开放融合的智慧城市建设

2012-04-29 00:44陈达忠
上海信息化 2012年4期
关键词:技术规范智慧融合

陈达忠

当前,我国“智慧城市”建设已逐步从理论探索阶段进入到建设运营阶段,面对系统融合、利益分配等瓶颈问题,产业界应如何从体制机制、建设运营模式等角度出发,来融合既有系统、新建应用系统,并打通各系统间的技术体制壁垒呢?

2011年是智慧城市快速发展并逐步进入实施阶段的一年,国内多个城市陆续发布智慧城市规划建设方案及三年行动计划。通信运营商、互联网企业、设备终端厂商和应用服务提供商积极投身于智慧城市的建设大潮中,围绕“智慧城市”建设、开发的网络平台、设备终端、业务产品和服务平台在种类丰富的同时功能也日趋完善。

然而,由于网络技术差异、标准规范缺失、体制机制限制、责权利不清,一系列衍生问题已开始对智慧城市的建设和运营造成影响,使之逐渐背离智慧城市所倡导的“开放”、“融合”建设运营理念。当前,在智慧城市建设逐步深入的重要时期,如何找出并解决这些问题,成为智慧城市建设成败的关键。

“智慧城市”建设运营瓶颈

“智慧城市”从概念的产生直至形成相对完整的功能架构,始终秉承融合和开放的理念,从技术、网络、终端及业务等方面对“数字城市”的成熟理论和优秀成果进行传承。同时,“智慧城市”的建设过程也体现着开放融合的理念,在网络承载方面以“无线城市”和“光网城市”的快速发展为基础,在应用方面通过吸收符合移动互联网发展趋势的优秀应用业务实现民生服务升级,在商业模式和运营模式方面融合了多种政府和企业、企业和企业间的成熟模式。

然而,在目前国内“智慧城市”建设实施及后续运营过程中,一些有违“开放、融合”理念的问题制约了“智慧城市”发展的持续深入,这些问题存在于网络结构、技术规范、评价标准和体制机制等多个方面。

当然,此类问题不是伴随“智慧城市”而诞生的,其产生有各自不同的背景和特点,简单而言,可以分为网络结构、技术规范、评价标准和体制机制四个方面。

纷繁芜杂、层级不一的网络融合问题。“智慧城市”最终实现的智慧应用需要以各类网络为承载基础,这其中既包括公用通信网络,又因城市管理需要融合各类专用通信网络;既包括传感网、WiFi、3G/4G和FTTx等多种接入网络,又包括分属不同类型运营企业的核心网络、业务网络和计费鉴权网络等。

出于实现“无所不在”应用诉求的“智慧城市”将这些网络组合在一起,但是这些网络的组网方案和建设标准、运营级别均不相同,这就造成了“智慧城市”系统中网络质量要求不一、业务质量评价指标差异、网络监控/管理工作难以针对全网展开以及网络运营维护“自扫门前雪”等问题。

尤其是在移动互联网时代,小众化需求激增、消费习惯更加成熟的趋势促使客户对于业务质量和服务感知要求更高,无论是通信运营商、业务提供商还是公共服务机构,都在加强对于客户端到端业务的监控能力和分析能力,运营级网络、专用网络、企业级网络和普通接入网络组合而成的“智慧城市”承载网络对这些能力的提升是巨大的考验。

派系众多、亟待统一的技术规范问题。“智慧城市”系统中的技术规范问题主要体现在物联网、智能家电和智能家居这三个方面,而其恰好是整个系统发展蓝图中最为关键的组成部分。

在物联网技术规范方面,核心技术不成熟、标准派系众多,ISO/IEC在传感器网络、ITU-T在泛在网络、ETSI在物联网、IEEE在近距离无线、IETF在IPv6的应用、3GPP在M2M等方面均有自己的标准体系。单就我国看,物品编码标准体系尚未统一,加上每个应用领域争相制定各自领域的相关标准,进一步造成物联网标准体系的混乱。

物联网技术标准的混乱一定程度上造成了智能家电技术规范方面的混乱,同时家电厂家的概念炒作和行业规范的缺失也是造成乱象的重要原因。目前家电行业尚缺乏针对智能家电的明确标准和统一共识,导致这种以智能家电为名头的新兴产品五花八门、良莠不齐,智能电视、智能空调和智能冰箱等家电设备尚无统一、权威的界定。

技术标准与设备规范尚未统一背景下的智能家居,由于各类企业的介入更是派系众多,房产系、家电系、IT系和安防系各自为政。

IT企业力主将流行的技术元素引入智能家居行业中,打造“云社区”理念;安防企业将安防技术嫁接到智能家居中,形成以安全防范为主的智能家居解决方案;还有些照明企业、窗帘企业介入其中,运用自动化技术对家电设备进行监控和管理……

不同的企业将各自的智能家居理念与各自擅长的技术捆绑起来,形成技术风格迥异的智能家居系统。

学科复杂、数据缺失的评价标准问题。“智慧城市”作为一个城市发展的进阶理念,不应仅仅局限在网络和技术范畴内,更应作为一个城市、居民与自然和谐发展的生态系统均衡发展,这其中不仅包括信息技术学科,还包括了环境、能源、社会和人文等多个学科。

然而,目前对“智慧城市”建设成果的评判,无论是在基础的信息化方面,还是在综合的多学科协同领域,均未能建立公认的评价体系;同时,由于“智慧城市”对于大多数城市而言均为新建,且各个城市的建设基础不一、诉求存在差异,各种指标的原始数据和标准数据也就无从谈起。这令众多“智慧城市”建设规划和行动方案或沿用前期的发展指标,或用定性描述作为评价指标。

可喜的是,被上述问题困扰着的“智慧城市”建设者和研究人员,已经开始进行评价体系方面的探索,一方面积累原始数据,一方面积极探索建立内部关联的评价指标体系。

责权不明、利益失衡的体制机制问题。“智慧城市”作为城市发展的方向,其战略导向作用已经为国内外城市管理者广泛认可,但是在实际建设过程中由于责权利不明晰导致的体制机制问题也困扰着“智慧城市”的广大建设者。

数据格式、接口标准和技术规范等客观壁垒问题可以通过技术手段得到解决,但是“智慧城市”建设过程中没有统一协调管理部门、统一协调部门不掌控资源、建设单位不承担运营职责和运营单位经营入不敷出等问题已经凸显。

阶段性、项目制等运作方式只能解决“智慧城市”建设过程中的某些问题,而“智慧城市”作为城市发展的终极目标,需要从根本上解决问题。

解读核心建设方向与运营诉求

“智慧城市”是通过整合先进的信息技术手段,让城市感知灵敏、反应快捷且运转高效的数字化、网络化、智能化的城市生态系统。

根据IBM的相关理念,“智慧城市”强调“更透彻的感知”、“更全面的互联互通”和“更深入的智能化”。这就要求秉承城市的“开放、融合”发展理念,统筹考虑城市信息化水平、综合竞争力、绿色低碳、人文科技等方面的因素。因此,未来“智慧城市”建设方向和运营诉求将呈现出以下四方面趋势。

移动互联网发展与“智慧城市”建设相互促进。移动互联网的飞速发展已经成为信息产业发展的重要推动力量,其对于随时随地接入需求的响应,也成为“智慧城市”融合开放的基础。据无线宽带联盟(WBA)预测,全球WiFi热点数量至2015年将增加350%、WiFi热点连接数将达1200亿次;而根据上海市政府的规划,三年后WiFi热点数量将增加至2.2万个、覆盖80%公共场所。结合传感网络、城市光网的统一建设和规划,移动互联网将为“智慧城市”建设奠定坚实的基础,而其带宽和速率的提升又推动“智慧城市”向进阶发展。

同时,“智慧城市”建设和运营过程中,对于信息化和智能化需求的释放将有助于移动互联网以及传感网络、城市光网的飞速发展。对于各类网络的建设和运营者而言,网络建设投资和网络运维成本等资源投入均需要有业务收入的保证,“智慧城市”对于能源、交通、环境和安全等方面的业务功能实现,可以为他们带来稳定的收入和持续拓展的市场空间。

通信服务产品借助“智慧城市”谋求新的发展。以“智慧城市”为主题的信息化需求成为拉动通信需求增长的主力,单一的通信产品需求越来越少。随着企业规模的扩大和IP技术的发展,企业对单产品通信服务的采购越来越少,企业从单独采购通信服务、硬件服务和软件服务向采购一体化解决方案转变;同时采购对象也从企业向运营商采购通信服务,转变为由系统集成商向运营商采购。政府迫切需要建设“智慧城市”,从而感知城市、管理城市,造福民生。政府这种新的市场需求导向成为强大的发展动力,为运营商开拓信息服务市场提供了新的蓝海机遇。

同时,“智慧城市”的概念为运营商搭建了非常好的平台,可以帮助运营商打通在行业市场的渠道。家电厂商、房地产商和IT厂商搭建的智能家居平台,或是政府、企业推出的面向广大消费者的“智慧城市”应用服务,如果不能够从局域网、城域网或是专用网络连接到互联网上,那么其应用范围和对象将大大缩小,盈利模式和市场空间也将受到影响。

需求导向的“智慧城市”业务对等开放平台。网络层级差异、质量要求不一和技术规范壁垒等问题的解决,取决于以需求为导向的“智慧城市”业务对等开放平台的建立,这也符合从技术、产品引领向客户需求导向转变的信息服务业发展趋势。

对于“智慧城市”这一强调开放、融合的城市生态系统而言,技术和网络壁垒必将被打破,各方只有建立起合作共赢、统一管理的业务管控平台,形成广泛认可的技术规范标准,才能抓住“智慧城市”建设发展机遇。

同时,对于网络运营级别、技术演进路线和规范派系之争,最好的解决方法也就是以最终客户的需求为导向,通过端到端业务的实现来构建“智慧城市”的建设流程和运维体系。

目前,通信运营商内部已经着手建立需求导向的业务开放平台和客户服务系统,资源配置和管理职责都向该方面倾斜,需求导向的事业部和项目团队逐步常态化。同时,以无锡“大人口”系统为代表的“智慧城市”新兴建设运营模式,也为需求导向的业务管控平台建设探索了积极的发展方向,原来分属于社保、人口、公安和民政系统的公共服务业务,以“提供市民化、亲情化服务”为导向进行整合和规范,促进了社会管理创新。

政府主导与扶持相结合推进“智慧城市”建设。据统计,目前我国已有上百个城市和地区提出建设“智慧城市”,28个省市将物联网作为产业发展重点,80%以上城市将物联网列为主导产业,许多省市把它作为“十二五”经济技术发展的一个重要战略。

对于目前评价标准体系尚未形成、相关技术规范没有统一的情况下,政府需要在评价体系和技术规范制定过程中发挥主导作用。对于“智慧城市”建设和运营过程中的体制机制问题,也应当以行政命令和政策扶持相结合的方式进行解决。这样有利于从全局角度出发培育战略性新兴产业发展、创造新的经济增长点,也有利于促进传统产业改造升级、社会节能减排,推动经济发展方式转型。

产业合作是“智慧城市”成功的关键要素之一,从政府来讲,要做好相关工作,例如对于行业信息源的开放程度,促进电信行业与其他行业的深度融合,打破行业壁垒需要加强相关政策研究和协调力度。在中国国情和体制下,最重要的是建立产业、行业间合理的商业模式,实现多赢、共赢。因此,可以先选择好试点行业或产业,取得经验后再扩展。要避免“智慧城市”发展过热,政府需要管好政策导向,做好引导性资金投入;企业要做到有所为有所不为,尽量做好自身最关心的应用,根据自身情况选择产业。

探索开放、融合的建设方向

根据Gartner的新技术发展曲线理论,“智慧城市”目前正出于炒作高峰期,未来将会迎来一个下降的低谷期,在这个阶段确定建设方向之后会随着市场需求酝酿开始攀升。

未来各地“智慧城市”建设都将会进入一个新的阶段,结合本地特色,实现应用与需求开发的本地化。在这个过程中,需要国家层面和地方政府的指导政策,也需要“智慧城市”建设和运营参与者理性对待,认清自身的优劣势,以开放、融合的心态把握未来的发展方向。

建立统一的评价指标体系和技术规范体系。“智慧城市”评价指标体系的建立,旨在准确的衡量和反映智慧城市建设的主要进度和发展水平,为进一步提升城市竞争力、促进经济社会转型发展提供有益参考。

该体系应遵循开放、融合的理念,选取具有可采集性、代表性和可比性的指标,同时还需根据实际发展情况对指标体系内容进行增减和修改。

根据目前国内城市信息化发展情况,大致可以从信息化基础设施能力、应用服务发展情况和信息产业环境水平三个维度进行指标选取;同时,针对全国主要城市的信息化发展水平进行分类,对于指标体系中指标组成和标准根据分类进行相应调整,并可将发达地区的现状数据作为欠发达地区的近期发展目标。

在具体指标设置方面,应当把握“智慧城市”的发展方向,设置诸如传感网络覆盖程度和传感基础设施能力等指标;在信息产业环境指标方面,设置通信支出占收比、通信产品平均资费水平和居民信息化消费意愿等方面的指标。

对于技术规范体系的建设工作,需要抓住物联网、智能家电和智能家居等覆盖广、影响大的关键技术规范进行重点关注,建立由政府部门、研究机构和厂家等多方组成的课题组,对于主流技术和产品进行融合,缩短技术规范制定工作周期。

政府主导和扶持结合的“智慧城市”推进。结合国内外智慧城市发展情况,智慧城市建设的主要推进模式主要有三种。

一是由政府引导 ,企业运作。在“智慧城市”推进过程中,政府通过政策引导和扶持,引入目前较为成熟的业界企业合作(如运营商、系统集成商和设备厂商等),由企业进行应用系统的建设和运维,并对企业实施管控。

其优点主要体现在:整个智慧城市产业链上的企业能够发挥自身的优势和长处,且已经有同类区域的可参考经验,成本风险相对可控。缺点主要是:由于目前智慧城市类的项目国内还未有成熟的案例,国外相关资料也较少,使政府在招标时存在一定的不可预知风险,同时由于政府将项目的落地交给相关实施企业和单位,使实际的管控力度降低。

二是由政府出资 ,购买服务。由政府相关部门牵头、相关委办局配合,建立领导小组。政府安排专项资金购买“智慧城市”相关服务。

其优点主要体现在:政府出资建设一些公益性相对较强的项目,能够提升自身政府的公众形象,同时,由于政府一些职能部门参与整个项目的实施,不但增强了对项目本身的管控力度,同时也能够使政府积累一定的智慧城市建设的实际经验,为下一阶段的智慧城市建设打下一定的基础。

缺点则表现在:由于是直接购买相关服务,且绝大多数智慧城市项目都是以公益性为主,项目的收益性无法完全保证,因此将增加政府开支。另外政府各部门也需投入一定人员,增加了政府的人力资源成本。

未来,随着LTE、云计算等技术的发展,在“智慧城市”的概念下,将会产生更多人们想象不到的应用。“智慧城市”的理想状态是通过政府层面的引导和扶持,在微循环方面打通一些行业在本地的壁垒,形成开放、融合的城市生态系统,服务民生。

但是,在目前中国的国情和体制下,最重要的是建立产业、行业间合理的商业模式,实现合作共赢的产业发展环境,推进“智慧城市”进阶发展。

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