開放式架構物聯網驅動智慧城市長效發展

2011-08-15 00:50:35大唐電信

通信世界 2011年22期

大唐電信

大唐電信智慧城市的整體解決方案包含了“三層智能化+開放式架構+彈性應用環境”的完整系統設計。

進入新千年以來，世界范圍的經濟發展推動了全球城市數量急劇上升，城市規模不斷擴大，目前城市化已經成為全球最顯著的經濟特征之一。然而城市化進程的加速也造成了一系列不可忽視的問題，比如城市道路交通擁堵、環境污染、能源短缺、自然災害和突發事件的等。如何應對眾多的挑戰，成為城市管理者面前亟待解決的嚴峻課題。

城市化發展遭遇問題

城市化的推進與信息行業的發展相互支撐，協同發展。城市化發展面臨的困惑，要求我們有精確的管理與提前預警的措施和手段，用信息化、智能化的基礎設施作為解決城市問題的支撐。而城市的管理現在是以職務管理為基礎、條塊分割的制度。面向未來強調的是協同管理與協同服務，城市的管理制度與管理理念都在發生變更。

在此之前的城市化建設的過程中，建設者遇到了一系列的問題，首先是一次性投資效應，缺少長期投入計劃，缺少管理維護支撐，難以實現長效應用；其次是各個部門的系統都是自下而上的建設模式，建設水平參差不齊，難以相互兼容，缺乏整合考慮；第三是規劃設計完整性差，缺少前瞻可實施目標設定，缺少管理和運營設計考慮，難以實現整體的最佳效果；第四是各部門之間基本沒有協同與標準化，也沒有可實施的端到端的標準參考架構；第五是沒有考慮運營的可持續性，體系架構必須是方便運營和管理的；最后，目前的政府采取垂直式的城市管理模式，橫向為眾多職能部門，各司其職，互不關心。種種問題都必須通過先進的科技手段來解決。

物聯網驅動智慧城市建設

物聯網從2009年到現在一直是一個持續升溫的焦點，被看成是信息產業發展歷程的第三次革命。物聯網將信息交換延伸到物與物的范疇，價值信息極大豐富和無處不在的智能處理將成為城市管理者解決目前困境的手段，而智慧城市已經成為物聯網未來發展的熱點應用領域。城市居民將能夠通過物聯網享受一切現代城市化成果并實現生活方式、生活觀念、文化教育素質等的轉變，以期真正實現共同富裕、共同發展、共同進步。

目前的物聯網建設正處于信息匯聚的初級階段，主要強調在經濟發展中保證安全與提升效率的作用。隨著社會生產力不斷發展，物聯網將向協同感知的中級階段演進，最終將達到泛在的聚合。在未來智慧城市將更加關注智能化作用的范圍，實現無處不在的感知、應用匯聚和交叉這個最高階段。

智慧城市需要發展物聯網產業，其中最重要一點就是其能夠保證我們的信息安全與國土安全。現在，物聯網的應用，更多的是強調自主知識產權；其次，通過物聯網，使我們能夠搶占信息產業第三次浪潮的至高點，目前我國在物聯網方面已經處于與世界同步發展的地位；再次，能夠促進工業化和信息化的融合，擴大信息化作用的范圍，使信息化和社會的發展與經濟的發展結合地更加緊密；最后、物聯網與TD相結合，能夠充分發揮自主技術的優勢，強調物與物相連的大規模應用，使TD的網絡部署與承載的數據無處不在。

大唐電信對智慧城市建設的理解

大唐電信根據物聯網的體系架構提出智慧城市發展要點：前瞻考慮、整體設計、自上而下、全局應用和架構的規劃，面向應用聚合演進考慮。我們將所有政府部門和產業單位包容其中，各部門必須進行產業協同。整體開放式架構智慧城市方案的設計可以從三個平面進行概括。

第一個平面是整體體系架構設計。整個網絡中的智能處理、計算能力分布在三個層面上，包括感知層的網關層面、網絡層的使能控制層面，以及應用層的應用基礎平臺層面。通過三層的智能分布與相互關聯，實現整個系統的能力均衡部署，構成一個明確的、標準的、面向未來可自由擴展的開放式的體系架構，并在此架構基礎上提供一個彈性的業務環境——可以自由地添加、刪除業務，業務之間可以聯動和協同。

第二個平面是整體應用的布局，包括智慧城市管理領域、智慧市民服務、智慧的宜居設施等，此外需要更多地考慮城市產業的發展。比如在海南，我們提出體驗式的旅游；在江西景德鎮，我們提出打造一個景德鎮瓷器品牌產業的組織等一系列的模式。通過不同領域的相互關聯和交叉，來實現應用的整體布局。

第三個平面是運營管理的設計。通過統一的平臺，可以在業務層面解決業務和資源運營管理的問題，在網絡層面解決網絡抽象和資源管理的問題以及應用的策略和控制等。在終端層面，除了終端和網關的管理，我們還會把管理的手段延伸到感知層，通過對一些傳感器的管理，真正實現整個體系架構從業務到網絡、到終端、到感知的完整的端到端的可運營、可管理的系統。

因此，大唐電信智慧城市的整體解決方案是包含了“三層智能化+開放式架構+彈性應用環境”的完整系統設計。

大唐電信在智慧城市建設的實踐活動

智慧城管

數字化城市管理是智慧城市的基礎。大唐電信在智慧城管建設方面除了精細化管理區域，使用分級分層的思想增加了萬米單元網格的管理，還在整個管理體制上引入了“雙軸”，即監督和管理相互支撐和相互協同的管理體制。

大唐電信以一個開放式共享的平臺架構，以業務控制平臺為核心，通過提供的標準業務接口，既可以實現將底層通過各種感知設備對城市的基礎部件以及基礎事件的采集信息與平臺對接，又可以讓整個數字化城市的管理系統與城市應急的指揮系統、平安城市的視頻監控管理系統進行有效對接。后臺整合了必要的異構數據，包括GIS系統、政務數據庫、專業數據庫、數據倉庫、專家庫等等，最終實現業務的動態精細管理，針對城市基礎部件提供公共設施的基礎管理。而對于城市的事件管理則提供城市執法管理的流程。整個體系架構中信息是共享的，而且實現了跨系統的聯動。

在北京建設的一個超過兩平方公里、承接3.9萬人口的試點區域，城市管理的問題發現率從原來的30%提升到了90%；平均處理時間從原來的一周縮短到現在的半天；最大的好處是帶來了巨大的社會福利增量。這個區域從原來年均2000萬元的社會福利虧損，到現在的年均3000萬元的社會福利增量，這5000萬的差額就是這樣一套系統以及管理制度變更帶來的巨大效果。

智慧監護

人性化的市民服務是智慧城市的核心。目前中國老齡化的發展速度非常快，特別是在北京、上海這樣的大城市，“空巢老人”非常多。大唐電信通過與北京市政府和北京移動合作，提供了一個為老人基于手機的智能監護應用方案。

整個系統的核心是一個民政老人綜合應用平臺，老人與監護人的手機都可以通過移動網絡接入平臺。后臺有客服坐席，監護人通過寬帶網絡也可以接入整個系統。實現的功能有：使用老人機的一鍵通信后，可以完全通過后臺的客服坐席為老人實現通話的連接及短信的發送；針對老人容易忘記一些重要事情的特點，為老人實現預定提醒的功能。如當天有重要的事情發生，預定之后會在特定的時間為老人發送提醒信息；針對特殊的老人提供親情定位的功能，監護人在自己的手機上可以看到老人在整個城市中移動的軌跡及實時的位置；針對“空巢老人”的一些服務，比如老人需要醫護的時候提供緊急救護的一鍵求助，后臺的客服坐席可以根據老人的需求迅速提供社區的關懷，并調度醫護進行救護；再有針對老人家里電燈、水管出現的問題，也可以通過客服提供上門維修的資源組織。

智慧社區

智能化的社區和家庭是智慧城市的一個重要特征。大唐電信發揮作為傳統通信設備提供商的優勢，提供城市全場景寬帶接入與無線覆蓋的解決方案：首先，能夠提供基于無源光網絡的PON+EoC的模式，適合在三網融合場景使用；第二種方式是PON+LAN的模式，通過網線在樓內進行接入；第三種是PON+WLAN的模式，為小區提供無線寬帶的接入；第四種是FTTH光纖入戶的模式。除此之外，大唐電信還可以提供很多附加應用，比如智慧社區中智慧的物業管理、停車管理、能耗管理、人員的身份管理、周界安防、人體舒適度等等；在智慧家庭方面可以提供整個家庭內部的寬帶連接，從而實現室內舒適度管理、非法入侵告警、火警以及玻璃破碎和水浸的告警，此外還可以提供家庭遠程健康監測的業務。

大唐電信對未來城市發展的建設思路

面向未來的智慧城市發展，大唐電信認為從一開始就要著眼于整體架構的規劃和設計。從長遠來看，智慧城市的目標是由以下要素構成的：首先是無所不在的感知，未來的傳感網絡將是可管、可控的；第二是基礎網絡，強調海量終端的接入能力、異構網絡的適配能力和傳輸的可靠性與實時性；第三是基礎數據設施建設，強調基于云計算的架構，以實現集中共享、綠色節能、安全服務等；第四是一個可運營可管理的規范平臺，在整個基礎架構上強調一個開放式的能力集成，關聯業務之間的互通性，在此基礎上實現對全網和終端的管理，對于終端行為的感知，和實施高效便捷的資源策略；第五是終端對業務的呈現，在面向開放應用的基礎應用平臺之上，需要智能的移動和固定終端，以及面向全業務接入的能力和可實施的三屏互動技術。終端本身要求關注能力重構、異構網絡接入和上下文感知等面向未來泛在化網絡的一系列重要功能。最后，是智能的應用，強調對數據采集和監測要實現綜合分析、整合以及智能響應?？傊?，智慧城市長遠的發展目標可以用四個詞來概括：“安全、便捷、智慧、生態。”

大唐電信目前還在電網、油田、交通、礦山、水利、農業等一系列的行業應用領域進行著物聯網產業實踐的活動，以提供能夠為人們的生產生活產生便利的綜合解決方案為己任。大唐電信堅持的是一個矩陣式的長期發展戰略。所謂的矩陣可以從兩個層面來理解：第一，關注整體解決方案的交付，包括對關鍵產品進行研發制造，如RFID、M2M模塊與終端、業務控制平臺等；第二，既關注于行業與智慧城市的應用，也在與運營商大力拓展合作，為實現面向未來的、面向公眾的泛在化服務應用打好基礎。另外，大唐電信一直都在承接國家物聯網的重大課題，以面向應用的體系架構的實踐，以及未來融合性體系架構的探索工作作為長期的研究聚焦方向。