智慧城市建設(shè)的數(shù)據(jù)架構(gòu)

楊雪峰

摘要：智慧城市大數(shù)據(jù)中心建設(shè)將利用豐富的城市數(shù)據(jù)資源，對城市進行全局的即時分析，有效調(diào)配公共資源，不斷完善社會治理，推動城市可持續(xù)發(fā)展。本文通過大數(shù)據(jù)中心建設(shè)為實現(xiàn)精細化管理、解決城市管理難題，探尋出了一條獨特的路徑。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為科學(xué)合理的業(yè)務(wù)模型，形成城市基礎(chǔ)運行能力、城市實時“健康”狀態(tài)的大視圖，形成“全時段、全區(qū)域、自動化、多途徑”的事件預(yù)警網(wǎng)絡(luò)和協(xié)同治理體系，為城市綜合治理提供決策依據(jù)，讓城市管理工作更加有效。

關(guān)鍵詞：智慧城市;大數(shù)據(jù)

在智慧城市建設(shè)過程中，要秉承業(yè)務(wù)是主體、技術(shù)是支撐、規(guī)劃是先導(dǎo)、智慧領(lǐng)域的成功是目標的理念，充分利用現(xiàn)有信息化成果，通過一系列創(chuàng)新性智慧的應(yīng)用先行先試與深化普及，不斷促進數(shù)據(jù)在全社會的健康流通，推動城市運營模式、管理模式和服務(wù)模式等的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型，并逐步帶動全市智慧城市的整體建設(shè)。

一、智慧城市架構(gòu)

智慧城市的建設(shè)總體主要分為三大部分：云平臺、數(shù)據(jù)資源平臺、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。這三層相輔相成，構(gòu)建了整個智慧城市的主體部分和發(fā)展的方向。

在未來的城市建設(shè)中，更多的信息會匯聚到智慧城市，通過對數(shù)據(jù)的匯總、挖掘、分析，大腦會對整個城市建設(shè)提供到從城市建設(shè)、城市安全、城市管理等多個方面產(chǎn)生影響，為城市管理者提供決策的依據(jù)，為城市化建設(shè)提速。

二、智慧城市數(shù)據(jù)流

基于政府?dāng)?shù)據(jù)匯集、分析、服務(wù)建設(shè)創(chuàng)新型智慧城市的需求，構(gòu)建可靈活配置的城市級數(shù)據(jù)交換機制和信息資源共享機制，建設(shè)智能化的信息資源中心，以提升社會服務(wù)管理水平和政務(wù)效能。同時推動信息資源共享標準、規(guī)范和管理制度的完善，提升資源共享利用和信息決策， 從根本上可以解決各部門的拒絕公開交換的機制， 實現(xiàn)各部門間異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和共享利用。

三、云平臺建設(shè)標準

阿里云敏捷版ZStack提供構(gòu)建完整的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS）云計算平臺方案，以及阿里云公共云的調(diào)度能力，能夠為企業(yè)客戶提供完整的云計算資源異地/異構(gòu)的管理平臺。其中，阿里云混合云功能模塊是可選，企業(yè)可以根據(jù)需求啟用或關(guān)閉。

阿里云敏捷版ZStack云數(shù)據(jù)中心包含以下組件：

管理節(jié)點：為整個云平臺提供基于web的訪問控制和管理，提供基本的云平臺管理服務(wù)，如訪問控制、性能監(jiān)控和配置功能。管理節(jié)點將各臺計算服務(wù)器中的資源統(tǒng)一在一起，形成一個統(tǒng)一的虛擬計算池。其原理是：根據(jù)系統(tǒng)管理員設(shè)置的策略，管理虛擬機到計算服務(wù)器的分配，以及資源到給定計算服務(wù)器內(nèi)虛擬機的分配。

四、數(shù)據(jù)共享交互

智慧城市數(shù)據(jù)共享交換平臺主要有如下四個子系統(tǒng)：數(shù)據(jù)上云子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享交換子系統(tǒng)。

1.數(shù)據(jù)上云子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)上云是一款適應(yīng)跨網(wǎng)絡(luò)、跨網(wǎng)閘等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可實現(xiàn)實時多源異構(gòu)數(shù)據(jù)一站式上云的產(chǎn)品。

相比較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入方式，基于數(shù)據(jù)上云，可以一步實現(xiàn)數(shù)據(jù)跨網(wǎng)接入，省去繁瑣的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到網(wǎng)閘數(shù)據(jù)庫、通過網(wǎng)閘擺渡、繼而再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入云平臺的一系列操作。提供對業(yè)務(wù)方數(shù)據(jù)庫進行抽取監(jiān)控功能，能對數(shù)據(jù)源頭的數(shù)據(jù)資源能夠進行統(tǒng)一清點，并能夠在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)情況下對異構(gòu)的數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)同步與集成。支持云平臺部署，基于阿里云，具備良好的分布式橫向平滑擴展能力和高可用能力，保障在單節(jié)點發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)上云的工作繼續(xù)進行。

2.數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理（治理）子系統(tǒng)提供全面高效的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管控環(huán)境，包括統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準管理、數(shù)據(jù)模型管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量體檢，以及多維度數(shù)據(jù)治理成熟度評估模型，幫助平臺管理者進行城市級的數(shù)據(jù)治理工作。

通過固化數(shù)據(jù)的處理邏輯和處理過程，引用預(yù)置算子并配置算子的參數(shù)，通過機器學(xué)習(xí)等方式，以智能化數(shù)據(jù)處理方式大幅降低人工參與程度，提高數(shù)據(jù)清洗策略的準確性，保證數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)標準的要求被正確處理。

3.數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營子系統(tǒng)

業(yè)務(wù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營平臺里都有大量的數(shù)據(jù)表、API等各類數(shù)據(jù)資產(chǎn)，數(shù)據(jù)管理者通過數(shù)據(jù)集成工具同步數(shù)據(jù)、通過數(shù)據(jù)開發(fā)加工數(shù)據(jù)后，需要對整個平臺數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管控，了解平臺的核心數(shù)據(jù)資產(chǎn)，提供對應(yīng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理規(guī)范。

數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營系統(tǒng)面向數(shù)據(jù)管理者、使用者、開發(fā)者，以數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營系統(tǒng)為基礎(chǔ)，提供業(yè)務(wù)可視化、高效快速、可共享開放的數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營中心。

4.數(shù)據(jù)共享交換子系統(tǒng)

共享交換子系統(tǒng)是實現(xiàn)跨部門、跨區(qū)域、跨層次信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同的基礎(chǔ)，是全是數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)服務(wù)的樞紐平臺。數(shù)據(jù)共享交換子系統(tǒng)可實現(xiàn)對多種數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)進行采集、轉(zhuǎn)換和整合，對各部門的資源數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)編目和數(shù)據(jù)質(zhì)量統(tǒng)一管理，同時提供靈活的服務(wù)，讓各委辦局之間高效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換，提升工作效率。數(shù)據(jù)共享交換系統(tǒng)需要能實現(xiàn)委辦廳局之間的互聯(lián)互通。

5.數(shù)據(jù)治理

數(shù)據(jù)標準規(guī)范體系建設(shè)是大數(shù)據(jù)中心建設(shè)的基礎(chǔ)和核心工作，以滿足其大數(shù)據(jù)的標準化管理需求為重點，將數(shù)據(jù)元標準體系作為數(shù)據(jù)中心標準體系的基礎(chǔ)性標準進行建設(shè)。

（1）數(shù)據(jù)架構(gòu)

通過數(shù)據(jù)上云子系統(tǒng)實現(xiàn)政務(wù)數(shù)據(jù)的全量匯聚，并對數(shù)據(jù)采取分層處理按域組織的治理方式，至下而上形成數(shù)據(jù)緩沖層（STG層）、操作數(shù)據(jù)層（ODS層）、數(shù)據(jù)明細層（DWD層）、數(shù)據(jù)主題層（DWS層）、數(shù)據(jù)專題層（ADM層）。

（2）數(shù)據(jù)分層

城市大腦數(shù)據(jù)治理采取分層處理按域組織的治理方式，倉庫模型由下至上分為數(shù)據(jù)緩沖層（STG層）、操作數(shù)據(jù)層（ODS層）、數(shù)據(jù)倉庫/模型層（DW）、數(shù)據(jù)專題層（ADM層）。

（3）資源目錄梳理

梳理哈密32家接入委辦局的政務(wù)信息資源，建設(shè)哈密市政務(wù)信息資源體系，并為主題庫的建設(shè)規(guī)劃打下良好基礎(chǔ)。

政務(wù)信息資源的梳理，包含梳理組織機構(gòu)，業(yè)務(wù)情況，業(yè)務(wù)流程過程中所產(chǎn)生的組織結(jié)構(gòu)信息，業(yè)務(wù)信息，業(yè)務(wù)角色信息，用戶視圖，數(shù)據(jù)流程等，這些基于業(yè)務(wù)梳理，并形成統(tǒng)一規(guī)范的政務(wù)信息資源目錄后，根據(jù)基礎(chǔ)主題對信息資源分類，最終形成人口，法人，自然資源和空間地理，宏觀經(jīng)濟基礎(chǔ)信息等主題域的資源目錄。

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