臺,讓市民充分享受到有線寬帶網、無線寬帶網、3G移動網、無線寬帶網以及智能電網等帶來的便利。此外,還要整合城市周邊交通環境資源,實現出行成本更低廉、更便捷,形成智慧交通框架。
(2)智慧政府:政府要逐步建立以公民和企業為對象、以互聯網為基礎、多種技術手段相結合的電子政務公共服務體系。重視推動電子政務公共服務延伸到街道、社區和鄉村。加強社會管理,整合資源,形成全面覆蓋、高效靈敏的社會管理信息網絡,增強社會綜合治理能力,強化綜合監管,滿足轉變政府職能、提高行政效率和規范監管行為的需求,深化相應業務系統建設。要加快推進綜合政務平臺和政務數據中心等電子政務重點建設項目,完善城市管理、城市安全和應急指揮等若干與維護城市穩定和確保城市安全運行密切相關的信息化重點工程,使城市政府運行、服務和管理更加高效。
(3)智慧服務:完善、高效的城市公共服務是智慧城市的出發點和落腳點。智慧城市公共服務涉及智慧醫療、智慧社區服務、智慧教育、智慧社保、智慧平安和智慧生態等方面。
5、智慧城市重點建設領域
智慧城市由關系到城市主要功能的不同類型的網絡、基礎設施和環境六個核心系統組成:
(1)組織系統:公共安全、健康和教育,這些是能否給市民提供一個高質量的生活的重心;
(2)業務/政務系統:工商業與市民所面臨的政策和管制環境;
(3)交通系統:城市通過交通系統提供給組織和業務/政務相互移動的能力;
(4)通訊系統:城市通過通訊系統來共享信息和溝通;
(5)水和能源系統:城市也將為經濟和社會活動提供兩個必要的公用設施—水和能源等。
6、建設智慧城市的舉措
從“智慧城市”今后的解決方案來看,涵蓋范圍將極其廣泛,包括減少交通擁堵以及由此導致的空氣污染的智慧交通;對醫療記錄進行數字化處理,總體提高醫療質量的智慧醫療;改善水質,科學進行水分配,提升水行業運營效率的智慧水資源管理;更加智能化地運營和管理電力系統的智慧電網等。
智慧城市是一個全新的理念,是城市建設和發展的宏偉藍圖和長期目標,每個城市都是在摸索中發展和前行。通過對智慧城市建設的理論研究和相關城市實踐調查以及世博會提供的經驗,筆者認為在建設智慧城市過程中應采取以下有力措施:
第1,高度重視,融合推進。建設智慧城市是加快區域城市化和信息化這兩個現代化基本任務的重要結合點,將給城市的建設、管理和發展帶來全局性、根本性的變化,是推動轉型升級、再創發展新優勢的重要支點,應當從區域全局發展高度給予足夠的重視,要有一個強有力的主導部門和相應的支持系統來有序推進智慧城市建設工作。必須成立智慧城市建設工作協調小組和決策咨詢專家指導組兩個專門機構,牽頭制定《智慧城市實施方案》,明確發展目標、建設規劃、產業布局以及公共技術服務平臺建設計劃,并研究制定智慧城市建設的相關產業政策,以便于政府批準后,該方案能盡快出臺實施。同時,要完全助力一座城市實現“智慧城市”的戰略構想,需要政府機構、咨詢機構、研究院所、合作供應商等多方資源匯集和融合,循序漸進,優勢互補,協同推進。例如,“智慧昆山”由IBM、中國電子信息產業發展研究院、臺灣信息工業策進會、中創軟件等四家聯手;“智慧沈陽”由沈陽市政府、IBM及東北大學三方共建沈陽生態城市聯合研究院;而同濟大學-IBM“智慧城市”研究中心的成立,也是意在推動“智慧上?!?。
第二,明確定位目標,分段逐步實施。建設智慧城市存在一個要建設什么樣能級和水平的問題,如北京提出要建設的智慧城市;深圳提出要建成具有世界先進水平、對華南和全國有較強輻射力和影響力的智慧城市;南京提出要成為全國建設智慧城市的新標桿和南京都市圈、長江中下游乃至全國的智慧交通樞紐等。明確與城市地位相匹配的定位和分階段目標,選準近期突破重點,是推進智慧城市建設的基本前提。特別對于中小城市來說先搞好城市信息化和數字城市建設,再考慮向智慧城市邁進,即將城市信息化建設的主要資源首先用于帶寬擴展、網絡建構、電子文檔建設、數據庫建設、信息傳遞、互聯網的應用開發、電子政務、電子商務等,然后再用于使城市的信息網絡實現自動監控、信息自動采集、自動分析處理、自動決策反應等智慧應用。
第三,要處理好關系,突出特色個性。處理關系包括要處理好智慧城市建設與城市發展戰略和城市定位的關系,智慧城市與信息化、數字化城市的關系,智慧城市與創新型城市、生態城市、低碳城市的關系,智慧城市建設與戰略性新興產業發展、信息安全建設的關系等,要盡可能地把已有的各種建設資源整合起來,避免重復建設。
突出特色體現個性就是在建設智慧城市過程中,要充分學習吸收其他城市的有共性的解決方案,但不錯不能千篇一律、完全照搬,必須根據自身基礎優勢和實際需要,打造建設智慧城市的特色牌和創新牌。同時,目前許多國內城市采取的都是與IBM公司戰略合作的純商業化推進模式,如何創新智慧城市建設模式、尋找適合城市特點的智慧支點也值得研究探索。
第四,搞好基礎設施建設,抓好大項目引進。建設智慧城市一要通過互聯網、現代通信網和物聯網把城市中的物理基礎設施、信息基礎設施、社會基礎設施和商業基礎設施連接起來,建設成新一代的智慧化基礎設施;二要落實運營項目,包括智慧的交通、智慧的教育、智慧的公共事務服務管理等;三要發展與物聯網、“云計算”相關聯的產業。在傳感器、芯片等核心技術層面,我國企業尚未掌握自主知識產權,還需進一步努力。同時,要全力抓好大項目引進建設,在智慧城市建設中,大項目的支撐、集聚效應十分重要。為此,要按照智慧城市的目標定位與規模質量要求,重點對國際IT500強企業、國內軟件100強企業等重點企業進行分類、分析,按各產業載體建設進度定向引入,以推動智慧城市建設的進程。
第五,加大整合提升力度,完善支撐服務平臺。為全力支持智慧城市建設,各城市要在人才引進、教育培訓、要素保障與公共服務等方面加大整合提升力度。在人才政策方面,應在人才引進、項目支持、創新獎勵、人才住房等方面出臺更有競爭力的鼓勵政策;在教育培訓方面,著力建設以大學和科研院所為主體的高端人才平臺,采取“院地合作”的模式開展產學研一條龍人才培養;在要素保障與公共服務方面,力爭創建科技創業服務中心和創業投資機構等,為智慧城市的建設提供重要的研發支持、資金保障、成果轉化等支撐服務。不斷發揮高科技企業和科研機構集聚的優勢,發揮高科技人才集聚的優勢,發揮政策和環境建設的優勢,加快智慧城市建設的步伐。
第六,探索特色發展新模式,舉全市之力搞建設。不同國家、不同城市在戰略定位、功能結構,以及管理方法等方面都有較大差異,因此智慧城市的建設發展,沒有現成模式可照搬,需積極創新,積極探索有特色的發展模式。各城市要積極研究建立智慧城市的標準規范及相關解決方案,形成具有較好完整性、前瞻性、可擴展性以及行業和區域針對性、可操作性的智慧城市的總體方案。避免由于標準規范不統一造成的信息孤島。要注重核心技術的研發,加快相關產業關鍵技術攻關,掌握一批自主知識產權,培育一批具有自主知識產權和國際核心競爭力的企業。同時要特別重視信息安全和產業配套等環節的建設,在應用模式、城市管理、及服務模式上有所突破和創新,探索符合中國特色的智慧城市發展新模式。
建設智慧城市是加快產業轉型升級、推動創新型城市建設的重大戰略舉措,對城市來說也是一個難得的發展新機遇。應全力以赴,進一步匯集資源,整合力量,舉全市之力投身智慧城市建設。
二、智慧城市建設內容
智慧城市是以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡組合為基礎,通過深入推進基礎性建設和各類信息資源及其應用型信息系統的開發利用,全面靈活地實現物與物、物與人、人與人的相互感知和互聯互通,從而實現對社會生產生活各領域的精細化、動態化管理,是以智慧技術、智慧產業、智慧人文、智慧服務、智慧管理、智慧生活等為重要內容的城市發展新模式。
建設智慧城市,是把握新一代信息技術變革機遇,加快向信息社會轉型發展的必然要求。從我市目前的情況看,城市化進程不斷加快,城市管理和居民生活要求進一步提高,產業升級不斷深化,既面臨著臨桂新區建設再造一個新桂林的發展機遇,也面臨著環境資源、產業發展、城市管理、居民就業等方面越來越嚴峻的挑戰。建設智慧城市,對于應對這些挑戰,加快經濟轉型升級、提升公共服務管理水平、打造高品質生活城市、推進生態文明建設、實現城市創新發展等都具有十分重要的作用。
1、智慧城市現代網絡基礎建設
(1)加快推進網絡基礎建設。全面推進有線電視網絡數字化和雙向化升級改造,加快推進光纖到戶、下一代互聯網、第三代移動通信網絡的建設,積極開展第四代移動通信網絡建設,加快物聯網試點推廣,提高網絡業務承載和支撐能力。大力推進電信網、廣電網、互聯網“三網”融合,積極探索“三網”與物聯網、無線寬帶網、下一代互聯網的“多網融合”。
(2)加快推進數據中心建設。進一步完善市級數據中心,加快本地災備中心和異地災備中心建設;加快引進移動通信數據中心、重點產品和資源數據中心、市民健康數據中心、空間資源中心等一批面向重點行業應用的數據中心項目;引導運營商和廣電集團、信息技術(IT)企業投資建設公共服務型的企業級數據中心和災備中心。
(3)加快推進信息安全基礎建設。加快完善網絡應用的信息安全監管體系建設。完善數字認證、信息安全測評和信息安全等級保護等信息安全制度,規范重要數據庫和信息系統的開發、運營和管理等各個環節的安全工作。完善企業身份認證中心,著力建設個人身份認證中心。
2、城市信息資源開發利用
(1)加快數據庫建設。大力推進基礎平臺和數據庫建設,重點做好人口、法人、自然資源與地理資源及三維地理空間和宏觀經濟四大基礎數據庫建設;加快創新資源、人才資源、文化資源、社會信用、城市管理等綜合數據庫建設;通過集中存儲和管理,積極建立財稅、衛生、房產、交通、教育、水利、檔案等幾大行業數據庫。加強重點領域信息資源的整合,形成各類決策分析數據。
(2)積極推進信息資源數據交換和共享體系建設。加快政務信息資源目錄體系和交換體系建設,積極探索建立多層次、跨區域的信息資源共享和業務協同機制,建設貫穿市鎮村三級、連接各委辦局和公共服務企業的市級信息資源共享交換平臺,通過統一的信息資源目錄體系和信息資源服務消除“信息孤島”現象,實現相關部門的資源共享與交互,并加強與省、市的資源交換和共享。整合現有信息化機構和人員,組建智慧城市信息資源共享管理機構,具體負責信息資源共享交換平臺和相關協調工作。
(3)加快培育信息資源市場。積極引導企業、公眾和其他組織開展公益性信息服務,促進公共信息資源市場化開發利用;積極探討和引入競爭機制、價格機制、供求機制以及約束機制,充分調動社會資源參與公共信息資源的開發與供給,運用市場手段來管理和配置公共信息資源。
3、智慧城市建設部分項目
(1)智慧公共服務:建設智慧公共服務和城市管理系統。通過加強就業、醫療、文化、安居等專業性應用系統建設,通過提升城市建設和管理的規范化、精準化和智能化水平,有效促進城市公共資源在全市范圍共享,積極推動城市人流、物流、信息流、資金流的協調高效運行,在提升城市運行效率和公共服務水平的同時,推動城市發展轉型升級。
(2)智慧社會管理:完善面向公眾的公共服務平臺建設。建設市民呼叫服務中心建設,拓展服務形式和覆蓋面,實現自動語音、傳真、電子郵件和人工服務等多種咨詢服務方式,
逐步開展生產、生活、政策和法律法規等多方面咨詢服務。開展司法行政法律幫扶平臺、職工維權幫扶平臺等專業性公共服務平臺建設,著力構建覆蓋全面、及時有效、群眾滿意的服務載體。進一步推進社會保障卡(市民卡)工程建設,整合通用就診卡、醫???、農???、公交卡、健康檔案等功能,逐步實現多領域跨行業的“一卡通”智慧便民服務。
(3)加快推進面向企業的公共服務平臺建設。繼續完善政府門戶網站群、網上審批、信息公開等公共服務平臺建設,推進“網上一站式”行政審批及其他公共行政服務,增強信息公開水平,提高網上服務能力;深化企業服務平臺建設,加快實施勞動保障業務網上申報辦理,逐步推進稅務、工商、海關、環保、銀行、法院等公共服務事項網上辦理;推進中小企業公共服務平臺建設,按照“政府扶持、市場化運作、企業受益”的原則,完善服務職能,創新服務手段,為企業提供個性化的定制服務,提高中小企業在產品研發、生產、銷售、物流等多個環節的工作效率。
(4)智慧安居服務。開展智慧社區安居的調研試點工作,在部分居民小區為先行試點區域,充分考慮公共區、商務區、居住區的不同需求,融合應用物聯網、互聯網、移動通信等各種信息技術,發展社區政務、智慧家居系統、智慧樓宇管理、智慧社區服務、社區遠程監控、安全管理、智慧商務辦公等智慧應用系統,使居民生活“智能化發展”。加快智慧社區安居標準方面的探索推進工作,為今后全市新建樓宇和社區實行智能化管理打好基礎。
(5)智慧教育文化服務:積極推進智慧教育文化體系建設。建設完善我市教育城域網和校園網工程,推動智慧教育事業發展,重點建設教育綜合信息網、網絡學校、數字化課件、教學資源庫、虛擬圖書館、教學綜合管理系統、遠程教育系統等資源共享數據庫及共享應用平臺系統。繼續推進再教育工程,提供多渠道的教育培訓就業服務,建設學習型社會。繼續深化“文化共享”工程建設,積極推進先進網絡文化的發展,加快新聞出版、廣播影視、電子娛樂等行業信息化步伐,加強信息資源整合,完善公共文化信息服務體系。構建旅游公共信息服務平臺,提供更加便捷的旅游服務,提升旅游文化品牌。
(6)智慧服務應用。組織實施部分智慧服務業試點項目,通過示范帶動,推進傳統服務企業經營、管理和服務模式創新,加快向現代智慧服務產業轉型。①智慧物流:配合綜合物流園區信息化建設,推廣射頻識別(RFID)、多維條碼、衛星定位、貨物跟蹤、電子商務等信息技術在物流行業中的應用,加快基于物聯網的物流信息平臺及第四方物流信息平臺建設,整合物流資源,實現物流政務服務和物流商務服務的一體化,推動信息化、標準化、智能化的物流企業和物流產業發展。②智慧貿易:支持企業通過自建網站或第三方電子商務平臺,開展網上詢價、網上采購、網上營銷,網上支付等電子商務活動。積極推動商貿服務業、旅游會展業、中介服務業等現代服務業領域運用電子商務手段,創新服務方式,提高服務層次。結合實體市場的建立,積極推進網上電子商務平臺建設,鼓勵發展以電子商務平臺為聚合點的行業性公共信息服務平臺,培育發展電子商務企業,重點發展集產品展示、信息發布、交易、支付于一體的綜合電子商務企業或行業電子商務網站。③建設智慧服務業示范推廣基地。積極通過信息化深入應用,改造傳統服務業經營、管理和服務模式,加快向智能化現代服務業轉型。結合我市服務業發展現狀,加快推進現代金融、服務外包、高端商務、現代商貿等現代服務業發展。
(7)智慧健康保障體系建設。重點推進“數字衛生”系統建設。建立衛生服務網絡和城市社區衛生服務體系,構建全市區域化衛生信息管理為核心的信息平臺,促進各醫療衛生單位信息系統之間的溝通和交互。以醫院管理和電子病歷為重點,建立全市居民電子健康檔案;以實現醫院服務網絡化為重點,推進遠程掛號、電子收費、數字遠程醫療服務、圖文體檢診斷系統等智慧醫療系統建設,提升醫療和健康服務水平。
(8)智慧交通。建設“數字交通”工程,通過監控、監測、交通流量分布優化等技術,完善公安、城管、公路等監控體系和信息網絡系統,建立以交通誘導、應急指揮、智能出行、出租車和公交車管理等系統為重點的、統一的智能化城市交通綜合管理和服務系統建設,實現交通信息的充分共享、公路交通狀況的實時監控及動態管理,全面提升監控力度和智能化管理水平,確保交通運輸安全、暢通。
(9)著力構建面向新農村建設的公共服務信息平臺。推進“數字鄉村”建設,建立涉及農業咨詢、政策咨詢、農保服務等面向新農村的公共信息服務平臺,協助農業、農民、農村共同發展。以農村綜合信息服務站為載體,積極整合現有的各類信息資源,形成多方位、多層次的農村信息收集、傳遞、分析、發布體系,為廣大農民提供勞動就業、技術咨詢、遠程教育、氣象發布、社會保障、醫療衛生、村務公開等綜合信息服務。
(10)積極推進智慧安全防控系統建設。充分利用信息技術,完善和深化“平安城市”工程,深化對社會治安監控動態視頻系統的智能化建設和數據的挖掘利用,整合公安監控和社會監控資源,建立基層社會治安綜合治理管理信息平臺;積極推進市級應急指揮系統、突發公共事件預警信息發布系統、自然災害和防汛指揮系統、安全生產重點領域防控體系等智慧安防系統建設;完善公共安全應急處置機制,實現多個部門協同應對的綜合指揮調度,提高對各類事故、災害、疫情、案件和突發事件防范和應急處理能力。
(11)建設信息綜合管理平臺建設。提升政府綜合管理信息化水平;完善和深化“金土”、“金關”、“金財”、“金稅”等金字政務管理化信息工程,提高政府對土地、海關、財政、稅收等專項管理水平;強化工商、稅務、質監等重點信息管理系統建設和整合,推進經濟管理綜合平臺建設,提高經濟管理和服務水平;加強對食品、藥品、醫療器械、保健品、化妝品的電子化監管,建設動態的信用評價體系,實施數字化食品藥品放心工程。
三、智慧城市的技術體系
從技術角度而言,智慧城市是一個多層次結構的復雜系統,它是以一個中心平臺為基礎,以及之上的多個應用子系統組成的復雜而龐大的系統。
1、智慧城市頂層設計的要求
智慧城市是由多領域、多類別、多級系統構成的龐大系統。它需要處理不同領域、不同系統、不同類型的海量數據。它具有新老系統配合使用、技術發展快速、外部鏈接關系多、內部結構復雜、科研和建設周期長、需要為其他系統提供廣泛的信息支持和服務等特點。因此做好智慧城市的體系架構的頂層設計是非常重要的。智慧城市的體系架構要具備以下特性:
(1)可擴展性
包括:系統結構的可擴展性、系統容量的可擴展性以及網絡的可擴展性。智慧城市是一個建設周期很長的項目,在建設和維護整個生命周期內,隨著技術不斷的發展可能會有不同的技術和系統需要接入到智慧城市平臺中,因此智慧城市平臺必須具有非常好的可擴展性。
(2)兼容性
包括:對原有系統的兼容性和對不同行業、不同領域系統的兼容性。我國城市的信息化建設已經達到了一個相當的水平,當前已經存在有很多的信息系統。在智慧城市建設中不可能將原有系統推到重來,因此智慧城市平臺對原有系統必須具有兼容性。同時智慧城市是一個包含多領域和多行業的系統,因此必須具有對不同系統和不同格式數據的兼容性。
(3)安全性
智慧城市中的安全性包括平臺本身的安全性、數據的安全性以及通信的安全性。智慧城市平臺對于城市的日常運行、應急處理等起著至關重要的作用,如果平臺受到病毒和黑客的侵擾那么后果是不堪設想的。因此智慧城市平臺的安全性至關重要,它直接影響到智慧城市的發展和運行。
智慧城市中數據的安全性也非常重要。智慧城市平臺中存儲著政府、企業、行業以及個人等海量的信息數據,這些數據涉及到很多的國家機密、商業機密以及個人隱私。因此智慧城市平臺必須有足夠的安全措施保證數據在傳送、存儲等各個環節的安全性,保證不會被不法分子竊取。
(4)可靠性
智慧城市平臺必須具備很高的可靠性,這是在異常和危險情況下系統生存的關鍵。智慧城市平臺本身是一個復雜的分布式系統,因此這里的可靠性包括軟件系統的可靠性、硬件的可靠性以及網絡的可靠性。
(5)可管理性
智慧城市平臺是一個龐大的系統,涉及到很多的子系統和網絡,因此易操作和易管理的特性是智慧城市平臺的關鍵特性之一。智慧城市平臺應能提供業務管理、配置管理、故障檢測和性能監視等基本的功能。使系統在發生故障時能盡快的得以診斷和修復。系統要易于操作,以便于降低運行維護成本。
2、智慧城市體系架構
智慧城市的體系架構自下而上分為:感知層、通信層、數據層、應用層;以及完善的標準體系和安全體系。體系架構如下圖所示:
感知層是智慧城市實現其“智慧”的基本條件。感知層具有超強的環境感知能力和智能性,通過RFID、傳感器、傳感網等物聯網技術實現對城市范圍內基礎設施、環境、建筑、安全等的監測和控制,為個人和社會提供無處不在的、無所不能的信息服務和應用。
通信層是智慧城市中的信息高速公路,是未來智慧城市的重要基礎設施。未來城市的通信網絡應該是由大容量、高帶寬、高可靠的光網絡和全城覆蓋的無線寬帶網絡所組成,為實現城市的智慧化奠定良好的基礎。同時,讓市民“隨時、隨地、隨需”都可以寬帶上網,而且可以享受網絡電視、高清電視、高清視頻通話等寬帶業務。
數據層的核心目的是讓城市更加“智慧”,在未來的智慧城市中,數據是非常重要的戰略性資源,因此構建智慧城市的數據層是智慧城市建設中非常重要的一環。數據層主要的目的是通過數據關聯、數據挖掘、數據活化等技術解決數據割裂、無法共享等問題。數據層包含各行業、各部門、各企業的數據中心以及為實現數據共享、數據活化等建立的市一級的動態數據中心、數據倉庫等。
應用層主要是指在感知層、通信層、數據層基礎上建立的各種應用系統。智慧產業、智慧管理和智慧民生構成的智慧應用層,促進實現“產業發展、功能提升、民生幸?!钡闹腔鄢鞘?。市民可以通過各種終端訪問這些系統,市民可以親自體驗到城市生活的幸福與和諧。
(1)感知層
智慧城市中的感知層又可分為感知對象子層、感知單元、傳感網絡、接入網關子層。
感知對象子層
感知對象主要是指物理世界中的“物”,比如需要監測的設施和設備、在智慧交通中的車輛、智慧物流中的物品、在智慧社區中被監控的人,甚至在遙感測繪中的地球表面空間都是被感知對象。
感知單元
感知單元是指具有數據采集功能的,用于采集物理世界中發生的物理事件和數據的設備和網絡。采集的數據可以包括各類物理量、標識、音頻、視頻數據等。數據采集設備涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位設備等。
傳感網絡
由傳感設備組成的傳感網,包括通過近距離無線通信方式組成的無線傳感網以及其它的傳感網。在智慧城市體系中要求每個感知設備都能夠尋址,都可以通信,都可以被控制。
接入網關
接入網關主要負責將感知層接入到智慧城市的通信層中,可能做的處理包括協議轉換、數據轉換等工作,這取決于感知層和網絡層采用的技術。
(2)通信層
智慧城市的通信層是以“寬帶、無線、泛在、融合”為特征的智慧一體化網絡。實現高起點、高標準面向未來信息網絡,促進電信網、互聯網、廣播電視網的融合,滿足智慧城市發展要求。未來網絡的發展不僅要求更高的寬帶速度、更便捷的接入方式、更深程度的融合還要支持人與機器(或物體)間以及機器到機器間通信,終形成智慧一體化的網絡基礎設施。
我國的通信事業經過十余年的快速發展,移動通信、互聯網等技術已比較成熟,基本能夠滿足智慧城市中數據傳輸的需要。通信層是智慧城市體系架構中發展好、也較為完善的一部分。
(3)數據層
城市本身是典型的數據密集環境,城市的運行涵蓋環境檢測、城市交通、公共服務、居家生活、經濟商務、健康管理、公共安全等諸多方面,海量的數據在不斷被生產出來。更充分、更智能地發揮數據的作用是智慧城市未來發展的必然趨勢。因此智慧城市的數據層是智慧城市體系架構中的核心。
數據層采用云計算的架構模式。數據層體系結構主要分為3層:城市數據中心、城市基礎庫和城市的云服務。
城市數據中心:數據中心作為未來智慧城市的重要基礎設施,主要包括計算機、存儲設備、網絡設施、數據庫和軟件等物理資源。數據中心利用虛擬化和云計算技術將大量相同類型的資源構成同構或接近同構的資源池。資源的虛擬化避免了硬件異構的特性,并被動態分配和動態調整。
城市基礎庫:城市基礎庫是智慧城市中的基礎的信息資源,是其他應用的基礎數據。智慧城市中經過授權的用戶可以訪問和共享這些數據。
城市云服務:主要為智慧城市的各級用戶提供包括政務云、行業云和公共云在內的云服務。城市云服務將以服務的形式為用戶提供軟件、應用和計算資源等,用戶不再關心軟件的購買、安裝和升級維護,根據租用服務的實際使用情況進行付費。
(4)應用層
智慧城市應用層由智慧產業型應用、智慧管理型應用和智慧民生型應用構成,促進實現“產業發展、功能提升、民生幸?!钡闹腔鄢鞘?。
3、智慧城市標準體系
為了推進智慧城市相關產業的快速、健康發展,必須有統一的技術和接口標準。智慧城市不僅涉及一些基礎性的關鍵技術而且與應用密切相關,因此,智慧城市的標準體系中分為技術基礎標準和應用標準兩個部分。對于在智慧城市中已有的技術和標準我們盡可能的進行引用,比如通信層所涉及的電信行業標準已經相對的完善和成熟,我們將直接引用不在制定。制定標準過程中,堅持以擁有自主知識產權的技術為核心,廣泛聽取各方意見,形成大家認可的標準體系,使標準真正起到推動產業發展的作用。
(1)技術基礎標準體系通用規范部分
通用規范部分主要定義智慧城市技術中的名詞術語、體系架構以及需求分析等。
感知層部分
感知層部分主要涉及智慧城市中動態感知層的相關標準,主要涉及到傳感器接口、組網協議、接入標準、統一標識和安全標準等。
通信層部分
通信層是智慧城市中標準較為完善和發展好的一個部分,有大量的國際和國內標準。在智慧城市標準體系中,這部分主要是引用現有標準,不再重新制定。
數據層部分
數據層部分涉及的標準主要有云計算本身、信息描述、信息存儲和云安全的標準。
接口部分
接口部分包括:網絡接口、數據接口、中間件接口和用戶接口。
測試規范部分
測試規范包括系統的系統測試、一致性測試、互操作測試。
(2)應用標準體系
應用標準部分主要涵蓋的是各行業的標準。智慧城市涉及到很多行業的應用,各行業的標準制定情況各不相同,有的已經有大量的標準存在,有的標準相對較少;另外在智慧城市中還要考慮跨專業、跨單位和跨地域的多域協同運行和管理的情況。
因此,在制定應用標準時,我們會堅持盡量引用和修改現有標準,對于現有標準沒有涉及到的技術再重新制定新的標準,并加強跨地域、跨單位的多域協同運行時的標準制定。
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