核心提示:由于我国智慧城市在向纵深发展,文章在介绍智慧城市的内涵、特征和体系架构的基础上,对智慧城市的核心系统智慧城市管理公共信息平台进行了深入探讨。1 智慧城市的概述1.1 智慧城市概念(1)智慧城市是一个复杂巨系统智慧城市是在具有全面感知、网络融合、信息共享的公共基础设施的基础上采用信息数据的收集、整合与存储搭建智慧城市管理公共信息平台,以提供各部门企业和公众用户充分地和智慧地应用数据集成的方法、最大限度地解决好城市建设中不断出现的难题,并满足对方便生活与创造生态文明环境的不断增长的需求。
1.1 智慧城市概念
(1)智慧城市是一个复杂巨系统
智慧城市是在具有全面感知、网络融合、信息共享的公共基础设施的基础上采用信息数据的收集、整合与存储搭建智慧城市管理公共信息平台,以提供各部门企业和公众用户充分地和智慧地应用数据集成的方法、最大限度地解决好城市建设中不断出现的难题,并满足对方便生活与创造生态文明环境的不断增长的需求。
(2)从信息系统的角度上看
智慧城市的建设是要建造一个由新一代信息技术支撑的、统一管理的网络平台,它由多个系统组成,但能够相互融合、互联互通,在此基础上通过智慧的应用实现城市级在线统一运营、管理和服务。
1.2 智慧城市的特征
智慧城市的四大特征是:全面感知、联通整合、协同运作和共享创新。
(1)全面感知
遍及各处的传感器和智能设备组成的“物联网”,对城市运行的核心系统进行测量、监控、分析。
(2)联通整合
“物联网”和互联网系统完全联接和融合,将数据整合为城市核心系统的运行全图。
(3)协同运作
基于智慧的基础设施,城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作,达到城市运行的最佳状态。
(4)共享创新
企业和公众在智慧化基础设施之上进行科技和业务创新,为城市提供源源不断的发展动力。
3 智慧城市体系架构
智慧城市建设目标是通过综合应用现代科学技术整合信息资源、统筹业务系统,加强城市规划、建设和管理,提升城市管理能力及服务水平,促进产业转型发展。智慧城市体系架构见图1。
3.1 感知控制层
(1)数据和视频信息采集:包括传感器、射频识别条码识别、图像和视频采集、数据采集与存储。
(2)自组网和短距离传输网:包括自组网、网关接入、短距离传输。
3.2 网络传输层
(1)基础网络:包括有线宽带网络、无线网、移动通信网、有线电视网、电力线网、卫星通信网。
(2)网络层融合:1)网络互联、网络协议。2)移动互联网、三网融合、泛在网。
3.3 数据层
(1)数据存储、交换、整合与处理:包括云存储、分布式存储、数据整合分布式处理、数据挖掘、资源描述及数据编码。
(2)公共资源数据中心:包括城市基础空间数据库、人口基础数据库、法人基础数据库、宏观经济数据库、建筑物基础数据库、行业数据库。
3.4 服务支撑层
(1)共性支撑技术:包括云计算技术、Web服务技术、面向服务的体系结构、中间件。
(2)公共信息服务支撑平台
1)目录服务管理规范、数据整合交换服务规范、数据挖掘服务规范。2)门户系统建设规范、数据服务规范、时空信息承载服务规范。
3.5 应用服务层
(1)产业经济与行业应用:包括产业规划、产业升级、新兴产业、智慧物流、智慧支付、智慧金融。
(2)城市建设与宜居:包括建筑及居住区、绿色建筑与建筑节能、生态环境、城市规划与管理。
(3)城市功能与服务:包括智慧政务、智慧民生、智慧市政、智慧交通、智慧应急。
4 智慧城市公共信息平台的建设
4.1 智慧城市公共信息平台的组成及技术难点
智慧城市由基础设施、公共信息平台及应用系统组成。其中智慧城市应用系统包括:智慧政务、智慧市政、智慧交通、智慧医疗、智慧民生、智慧安防、智慧产业、智慧能源、智慧教育等。智慧城市公共信息平台包括城市公共信息平台基础设施(Laas)、城市公共信息资源数据中心(Daas)、城市公共信息应用服务平台(Paas),见图2。
在前一段时间,人们往往关心智慧城市的应用系统,没有关心智慧城市公共信息平台的建设。实际上,智慧城市公共信息平台是智慧城市建设的核心,其技术上有很大难度。
住建部过去8年时间在全国开展了数字城市的建设。数字城市公共信息平台存在的问题是“纵强横弱”,智慧城市要解决城市的资源整合、信息共享,必须要解决“纵强横弱”。
首先,城市信息种类繁多,信息量巨大,应用范围涉及城市规划管理、建设等多个方面。同时,大量信息是以“海量信息流”的方式呈现。如何在信息的获取、存储、比对、整合、服务利用的全过程应对如此巨大的信息流是其难点。
其次是涉及处理的存量信息与流量。信息中不仅信息流巨大,而且信息的缺失高度、关联度小、冗余度高、无效信息量大,如何在各种信息环境中做好有效信息的提取、做好信息关联和知识提炼也是另一难点。
4.2 智慧城市公共信息平台的作用
公共信息平台是智慧城市的核心系统,其主要作用有以下三点:
(1)公共信息平台是城市公共数据的进出通道,实现城市公共数据的交换、甄选、整合加工。
(2)公共信息平台实现城市公共数据的组织、编目、管理以及应用绩效评估。
(3)公共信息平台实现城市公共数据的共享服务,为城市政府专网和公共网络上的各类智慧应用提供基于城市公共数据库的数据服务、时空信息承载的服务、基于数据挖掘的决策和知识服务等。
其功能包括:实现数据汇聚与整合加工、数据管理与服务、服务与接口、运营维护、平台互联。
4.3 智慧城市公共信息平台关键技术的研究
(1)研究内容
为解决当前数字城市建设普遍存在的“纵强横弱”的问题,发展、丰富并创新我国建设智慧城市的管理理论、方法和关键技术,研发智慧城市管理信息平台并选取典型应用展开示范,实现城市海量公共信息的时空化承载服务,实现城市不同管理部门异构系统的信息资源共享和业务协同,探索并推动形成城镇建设与运行管理信息高度集成、高效运行的智慧城市管理体系。
目前,国家科委组织建设部相关部门开展智慧城市管理公共信息平台关键技术的研究(国家科技支撑计划课题),以推动智慧城市建设。其主要研究内容包括:智慧城市管理公共信息平台的框架体系及标准规范研究、智慧城市管理公共信息平台关键技术研究及平台研发、智慧城市管理公共信息平台综合应用示范。利用城市管理公共信息平台实现城市内、城市间、跨部分异构系统的共享与协同有效支撑居民、社区、行车、住房等个性化应用服务。
(2)主要研发的关键技术
①智慧城市管理公共信息平台总体架构技术
②智慧城市建设与运行管理信息的时空化处理技术
③智慧城市多源异构数据交换技术
④智慧城市管理公共信息平台门户服务技术
⑤智慧城市管理公共信息平台应用服务技术
⑥智慧城市管理公共信息平台接口服务技术
⑦智慧城市管理公共信息平台运维管理技术
该项目2014年12月31日完成,将配合我国智慧城市发展的关键技术。
5 结束语
智慧城市建设在向纵深发展,住建部已在全国开展90个智慧城市(含城市、城区、城镇),为此发表本文,对智慧城市内涵体系结构、智慧城市管理公共信息平台有关问题进行探讨,望批评指正。