智慧城市信息化建设

王淑晶

摘 要：本文提出智慧城市的概念，阐述智慧城市的组成及总体架构，智慧城市总体架构可概括为“五层逻辑架构、两大支撑体系”，逻辑架构自下而上包括感知层、网络层、平台层、应用层、展示层，两大体系指的是信息安全保障体系与标准规范体系。分析中小城市建设智慧城市存在的问题。得出智慧城市信息化建设势在必行。

关键词：智慧城市；云计算；架构；信息化

1 智慧城市概述

智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新（创新2.0）的城市信息化高级形态。智慧城市基于互联网、云计算等新一代信息技术以及大数据、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创新涌现的生态，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。

智慧城市理念问世以来，国内外相关企业、研究机构和专家，纷纷对其进行了定义和研究。归纳起来，主要集中于以下三点：

第一，智慧城市建设必然以信息技术应用为主线。智慧城市可以被认为是城市信息化的高级阶段，必然涉及到信息技术的创新应用，而信息技术是以物联网、云计算、移动互联和大数据等新兴热点技术为核心和代表。

第二，智慧城市是一个复杂的，相互作用的系统。在这个系统中，信息技术与其它资源要素优化配置并共同发生作用，促使城市更加智慧的运行。

第三，智慧城市是城市发展的新兴模式。智慧城市的服务对象面向城市主体——政府、企业和个人，它的结果是城市生产、生活方式的变革、提升和完善，终极表现为人类拥有更美好的城市生活。智慧城市的本质在于信息化与城市化的高度融合，是城市信息化向更高阶段发展的表现。

2 智慧城市组成及总体架构

2.1 智慧城市组成

智慧城市包含着智慧技术、智慧产业、智慧（应用）项目、智慧服务、智慧治理、智慧人文、智慧生活等内容。对智慧城市建设而言，智慧技术的创新和应用是手段和驱动力，智慧产业和智慧（应用）项目是载体，智慧服务、智慧治理、智慧人文和智慧生活是目标。具体说来，智慧（应用）项目体现在：智慧交通、智能电网、智慧物流、智慧医疗、智慧食品系统、智慧药品系统、智慧环保、智慧水资源管理、智慧气象、智慧企业、智慧银行、智慧政府、智慧家庭、智慧社区、智慧学校、智慧建筑、智能楼宇、智慧油田、智慧农业等诸多方面。

2.2 智慧城市总体架构

智慧城市总体架构可概括为“五层逻辑架构、两大支撑体系”，逻辑架构自下而上包括感知层、网络层、平台层、应用层、展示层，其中前四层分别对应“感知”、“互联”、“智能”、“协作”四大智慧城市要素；两大体系指的是信息安全保障体系与标准规范体系。智慧城市总体架构见图1。

感知层：实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。感知设备包括无线传感网、RFID读写器、各种终端设备等，本层实现对物和人的动态、连续、实时、在线的智能化自动化全面感知，同时，感知层应具备一定的控制能力，从而与感知功能形成完整的交互能力。

网络层：包括骨干网和接入网，主要实现了信息的传递。网络层可依托公众电信网和互联网，也可以建设专用通信网络。骨干网一般由光纤网络组成，接入网可通过有线和各种灵活的无线方式接入，常用的无线方式有4G/3G/GPRS、蓝牙、Wlan等。

平台层：可以形象的认为本层是智慧城市的“大脑”，其核心目的是让城市更加“智慧”。本层中包括了具有城市中海量数据信息的公共数据库、提供公共数据服务和数据交换功能的公共信息平台，依托云数据中心的强大计算能力，通过数据关联、数据挖掘和其他智能分析技术为各种应用提供数据和智能分析支撑。

应用层：实现智慧城市的各种行业应用，典型的应用有智慧应急系统、数字城管系统、建筑节能监测系统、智慧医疗、智慧交通等。

展示层：本层面向智慧城市的终端用户提供统一的系统门户界面，能够支持用户利用多种渠道（如互联网、电话、手机短信等方式）和应用层进行交互。智慧城市门户作为对外统一门户，将面向政府办公人员、企业应用人员、公众三类用户提供展示门户，提高政务办公效率、行业应用便捷度、政府信息透明度，提升智慧城市相关应用水平。同时，本层还包括其他展示方式，如指挥中心大屏幕、移动端应用等。

安全保障体系：安全保障体系有三个要素：组织、管理和技术，安全策略则贯穿于每一个要素之中。安全策略包括各种策略、法律法规、规章制度、技术标准、管理标准等，是信息安全最核心的问题，是整个信息安全建设的依据。在安全体系的设计过程中，遵循国家现有的相关法规、信息安全建设的行业标准以及目前先进的技术体系及各项原则，对系统的整体安全性进行规划与实施。

标准规范体系：面向智慧城市的物联网应用支撑平台解决方案严格遵守架构标准、应用需求标准、通信协议，标识标准、安全标准、应用标准、数据标准、信息处理标准，每类标准还可能会涉及技术标准，协议标准、接口标准、设备标准、测试标准，互通标准等现有的物联网业务标准和规范，确保各层面功能的正常工作，保证智慧城市的高效运行。

3 中小城市智慧城市建设存在的问题分析

中小城市智慧城市信息化建设主要存在一下问题：智慧城市建设认识不足、信息基础设施薄弱、信息产业发展缓慢、信息化人才不足。

3.1 智慧城市建设认识不足

对智慧城市的概念认识不一致，不同部门对智慧城市建设内容的理解往往不同。例如，城市规划建设部门往往从新一代信息技术应用于城市规划建设的角度开展智慧城市建设，信息化主管部门则从工业化、信息化相互融合角度去规划本地区的智慧城市建设，而政府领导则又从本市国民经济和社会发展信息化的角度去理解智慧城市。

3.2 信息基础设施薄弱

当前，中小城市进行了一些重点信息化工程的建设，如天网工程等，但很多行业的信息化基础薄弱，有的甚至處于起步阶段。以旅游业为例，很多中小城市自然和人文景观丰富，具备发展旅游产业的绝对优势，虽然坐拥丰富的旅游资源，但该地区旅游业并不发达，旅游电子商务、旅游电子资讯几乎还是空白，现有的旅游资讯网信息量不大，且更新速度慢，无法起到吸引游客促进发展的作用。

3.3 信息产业发展缓慢

中小城市优势特色产业整体发展缓慢，传统产业比重高、新兴产业比重低的矛盾尚未得到有效解决；电子信息企业和软件企业数量少，规模小，对全市信息化建设支撑不够；企业具有自主知识产权的高新技术产品较少，企业技术装备和工艺相对落后，大部分企业技术创新能力不强，竞争能力较弱。

当前新一代信息化技术的发展给企业信息化特别是传统产业的发展创新提供了极好的条件。无论是物联网、云计算技术还是3D技术，都将使得企业的生产制造乃至于市场营销发生根本的变化，国外一些学者甚至将这些新技术在传统行业中的应用称之为人类历史上的“第三次工业革命”。因此，如何抓住由新一代信息技术所带来的新一轮产业革命发展大潮，进一步转变当前经济发展方式、改善经济结构，各级政府责无旁贷。在这个过程当中，中小城市的智慧城市建设完全应该对于传统产业信息化建设发挥积极的促进作用。

3.4 信息化人才不足

因高层次高技能人才匮乏，导致信息相关产业布局极不合理，中小城市的劳动力多从事劳动密集型和低效益低层次的低端行业。因高层次高技能人才匮乏，使对传统产业尤其是现代服务业的改造力度处于严重不足的状态中。因信息技术人才严重不足，高级技能人才缺乏，直接影响今后城市信息化发展。

因此，建议市政府加大智慧城市宣传力度，大力推进智慧城市建设，增强信息基础设施、带动信息产业发展以及培养信息化人才。

4 结论

综上所述，整合智慧城市建设需求、发展条件、现有基础和存在问题等各方面情况，从宏观、中观和微观三个层面出发，可以得出：宏观层面，智慧城市建设乃大势所趋、势在必行；中观层面，智慧城市建设有力推动城市经济社会跨越式发展；微观层面，城市信息化建设所面临的问题迫切需要智慧城市建设加以解决。