智慧城市信息化建設

王淑晶

摘 要：本文提出智慧城市的概念，闡述智慧城市的組成及總體架構，智慧城市總體架構可概括為“五層邏輯架構、兩大支撐體系”，邏輯架構自下而上包括感知層、網絡層、平臺層、應用層、展示層，兩大體系指的是信息安全保障體系與標準規范體系。分析中小城市建設智慧城市存在的問題。得出智慧城市信息化建設勢在必行。

關鍵詞：智慧城市；云計算；架構；信息化

1 智慧城市概述

智慧城市是把新一代信息技術充分運用在城市的各行各業之中的基于知識社會下一代創新（創新2.0）的城市信息化高級形態。智慧城市基于互聯網、云計算等新一代信息技術以及大數據、社交網絡、Fab Lab、Living Lab、綜合集成法等工具和方法的應用，營造有利于創新涌現的生態，實現全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特征的可持續創新。

智慧城市理念問世以來，國內外相關企業、研究機構和專家，紛紛對其進行了定義和研究。歸納起來，主要集中于以下三點：

第一，智慧城市建設必然以信息技術應用為主線。智慧城市可以被認為是城市信息化的高級階段，必然涉及到信息技術的創新應用，而信息技術是以物聯網、云計算、移動互聯和大數據等新興熱點技術為核心和代表。

第二，智慧城市是一個復雜的，相互作用的系統。在這個系統中，信息技術與其它資源要素優化配置并共同發生作用，促使城市更加智慧的運行。

第三，智慧城市是城市發展的新興模式。智慧城市的服務對象面向城市主體——政府、企業和個人，它的結果是城市生產、生活方式的變革、提升和完善，終極表現為人類擁有更美好的城市生活。智慧城市的本質在于信息化與城市化的高度融合，是城市信息化向更高階段發展的表現。

2 智慧城市組成及總體架構

2.1 智慧城市組成

智慧城市包含著智慧技術、智慧產業、智慧（應用）項目、智慧服務、智慧治理、智慧人文、智慧生活等內容。對智慧城市建設而言，智慧技術的創新和應用是手段和驅動力，智慧產業和智慧（應用）項目是載體，智慧服務、智慧治理、智慧人文和智慧生活是目標。具體說來，智慧（應用）項目體現在：智慧交通、智能電網、智慧物流、智慧醫療、智慧食品系統、智慧藥品系統、智慧環保、智慧水資源管理、智慧氣象、智慧企業、智慧銀行、智慧政府、智慧家庭、智慧社區、智慧學校、智慧建筑、智能樓宇、智慧油田、智慧農業等諸多方面。

2.2 智慧城市總體架構

智慧城市總體架構可概括為“五層邏輯架構、兩大支撐體系”，邏輯架構自下而上包括感知層、網絡層、平臺層、應用層、展示層，其中前四層分別對應“感知”、“互聯”、“智能”、“協作”四大智慧城市要素；兩大體系指的是信息安全保障體系與標準規范體系。智慧城市總體架構見圖1。

感知層：實現對物理世界的智能感知識別、信息采集處理和自動控制，并通過通信模塊將物理實體連接到網絡層和應用層。感知設備包括無線傳感網、RFID讀寫器、各種終端設備等，本層實現對物和人的動態、連續、實時、在線的智能化自動化全面感知，同時，感知層應具備一定的控制能力，從而與感知功能形成完整的交互能力。

網絡層：包括骨干網和接入網，主要實現了信息的傳遞。網絡層可依托公眾電信網和互聯網，也可以建設專用通信網絡。骨干網一般由光纖網絡組成，接入網可通過有線和各種靈活的無線方式接入，常用的無線方式有4G/3G/GPRS、藍牙、Wlan等。

平臺層：可以形象的認為本層是智慧城市的“大腦”，其核心目的是讓城市更加“智慧”。本層中包括了具有城市中海量數據信息的公共數據庫、提供公共數據服務和數據交換功能的公共信息平臺，依托云數據中心的強大計算能力，通過數據關聯、數據挖掘和其他智能分析技術為各種應用提供數據和智能分析支撐。

應用層：實現智慧城市的各種行業應用，典型的應用有智慧應急系統、數字城管系統、建筑節能監測系統、智慧醫療、智慧交通等。

展示層：本層面向智慧城市的終端用戶提供統一的系統門戶界面，能夠支持用戶利用多種渠道（如互聯網、電話、手機短信等方式）和應用層進行交互。智慧城市門戶作為對外統一門戶，將面向政府辦公人員、企業應用人員、公眾三類用戶提供展示門戶，提高政務辦公效率、行業應用便捷度、政府信息透明度，提升智慧城市相關應用水平。同時，本層還包括其他展示方式，如指揮中心大屏幕、移動端應用等。

安全保障體系：安全保障體系有三個要素：組織、管理和技術，安全策略則貫穿于每一個要素之中。安全策略包括各種策略、法律法規、規章制度、技術標準、管理標準等，是信息安全最核心的問題，是整個信息安全建設的依據。在安全體系的設計過程中，遵循國家現有的相關法規、信息安全建設的行業標準以及目前先進的技術體系及各項原則，對系統的整體安全性進行規劃與實施。

標準規范體系：面向智慧城市的物聯網應用支撐平臺解決方案嚴格遵守架構標準、應用需求標準、通信協議，標識標準、安全標準、應用標準、數據標準、信息處理標準，每類標準還可能會涉及技術標準，協議標準、接口標準、設備標準、測試標準，互通標準等現有的物聯網業務標準和規范，確保各層面功能的正常工作，保證智慧城市的高效運行。

3 中小城市智慧城市建設存在的問題分析

中小城市智慧城市信息化建設主要存在一下問題：智慧城市建設認識不足、信息基礎設施薄弱、信息產業發展緩慢、信息化人才不足。

3.1 智慧城市建設認識不足

對智慧城市的概念認識不一致，不同部門對智慧城市建設內容的理解往往不同。例如，城市規劃建設部門往往從新一代信息技術應用于城市規劃建設的角度開展智慧城市建設，信息化主管部門則從工業化、信息化相互融合角度去規劃本地區的智慧城市建設，而政府領導則又從本市國民經濟和社會發展信息化的角度去理解智慧城市。

3.2 信息基礎設施薄弱

當前，中小城市進行了一些重點信息化工程的建設，如天網工程等，但很多行業的信息化基礎薄弱，有的甚至處于起步階段。以旅游業為例，很多中小城市自然和人文景觀豐富，具備發展旅游產業的絕對優勢，雖然坐擁豐富的旅游資源，但該地區旅游業并不發達，旅游電子商務、旅游電子資訊幾乎還是空白，現有的旅游資訊網信息量不大，且更新速度慢，無法起到吸引游客促進發展的作用。

3.3 信息產業發展緩慢

中小城市優勢特色產業整體發展緩慢，傳統產業比重高、新興產業比重低的矛盾尚未得到有效解決；電子信息企業和軟件企業數量少，規模小，對全市信息化建設支撐不夠；企業具有自主知識產權的高新技術產品較少，企業技術裝備和工藝相對落后，大部分企業技術創新能力不強，競爭能力較弱。

當前新一代信息化技術的發展給企業信息化特別是傳統產業的發展創新提供了極好的條件。無論是物聯網、云計算技術還是3D技術，都將使得企業的生產制造乃至于市場營銷發生根本的變化，國外一些學者甚至將這些新技術在傳統行業中的應用稱之為人類歷史上的“第三次工業革命”。因此，如何抓住由新一代信息技術所帶來的新一輪產業革命發展大潮，進一步轉變當前經濟發展方式、改善經濟結構，各級政府責無旁貸。在這個過程當中，中小城市的智慧城市建設完全應該對于傳統產業信息化建設發揮積極的促進作用。

3.4 信息化人才不足

因高層次高技能人才匱乏，導致信息相關產業布局極不合理，中小城市的勞動力多從事勞動密集型和低效益低層次的低端行業。因高層次高技能人才匱乏，使對傳統產業尤其是現代服務業的改造力度處于嚴重不足的狀態中。因信息技術人才嚴重不足，高級技能人才缺乏，直接影響今后城市信息化發展。

因此，建議市政府加大智慧城市宣傳力度，大力推進智慧城市建設，增強信息基礎設施、帶動信息產業發展以及培養信息化人才。

4 結論

綜上所述，整合智慧城市建設需求、發展條件、現有基礎和存在問題等各方面情況，從宏觀、中觀和微觀三個層面出發，可以得出：宏觀層面，智慧城市建設乃大勢所趨、勢在必行；中觀層面，智慧城市建設有力推動城市經濟社會跨越式發展；微觀層面，城市信息化建設所面臨的問題迫切需要智慧城市建設加以解決。