智慧城市的设计方案范例(12篇)
时间:2024-03-08
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也许从2008年IBM正式提出“智慧地球”概念时开始,我们就曾在心里无数次地描绘过智慧地球、智慧城市的蓝图。虽然我们还不能清晰地描述智慧城市的每一个细节,却可以肯定地说,智慧城市就是前方不远处的那座灯塔,一个努力前进的方向。
当前,中国经济正处于转型升级的关键时期,同时也是城镇化深入发展的重要时期,智慧城市的理念随着城镇化的加速发展,成了世人瞩目的焦点,也被专业人士认为是中国可持续发展和实现新型城镇化的重要驱动力和支撑平台。在全球范围内,美国俄亥俄州的哥伦布市于2013年入选“全球七大智慧城市”,新加坡提出了“智慧国计划”,韩国也公布了“U-City计划”……中国早在2012年就公布了首批国家智慧城市试点名单,包含90个城市,其后几年又陆续公布了更多国家智慧城市试点。在中国,智慧城市已经不再是一个概念,而是进入了实质性的建设和推进阶段。
正如罗马不是一日建成的,智慧城市建设是一项庞大的系统工程,涉及方方面面的问题,需要政府的引导和扶持,更需要产学研用各方通力协作,共同推进。7月6日,中国科学院智慧城市产业化联盟启动大会暨第一届中科院智慧城市论坛在北京举行,大会最重要的一项成果便是中国科学院智慧城市产业化联盟正式成立。这支智慧城市领域的“国家队”将给各地智慧城市的建设带来哪些促进和改变呢?
智慧城市建设迈入新阶段
在中国,智慧城市建设已经上升到了国家战略层面。国务院印发的《国家新型城镇化规划(2014―2022年)》中明确指出,新型城镇化应该推动“信息化和工业化的深度融合”。国家发改委等八部委印发的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》提出,到2022年,建成一批特色鲜明的智慧城市,在保障和改善民生服务、创新社会管理、维护网络安全等方面取得显著成效。国家已经指明了智慧城市前进的方向和道路,接下来就要看产学研用各方如何发挥自己的优势,形成合力,将智慧城市的建设推向深入。
作为国家最高科研机构,中国科学院在充分考察、审慎论证的基础上,就引领并深度参与我国智慧城市建设和产业发展完成了立项。中国科学院国有资产经营有限责任公司曾适时提出《“联动创新”纲要》,旨在实现创新链、产业链和资本链三链有效连接,打造绿色城市、智慧城市和健康城市三大产业联盟。
在智慧城市领域,虽然有各种各样的联盟,但其效力都有一定局限性,各联盟或多或少都存在技术储备不够、领域覆盖不全、联盟成员耦合度不高、项目落地能力不强等诸多问题。而中科院智慧城市产业化联盟正好可以充分发挥其独特的优势,以科学院体系内的单位为联盟成员,打造完整的“产学研”体系,实现高效沟通,并依托联盟成立的各项产业基金,全面支撑智慧城市的关键技术发展,推动先进科研成果在智慧城市领域快速产业化,从而有效避免联而不合、联而不做或做而不全等问题。
“成立联盟将打破目前我国智慧城市建设顶层设计不足、缺乏体系性规划与创新、缺少跨区域跨领域市场整合,以及各地独自建设形成的信息壁垒等诸多发展桎梏,对智慧城市建设形成全方位的支持。”中国科学院秘书长邓麦村在会上表示,在中科院完备的技术体系支撑下,联盟将作为创新链和产业链相结合的纽带,为智慧城市建设中的“跨界”合作提品技术、人力资源、实践经验等必备条件。
与其他许多联盟不同,中科院智慧城市产业化联盟有实体依托,它将借助中科院在全国分布广泛、产业布局完整、地方影响力强的院所资源,以及曙光公司分布在全国各地的40多个城市云中心,全面有效地开展院地对接。此外,院所企业内部还可以迅速形成“产学研”协同,为与地方政府展开深入合作提供便利。
中科院智慧城市产业化联盟于今年5月开始接受成员报名,首批成员单位包括中科院26家研究分院(所)和80多家中科院下属企业,涵盖物联网、生物医疗、智能智造、城市规划、平安城市、产业孵化等诸多领域,是目前我国涉及领域最广泛的智慧城市联盟。此外,联盟还拟邀请中科院体系在智慧城市领域有专项学术研究先进观点的院士作为联盟的智囊团成员,组成联盟专家咨询委员会,为联盟未来的发展提供指导和帮助。
曙光冲锋在前
作为中科院下属代表性企业之一,曙光公司在云计算和大数据领域均具有较强的市场竞争力。曙光已经是全球第三大、亚洲最大的高性能计算厂商。中科曙光总裁历军表示,曙光再往前走,就必须与应用紧密联系。
2015年,曙光公布“数据中国”战略,在全面向“信息+数据管理服务供应商”转型的同时,更希望“让全社会共享数据价值”。在“数据中国”战略的指引下,曙光已成为国内建设数量最多、经验最丰富、效果最优的智慧城市建设整体解决方案供应商。自2009年开始,曙光已经在成都、无锡、南京、包头、哈尔滨、宜昌、乌鲁木齐、鹤壁、济宁、邯郸等40多个城市落地了城市云计算中心,树立了“政治可靠、技术过硬、服务到位、安全可信”的云计算、大数据、智慧城市领域的国家队形象,同时积累了丰富的实践经验。另外,曙光已向全国上百座城市输送了一批高技术含量、高附加值的智慧城市解决方案,可以全方位满足智慧城市建设的实际需求。
在中科院智慧城市产业联盟成立的过程中,曙光一直冲锋在前,联盟的组建就是由曙光公司牵头完成的。“推进智慧城市建设一直是曙光的核心业务之一。曙光为此投入了大量人力、技术和资金,并且取得了一定的运营成效,积累了经验。”历军表示,“我们希望以曙光成熟的城市云和大数据应用方面的能力为依托,加上中科院各研究所、各企业强大的技术力量,形成一股强大的合力。一方面,不断提升曙光在智慧城市建设中的专业性,增强核心竞争力;另一方面,也可以为院研究所带来更多与市场对接的机会,让中科院优秀的产品和技术更广泛地应用于各行业实践,加速科研价值向社会价值转移,最终实现双赢。”
曙光就像串起珍珠的那根丝线,将中科院各研究所和下属企业连接起来,实现技术、解决方案和商业上的互补。联盟可以将科研成果通过像曙光这样的企业在智慧城市建设中落地,并形成具有一定规模的产业。同时,联盟通过参与智慧城市建设,还可以撬动社会资本力量,通过产研互动实现创新链、产业链的有效融合。曙光在智慧城市建设方面已经拥有相应的技术储备和解决方案,通过广泛参与智慧城市项目,在获得可观的经济收益的同时,还可以补充院所机构科研经费,反哺创新链。
未来,随着联盟工作逐步走入正轨,联盟还将围绕促进重大专项课题研究、完善相关技术体系与标准、形成综合方案和最佳实践、促进院地对接与合作创新、打造两链连接发展模式五大任务,发挥行业引领作用,为中科院的技术转移、科研成果产业化、院地对接提供常态化和机制化协作平台,创新智慧城市建设体系。可以这样说,智慧城市建设也成了中科院转型升级的重要抓手。
撬动千亿元大市场
参与联盟成立仪式的除了联盟成员单位以外,还有10多位具有智慧城市建设经验的一线城市市长和城市代表。联盟从一成立就十分关注如何推动智慧城市项目的落地。联盟与这些城市未来在智慧城市建设和应用方面将有十分广阔的合作空间。未来,联盟的主要任务是为智慧城市的管理者们解决从研究规划、方案落地到持续服务运营、实现创新发展的实际问题。
智慧城市的内涵及发展
据联合国报告,全球人口中有一半生活在城市,在2025年前,将新增8个千万人口城市,到2050年,生活在城市中的人口将从当前的33亿增长到64亿,全球城市化进程急剧加快。城市化进程意味着更大的资源需求、更复杂的城市管理和社会关系,人口膨胀、环境污染、资源短缺、交通阻塞等已逐渐成为制约现代城市发展的主要问题。云计算、物联网、3G等新兴技术逐渐成熟并开始投入商用,对推动城市信息化发展起到巨大的推动作用,让城市更加智慧。面对城市发展挑战和信息技术变革,实施智慧城市建设已经成为当今世界城市发展的共识。据统计,全球超过1D0个城市正在进行智慧城市的试点和实验,其中欧洲和亚洲是智慧城市开展较为积极的地区。
智慧城市的概念、目标与价值
“智慧城市”是指按照科学的城市发展理念,利用新一代信息技术,在泛在信息全面感知和互联的基础上,实现人、物、城市功能系统之间无缝连接与协同联动的智能自感知、自适应、自优化,从而对民生、环保、公共安全、城市服务、商务活动等多种城市需求做出智能的响应,形成具备可持续内生动力的安全、便捷、高效、绿色的城市形态。智慧城市带来的改变不仅限于理念范畴,它将使城市的生产方式、生活方式、交换方式、公共服务、政府决策、市政管理、社会民生等方面产生巨大和深远的变革。为此,中国电信建立了智慧城市架构全视图(见图1),安全、便捷、高效、绿色是我们要实现的智慧城市目标,其中最关键是要有高效的政府管理,否则智慧城市无从谈起。
信息泛在基础是构建智慧城市的基石
信息泛在基础是通过在传统的工程性基础设施和社会性基础设施上,增加感知、交互、智能判断、协同运作等能力,使得原有城市基础设施具备信息化能力,是实现智慧城市的必要条件。在智慧城市建设的要求下,信息泛在基础包括四个层面,从下至上分别是感知平面、网络平面、信息平面和交互平面。
智慧城市在技术层面可以概括地看成是由物联网、云计算、移动互联网这三大技术为主。物联网当中也谈及感知层、传输层和应用层,没有基础的感知绝对不可能做到顶端的智能。智能的另一个前提是必须要有有序的管理和规范,感知体验逐渐成为智慧城市的新概念之一。同时,网络平面和信息平面必须要和感知平面结合起来。无论感知、信息网络还是应用,现在都要通过手机、PC等终端设备,以多种多媒体手段呈现出来,这就体现了交互平面的重要性。在以往各界所提出的构架系统基础之上,我们综合了这四个平面,布置出一个更为全面、适用性更强的新平台(见图2)。
我国政府关注信息基础设施建设和信息化应用,各级政府对“十二五”期间信息基础设施建设给予了高度重视,要求建设由传感网络、通信设施、网络超算、智能软件构成的智能基础设施,按照可靠、低成本信息化的要求,构建泛在的信息网络体系。在上海,要构建宽带、泛在、融合、安全的信息基础设施体系,成为国内带宽和服务最具竞争力的地区之一;在广东,在无线城市、区域物流信息交换枢纽、智能传感网等领域建成国内先进的物联网基础设施,实现城乡网络全覆盖;在深圳,建设六大基础设施重点工程(无线城市、三网融合、全面覆盖的感知网络、智慧应用集成平台、以超算中心为基础的基础设施共享服务平台、信息安全技术体系)。
2010年以来,在IBM“智慧地球”和各地物联网发展的推动下,以“智慧城市”为主题,国内大中城市相关规划、项目和活动渐次推出,利用信息技术加强城市管理、改善城市服务、完善城市功能,探索“智慧城市”建设模式。中国已超300个城市计划建设智慧城市。截至2012年6月底,三大运营商已在全国320多个城市,与当地政府合作建设智慧城市,“十二五”期间各地智慧城市建设将启动2万亿元的产业机会。
国内外智慧城市建设经验――共性与特性
如今,国内外智慧城市建设已有许多典型实践案例值得借鉴。台湾,通过泛在、高速的网络基础设施构建,发展优质网络化社会。新加坡,从无缝政府到智慧国家,全民参与信息化战略从制定到实施的整个过程。首尔,智慧城市建设全力支撑首尔清洁且充满魅力的国际大都市城市发展战略。香港,政府以身作则,鼓励全民参与,结合香港特点,推进信息化持续发展。总而言之,不论是国内还是国外,智慧城市建设都有一些共性特征可循,第一,数字化向智能化演进是城市信息化发展的总体趋势;第二,围绕城市发展战略和总体发展目标展开是信息化建设取得成功的关键;第三,网络、终端、数据中心等信息化基础设施的建设与完善不可跨越;第四,以城市为视角的基础数据的完备与共享是信息创造价值的突破口;第五,围绕政府关切、公众关心的核心诉求部署应用是可持续发展的动力。
在核心城市,智慧城市建设要做到缓解城市持续发展矛盾,增强城市国际竞争能力;在二线城市,要突破传统经济增长瓶颈,促进经济社会协调发展;在新兴城市,则要加速优势资源转换,推动区域跨越式发展。
中国电信助力智慧城市的基础设施建设
建设智慧城市首先要建设好由光网城市和无线城市组合而成的宽带城市。中国电信目前在全国WiFi的覆盖点,到上个月为止突破了100万个AP,而光网更大,现在已经覆盖到600万用户,70%的用户接入了20兆网速,光纤到户很快将会实现。在光纤和无线的基础上,再进一步搭建宽带、泛在、协同、安全的信息基础设施,实现安全、便捷、高效、绿色的信息化应用。
网络发展――推动网络由传统管道向智能管道转变
无线网络能有效地扩大3G覆盖和WiFi热点地段部署,通过网络优化、C+W协同、增强型技术引入等提升网络容量和频率的使用效率,同时可对网络进行全IP化改造。
有线网络将会完善新一代宽带网络,提供差异化的端到端网络质量保障,全面实施光网络演进,部署业务感知和策略控制系统,提高全业务综合化、智能化承载能力,推进IPV6的试点和推广,协调发展传输网与IP网,推动100G波分技术试点和商用,加快FTTH的进度。
物联网能力平台――传感层的智能管道平台
物联网基础构架已被业内认可并得到大力推广,但在国外,处于传输层面关键环节的运营商们是联手的,他们统一建立一个公共平台,共同提供传输智能管道。我们要借鉴的也是这样的内涵,而不是把传感器简单地联系起来就可以的,物联网时代对协同性工作提出了更新更高的要求,只有联合,才能打通关节。
云计算――提供公共服务的计算能力
在建立物联网平台的同时,云计算平台也被建立起来。智慧城市建设的实际问题和当前的迫切需求,催生了云计算,云计算也是避免智慧城市建设空谈化的保障。因此要构建包括应用云、平台云、资源云的整体云服务体系,打造智慧城市综合平台,开放四大能力域,形成产业生态环境(见图3)。
IPV6――有效解决互联网地址不足的困扰
还有一个非常重要的就是IP地址。互联网业务流量每年以60%的速度在增长,省际带宽已超过11T,宽带用户数超过6000万,全部具备8M以上接入带宽,20M以上支持能力超过70%。而它不仅仅是个简单的IP地址,还应该包括标识层面的管理,智慧城市的建设,物联网建设,如果没有标识层面的管理也很难行得通。
中国电信助力智慧城市应用
智慧城市的根本目标在于使城市运行更加安全、便捷、高效、绿色,其功能范围覆盖了城市的政务、经济、民生三大领域。国内智慧城市发展具有良好的发展环境,国家相关部门积极推进智慧城市建设,出台扶持政策,成为智慧城市发展的源动力,主管部门牵头智慧城市试点工作,地方城市纷纷出台智慧城市规划,扶持智慧城市建设,同时智慧城市相关专业机构出现。在国家引导下,地方政府推动下,产业链各方蜂拥而动,但在智慧城市发展初期,仍然存在一些问题,政府期望值过高,存在过热风险和忽悠成分,缺乏有效的指标体系指引等,需要在智慧城市建设过程中得以改正与提高。
目前中国的智慧城市主要体现在城市信息基础设施建设领域,智慧城市应用在各地百花齐放,主要集中在智能电网,智能交通,智慧物流,智慧医疗,智慧工业,智慧农业等领域。智慧城市应用相对集中,缺乏创新性与广泛性。智慧城市需要构筑足够丰富的应用,以规划为先导,要以需求为导向,并且要创新应用,创新模式。中国电信以自身优势和资源为基础,为智慧城市建设提供一系列解决方案。
智慧安全,打造平安、和谐的城市生活。保障城市中人、财产、城市生命线和其他重要系统的安全,涉及到社会多个领域,如公共卫生、基础设施、通讯、环境、商品供应、社会稳定、灾害防控等;智慧的公共安全解决方案有助于打造平安、和谐的城市生活。
智慧交通,打造便捷的城市交通。以交通信息中心为核心,连接公共汽车系统、城市出租车系统、高速公路监控系统、电子收费系统、道路信息管理系统、交通信号系统、汽车电子系统等的综合性协同运作,让人、车、路和交通系统融为一体,为出行者和交通监管部门提供实时交通信息,有效缓解交通拥堵,快速响应突发状况,为城市大动脉的良性运转提供科学决策。
智慧政务,打造高效的服务政府。政府在城市发展过程中,在其管辖的环境、公用事业、城市服务、公民和本地产业发展中,充分利用新一代信息技术,智慧地感知、分析、集成和应对其在行使经济调节、市场监管、社会管理和公共服务政府职能过程中的相关活动与需求,创造一个更好的生活、工作、休息和娱乐环境,最大限度地提高服务满意度和美好生活感知度。
智慧环境,打造绿色的城市生态。实现集空气质量、环境噪声、烟气排放、水污染、放射源、城市积水、城市雨量、河道湖泊水位、气象参数、污染事故应急响应和环境综合管理、网络办公为一体的综合监测与监管协同。
关于如何科学、合理地建设智慧城市,我们曾多次到各地调研,发现很多智慧城市建设存在一定的盲目性。一些城市甚至不知道智慧城市的具体含义,就贸然提出要建设智慧城市;一些城市与自身发展脱节,没有和经济发展、惠及民生紧密结合;一些城市缺乏顶层设计,没有拿出行之有效的实施方案;一些城市已经开始着手实施了,却在建设过程中难以协调各部门之间的利益冲突。这些问题不仅困扰着我们,也时刻困扰着当地政府,如何更好地解决上述问题,值得深思。在最近的一次调研中,我们来到新疆,在大漠戈壁上我们找到了智慧城市建设的成功案例,给了我们很大的启示。
克拉玛依,位于准噶尔盆地西北缘,被誉为沙漠明珠。这座伴随着新中国第一个大油田的勘探开发而发展起来的现代化石油工业城市,人均GDP一直稳居全国前列,甚至超过中国经济最发达的沿海发达城市。这样的一座城市,也已经进入了住建部公布的2013年度国家智慧城市试点名单。虽然克拉玛依提出到2015年建成数字克拉玛依,到2022年建成智慧克拉玛依,但是该城市从顶层设计、方案制定、组织实施各个环节一直按照智慧城市的标准在建设。现在,克拉玛依智慧城市建设成果已经在强政、惠民、兴业等各方面凸显。
一是在政府管理方面,克拉玛依建成了电子政务云平台,建成了人口、法人、地理信息和宏观经济四大基础数据库,实现了政府、社区、街道的核心存储、服务器等硬件基础设施、数据资源、应用系统集中部署和统一管理,实现了85个政府公众网站群、市区两级一体化协同办公平台在电子政务云上的部署和应用。
二是在便民服务方面,智能公交系统实现了公交车运行路线和到站情况随时随地可查询;无线城市可以让市民在家就可以完成以前必须上街才能完成的事情;各大医院的HIS系统、社保卡系统实现接口,参保人员实现持卡就医、实时结算、刷卡买药;医疗卫生系统建成远程医疗平台,与国内多个大医院实现远程医疗资源共享,实现克拉玛依市民共享北京、上海等发达省份的优质医疗资源;以视频监控报警联网平台为依托,整合了公安和本地企事业单位的视频摄像头和报警资源,并遴选了部分视频监控摄像向社会开放,让公众通过互联网、手机终端参与社会监控,及时发现违法犯罪,弥补公安机关警力不足,进一步提高了城市社会治安防控和应急管理水平。
三是在产业发展方面,克拉玛依油田实现了把油田发现以来70多年的生产数据全部装入计算机集中管理和分析;建成了由一百多套应用系统组成的数字油田应用软件体系,全部的生产管理和办公工作,都实现在计算机中完成;油田13万平方公里的生产区域,实现千兆计算机网络连接到办公场所,油田生产现场的数据、图像,实时采集和传输到油田基地,实现远程生产监控和分析。
克拉玛依智慧城市建设,较好地满足了城市发展各种需求,基本符合智慧城市的建设规律,已经走在了全国智慧城市建设的前沿。究其原因,除了与其扎实的经济基础有一定关系,建设模式具有其独到之处:
首先,政企统一确保了各部门之间沟通顺畅。在中国,没有一座城市像克拉玛依这样,石油与政府在同一个党委的领导下,既是石油石化基地,又是一座走向现代化的城市。这样的组织架构,使得部门之间的利益冲突较小,各部门之间的壁垒相对容易打破,为集中建设提供有利基础。
其次,立足从顶层设计入手。智慧克拉玛依自建设之初就规划了“一个中心、两大平台、三类应用、四套体系”的建设内容,制定了“统一管理、统一组织、统一标准、统一技术路线、统一技术支撑”的建设原则,从强政、惠民、兴业三方面全面推进,目的是通过“数字强政”建设,实现政务管理数字化,提升政务办公效率,提高政府执行力;通过“数字惠民”建设,为百姓提供信息化的快捷办事途径,方便市民生活;通过“数字兴业”建设,达到信息共享、资源高效利用,提高企业竞争力。
再次,建立了一套适合于智慧城市建设的管理体系。该体系由决策层、管理层、执行层和支持层构成,分别负责智慧城市建设的战略决策、运行管理、执行监督和建设支持,按照体系化的思想整体向前推进,为智慧城市建设提供了组织保障。
从当前智慧城市建设的整体情况来看,智慧城市建设已成为各地政府提升政府服务水平,创造产业经济价值,改善民生服务质量的重要抓手。但整体水平仍处于起步阶段,智慧城市建设仍是一项综合性、创新性、探索性工作,要确保建设成效,需做好以下几个方面工作:
1.充分做好前期调研。“世上没有完全相同的树叶”,在当前智慧城市建设尚无成功、可复制经验借鉴的情况下,进行智慧雨花建设首先必须做好充分调研,既要充分借鉴吸收各地先进有效经验模式,又要结合自身实际进行量身打造。可聘请第三方有资质的专业咨询机构,制定详细调研方案,一方面考察学习外地智慧城市建设先进优秀经验做法,另一方面详细调研区内智慧城市(信息化)建设需求现状,充分掌握形式,摸清家底。
2.有力做好组织保障。建设智慧城市是加快区域城市化和信息化的重要结合点,是点与面的统筹,应当从区域全局发展高度给予足够重视,要作为“一把手工程”常抓不懈。一是要建立组织架构,形成工作机制。主要领导要亲自统筹调度,各职能部门要全员参与、全力配合,要动用全力做好点上的建设和面上的统筹。二是要借助专业力量,提供咨询服务。要从全国范围内遴选资质一流的专业咨询、设计机构,建立长期合作关系,实现智慧城市规划、设计、建设、管理、运维等全流程的一揽子咨询服务。三是要出台政策文件,保障资金技术。“兵马未动,粮草先行”,当地政府要把智慧城市建设作为一项常规性的工作来抓,积极出台相关政策文件,为建设提供强有力的资金、技术和人才保障。
3.科学做好顶层设计。智慧城市建设不仅是工程,更是过程,在设计之初,我们就要从全局以及长远考虑出发,因地制宜、一城一策,坚持政府引导、社会参与,加强对智慧城市建设的顶层设计和迭代规划,做“有态度、有特色、有运营”的智慧城市。具体来说,一是充分借鉴,编制顶层设计文本。从“背景意义”、“指导思想”、“建设目标”、“总体架构”、“建设任务”、“保障机制”等方面做好总体规划设计,确保智慧城市建设一张蓝图绘到底。二是充分调研,编制项目实施方案。在前期调研的基础上,再一次深入调研,确定智慧城市建设的具体项目和内容,如政务领域的智慧城市云平台、城市运营中心、智慧政务、平安城市、智慧安监等项目建设,经济领域的智慧旅游、智慧园区、电子商务、智慧金融、智慧物流等项目建设,民生领域的智慧教育、智慧医疗、智慧社区等项目建设。
智慧城市要解的决问题
记者:当前,政府、专家、企业都在谈智慧城市,对智慧城市也有各种不同的定义和不同的理解。请问您怎样看待当前我国的智慧城市建设?
高新民:当前智慧城市确实是热点。有些项目花了不少钱,效果并不理想。人们对智慧城市的定义和理解也不尽相同,有所争论。
我认为,定义本身并不重要,设定智慧城市的目标更为重要。因为明确智慧城市的目标,可以减少建设的盲目性,把握住智慧城市发展的正确方向。简单而言,智慧城市的目标就是要解决城市发展中所遇到的问题。
记者:我国正处于新一波城镇化建设的过程当中。智慧城市应该在其中发挥什么样的作用?
高新民:我国城镇化发展中所遇到的问题与国际上的情况是一致的。城市可以分为两大类。一类是老城市,国际上叫棕色地带的城市(brownfield),另一类是新建城市,叫绿色地带的城市(greenfield)。老城市和新城市在发展中所遇到的问题不尽相同。
由于历史的原因,老城市往往存在诸多城市病,比如城市管理问题、交通问题、水务问题、能源问题、环境问题等等。对于老城市,智慧城市的目标应该设定为治理城市病;在我国新一波的城镇化过程中,将涌现一批新兴的城市群。对于这些城市,智慧城市的目标应该设定为预防城市病。
按领域整合信息是关键
记者:随着城市化进程不断深入,城市病在我国一线城市中已日趋普遍,在若干特大型城市中已比较突出。以智慧城市解决城市病应该怎样做,是否有成功案例?
高新民:我国智慧城市起步不久,总体上还在探索之中。上海智慧交通在为数不多的成功案例中是一个有说服力的案例。
上海的交通信息原先分散在交通委、轨道交通等多个不同部门。上海市用7年时间将与交通相关的信息全都整合到上海交通综合信息平台。这个平台已在解决上海交通拥堵上发挥了重要作用。上海高架路一度非常拥堵,开始设想加宽高架并征收拥堵费。在分析了整合在交通综合信息平台上的数据后,发现80%的车在高架路上短程行驶,频繁上下是拥堵主因。于是在信号与匝道上采取措施,路网的总体流量增加了15%~20%,拥堵指数趋于平稳。不仅没新增高架,也没有收取拥堵费。
从上海交通综合信息平台的案例可以看出,智慧城市要解决的城市病问题一般都存在于某一特定的领域。以我国当前的实际情况,该领域的信息又分散在多个不同部门。因此在智慧城市建设中,按领域整合信息是关键。只有将各领域的数据整合起来,才能运用技术手段进行定量分析,提出解决问题的具体办法,并对运行进行实时管控。
基于云计算的智慧城市尚在摸索
记者:现在人们谈到智慧城市,常常会提及云计算。请问智慧城市与云计算是何种关系?
高新民:云计算是智慧城市的技术手段之一。但是总体上讲,在推进智慧城市当中,合理的设计和建设支撑整个智慧城市的云服务体系架构,尚处于摸索阶段。
016年12月26日,中城市科学研究会智慧城市联合实验室举行智慧城市交流会暨2016年年会,来自国家部委、地方城市、科研机构、企业等60余家单位的120多位嘉宾出席了会议,中国城市科学研究会副秘书长徐文珍、智慧城市联合实验室首席科学家万碧玉博士、《经济》杂志社副社长陈颖也出席了这次年会。
中国亚洲经济发展协会中小企业促进会、北京中搜网络技术股份有限公司、天诚智能集团、TDG迪捷集团、中冶京诚工程技术有限公司等,同智慧城市联合实验室签约建立了合作伙伴关系。《经济》杂志社的多媒体信息传播联合实验室、中兴通讯的城市安全联合实验室和(中国航天)联合实验室获评年度优秀实验室。与会专家围绕智慧城市相关话题,发表了致辞和演讲。
徐文珍(中国城市科学研究会副秘书长):
2016年底召开的中央经济工作会议提出了稳中求进的工作总基调,强调“三去一降一补”是供给侧结构性改革的重要内容,去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板五大内容都与智慧城市建设相关联。以万物互联为核心的智能社会,已经成为城市社会经济发展的一个标志。智慧城市建设应该助力当前经济与社会的提质与增效,因城因地施策,实现城市之间的互联互通,切实增加有效供给。
建设智慧城市需要树立并落实创新、节能、绿色、开放、共享的发展理念,提高城乡规划建设管理水平,分析城市类型,把握城市特点,探索智慧城市和智慧技术的协同创新发展,并勇于和善于跨界创新;需要促进政策的有效落地和维持项目的长效运营,并着力解决关键性问题;需要学习借鉴国外经验,跟踪智慧社会领域的前沿进展,正确判断核心技术发展趋势,深入研究发展的新变化、新特点,准确把握智慧城市建设的时代规律和内在特征,并据此出台一系列有针对性的政策措施和战略规划,推动智慧城市建设的深入开展。
万碧玉(智慧城市联合实验室
首席科学家):
在此,我代表智慧城市联合实验室,“智慧城市2016年度大事盘点”。第一,智慧城市建设被继续写入《政府工作报告》;第二,中央城市工作会议文件明确提出了智慧城市建设目标;第三,国家发改委、中央网信办、国家标准委等部门启动了新型智慧城市评价工作;第四,海绵城市、地下综合管廊建设、水体整治、政务公开、信息惠民试点等工作陆续开展;第五,各地纷纷出台智慧城市、新型智慧城市法规文件;第六,智慧城市建设模式的探讨与实践取得初步成果;第七,各方继续看好智慧城市,5000余家企业参与建设;第八,部委、智库、学术机构、企业等单位举办千余场智慧城市和与大数据领域相关的论坛;第九,特色小镇建设与智慧城市建设相互补充;第十,智慧城市标准化建设的国际合作成果显著。
下面,我将从理论研究、标准评价、科研课题和智库建设四个方面总结智慧城市联合实验室2016年的工作。
在理论研究方面,智慧城市联合实验室与新加坡宜居城市中心合作成果《城市宜居度框架》(暂定名)即将出版,该书对新加坡“宜居度框架”进行了系统阐述,并对宜居度框架在美国纽约、西班牙毕尔巴鄂、我国天津、香港、台湾省新北市等地的适用度进行了研究。我们还将与企业合作,联合一本关于中国智慧设施(园区)建设标准体系方面的指南。
在标准评价方面,智慧城市联合实验室一直致力于智慧城市标准化的研究、应用和推广,专家队伍在国家标准委领导下,作为中国专家团队的核心成员,在国际标准化组织智慧城市相关TC和WG担任重要职务,为国际标准的引入和将国内标准成果推向国际,为我国在智慧城市标准制定方面赢得国际话语权作出了重要贡献。
在科研课题方面,实验室组织和牵头开展了诸如“‘一带一路’背景下的中国智慧城市战略”、“大规模城市虚拟仿真”和“智慧城市基础设施数据交换与共享”等国家战略层面、科技前沿领域、国际视野当中的课题研究。“‘一带一路’背景下的中国智慧城市战略”课题,由智慧城市联合实验室与中兴通讯、中国航天、《经济》杂志社等合作开展,将在研究国际案例的基础上,向国家提出战略建议。“大规模城市虚拟仿真”课题由驻实验室首席科学家范琴寅博士领衔开展,将全面实现技术的自主知识产权化,推动城市由CIM时代向DSM时代跨越,目前该项课题已取得阶段性成果。“智慧城市基础设施数据交换与共享”课题,成为国际标准ISO/TC/268/SC1/AHG3的国际提案的核心部分,该提案将有望成为智慧城市领域首个由中国等亚洲国家主导的国际ISO标准。
在智库建设方面,智慧城市联合实验室目前已完成19个联合实验室的组建,专业涵盖技术解决方案、空间信息、信息安全、多媒体信息传播、大数据与城市运营、水工程、建筑节能、基础设施、智慧旅游、智慧社区、PPP运营等方面。
张健(《经济》杂志社事业发展中心副主任):
在现代社会,大众传播媒介系统控制着收集、创作、处理及信息的资源,成为人们与现实之间的中介。在充斥着各种不确定性事物的风险社会中,传媒是公众最主要的资讯来源,是传播风险信息、影响公众感知的重要通道。
《经济》杂志社对近年的舆情监测数据做了分析和研究,提出了衡量和判断“创建新型智慧城市”的主要指标,并确定了“新型智慧城市创建景气指数”。研究表明,当前反映我国“新型智慧城市创建”发展形势的主要指标仍保持上升态势,总体运行情况良好。在经过2013年至2015年内涵和核心“普及式”缓速增长后,2015年下半年至今,中央出台了一系列政策措施,地方政府积极响应,企业和民众从旁观者变成参与者和受益者,舆论氛围良好,各个方面均呈现“井喷式”增长态势,有效地推进了新型智慧城市创建工作的健康发展。从总体上看,各级政府、主流媒体从被动说到主动说,从不会说到学着说,从没人说到我来说的发展态势没有改变,支撑“新型智慧城市创建”发展的基本面没有改变,城市转型升级浪潮的趋势没有改变,我国正处在新型智慧城市创建的“黄金时期”。
然,推进新型智慧城市建设是一项长期的工作,不可能一蹴而就。现阶段,在新型智慧城市发展的新形势下,还有一些困惑和问题存在,我们也在思考探索如何进一步整合资源,协同发展。《经济》杂志社将继续加大投入,在中国城市科学研究会智慧城市联合实验室的支持下,集中优势资源,充分发挥中央主流媒体的作用,一如既往地做好新闻宣传工作,营造良好的舆论氛围。
孙鹏(中兴通讯智慧城市学院院长):
2014年5月,中兴通讯股份有限公司与智慧城市联合实验室共同组建了城市安全联合实验室,主要聚焦城市安全领域方案的技术研究和支撑工作。该实验室成立两年多以来,中兴通讯与智慧城市联合实验室开展了广泛的合作,既有涉及智慧城市建设标准的城市国际标准工作,也有平顶山智慧城市建设等项目方面的合作。2016年,中兴通讯还承担了实验室“‘一带一路’背景下的中国智慧城市战略”和“智慧城市基础设施数据交换与共享建设指南”两项课题的研究工作。这些合作项目的开展,为中兴通讯进一步深化智慧城市建设理念与实践,从单模块的1.0阶段过渡到3.0阶段提供了重要支持。
此外,双方合作项目的开展使得智慧城市规划与传统的城市规划进入到深度融合阶段。目前智慧城市规划与城市规划在总体目标、研究方法及工作思路上不断接近,强调围绕解决城市问题开展了相应的研究及设计工作。但两类规划在规划时限、政策保障、解决问题层面及发挥作用等方面还有不同,需要合作双方依托城市安全联合实验室这一平台,更好地实现城市各项规划的多规合一,用联合舰队等方式制订综合方案,解决城市建设、发展、运营等各方面的问题。
杨超(中建地下空间博士):
关键词:城市规划环境设计管理
中图分类号:TU986文献标识码:A
2010年9月8日,国务院出台了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,将大力发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等战略性新兴产业。智能产业的发展为智慧城市的建设提供基础的技术支持和产业条件;智慧城市的建设也拉动和催化智慧技术和智能产业的发展。在智慧产业中,很多内容就属于战略性新兴产业。因此,智慧城市建设,将直接推动战略性新兴产业的培养和发展。
在国内,尤其是近两年,“智慧城市”理念获得不少地方政府的认同,智慧城市的规划和建设呈星火燎原之势:北京、天津、上海、重庆、沈阳、大连、东营、南京、无锡、昆山、杭州、宁波、厦门、广州、深圳、佛山、成都、武汉、长沙、南昌、西安、昆明、廊坊……越来越多的城市将智慧城市的建设提升到战略层次。以上海市为例,“十二五”期间,上海将率先构建以数字化、网络化、智能化为主要特征的智慧城市,这也是进一步延伸世博后续效应的重要内容。
一、研究目标
依托于北京航空航天大学虚拟现实国家重点实验室创新团队研制的实时三维图形平台BH_GRAPH,创新团队围绕珠三角“智慧城镇”建设,以住建部“智慧城镇”示范试点建设为切入点,通过1年建设集成“超大数据实时三维城市呈现平台”、“城市规划设计辅助平台”、“应急预案设计与展示平台”,使之成为城镇管理的指挥呈现中心和公共安全调度中心,形成示范,并逐步向其他城市延伸和拓展。
二、研究前景
(一)研究性质
智慧技术是指将计算机、信息网络和人工智慧及物联网、云计算等技术融合在一起,以形成机器“智慧”的综合技术,智慧城市是对现有互联网技术、传感器技术、智能信息处理等信息技术的高度集成,是实体基础设施与信息基础设施的有效结合,是信息技术的一种大规模普适应用。本项研究属于现代服务业中的科技服务业,为智慧城市数据呈现应用提供快捷的、方便易用的统一的框架,具有广阔的市场前景。
(二)研究的经济、社会效益
虚拟现实是一个新兴的产业,智慧城市更是崭新的领域,但是却是有迫切发展需求的一个产业。在该领域的技术优势和已有成功经验将会带来巨大的经济效益,可促进规划园区内以物联网为代表的新兴产业的快速健康发展,其经济、社会效益较为显著:
1.经济效益
①实施后3年内,主营业务的业务量预计可以分别达到1000万、2000万和3000万;
②5年内,创业团队承载企业的年市场份额预期可达1亿元人民币规模以上。
2.社会效益
①掌握智慧城镇建设整改解决方案,可以促进区域内业镇转型升级和幸福城镇的建设;
②由于智慧城市建设涉及多个学科领域,能带动自主创新能力建设并培育新兴产业,拉动物联网等产业的发展;
③通过智慧城镇建设示范,利于抢占智慧城市整体解决方案的制高点,并向全国推广。
三、国内外研究情况介绍
国内外对构建虚拟“智慧城镇”环境都有巨大的需求,但都还处在探索阶段。通过“智慧城镇”发展所走过的道路看,一般经历四个阶段:第一阶段是网络基础设施的建设阶段;第二阶段是政府和企业内部信息化建设;第三阶段是政府、企业上下游、相互之间借助网络实现互通互联;第四阶段是网络社会、网络社区、“智慧城镇”的形成。目前,美国、加拿大、欧洲、澳大利亚等国家和地区,已经完成第一到第四阶段的基本任务。
美国,2009年9月,美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布,将建设美国第一个“智慧城市”——一个由高科技充分武装的60000人社区。通过采用一系列IBM新技术“武装”的迪比克市将完全数字化,并将城市的所有资源都连接起来(水、电、油、气、交通、公共服务等等),因此可以侦测、分析和整合各种数据,并智能化地作出响应,服务于市民的需求。IBM还提出了未来几年内的一个计划:在美国爱荷华州的小城迪比克开展一个项目,该项目将通过使用传感器、软件和互联网让政府和市民能够测量、检测和调整他们使用水、电和交通的方式,以期打造更加节能、智能化的城市。2010年3月美国联邦通信委员会(FCC)正式对外公布了未来10年美国的高速宽带发展计划,将目前的宽带网速度提高25倍,到2022年以前,让1亿户美国家庭互联网传输的平均速度从现在的每秒4兆提高到每秒100兆。而此前的20世纪90年代,克林顿政府也曾耗资2000—4000亿美元,用20年时间建成美国国家信息高速公路基础设施,创造了巨大的经济和社会效益,并成为全球信息产业强国。
日本,004年日本总务省提出了“U-Japan”,旨在推进日本ICT建设,发展无所不在的网络和相关产业,并由此催生新一代信息科技革命,在2010年将日本建设成一个“任何时间、任何地点、任何人、任何物”都可以上网的环境。2009年7月,日本政府IT战略本部推出至2015年的中长期信息技术发展战略“i-japan(智慧日本)战略2015”。该战略是日本继“e-Japan”、“u-Japan”之后提出的更新版本的国家信息化战略,其要点是大力发展电子政府和电子地方自治体,推动医疗、健康和教育的电子化。战略由三个关键部分组成,包括设置“电子政务”,“医疗保健”和“教育人才”三大核心领域,激活产业和地域的活性并培育新产业,以及整顿数字化基础设施。为了体现以人为本,创造使国民安心和有活力的社会,“i-japan”战略有一个核心内容——“国民个人电子文件箱”。其目的是让国民管理自己的信息资料,通过互联网安全可靠地完成工资支付等各种手续,对其进行综合管理,使国民享受到一站式的电子政务服务。这一项目要求在2013年完成。日本政府已认识到,目前已进入到将各种信息和业务通过互联网提供的“云计算”时代。政府希望,通过执行“i-Japan”战略,开拓支持日本中长期经济发展的新产业,要大力发展以绿色信息技术为代表的环境技术和智能交通系统等重大项目。
与发达国家相比,我国“智慧城镇”起步较晚,从国内“智慧城镇”发展状况来看,我国的状况主要呈现为:通讯基础设施的进展速度比较快,政府和企业内部信息化的进展比较缓慢,且水平参差不齐,政府、企业互联互通刚刚起步,企业信息间的互联互通更需发展和提高。鉴于“智慧城镇”的建设存在很强的地域性,因此国外一些企业对国内市场不能构成强大的冲击,而我们发挥自身优势,不断学习国外在此方面的长处,改善我们国家在“智慧城镇”发展的不足。
研究重点及关键技术
“智慧城镇”相关系列软件平台面向城市导航、规划、应急等应用系统的具体需求,围绕大规模、多源密集型城市可视化数据的融合、分析与交互式呈现等方面的系列关键技术,主要由三个子平台构成:“超大数据实时三维城市呈现平台”、“城市规划设计辅助平台”、“应急预案设计与展示平台”。各子平台主要包括的内容如下:
4.1超大数据实时三维城市呈现平台
超大数据实时三维城市呈现平台的主要功能是以逼真的三维效果为亮点,对城市进行三维浏览功能。该平台建立在高精度的三维场景上,承载海量数据,并且要求较高的运行效率。通过该平台可以完成“三维快速与精细建模”、“实时三维渲染”、“交互式用户操作”等功能。平台框架图如图1所示。
图1超大数据实时三维城市呈现平台框架图
(1)三维快速与精细建模
随着国内城市改造和城市化进程的发展,各地基础地理数字信息越来越多,越来越齐备,利用这些基础数据,可以采用shape数据自动建模及人工建模相结合的方式对城市进行快速精细的建模。
(2)实时三维渲染
由于平台建设采用数字高程模型和正射影像数据,原始地理数据量非常大。再加上整个城市上万栋3D建筑,三维系统的数据是非常庞大的。为保证虚拟场景绘制的正确性和真实性,需要较大程度地提高场景的绘制效率,主要的渲染优化算法包括可见性剔除方法(VisibilityCulling)、层次细节方法(LevelofDetail,LOD)、点面混合绘制算法等。
(3)交互式用户操作
与传统的城市宣传视频相比,三维城市呈现平台最大的优势之一即是具备良好交互性,用户可以按照自己的意愿全方位、多角度的了解城市全貌。
4.2城市规划设计辅助平台
城市规划是指预测城市的发展并管理各项资源以适应其发展的具体方法或过程,用以指导已建环境的设计与开发。传统的城市规划多注意城市地区的实体特征。现代城市规划则试图研究各种经济、社会和环境因素对土地使用模式的变化所产生的影响,并制订能反映这种连续相互作用的规划。城市规划通常包括总体规划和详细规划两个阶段。“智慧城镇”平台的城市规划设计辅助平台的主要特点在于其三维展示方式,充分利用地理信息资源将城市规划方案以三维的、动态的形式展示给用户。用户可以非常直观、透明的站在整个城市的角度对不同的规划方案进行客观比较,降低了原有规划方案与整个城市相融合时出现的狭隘性。该平台由“规划方案展示与分析”、“六线规划展示”“地下管网分析与管理”等功能组成。
(1)规划方案展示与分析
城市规划设计辅助平台可以对已有的城市规划方案进行三维展示,对城市建筑、园林绿化、道路桥梁、商业区、高新区、居民区、高校区等各种区块进行实时分层显示和管理,从不同角度观察城市规划的布局和结构,从而对城市的规划方案进行分析对比。
图2规划方案展示于分析对比图
(2)“六线”规划
“六线”规划是城市规划的重要组成部分,也是城市规划管理的重要内容和城市基础设施建设的依据。城市规划中的“六线”是指通信紫线、道路红线、轨道交通橙线、河道蓝线、绿化绿线、电力黑线。“六线”规划内容应在总体规划和已有定线的基础上,系统的确定线位、规模及相关规划控制要求。城市规划设计辅助平台为“六线”规划提供了一系列基于三维平台的工具,包括距离测量、面积计算、矢量图层导入等。
图3城市“六线”规划图
(3)地下管网分析与管理
城市规划设计辅助平台的地下管线模块是一个基于三维环境的辅助管线GIS系统,主要是将泵站、下水道、煤气、电力、电信、上水、排水系统、街道等信息源,在基础地形图上按特定符号、线型、分区、注记等分层显示出来;对相应的设施信息源,提供信息查询、浏览、统计、分析等功能;根据管理业务的要求,定期或随时输出设施统计报告、设施分布图、设施分析结果图。可在掘路执照审批、管线单位施工配合、道路管线紧急抢修等各项业务管理中,提供详实、现势的地下管线管位三维分布图,在辅助设施管理方面,形成直观的辅助决策资料,来提高区域市政设施行业管理和运行水平。
图4地下管网分析与管理图
4.3应急预案设计与展示平台
应急预案设计与展示平台将传统的二维应急管理发展到三维平台上,把目标区域进行三维仿真,使其具有真实坐标和地形,同时接入应急资源、危险源等实体三维模型,并将其放置在三维地图上的相关地理位置,更好的实现实时监控和紧急调度。
(1)应急资源管理
应急资源是应急平台的基础,加强应急资源优化配置是开展应急管理的主要内容,合理优化的应急资源配置对提升应对突发事件的科学技术水平和应急能力具有非常重要的意义。应急资源管理模块主要是用于综合、集中、数字化的管理各种专题资源的所在位置、状态与分布情况等信息,并为预案制作、应急指挥提供数据支持。
图5应急资源调度
(2)应急预案管理
预案定制管理功能为用户提供了一个数字化的预案平台,用户通过增加时间节点,指定该时间点(时间段)参与的对象与参与元素,设定完毕后在三维场景里进行反复推演,直到达到合适效果后,再根据系统的最终结果,生成实际的预案脚本,用于后续演习指导。同时,用户还能对已存档的预案进行回放查看,对在编预案根据时间节点进行增删,对所有预案进行查询检索。
图6应急图标库图7应急预案定制
(3)协同标会
协同标绘模块可使地域上分离的各个不同部门之间同时以同一角度查看同一三维场景中的同一位置,对事态的发展有同一认识。同时应急各部门在交流过程中,直接在三维地图上标绘,下达指挥命令,实现实时监控和紧急调度。
关键词大数据;智慧城市建设;云计算;物联网;武汉
中图分类号TP3文献标识码A文章编号1674-6708(2017)181-0070-03
1智慧城市关键技术
随着互联网的日渐普及和信息技术的发展,全球开始步入基于大数据的信息化时代,依托日新月异的云计算技术、物联网技术和网络安全技术,为未来城市建设提供了更广阔的发展空间。
1.1云计算技术
云计算技术同样是基于互联网实现,通过将计算分布在大量的分布式计算机上,把强大的计算供能以及应用服务像普通商品一样提供给大众,是一类新兴的服务于商业的计算形式。云计算的核心技术在于编程模型、海量数据分布存储技术及管理技术、虚拟化技术和云计算平台管理技术,其典型代表有Google的云计算平台和IBM蓝云计算平台。云计算技术解决了由于硬件原因导致的计算机计算能力的绝对性,使用户可以通过配置较低的计算机就可以具有强大的计算能力,而智慧城市建设需要处理大量的数据信息,要求强大的计算能力作为系统支撑,面对采集到的动态海量数据信息,如果仅仅依靠传统的计算技术,则需要建设庞大的计算机组,对硬件配置要求很高,同时也增加了硬件维护的成本,云计算则解决了次难题,通过分散在不同地区的大量的服务器集群,实现对海量信息的计算。
1.2物联网技术
借助于GPS定位或北斗系统、RFID等数据传递技术,通过事先约定好的协议将现实中的任一物品和网络相互连通,从而实现不同数据信息的实时传递与交换,以达到智慧化定位和识别等目的。其核心技术是互联网技术和传感器技术,详细来讲,物联网技术就是以互联网技术为基础,通过RFID和信息通讯技术,构建成一张物物相连的关系网,而处于该网络中的任何物品都可以进行自动识别和信息共享,实现真正意义上的互联互通。物联网技术的发展为城市智能化提供了必要的技术基础,物联网技术中信息识别、传递和转换的过程正是智慧城市的底层技术,是支撑整个智慧城市建设的中坚力量。
1.3网络安全技术
大数据背景的典型特征即是海量数据信息的云处理,包括数据的采集、存储和处理等环节,而基于互联网的云技术必然带来严峻的网络安全问题。由于云技术中包含有大量的用户,隐私问题是不可避免的。为了提升云技术的网络安全,国家一方面要在技术层次提升安全能力,另一方面也要不断完善互联网法律法规,通过双重保障实现对用户隐私的有效保护。其中,在技g层面,可以通过研发更为先进的加密技术和安全协议,强化关键服务器的部署和管理等,来确保云技术的先进性;在法律法规层面,现阶段网络制度还存在部分漏洞,再加之互联网高度的开放性,不仅为网络犯罪提供了便利,同时也增加了法律执行的难度,因此,国家要注重互联网法制法规的完善工作。
2智慧城市建设方案
2.1信息基础设施建设
智慧城市的实现离不开硬件设施的支撑,主要包括有网络设施、感知设施、云计算设施和地理空间信息设施。
2.1.1网络设施
网络设施是智慧城市实现内部互联的基本要求,因此智慧城市建设要从基础宽带、无线网和手机网络出发,重点完善城市网络质量及覆盖率。首先是基础宽带面,一方面要解决宽带质量问题,主要对原始宽带进行提速,提高光纤宽带接入率,使城市宽带上升至百兆级别;另一方面要解决宽带覆盖率问题,在城市宽带实现提速的基础上,推进光纤宽带的大规模普及,从而将城市中各组成要素实现互联互通的高速化,以加快智慧城市网络信息响应速度,提升城市智慧化水平。其次是无线网络方面,随着以智能手机为代表的移动终端设备的高速普及,在改变了人们生活方式的同时,也使日常生活更加便捷化和高效化,而智慧化城市建设的初衷即为改善民生,因此城市基础服务设施建设要配合人们生活习惯,并借助于不断革新的高科技技术,为市民提供更为贴心、便捷和智能化的服务,由于智能手机和平板电脑的日渐普及,人们对无线网络的需求不断提升,而智慧城市建设同样需要无线网络的支持,因此,加快公益WiFi热点建设同样是智慧化城市建设的基本保障。最后是手机网络建设方面,当前我国手机网络服务商有中国移动、中国电信和中国联通,随着智能手机制造技术和移动网络技术的不断发展,我国在手机移动网络基础设施建设方面成效显著,现已实现移动4G网络的规模性普及,从而助力我国城市智慧化建设。
2.1.2感知设施
城市中无所不在的数据信息是城市实现智慧化的前提,而要获得数据信息,就必须依托各式各样的感知设备,如广泛分布于城市大街小巷的摄像头、定位系统(GPS、北斗导航等)以及各种传感器等。众多的感知设备是智慧城市的感官系统,在城市的日常运转中,时刻监测着各项数据信息,并通过不断完善的逻辑判断及数据处理能力,成为了保障城市正常运转不可或缺的重要组成元素。因此,智慧化城市建设同样要加快各种感知设施的建设,不断提升城市大数据的来源,为城市实现智慧化提供充足的数据信息。
2.1.3地理空间信息设施
地理空间信息设施主要用于城市空间数据采集,包括交通数据、地理数据、气候数据等,与GPS和北斗导航系统不同,导航系统通过二维坐标确定物体的位置,而地理空间信息系统则是从三维层面对检测物体实现全方位的立体监测。地理空间信息系统可以采集到物体的空间位置、形态以及分布等空间信息,并能够在已有数据的基础上,对空间信息进行分析加工和建立模型,从而实现对城市的三维立体检测。可见,在智慧化城市建设中,定位系统与地理空间信息系统相辅相成,通过定位系统实现二维平面定位,通过地理空间信息系统实现三维空间定位,并对空间特征信息以及属性特征信息进行检测分析,两者配合相得益彰,共同服务于智慧化城市建设。因此,智慧城市建设为提升服务水平和质量,必需要加快地理空间信息设施的建设步伐,使城市可以实现对特定物体的实时立体监测,从而提供全方位的服务。
2.2数据分析及处理系统建设
智慧城市通过传感器等数据采集设备获取城市数据信息,而智慧化的核心功能在于数据的后期加工,即信息分析和处理环节,数据管理是智慧城市的底层结构,是实现城市智慧管理的基础。
首先是数据挖掘技术,城市中实时采集的大数据信息,具有动态性、多样性和海量性的特点,如果不加以筛选,将很难为具体的应用服务。为使大数据环绕的智慧城市实现对特定服务所需数据的有效供给,需要国家加快对数据挖掘技术的研发工作,确保对大数据的科学管理,提升数据处理的效率。
其次是数据活化技术,数活化首次由熊璋教授提出,并经过几年发展已开始服务于智慧城市建设、企业信息管理等信息量高度密集化的场合,数据活化技术通过赋予数据生命,将原本被隔离、限制的数据恢复一体化的关联性,同时打破城市数据利用的局限性,从而使数据使用更加便捷、高效,数据活化技术的基本单位为活化细胞,活化细胞兼具两方面供能,即存储数据和计算能力,具体来讲,活化细胞在执行数据存储时,也可以对应用行为进行分析和学习,同时根据应用行为进行数据重组,从而让城市中大数据能够实现更为人性化的服务。
可见,数据分析处理是智慧城市建设的基础技术,在信息高度集成化的今天,面对大量的动态数据信息,需要城市建设者将侧重点放在数据处理技术上面,通过加大对数据存储技术、数据挖掘技术以及数据活化技术的研发力度,不断对建设需求提供创新化技术,从而实现对城市智慧化进程的有力推动。
2.3应用体系建设
智慧城市需要提供智慧服务,而智慧服务则体现在用户的实际体验上。城市的智慧化程度主要通过与民生紧密相关服务的服务水平,如日常出行、生活缴费和医疗等。硬件设施的完善的城市智慧化的根本,而应用体系则直接服务于用户日常生活,可见应用体系建设是用户可以直观感受到城市智慧化服务的环节。应用体系建设主要包含两方面内容,即应用平台建设和应用软件建设,应用平台主要指企业或机构服务平台,如医院医疗管理平台等,平台建设的合理化程度直接关系到用户的使用体验,是人们感知城市智慧化水平的重要来源。应用软件主要指企业或机构为扩大市场、提升社会影响力而自主开发或者委托第三方开发的服务软件,包括电脑系统软件和移动系统软件。随着移动终端技术的提升和智能手机的大规模普及,人们日常生活开始从以往的固定式生活、工作走出来,逐渐过渡为以智能手机等可移动设备为主的生活和工作方式,而智能手机也已经成为当下人们日常生活使用率最高的智能设备,虽然现阶段工作主要还是依赖于传统电脑,但智能手机的出现和大面积普及在很大程度上为人们工作提供了便利,是人们日常工作最佳的辅助设备。面对人们生活和工作方式的转变,城市要实现智慧化就必须以人们需求为导向,不断提升服务水平,一方面要做好传统电脑软件的开发工作,做到功能的与时俱进,同时更重要的是提升移动系统软件的开发速度,因此,政府部门要加快城市公益应用软件的研发工作,如智慧交通服务软件等,而作为企业和机构管理层,面对激烈的市场竞争,同样需要重视应用软件的开发和服务。
3武汉智慧城市建设成绩
武汉是我国中部地区战略核心城市,并凭借其在智慧城市方面强大的研究实力,于2011年与深圳一起成为我国“863智慧城市主题项目”首批智慧城市试点城市,在我国“863智慧城市主题项目”确定的8家技术支持单位中,武汉占有2家(武汉邮科院和武汉大学),武汉在智慧城市研究方面的优势不言而喻。从2011年成为国家首批智慧城市试点城市以后,武汉凭借其得天独厚的智慧城市研发实力,以“大智武汉、信息通衢”为目标,在不断摸索实践中寻求创新,现已做成武汉城市的三维模型,实现了武汉城区街景的全方位覆盖,智慧城市建设成效显著。
1)交通方面。解决交通难题是武汉智慧城市建设的重点之一。首先是智能化公交系统,乘客可通过电子站牌获取公交到站时间、车辆与车站距离等信息,通过GPS定位自动报站改革,一改传统司机按键报站的方式,降低了漏报或错报等现象发生,同时可根据实时监测车辆运行情况,通过分析和处理数据,提供最优化的调度方案。其次是智慧停车系统,2016年开始武汉开始试行智慧停车系统,该系统基于车位检测技术和ETC技术,并结合武汉停车App实现智慧出行,而未来还将与交管部门现有管理系统(违法处理系统、交通诱导系统、易行江城App等)实现对接。最后是公共自行车智能服务平台,为响应国家节能减排和低碳出行的政策,武汉率先启动公共自行车项目,并建设智能服务平台,通过江城易单车App用户可是实现轻松租车。
2)医疗方面。武汉于2013年全面启动智慧医疗建设,采用局域和广域融合的无线网络,实现了医护人员的移动查房;通过物联网技术,实现了对诊疗的全程监管;通过RFID条码技术实现了患者身份和医疗信息的识别;通过将医院系统、银行系统、医保系统进行优化融合,实现了全程一体化服务;另外,武汉开发出了OA办公、药品管理等移动App,实现了网上挂号与远程诊疗。
3)生活方面。武汉于2016年在国内首次推出电子身份卡,可在线办理多项公安业务,并能网上预约办理身份证等证件。而且,为方便市民出行,武汉开始试行电子港澳通行证自助续签机,并与支付宝等合作,实现ETC网上缴费服务。
4)政务方面。在2016年由蚂蚁金服研究院等联合中国互联网协会的智慧城市排行榜中,武汉综合排名全国第四,其中“互联网+政务”全国排名第一,可见武汉在政务方面的智慧化程度。同时,在税务方面,武汉国税已经实现“汉十条”智慧税务服务,并在2022年实现纳税人办税的全部网络化。
参考文献
[1]王枫云,陈亚楠.大数据时代的智慧城市建设与发展困局化解[J].上海城市管理,2016(2):30-35.
当智慧城市逐渐在全国各个区域生根、发芽时,有一个影响其是否能够最终开花、结果的重要因素似乎被很多人忽略了,那就是智慧城市的信息安全。
近日,杭州安恒信息技术有限公司(下文简称安恒信息)总裁范渊接受了《中国计算机报》记者的独家专访,将其对智慧城市信息安全的独到见解告诉了记者。
安全需求大时代来临
“最初,计算机兴起,计算机病毒就随之而来,用户也就有了防毒的需求;后来,互联网兴起,用户就有了网络防病毒和防网络攻击的需求;再后来,Web2.0流行,用户就产生了Web安全和数据安全的需求。与之相类似的,随着智慧城市建设的广泛开展,也必然会产生安全的需求。智慧城市是一个大时代,这也将是信息安全需求的大时代。”范渊认为。
在范渊看来,智慧城市不是一个应用系统,而是一个庞大的、体系化的工程,是新一代信息与通信技术支撑、知识社会下一代创新环境下的城市形态。显然,新一代信息和通信技术的广泛应用,就会带来信息安全问题的增加。
“首先,我们目前面临的信息安全问题在智慧城市中依然会存在;其次,智慧城市利用了新一代的信息和通信技术,如无线网络、物联网技术、大数据技术、数字空间技术、全球定位技术、新型计算终端技术……这些新技术都会产生一些新的安全漏洞,带来一些新型的安全威胁;第三,智慧城市的发展开启了如智慧交通、智慧电网,智慧医疗等相关的更多国计民生和城市基础设施业务领域的应用,这些应用在安全性上有更高的要求;最后,随着社会的发展,政府、企业和个人对信息安全的要求也越来越高,政府的安全监管也越来越严,新型的安全需求也逐渐涌现出来,比如说个人信息和隐私保护等需求会在智慧城市发展的过程中受到越来越多的关注。”范渊告诉记者。
物联化将威胁放大
通常认为,智慧城市是以物联网和感知技术为基础的。当城市运行的各类数据能够采集上来,才能谈到根据各类数据进行分析,最终实现城市的“智慧”运营。
随着物联网技术的发展,以物联网和智能感知为基础的应用会变得非常的强大,将带给人们梦寐以求的生活智慧和前所未有的用户体验。其原因在于物联网应用能够采集海量的城市(地球、乡村)相关的各种数据,经过整理、分析等大数据处理后,得到非常有价值的知识和预测信息,为人们提供更好的服务和决策支持。范渊认为,这才是智慧城市的根本。当然,物联网等泛在网络的普及虽然会对目前以互联网为基础的网络结构产生影响,但并非革命性的,它是对互联网功能的强大扩充。
“凡事有利必有害,物联网应用在给人们提供更好的服务和决策支持的同时,也带来了物联网产生的新的安全风险。比如,智慧城市的关键在于数据,这些数据被合法使用则为人民谋福利,但是万一被非法使用则可能会带来灾难性的危害。”范渊向记者描绘道,“电影《虎胆龙威4》中描述了一个利用网络攻击令国家陷入‘全面性瓦解’的景象。在智慧城市所提倡的全面物联、透彻感知、深入智能化以及在任何时间、任何地点、多设备接入网络的环境中,城市一旦遭到高等级的恶意攻击,电影中的景象就有可能成为现实。试想一下,如果能够掌握物联网应用的控制系统对一个城市的水、电、油、气、交通进行控制,那该是一种多么恐怖的景象。”
发力各行业的应用安全
安恒信息是一家应用安全和数据库安全厂商,结合各个行业应用的典型特征,安恒信息将发力智慧城市的安全服务。
“在政务、医疗、社保、交通等智慧城市的热点行业中,由于服务内容、形式、制度要求、用户特征不同,在应用安全方面各自也有自己的特点。比如政务可能要求在特定的时间段工作,医疗服务的可用性要求比较高,社保的数据完整性要求比较高,交通的实时性和数据准确性要求比较高。安恒信息在为各行业设计智慧城市建设的信息安全解决方案时,会全面考虑其各自应用安全方面的特点,并量身定制合适的解决方案。”范渊向记者介绍,目前安恒信息在行业应用方面的典型案例非常多,比如部级智慧政务安全监测解决方案、某部委全业务全过程综合安全审计智慧解决方案、智慧教育安全防护综合解决方案,智慧交通信息安全综合解决方案,智慧医疗信息安全审计解决方案等。
范渊认为,无论政府、市民还是企业,从技术角度上看,智慧城市的这三种角色是一体的,都是信息安全的服务对象。“安恒信息作为一家信息安全公司应该同时满足三者的安全需求,区别在于他们在某个具体的应用中角色不同。他们同为用户,但也是应用或设施的所有者或经营者,还有可能是信息安全的监管者。”范渊表示,“安恒信息需要与政府的信息安全监管部门紧密配合,跟进信息安全监管的要求。同时需要为政府和企业的智慧领域应用提供相应的安全产品和服务,做好智慧领域应用和设施的安全保障工作,进而满足市民的各种信息安全保障需求。”
顶层设计并逐步推进
不可否认的是,我国智慧城市的建设还处在起步阶段,这也决定了不可能一步到位建设成一个和智慧城市相适应的安全体系,而需要逐步推进。“但逐步推进与做好顶层设计并不矛盾。个人认为,首先国家可以从监管层面去做顶层设计,提出在现阶段智慧城市建设所必须要遵守的基本要求。其次各智慧城市应用建设单位应该在智慧城市建设的过程中同步做信息安全的规划、设计。再次,信息安全研究和服务单位应该提前着手智慧城市相关信息安全技术、产品以及服务的开发工作。”范渊认为。
聚焦智慧城市
目前,智慧城市的发展可谓如火如荼,国外多个国家的一些主要城市,如纽约、伦敦、巴黎、东京、首尔、新加坡已经开始了以智能交通、平安城市等应用为切入点的智慧城市建设。在国内,由于智慧城市的应用需求复杂,需要在服务的基础上加入管理功能,因此发展稍落后于国外。但近来,全国各地都在举办各类大大小小的关于智慧城市的论坛、展览会,各地政府高度重视智慧城市建设。据悉,全国已有28个省市,上百个城市都开展了智慧城市建设。也正因如此,与往年相比,此次三大电信运营商所展出的信息通信技术,不再是冷冰冰的技术名词和看得见摸不着的业务介绍,而是实实在在的业务演示和推荐。
记者在中国移动展台发现,其主体为“移动改变生活”,展示了TD-LTE等新一代信息技术和无线城市主题下的各行业应用。
在现场,中国移动TD-LTE演示车接连体验了移动高清视频监控、移动高清视频会议的应用,充分体现了TD-LTE从网络、终端到业务等各个层面的成熟度,以及TD-LTE的高带宽、低时延、高频谱利用率等特性。
此外,在无线城市展区重点展示了移动医护通、智慧课堂等惠及民生的应用,以及食品溯源、噪音监控等成功案例。
移动医护通是面向全市大中型医院提供基于移动医疗服务模式的整体信息化解决方案。而智慧课堂是基于中国移动的无线网络和教育云服务,结合中小学学习特点专门研制的互动教学学习软件,在课堂上通过师生人手一台平板电脑实现全新的互动式教学。
除了中国移动,中国电信则推出了史上最豪华阵容,以“创新天翼未来、服务智慧生活”为主题,全面展现了中国电信转型成果。分别以“创新机制”、“海外战略”、“光网演示区”、“智慧社区”、“政企行业应用”、“智慧家庭”手机互联网应用为主题展示七大类业务。而从中国联通的展台布置不难发现,中国联通“沃”概念已经涉及到更多的领域。
可以发现,“智慧城市”成为三家运营商的共同聚焦点。无论是本次展示的智慧城市的光纤、无线网络基础设施,还是应用,均是目前已经在部分城市试点或已经普及的应用。
网络设备商冰火两重天
也许是因为年初以来电信设备行业遭遇集体寒流,参展的设备商们显得情绪不高。尤其是国外厂商,诺基亚、西门子则是多年来首次缺席北京通信展,阿尔卡特朗讯也不见踪影,而爱立信成为了独苗。
记者看到,尽管没有直接提到“智慧城市”,但是爱立信用类似的概念向大众展示了“网络社会”的智能网络和智能运营在媒体、交通、电子、公共安全等领域的创新应用。其中,“我即网络”、社交物联网是其中的重要元素。爱立信东北亚区创新与技术长JohanLallerstedt表示,在未来的网络型社会,人与人、人与物、物与物之间应该要能随心所欲地相互沟通与连结。
此外,爱立信还带来了增强的HSPA网络上行能力解决方案,能够让运营商提供三倍的上行数据速度。不过,从全球五大电信设备巨头来看,今年上半年的业绩下滑似乎无一幸免。据爱立信二季度财报显示,其净利润比去年统计下滑64%,这也是多年来爱立信首次净利润下滑。对于退出手机终端市场的爱立信来说,未来或将专注于通讯技术领域,而在全球通讯设备市场遭遇寒流的时候,爱立信也期望借“网络型社会”扭转局势。
相较之下,国内的网络设备企业则显得比较“亢奋”。9月13日,中兴通讯在北京“ZTEI-City智慧城市解决方案”,融合感知、网络、平台和应用四大系统,并首次在业界提出“4I智慧城市理念”,引入云计算平台。方案涵盖维稳定、促增长、保民生三大领域,包含电子政务、平安城市、应急指挥等12项重点应用,目前已经在海内外的多个城市得到应用。同时,中兴在发挥自己优势的同时,对创新的运营平台和能力进行开放,与产业链各方共同合作推动智慧城市的发展。
中兴通讯政府企业方案部副总裁胡剑介绍,I-City网络架构分为感知、网络、平台和应用等4层。他还特别强调,智慧城市的建设是一个庞大的工程,涉及到产业链的多方,如传感网络设备提供商、应用开发商、系统集成商、运营商等,单靠一个厂商不可能完成这一巨大的工程,因此开放、创新合作成为智慧城市的发展趋势。记者了解到,目前I-City方案已经在北京TD-LTE无线政务网、重庆智能交通、委内瑞拉智慧物流、法国马赛平安城市、本溪食品溯源、埃及远程教育、苏州智慧园区等海内外项目中得到实施。
1、尽快形成规划建设智慧城市理论体系。
智慧城市核心目标是如何形成智慧方案,指导建设智慧城市,为此就应分清原有的与将要新建的智能系统与智慧系统的相关性与区别点。我们认为有关技术实现的系统应属智能系统;有关对综合的、标准化的数据进行汇总、分析、挖掘、提炼形成综合解决方案的过程,属智慧范畴。也可简单说获取数据方式为智能,分析利用数据方式为智慧。
目前,智慧城市的理论体系研究、综合业务、管理、服务、技术模型的研究与系列标准规范体系的编制往往被不少人忽视。
可以说,梳理提炼规范业务需求是基础。有了标准化的业务需求,形成标准化的数据结构就是比较简单的事情,也是必须要坚持的原则。这里最大的障碍是原有的各类利益体,他们不太愿意接受标准化数据结构的要求,他们希望继续保留私有化的数据结构,以期继续垄断政府管理与服务类的应用系统。而这将是智慧城市系统规划与建设如何“和谐”平衡解决的问题。
2、尽快实现城市总体初步设计及标准规范编制。
智慧城市设计工作分三个阶段:规划设计、整体初步设计、开工后的详细设计。
近20年来,各类信息系统项目只有甲方规划设计一个环节,没有第三方的、中立的“初步设计”环节,初步设计都是由承建方免费负责编制。一般来说,免费设计等于没有设计,企业都是将现成的、私有的、不规范、不成体系的设计方案交给用户,以期长期垄断用户的信息系统。
因此,城市智慧系统、城市基础产业中的智能部分建设的首要环节,就是形成城市的整体初步设计,这就要改变各级政府相关的认识。智慧的基础是规范、梳理不同部门、各领域的业务系统,理清各类信息系统的相互关系,可共享的业务、数据、技术单元并实现整合升级。同时必须形成各类业务标准化、一体化。只有形成标准化的业务模型,才能谈到形成标准的数据结构体系,才能谈得到对标准化的数据进行汇总、分析、挖掘、提炼形成综合解决方案的过程。
必须承认,智慧城市最终目标是实现信息共享、全社会从信息化会试享受各类优质服务。但信息共享的前提是数据充分共享,为此就要形成统一的数据格式标准,而产生统一数据格式标准的前提是业务整合,产生统一的业务需求规范。
同时随着智慧城市、大数据时代的到来,应尽可能统一全社会的数据格式。目前尽管一些商业性大数据服务做的非常好,但仔细一分析,是基于简单的文档型数据结构,多数为“点的应用”,少数为“线的应用”,较少有统一的关系型数据结构,形成“面的应用”。而后者恰恰是智慧城市最需要的。
3、认识智慧城市规划建设中的顶层设计环节。
近十年来,各级政府在做信息系统规划时反复强调做好“顶层设计”,但屡屡收效甚微。分析其原因,主要是片面理解“顶层”,仅按字面意思理解是最上层、最宏观层面的设计。而并没有理解顶层设计内容还包括“规划设计”与“整体初步设计”的两个方面,仅将规划设计理解为顶层设计,其结果不言而喻。
智慧城市“顶层设计”实际含义是“全局性基础设计”即整体初步设计,即如何理清城市全局的综合业务需求并尽可能实现标准化、一体化,求同共性业务需求并实现整合,应由下至上逐层设计:相对穷尽最大值的技术实现方案与具体实现,并实现标准化、一体化并兼容国产化,求同共性技术并实现整合共享。包括网络分类与互连互通,共性的可复用的业务与技术组件提炼、共性与个性应用系统统一规划、设计与升级建设等。
4、国家各部委纵向系统需向地方开放。
尽管经过20年信息化建设与发展,但目前建设智慧城市遇到的难点一就是建设模型创新问题。在多年来,国家层面由各部委办局按照自己的分工职责,各自规划与建设纵向系统,形成“l”字形结构。由于当时客观原因导致基本不向其它行业开放数据格式标准、产品与各项功能调用的接口标准、系统测评标准。
可以说,这样很大程度上影响地方政府原本应一体化规划与建设的城市信息系统,在逻辑上人为分割成众多技术孤岛,产生信息孤岛,最后导致行政上的逻辑割据。
不过对智慧城市时代来说,各部部委的纵向系统应在保持现有数据逐级汇总的现状下,向各级政府全面开放业务与数据,形成“王”字形结构。
5、地方需创新形成规划设计与建设新机制。
相对于国家层面难点而言,地方层面难点则主要是机制改革创新问题。
一直以来,在地方城市传统信息系统项目,基本是由各委办局相关业务或技术科长负责规划与建设本行业的信息系统。但由于历史形成的建设机制问题,导致建设模式也存在较多弊端,众多的信息系统重复建设、低水平建设,有经济效益的大家抢着建设,而无经济效益的却被“冷落”,甚至谁也不愿与其它单位合作。
以技术领域为例,一方面IT公司提出云计算为三层结构(基础设施层、支撑平台层、应用层),另一方面大家都去重复建设技术成熟、经济效益好的“基础设施层”,而很少有人去整合与按统一标准研发业务与技术难度大、经济效益差的“支撑平台层”与“应用层”。
所以智慧城市时代,应将“科长模式”升级为“市(区县)长模形式”,即城市要统一规划、设计与建设城市的智慧系统。
6、认识“两化融台”在智慧城市工程中的作用。
从实际案例来看,中兴网信的智慧城市有以下特征:一是全面感知,通过泛在的传感网络和智能设备组成物联网,对城市运行的核心系统进行检测、监控和分析;二是充分整合,利用物联网与互联网的融合和统一,将数据整合为城市核心系统的公共资源,提供智慧的基础设施;三是激励创新,鼓励企业和个人在智慧的城市基础设施之上,进行科技和业务的创新应用,为城市提供可持续发展的原动力;四是协同运作,基于智慧的基础设施,城市里的各个关键业务高效协同。
衡阳市电子政务管理办公室党组书记陶小平谈到了云平台对数字城市、智慧城市整体架构的重要意义时,打了一个形象的比喻:“对数字衡阳项目来说,集中、统一、共享的云平台是纲,公安、交通、城管、应急等行业应用是目,纲举则目张。我们只有抓住了云平台这个核心,进行资源整合,实现集约化的规划、建设与运营,才能走出过去各自为政、孤岛系统、信息壁垒的困扰。”
北京大学数字中国研究院教授李琦对中兴网信的智慧城市云平台架构表示肯定。他表示:“过去我们一直谈电子政务和数字城市建设中的信息共享问题,但落地很困难,一是体制问题,二是缺乏有力的平台支撑。智慧云平台概念的提出与落地,综合了城市空间地理信息框架、云计算、大数据、移动互联网等新技术要素,使城市信息化从电子政务的1.0时代、数字城市的2.0时代,迈向智慧城市的3.0时代成为可能。”
中兴网信负责平台的副总裁窦水华则表示:“中兴智慧城市云平台包括一个平台和两个体系。所谓一个平台,就是把城市的数据共享交换平台、应用支撑共享平台及虚拟化平台三部分融为一个整体,以一个统一的体系来满足城市IT基础设施资源整合、城市基础数据信息整合、城市行业应用互通与共享三个层次的需求。两个体系分别是标准规范体系和运营与安全保障体系。”
住房和城乡建设部工程中心智慧城市首席专家杨崇俊说:“所谓建立城市数据共享交换平台,是要建立分布式网络环境下的城市数据共享交互平台,这是我国近年来城市信息化建设的重要任务。数据共享交换平台需要利用面向服务的理念进行构建,以XML为信息交换语言,基于统一的信息交换接口标准和数据交换协议进行数据封装,利用消息传递机制实现信息的沟通,实现基础数据、业务数据的共享交换,以及控制指令的传递,从而实现各部门智慧应用间的资源共享。各级地方政府人口数据、企业数据、宏观经济数据、空间地理信息在数据共享交换平台上统一共享交换。”
“应用支撑共享平台实际上可以看作是智慧城市的一个开放的PAAS云平台。”窦水华表示,为了实现智慧业务的快速开发,应用支撑共享平台需要提供数据支撑组件和能力引擎组件。数据支撑组件包括搜索引擎、报表引擎、数据分析引擎等模块,可以用于快速开发数据检索及分析类的应用模块。能力引擎组件包括工作流、门户框架、离线/在线流程设计器、表单设计器等模块,基于这些模块,云平台可大幅提升上层应用的开发效率和质量。除了以上组件之外,应用支撑套件还需要包括一套完整的开放环境,用于将整个系统内部的数据和业务能力封装为服务,并对第三方业务系统和应用开放。基于开放环境,第三方业务系统和应用可以在安全可控的条件下使用系统内部的数据,调用系统内部的业务流程,同时也可将第三方业务系统和应用的能力接入到系统内部,实现跨系统的数据和业务的无缝集成。
“城市的资源虚拟化平台可以通过智慧城市云计算数据中心,对IT基础设施资源进行整合,建立统一管控、动态调度、弹性增长、按需使用的IT资源池,提高资源利用率,避免重复和浪费。”窦水华介绍,“通过分阶段的整合努力,希望能汇聚城市管理的有价值的信息,并能对海量数据进行分析与处理,实现ICT基础设施可共享,平台能力及应用的可成长、可扩充的目标。”
薛宏建认为,智慧城市标准规范体系应该成为智慧城市建设和智慧城市产业健康有序发展的基础。“作为智慧城市产业创新联盟的副理事长单位,中兴网信积极参与了工业和信息化部、住房和城乡建设部关于行业规范的制订工作。国家相关主管部门正在组织智慧城市健康发展的统筹工作,这是一场及时雨。”薛宏建表示,只有在统一标准规范下开展顶层设计、方案规划、建设落地和运营等工作,才能统筹协调,从而最大化地发挥云平台的作用,使得参与的企业实现开放和共赢。”
“以往一些项目都存在着不同程度的重建设、轻运营,重系统、轻安全的现象。”薛宏建表示,“运营机制与保障机制是智慧城市发挥长效作用,实现可持续发展的关键。信息通信在给人类发展带来便利的同时,也带来了很多信息安全风险,对企业和个人如此,对一个城市大系统更是如此。因此,必须在规划方案中充分考虑到智慧城市的运营需求与安全需求,从体制机制、流程制度、技术手段上给予支撑保障。目前我们已将智慧云平台的研发重点转向统一的智慧城市运营管理平台,使云平台具备可运营能力。”
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