大數據共享平臺實現智慧城市的建設方案

王挺　吳東

【摘要】針對大數據平臺發展規劃，建立大數據模型、業務系統、數據示例。以科學發展觀為指導，充分發揮城市智慧型產業優勢，集成先進技術，推進信息網絡綜合化、寬帶化、物聯化、智能化、加快智慧型商務、文化教育、醫藥衛生、城市建設管理、城市交通、環境監控、公共服務、居家生活等領域建設，全面提高資源利用效率、城市管理水平和市民生活質量，努力改變傳統落后的生產方式和生活方式。經過若干年的努力，將城市建設為一個基礎設施先進、信息網絡通暢、科技應用普及、生產生活便捷、城市管理高效、公共服務完備、生態環境優美、慧及全體市民的智慧城市。

【關鍵詞】大數據；智慧城市；共享平臺；設計方案

The big data sharing platform realizes the construction plan of smart city

Wang Ting，Wu Dong

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， LtdXi'anShaanxi710075）

【Abstract】In view of the development plan of big data platform， big data model， business system and data example are established. Guided by the scientific concept of development， give full play to the advantages of intelligent industrial， integration of advanced technology， promote the comprehensive information network， broadband networks， instrumentation， intelligent， speed up the smart business， culture， education， medicine and health care， urban construction， urban traffic management， environmental monitoring， public service， the life that occupy the home in areas such as construction， improve resource utilization efficiency， citizens in the city management level and quality of life， tried to change the traditional backward mode of production and way of life. After years of efforts， the city construction as a network of advanced infrastructure， information flow， application popularization of science and technology， convenient production and living， city management efficiency and the public service is complete， a beautiful ecological environment， public hui and all the wisdom of the city.

【Key words】Big data；Smart cities；Sharing platform；Design scheme

1. 前言

（1）目前智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、實現城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是利用先進的信息技術，實現市場智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續成長。

（2）智慧城市是以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡組合為基礎，以智慧技術高度集成、智慧成業高端發展、智慧服務高效便民為主要特征的城市發展新模式。智慧化是工業化、電氣化、信息化之后，世界科技革命又一次新的突破。利用智慧技術，建設智慧城市，是當今世界城市發展的趨勢和特征。

（3）“智慧城市”的理念就是把城市本身看成一個生態系統，城市中的市民、交通、能源、商業、通信、水資源構成了一個個的子系統。這鞋子系統形成一個普遍聯系、相互促進、彼此影響的整體。在過去的城市發展過程中，由于科技力量的不足，這些子系統之間的關系無法為城市發展提供整合的信息支持。而在未來，借助新一代的物聯網、云計算、決策分析優化等信息技術，通過感知化、物聯化、智能化的方式，可以將城市中的物理技術設施、信息基礎設施、社會基礎設施和商業基礎設施連接起來，成為新一代的智慧化基礎設施，使城市中各領域、各子系統之間的關系顯現出來，就好像給城市裝上網絡神經系統，使之成為可以智慧決策、實時反應、協調運作的“系統之系統”。智慧的城市意味著在城市不同部門和系統之間實現信息共享和協同作業，更合理的利用資源、做出最好的城市發展和管理決策、及時預測和應對突發事件和災害。

2. 現狀及存在的問題分析

2.1現狀分析：

（1） 一些城市沒有進行科學的統籌規劃，缺乏長遠的制度保障和可持續性。智慧城市規劃是在傳統城市規劃中融入信息技術，充分考慮新的信息技術的出現對傳統的運作方式所帶來的改變，并體現在規劃中。智慧城市建設是一項系統工程，應在規劃階段就明確演進路徑與建設步驟，同時應明確所需的配套與保障機制。目前，我國關于智慧城市建設的專門性規劃尚未出臺，現有規劃主要對物聯網、云計算等相關智慧技術的發展和應用方向作出了原則性和綱領性指導。

（2） “信息孤島”現象存在，信息開放程度亟待提高。城市各部門在長期的信息化應用中雖積累了海量的數據和信息，但因為各系統獨立建設、條塊分割，缺乏開放和共享機制，導致“信息孤島”現象普遍存在，信息難以產生價值。

（3） 現有我國信息安全的規范和標準明顯滯后。推進智慧城市建設既需要頂層設計，提前規劃布局，制定標準，也需要從各城市的探索中總結經驗，根據城市發展的戰略需求，在一些領域實現重點突破，提升城市功能品質。

2.2解決思路：

（1）一是進行科學的統籌規劃。智慧城市建設應科學規劃、穩步推進、注重績效。要進一步明確智慧城市建設的方向和若干具體領域，引導共性技術研發，支持產業結構優化升級和新興智慧產業的發展。同時，要完善智慧城市建設的相關標準，包括明確市政基礎設施和傳感器等智能設備的接口標準，制定數據搜集、傳輸、存儲和使用規范，增強系統的通用性和可擴展性。地方政府要因地制宜，以民生為本，根據本地特色選擇智慧城市建設的重點領域，探索政企合作的有效方式，創新投融資模式，引導多元資本投入智慧城市建設，同時要協調相關職能部門并借助研究機構和企業的力量，加強頂層設計、系統設計、構架設計，努力建設集約投入、高效運轉的智慧城市。

（2）二是在強化信息安全措施的基礎上加強信息資源的整合與共享。在智慧城市應用過程中，應明確信息開放和共享的邊界，構建智慧城市的信息安全保障體系，對于有可能危害國家安全和公共利益的信息，要制定嚴格的保密標準，嚴防泄露。應加強相關的法律法規建設，規范信息利用行為。

（3）三是發展以人為本的“智慧民生服務”。“以人為本”是智慧城市建設的核心理念，其內涵是以城市生態系統中的“人”為焦點，最大限度地為城市中的“人”提供醫、食、住、行、游、教等方面全面細致的“智慧民生服務”，使城市居民享受到安全、高效、便捷、綠色的城市生活。智慧民生服務包括智慧交通、智慧醫療、智慧家居、智慧社區、智慧旅游、智慧商務等應用系統的建設，比如發展基于電子病歷的智能健康服務系統、遠程關愛系統；發展未來教室、在線學習，促進優質數字化教育資源共建共享。從投資和運營模式來看，智慧民生服務可分為兩種類型：一種是企業主動發現和滿足消費者需求，不需要動用政府公共資源，此類智慧民生服務主要是市場行為，政府不宜進行直接干預；一種是由政府主導或政企合作，通過智慧手段提升公共部門提供公共服務的質量。對此類智慧民生服務，政府要積極探索適宜的建設和運營模式，在提供必要的資金和政策支持的同時大力吸引社會投資。

（4）四是以智慧城市建設帶動經濟增長和產業升級。智慧城市建設將促進新一代信息技術產業、先進制造業、智慧農業、生產性服務業的發展，是促進城市產業轉型升級的重要契機。面對日益嚴峻的資源環境約束，國內城市可基于新一代信息技術的研發應用，推進信息技術與第一、第二、第三產業的融合發展，引導企業將云計算等技術應用到信息化服務平臺建設，將物聯網技術應用到物流管理、生產過程控制、生產設備監控、產品質量溯源、工業企業節能減排和安全生產等領域，加快提升經濟發展的智能化水平，打造智慧城市產業鏈，促進生產性服務業發展，有效帶動我國經濟增長和產業升級。

3. 智慧城市大數據模型

3.1設計依據及思路。

（1）設計依據數據資產是指企業、自然人、國家擁有或者控制的能以價值或有用性來計量或判斷的數據資源的總和，包括各種數據庫系統、文件系統和應用系統等所能管理的所有數據[1]。

（2）數據資產與實物資產具有相似性。數據資產具有價值屬性，其價值需要在數據的應用和流通中體現。數據資產按其歸屬可以分為個人數據資產、企業數據資產和政府數據資產。

（3）政府數據資產即現有電子政務系統、規劃中的智慧城市工程以及未來建設的政務系統皆屬于國有的數據資產[2]。政府的數據資產與政府的土地資產有相似性，都為國家所有，地方政府可以行使管理權，但可以由政府委托開發商（企業）進行開發（見圖1）。

3.2智慧城市的大數據建設空間。

（1）數字城市技術把基礎地理數據、正射影像、街景景象數據、全景影像數據、三維模型數據結合在一起，在政務網上，通過注冊可以進行服務共享，在公共平 臺、互聯網、公網上，通過二次開發可以提供各種交通、導航、旅游、文物、購物等服務系統。物聯網能夠實現人與人、人與機器、機器與機器的互聯互通，實現智 慧城市的各種應用。智慧城市蘊含大數據城市是生存繁衍最好的地方，城市是社會交往的地方，是文化享受的地方，按照城市的職能，我們讓它智能化，比如智慧安 防、智慧環保、智慧能源、智慧城管、智慧養老、智慧國土規劃、智慧社區、智慧家居都是讓人有更好的環境來生存繁衍。在經濟發展方面，可以推動智慧制造、工 業互聯網、物聯網。在文化享受方面，可以考慮智慧戶外流媒體、智慧教育、智慧旅游等等。在社會交往方面，有智慧交通、購物、社會綜合管理。

（2）空間數據方面，空間的傳感器資源，美國有185顆衛星，中國有91顆衛星，到2020年中國將有200多顆衛星，衛星每天往回傳輸的數據可以達 到PB級，空間數據資源、處理資源、空間信息資源、地學知識庫資源，這些資源都可以傳到網上，通過可視化的服務，利用云計算環境，包括計算資源、網絡資源 和存儲資源，來保證服務質量。

3.3大數據平臺實現智慧城市的建設模型。

（1）一片云：建設全市合理分布的云數據中心基礎設施，通過云管理平臺有效組織，為智慧城市應用提供彈性可擴展的計算、存儲和網絡資源。

（2）一張網：即建設全市統一規劃的高速無線網絡基礎設施，為各種接入終端、傳感器、監控設備提供隨時、隨地、支持任何裝備的全天候的網絡接入。

（3）一套庫：基于智慧城市統一的大數據模型，建設智慧城市統一的數據庫。結合不同的數據空間的拋面生成不同的業務系統，具有數據拋面交叉的業務系統要共同維護統一的數據表。

（4）一把鎖：即建設統一的用戶認證及安全管理模型，使用戶通過一次登錄，可以在安全的前提下使用各類智慧城市應用。

（5）一張圖：即選擇一個或建設一個全市統一的地理信息空間服務平臺，為智慧城市應用提供統一的位置服務（見圖2）。

4. 智慧城市大數據共享平臺建設方案

4.1大數據平臺實現智慧城市的框架設計。

（1）一云基于統一的云管理平臺搭建政務服務內網務云、外網云、災備云，建設基于云計算技術的智慧城市大數據開放共享的基礎支撐環境；

（2）一引擎基于用戶上下文的授信模型、大數據資源統一注冊框架、大數據統一訪問接口、大數據統一管理框架、大數據統一業務框架等技術，建設大數據統一驅動及管理引擎，為上層應用提供大數據支撐服務；

（3）四大主題庫基于大數據引擎采集的數據構建智慧城市公開信息大數據庫、市政地理信息大數據庫、政企業務信息大數據庫以及行業領域大數據庫共四大主題庫；

（4）一門戶建設一個經過授權及驗證的政府服務可信應用門戶，發布經審核授權的開發商提供的智慧城市應用，包括移動端和Web端；為用戶提供安全的應用下載機制，提供用戶對應用的評價機制。通過市場機制促進應用的優勝劣汰。

（5）三大應用 通過應用門戶提供圍繞智慧城市的城市信息公開及定制、城市業務服務、城市公共服務共三大類典型應用示范（見圖3）。

4.2大數據平臺實現智慧城市建設。

大數據開放共享平臺基于智慧城市云基礎設施環境，基于統一的智慧城市大數據模型實現智慧城市大數據統一管理引擎，建設智慧城市公開信息、政企信息、地理信息、行業信息等四類大數據主題庫。智慧城市的建設必須按照一定的方法和步驟穩步推進，不可盲目建設。按照先分析后設計，先規劃后實施的思想，我們把智慧城市的建設分為五個步驟進行，即：定位→設計→實施→評價→推廣。這五步，必須有條不紊按序進行，前面一步是后

一步的基礎，必須把前面一步工作做好、做扎實才可進行下一步工作，以保證智慧城市建設的每一步有章可循，切不可冒進圖快。

（1）定位：每個城市都是有生命力的，每個城市都具有自身的歷史、文化和特色，在建設智慧城市之前，必須做好城市本身的定位分析。根據城市自身的特色和現狀，以城市中長期發展規劃為指引，找準定位、突出城市的個性和文化，形成具有自身特色的、符合自身實際的智慧城市建設的愿景目標、建設路線等。避免照搬、照抄其他城市的建設方案。

（2）設計：根據定位分析的愿景和目標構建智慧城市的總體架構，優先選擇涉及民生和社會熱點問題、對產業升級轉型有較大促進作用、能夠提升城市運行效率的重點項目進行設計。構建智慧城市的標準體系，為智慧城市建設提供標準化支撐，保證試點工程建設健康、有序地開展。構建全面的安全防護體系為智慧城市打造堅實的安全之盾。建立相應的政策措施和管理機制，為智慧城市建設提供強有力的保障。

（3）實施：在做好總體設計和規劃的前提下進行智慧城市的建設實施，實施過程中針對各個項目的不同特點，選擇合適的投資運營模式，在確保安全的前提下，吸引社會資金投入智慧城市建設；借助市場力量進行項目的運營和運維，帶動本地服務業發展；如需政府投入，盡量采用“建設-轉移”的方式，減輕財政壓力。智慧城市的建設和運營必須建立強有力的組織管理模式，在智慧城市建設委員會的統一領導下開展工作。

（4）評價：智慧城市的評價是檢驗智慧城市建設成果的環節。智慧城市的評價可以從績效和效益兩個方面進行，績效評價對“智慧城市”建設成果進行量化計算；效益分析從社會、經濟發展的推動、促進方面考量智慧城市建設的價值。

（5）推廣：智慧城市建設之后，將從內生和外延兩個層面產生輻射推廣作用。將智慧城市建設過程中產生的經濟效應、智慧建設的理念輻射到周邊；通過應用示范帶動新技術、新業態、新模式的推廣，推動相關行業的智慧化應用。

5. 結束語

智慧城市是一個在不斷發展中的概念，是城市信息化發展到一定階段的產物，隨著技術、經濟和社會的發展不斷持續完善。借助大數據、云計算、物聯網、地理信息、移動互聯網等新一代信息技術的強大驅動力，發展智慧應用，建立一套新型的、可持續的城市發展模式，從而勾勒出一幅未來“智能城市”的藍圖。

參考文獻

[1]徐志偉，謝毅，海沫，等.人機物三元計算中的通用計算賬戶與個人信息資產代數[J].計算機研究與發展，2013，50（6）：1135～1146.

[2]KITCHIN R.Big data and human geography opportunities，challen-ges and risks[J].Dialogues in Human Geography，2013，3（3）：262～267.