我國智慧城市基礎信息處理平臺的構建研究

智慧城市是與上世紀90年代的信息化城市、本世紀初興起的數字城市一脈相承的，借助物聯網、云計算等新一代信息技術，以透徹感知、深度互聯、智能應用為特點的城市信息化的發展趨勢[1]。因此，建設智慧城市是新一輪城市發展和轉型的客觀要求，也是提升城市綜合競爭力的必然途徑，對于解決我國當前城市發展中面臨的一系列問題，提升我國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、我國智慧城市的內涵及特征

（一）我國智慧城市的內涵

智慧城市是對現有物聯網技術、智能信息處理等信息技術的高度集成，在數字城市建立的基礎框架上，通過物聯網技術將現實世界與虛擬世界進行有效融合，自動和實時地感知現實世界中人和物的各種狀態和變化。我國建設智慧城市的基本目標是使城市更節約、安全、高效、綠色和可持續發展[3]。智慧城市作為新興的城市發展模式，外延寬泛，包括智能運輸、智能管網、智慧物流以及平安城市、數字城管、電子政務等方方面面，至今并無被廣泛認可的統一定義，對其概念內涵也一直未能有準確闡述。

智慧城市在國外的發展，最早可追溯到1992年新加坡制定的“IT2000-智慧島計劃”，該計劃被視為全球智慧城市的萌芽，隨后，各主要先進國家開始加快智慧城市發展步伐[4]。總結國外發達國家智慧城市的建設特點可以看出，這些國家智慧城市建設均是以強大的經濟發展條件為基礎，同時，各個城市又結合自身基礎和發展需求，在戰略定位和要素建設上有所差異。在我國建設智慧城市的內涵是將城市的全部活動視作一個可感知、可調節、可調控的生態系統，通過集成各種先進技術手段尤其是信息技術手段，改善城市狀況、提升城市品質，其內核是城市化發展的質量導向，其形態是由精明的發展戰略引領的空間有機體。

本文基于對我國智慧城市建設內涵的認識，提出具有我國特色的以通信、導航、遙感衛星等天基資源為基礎并實現與地面設施協同應用的“天地一體化”智慧城市方案：智慧城市=數字城市+智能管理+泛在服務。其中數字城市是建立在地理柵格化、設施部件化、信息管理GIS化等基礎上的城市基礎地理信息平臺；智能管理包括智能政務管理、智能民生事務管理、智能行業管理三方面內容；泛在服務是指綜合運用物聯網、云計算、衛星應用等新一代信息技術為智慧城市的服務對象提供無所不在的服務。

（二）我國智慧城市的特征

當前，我國大部分城市正在由數字城市向智慧城市邁進，在這一過程中，需要對二者的特征區別和聯系有正確認識，具體特征區別如表1所示。智慧城市更注重信息資源整合集成，更強調智能管理和自動反饋，是工業化和信息化的高度集成。

二、我國智慧城市發展概況

（一）我國智慧城市的發展背景

當前，我國城市化進程正面臨著巨大的機遇和挑戰，每年約有1500萬人口進入城市，到2025年，我國將會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家。同時，解決城市發展中日益嚴重的交通、耗能、污染、安全等問題已成為巨大挑戰。城市管理必須更加智能，最大限度地優化和利用有限的能源[5]。2014年3月，我國制定了《國家新型城鎮化規劃（2014-2020年）》，明確了推進智慧城市的建設。至此，我國智慧城市建設正式進入快速推進期。

（二）我國智慧城市建設進展

目前，我國智慧城市試點已有250多個，表2對國內典型智慧城市的發展目標、特色及其基礎條件進行了總結分析。從中可以看出，國內典型智慧城市在發展過程中均制定了較為明晰的戰略目標，依據城市自身的經濟、社會和技術等基礎條件，發展戰略也有所差異。

（三）我國智慧城市建設存在的主要問題

當前我國智慧城市建設已上升到國家戰略層面，眾多城市相繼推出了自己的發展戰略。在這些智慧城市的戰略制定及建設過程中，信息孤島、軟硬件平臺不統一導致的功能資源難以復用以及網絡信息安全是急需解決的問題，而解決這個問題的核心是信息處理能力。當前信息處理能力相對落后，使得大量信息不能得到及時、有效的分析處理，難以為應用服務提供有效的支撐。

因此，隨著我國智慧城市建設的不斷深入，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用與服務的基礎信息支撐平臺——智慧城市基礎信息處理平臺，以地理柵格化、設施部件化、信息管理GIS化為基礎，通過資源共享、交換機制和相關的規范標準體系的實施，形成城市信息資源深度開發和綜合利用的體系框架，推進信息化，提高智慧城市的質量和效率，解決各類用戶的實際問題。

三、我國智慧城市基礎信息處理平臺構建

（一）基礎信息處理平臺在我國智慧城市體系中的定位

根據本文對我國智慧城市內涵的分析及相應的建設方案，我國智慧城市體系架構應主要由一個平臺、兩張網絡、三類應用、兩個保障組成。其中，一個平臺為實現對城市中所有的信息系統進行綜合集成與整合應用的基礎信息處理平臺，兩張網絡為泛在感知網和天地立體通信網，三類應用為智慧政務應用、智慧民生應用和智慧行業應用，兩個保障為信息安全保障和管理機制保障。

（二）我國智慧城市基礎信息處理平臺架構設計

本文提出的智慧城市基礎信息處理平臺總體架構如圖1所示，該架構集成搭建、配置和插件式二次開發技術，采用“框架+可聚合的插件+功能倉庫+數據倉庫”的模式，具體可以分為用戶層、框架層、功能插件層、倉庫管理層。在實際的應用中，智慧城市建設需要整合城市信息資源，并隨著智慧城市建設的不斷深入，功能插件層不斷被豐富，并在倉庫管理層的構件倉庫中被統一管理、統一維護；倉庫管理層除了利用構件倉庫管理維護用戶開發的插件資源和功能資源外，還利用數據倉庫負責訪問存放于各部分的服務器、工作站、主機上的城市數據資源；在框架層，用戶得到智慧城市的應用系統并運行。多層結構提供了靈活的系統伸縮性，在框架層、功能插件層、倉庫管理層之間建立標準的訪問接口。

基于該架構的智慧城市基礎信息處理平臺可支持分布式數據存儲，提供統一的城市數據資源管理平臺支持子系統相對獨立運行，提供當前最新的搭建式、配置式和插件式二次開發技術，并能以最快的方式構建各類智慧城市的業務應用系統及其集成。其主要創新之處在于：①全面集成各類系統，實現新舊系統自然銜接，通過統一的中間件，使原有相互獨立的部門成為一個有機整體，實現對海量、多源、異構城市數據的統一層次化管理；②數據全面共享、互操作，依托現有的專用網絡基礎及各種鏈路，實現系統中各個單元的互連，保證整個智慧城市系統內部信息一致性及全面性；③即插即用動態擴展，運用信息系統的共享策略，實現不同應用系統數據和資源的互操作；④按需服務的工作模式，用戶共享資源，最大限度地獲取應用服務。

四、總結

在當前我國智慧城市建設興起但建設經驗不足的背景下，本文通過分析研究國內外大量關于智慧城市建設的實踐及經驗，對智慧城市發展的脈絡進行梳理，并對目前我國智慧城市的現狀進行分析總結，著眼于增強我國智慧城市建設效率和應用水平，提出我國智慧城市的體系架構，并給出具體設計方案和關鍵創新點，可為我國智慧城市的科學建設和高效運行奠定基礎。

參考文獻：

[1]李德仁.從數字城市到智慧城市[J].中國建設信息，2011（12）：10-12.

[2]宋剛，鄔倫.創新2.0視野下的智慧城市[J].城市發展研究，2012，19（9）：53-60.

[3]許慶瑞，吳志巖，陳力田.智慧城市的愿景與架構[J].管理工程學報，2012，26（4）：1-6.

[4]IBM.智慧的城市在中國.http：//www-900.ibm.com/innovation.cn/cities/pdf/white_paper_0924.pdf.

[5]楊冰之，邦愛軍.智慧城市發展手冊[M].北京：機械工業出版社，2012.

[6]Caragliu，A，C.Del Bo.et a1[M].VrijeUniversiteit，Faculty of Economics and Business Administration，2009.

（責任編輯：趙靜）