智慧城市系统建设方案

黄昱

摘要：智慧城市系统是新一代城市运营管理系统。城市管理者和决策者可通过该系统，全面了解全市各领域的运行状况，具体包括经济、环境、公共安全、公共事业、城管、交通等领域。并结合各领域的数据做智能分析，为决策者提供决策支持。该文主要通过智慧城市需求、智慧城市总体设计方案，智慧城市建设步骤，智慧城市IT基础需求这四个方面描述智慧城市设计方案。

关键词：智慧城市；系统设计；T技术

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）35-0103-02

1 智慧城市简介

智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。

随着人类社会的不断发展，未来城市将承载越来越多的人口。目前，我国正处于城镇化加速发展的时期，部分地区“城市病”问题日益严峻。为解决城市发展难题，实现城市可持续发展，建设智慧城市已成为当今世界城市发展不可逆转的历史潮流。

智慧城市的建设在国内外许多地区已经展开，并取得了一系列成果，国内的如智慧上海、智慧双流；国外如新加坡的“智慧国计划”、韩国的“U-City计划”等。

2 智慧城市意义

智慧城市系统建设的意义在于：

为全市建设奠定一个行之久远的基础架构平台。此平台可以支撑全市现有的应用系统及其数据的集成、整合和融合，支撑各类新应用的开发和上线运行。

综合城市现有系统、数据及其他资源，为市长及其管理者提供关于城市的统一视图，方便管理层进行科学决策；方便政府各部门及其操作人员进行跨部门的协作、日常操作和应急事件响应处理；方便市民与政府的互动、得到政府提供的各种服务。

促进全市各机构建立战略合作伙伴关系，探索智慧城市建设的良好模式，探索有效解决中国同类城市普遍关键问题的创新特性。

3 智慧城市目标

智慧城市系统建设目标如下：

部署并建立全市的基础架构平台，该平台能够有效支撑现有系统的整合和未来应用的开发和运营。

为市长及其管理者提供关于城市的统一视图，实现城市应急事件响应等跨部门的应用，在市民服务和分析决策支持等领域探索创新型应用。

建立全市各机构的战略合作伙伴关系，培养技术团队和运营人才，为建设智慧城市未来的智慧城市建设打基础。

4 智慧城市需求

目前智慧城市面临的挑战如下：

当前城市管理系统的功能主要是基于不同管理领域的，缺乏将整个城市作为一个整体进行管理的能力。

城市的管理者需要查看不同系统，以了解关于城市内某个特定时间的实时和历史情况，没有一个集成的支持系统。

传统的系统是针对不同的管理领域设计的，其并不关心特定事件可能对其他管理领域的影响。

当前城市的日常运营会产生大量的运营数据，但目前城市同城缺乏抽取、分析和图示有意义数据的能力。

很多城市的应急响应是基于应变管理理论的，缺乏理解特定响应将产生的后果，并在城市的日常运作中应用预定义的工作流进行处理的能力。

对于城市而言，应该用积极的态度拥抱可能的变化，理论上应该建立一个系统，记录和评估所有与跨领域城市管理、应急处理等流程改进相关的活动。

综上所述，智慧城市的需求如下所示：

4.1 平台需求

有效接入现有应用系统的数据，形成数据中心，并实现不同系统之间的互动协作。整个系统的性能、可用性、稳定性、可靠性和可伸缩性具有极高要求。平台可配置，能够通过配置的方式适应应用的变化。有效支撑新应用的快速设计、开发、测试、部署和维护，减少新应用上线的时间。不仅支持操作型应用，还要支持预测、分析和决策支持类应用。

4.2 应用需求

智慧城市要求市场和政府管理者能够充分利用来自于城市各个职能部门和机构的信息；预测问题，并把影响降到最低；并协调资源，迅速和有效地应对问题。因此需要整合城市的各种系统、信息和资源，为市长、城市管理者、城市操作者、市民和企事业单位提供跨领域的创新应用。应用包括：城市统一视图：城市KPI；跨部门的应急事件响应和处理；市民与政府的互动协作、市民服务；智能化应用：预测、分析、决策支持等。

4.3 人才和团队培养需求

智慧城市系统建设属于全市信息化建设，因此需要相关的专业人才管理。包括IT技术团队和人才，业务运营团队和人才等，以此促进全市智慧城市建设的可持续发展。

4.4 未来发展需求

要求智慧城市建设对全是未来发展有促进作用。智慧城市建设不光是实施一个个的项目，还要求能够激励创新，包括政府、市民和企业的创新，在智慧城市基础平台和基本应用的基础上，不断演化出具有城市特色的新应用和服务。

5 智慧城市系统总体方案设计

智慧城市系统设计分为两个方面，首先从用户角度来看，他提供多渠道访问，包括移动端，提供四个门户：面向市民的门户，面向市长、政府和操作人员的门户，面向企业和合作伙伴的门户和面向开发者的门户。从应用角度来看，这些领域应用是相对独立的，同时与IOC又是充分融合的，共用了一套基础架构、公用模块和流程，这样在此环境下新应用的生长就不那么困难了。当然这里的应用不只是这四个，不同城市可以根据自己的实际情况加入新的应用。另一方面，除了操作型应用之外，还重点突出了智能分析类应用，而且他是即时的预测分析，将结果直接反馈给市长、操作者和市民。

6 智慧城市系统建设步骤

罗马不是一日建成的，智慧城市系统的项目建设需要多方合作一步一步计划、落实、实施。总体来说，智慧城市的建设方案可以分为三步，两个主题。首先建成城市集成的运营处理中心，其次建成城市统一的服务和协作中心，最后建成城市综合的决策支持中心。这个过程是并行进行、逐步迭代的，先把智慧城市系统基本平台部署好了，将现有的部门应用接进来，做数据集成，实现智慧城市基本的应用，如城市KPI和应急响应等，再加上市民协作和市民服务的部分，再加上预测分析决策支持的应用，在此过程中，有更多的应用和数据整合进来，再做系统整合和特色的应用。

下面就两个关键主题作说明。

6.1 系统集成和数据交换

首先，将集成和整合作为智慧城市系统的重点，突出应急响应。被重点确定的政府部门单位被要求强制性地报告事件、警告和数据到智慧城市系统中，由智慧城市系统自动地或人工干预地生成KPI或告警，启动相应的标准工作流程或应急响应流程，进行处理。以促进市长及其管理者对各方面信息的了解和综合决策，促进对整个城市的统一整合和管理。

系统会沿着市委组织机构来梳理哪些应用要与系统内部对接，并决定交换的数据。举例来说，与智慧城市系统对接的系统和数据可以有：地理信息系统、政府网站、统计局的城市经济数据、人口库中的市民信息、其他专业领域的系统及其数据。整合的内容和采用的技术包括消息，数据库，地图，视频，图像，接口，移动应用，物联网等。

6.2 应用开发

在智慧城市系统平台上可以运行各种应用场景，例如城市整体、智慧交通、智慧水管理、市民服务、智慧港口、智慧工业园区等等。目前城市运营中比较重要也比较主流的方面有如下四点，可以放在优先实现的位置。

城市KPI和城市经济BI：包括城市统一的关键业务指标KPI呈现，以及城市经济统计图表展现和分析。

城市应急响应：从治安与维稳、火灾、水灾、交通等应急事件中选择场景，实现城市的应急响应和处理。

服务：建设市民信息库，实现市民与政府的协作互动和特色市民服务。

分析预测：从上述应用场景中选取需要进行分析和预测的场景，并予以实现，体现智慧城市系统的分析预测和决策支持的特性。

为了完成上述应用开发，需采用的设计思路是：自顶向下的业务设计，首先满足决策层的需求；设计的内容包括：关键业绩指标KPI，标准操作流程，政策，规则，事件，告警，与其他系统交换的数据，用户界面，组织结构和用户权限等。在开发时，可采用国际通用的CAP通用警报协议，该协议可以通过系统配置，减少开发的工作量。

7智慧城市系统IT基础需求

让城市管理者实时访问信息并进行分析对支持整个城市管理非常重要，使用集成式系统环境来支持这种需求是必不可少的。当城市管理者在管理危机时，这种实时信息需求通常最为强烈。他们需要了解正在发生的事情，才能采取正确的行动。智慧城市系统包含必要的硬件和软件，帮助城市管理者获得实时信息，使这些系统变得更加有效，有效支持和满足一个城市管理方面的需求。

为了满足如上需求，IT设备需能处理如下任务：

设计的系统架构非常灵活，能够处理复杂的新工作负载，并影响不断变化的需求和增长。

确保所交付的服务一周七天一天二十四小时都是可用的。

提供安全性，防止网络攻击、恶意软件和其他潜在的安全漏洞，同时依然支持开放的环境。

处理故障，并从故障中恢复过来，同时使时间和数据的损失最小化。

参考文献：

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