我國(guó)智慧城市基礎(chǔ)信息處理平臺(tái)的構(gòu)建研究

智慧城市是與上世紀(jì)90年代的信息化城市、本世紀(jì)初興起的數(shù)字城市一脈相承的，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，以透徹感知、深度互聯(lián)、智能應(yīng)用為特點(diǎn)的城市信息化的發(fā)展趨勢(shì)[1]。因此，建設(shè)智慧城市是新一輪城市發(fā)展和轉(zhuǎn)型的客觀要求，也是提升城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力的必然途徑，對(duì)于解決我國(guó)當(dāng)前城市發(fā)展中面臨的一系列問題，提升我國(guó)城市的資源整合能力和智能管理水平，都具有重要的意義[2]。

一、我國(guó)智慧城市的內(nèi)涵及特征

（一）我國(guó)智慧城市的內(nèi)涵

智慧城市是對(duì)現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能信息處理等信息技術(shù)的高度集成，在數(shù)字城市建立的基礎(chǔ)框架上，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界進(jìn)行有效融合，自動(dòng)和實(shí)時(shí)地感知現(xiàn)實(shí)世界中人和物的各種狀態(tài)和變化。我國(guó)建設(shè)智慧城市的基本目標(biāo)是使城市更節(jié)約、安全、高效、綠色和可持續(xù)發(fā)展[3]。智慧城市作為新興的城市發(fā)展模式，外延寬泛，包括智能運(yùn)輸、智能管網(wǎng)、智慧物流以及平安城市、數(shù)字城管、電子政務(wù)等方方面面，至今并無被廣泛認(rèn)可的統(tǒng)一定義，對(duì)其概念內(nèi)涵也一直未能有準(zhǔn)確闡述。

智慧城市在國(guó)外的發(fā)展，最早可追溯到1992年新加坡制定的“IT2000-智慧島計(jì)劃”，該計(jì)劃被視為全球智慧城市的萌芽，隨后，各主要先進(jìn)國(guó)家開始加快智慧城市發(fā)展步伐[4]?？偨Y(jié)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家智慧城市的建設(shè)特點(diǎn)可以看出，這些國(guó)家智慧城市建設(shè)均是以強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件為基礎(chǔ)，同時(shí)，各個(gè)城市又結(jié)合自身基礎(chǔ)和發(fā)展需求，在戰(zhàn)略定位和要素建設(shè)上有所差異。在我國(guó)建設(shè)智慧城市的內(nèi)涵是將城市的全部活動(dòng)視作一個(gè)可感知、可調(diào)節(jié)、可調(diào)控的生態(tài)系統(tǒng)，通過集成各種先進(jìn)技術(shù)手段尤其是信息技術(shù)手段，改善城市狀況、提升城市品質(zhì)，其內(nèi)核是城市化發(fā)展的質(zhì)量導(dǎo)向，其形態(tài)是由精明的發(fā)展戰(zhàn)略引領(lǐng)的空間有機(jī)體。

本文基于對(duì)我國(guó)智慧城市建設(shè)內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)，提出具有我國(guó)特色的以通信、導(dǎo)航、遙感衛(wèi)星等天基資源為基礎(chǔ)并實(shí)現(xiàn)與地面設(shè)施協(xié)同應(yīng)用的“天地一體化”智慧城市方案：智慧城市=數(shù)字城市+智能管理+泛在服務(wù)。其中數(shù)字城市是建立在地理柵格化、設(shè)施部件化、信息管理GIS化等基礎(chǔ)上的城市基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)；智能管理包括智能政務(wù)管理、智能民生事務(wù)管理、智能行業(yè)管理三方面內(nèi)容；泛在服務(wù)是指綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、衛(wèi)星應(yīng)用等新一代信息技術(shù)為智慧城市的服務(wù)對(duì)象提供無所不在的服務(wù)。

（二）我國(guó)智慧城市的特征

當(dāng)前，我國(guó)大部分城市正在由數(shù)字城市向智慧城市邁進(jìn)，在這一過程中，需要對(duì)二者的特征區(qū)別和聯(lián)系有正確認(rèn)識(shí)，具體特征區(qū)別如表1所示。智慧城市更注重信息資源整合集成，更強(qiáng)調(diào)智能管理和自動(dòng)反饋，是工業(yè)化和信息化的高度集成。

二、我國(guó)智慧城市發(fā)展概況

（一）我國(guó)智慧城市的發(fā)展背景

當(dāng)前，我國(guó)城市化進(jìn)程正面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，每年約有1500萬人口進(jìn)入城市，到2025年，我國(guó)將會(huì)有近三分之二的人口居住在城市，成為世界上城市人口最多的國(guó)家。同時(shí)，解決城市發(fā)展中日益嚴(yán)重的交通、耗能、污染、安全等問題已成為巨大挑戰(zhàn)。城市管理必須更加智能，最大限度地優(yōu)化和利用有限的能源[5]。2014年3月，我國(guó)制定了《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》，明確了推進(jìn)智慧城市的建設(shè)。至此，我國(guó)智慧城市建設(shè)正式進(jìn)入快速推進(jìn)期。

（二）我國(guó)智慧城市建設(shè)進(jìn)展

目前，我國(guó)智慧城市試點(diǎn)已有250多個(gè)，表2對(duì)國(guó)內(nèi)典型智慧城市的發(fā)展目標(biāo)、特色及其基礎(chǔ)條件進(jìn)行了總結(jié)分析。從中可以看出，國(guó)內(nèi)典型智慧城市在發(fā)展過程中均制定了較為明晰的戰(zhàn)略目標(biāo)，依據(jù)城市自身的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)等基礎(chǔ)條件，發(fā)展戰(zhàn)略也有所差異。

（三）我國(guó)智慧城市建設(shè)存在的主要問題

當(dāng)前我國(guó)智慧城市建設(shè)已上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，眾多城市相繼推出了自己的發(fā)展戰(zhàn)略。在這些智慧城市的戰(zhàn)略制定及建設(shè)過程中，信息孤島、軟硬件平臺(tái)不統(tǒng)一導(dǎo)致的功能資源難以復(fù)用以及網(wǎng)絡(luò)信息安全是急需解決的問題，而解決這個(gè)問題的核心是信息處理能力。當(dāng)前信息處理能力相對(duì)落后，使得大量信息不能得到及時(shí)、有效的分析處理，難以為應(yīng)用服務(wù)提供有效的支撐。

因此，隨著我國(guó)智慧城市建設(shè)的不斷深入，有必要通盤考慮，加速建立一種高效管理城市各類信息資源和滿足各類應(yīng)用與服務(wù)的基礎(chǔ)信息支撐平臺(tái)——智慧城市基礎(chǔ)信息處理平臺(tái)，以地理柵格化、設(shè)施部件化、信息管理GIS化為基礎(chǔ)，通過資源共享、交換機(jī)制和相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系的實(shí)施，形成城市信息資源深度開發(fā)和綜合利用的體系框架，推進(jìn)信息化，提高智慧城市的質(zhì)量和效率，解決各類用戶的實(shí)際問題。

三、我國(guó)智慧城市基礎(chǔ)信息處理平臺(tái)構(gòu)建

（一）基礎(chǔ)信息處理平臺(tái)在我國(guó)智慧城市體系中的定位

根據(jù)本文對(duì)我國(guó)智慧城市內(nèi)涵的分析及相應(yīng)的建設(shè)方案，我國(guó)智慧城市體系架構(gòu)應(yīng)主要由一個(gè)平臺(tái)、兩張網(wǎng)絡(luò)、三類應(yīng)用、兩個(gè)保障組成。其中，一個(gè)平臺(tái)為實(shí)現(xiàn)對(duì)城市中所有的信息系統(tǒng)進(jìn)行綜合集成與整合應(yīng)用的基礎(chǔ)信息處理平臺(tái)，兩張網(wǎng)絡(luò)為泛在感知網(wǎng)和天地立體通信網(wǎng)，三類應(yīng)用為智慧政務(wù)應(yīng)用、智慧民生應(yīng)用和智慧行業(yè)應(yīng)用，兩個(gè)保障為信息安全保障和管理機(jī)制保障。

（二）我國(guó)智慧城市基礎(chǔ)信息處理平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本文提出的智慧城市基礎(chǔ)信息處理平臺(tái)總體架構(gòu)如圖1所示，該架構(gòu)集成搭建、配置和插件式二次開發(fā)技術(shù)，采用“框架+可聚合的插件+功能倉(cāng)庫+數(shù)據(jù)倉(cāng)庫”的模式，具體可以分為用戶層、框架層、功能插件層、倉(cāng)庫管理層。在實(shí)際的應(yīng)用中，智慧城市建設(shè)需要整合城市信息資源，并隨著智慧城市建設(shè)的不斷深入，功能插件層不斷被豐富，并在倉(cāng)庫管理層的構(gòu)件倉(cāng)庫中被統(tǒng)一管理、統(tǒng)一維護(hù)；倉(cāng)庫管理層除了利用構(gòu)件倉(cāng)庫管理維護(hù)用戶開發(fā)的插件資源和功能資源外，還利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫負(fù)責(zé)訪問存放于各部分的服務(wù)器、工作站、主機(jī)上的城市數(shù)據(jù)資源；在框架層，用戶得到智慧城市的應(yīng)用系統(tǒng)并運(yùn)行。多層結(jié)構(gòu)提供了靈活的系統(tǒng)伸縮性，在框架層、功能插件層、倉(cāng)庫管理層之間建立標(biāo)準(zhǔn)的訪問接口。

基于該架構(gòu)的智慧城市基礎(chǔ)信息處理平臺(tái)可支持分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，提供統(tǒng)一的城市數(shù)據(jù)資源管理平臺(tái)支持子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行，提供當(dāng)前最新的搭建式、配置式和插件式二次開發(fā)技術(shù)，并能以最快的方式構(gòu)建各類智慧城市的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及其集成。其主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于：①全面集成各類系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)新舊系統(tǒng)自然銜接，通過統(tǒng)一的中間件，使原有相互獨(dú)立的部門成為一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量、多源、異構(gòu)城市數(shù)據(jù)的統(tǒng)一層次化管理；②數(shù)據(jù)全面共享、互操作，依托現(xiàn)有的專用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及各種鏈路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各個(gè)單元的互連，保證整個(gè)智慧城市系統(tǒng)內(nèi)部信息一致性及全面性；③即插即用動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，運(yùn)用信息系統(tǒng)的共享策略，實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)和資源的互操作；④按需服務(wù)的工作模式，用戶共享資源，最大限度地獲取應(yīng)用服務(wù)。

四、總結(jié)

在當(dāng)前我國(guó)智慧城市建設(shè)興起但建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足的背景下，本文通過分析研究國(guó)內(nèi)外大量關(guān)于智慧城市建設(shè)的實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智慧城市發(fā)展的脈絡(luò)進(jìn)行梳理，并對(duì)目前我國(guó)智慧城市的現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)，著眼于增強(qiáng)我國(guó)智慧城市建設(shè)效率和應(yīng)用水平，提出我國(guó)智慧城市的體系架構(gòu)，并給出具體設(shè)計(jì)方案和關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)，可為我國(guó)智慧城市的科學(xué)建設(shè)和高效運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：趙靜）