智慧城市概述

智慧城市主要概述，用于指导智慧城市资料编写及架构搭建。

智慧城市

• 定义
  • 运用信息通信技术， 有效整合各类城市管理系统， 实现城市各系统间信息资源共享和业务协同， 推动城市管理和服务智慧化， 提升城市运行管理和公共服务水平， 提高城市居民幸福感和满意度， 实现可持续发展的一种创新型城市
• 概念模型
• 技术框架
• 十三五规划下的智慧城市
  • 培育发展新动力
  • 拓展发展新空间
  • 绘就城市发展新底色
  • 推动精神文明建设
  • 健全公共服务体系
• 技术手段
  • 云计算
    • 基于云计算的跨行业、跨地区资源分配体系
  • 大数据
    • 基于大数据挖掘与分析的智慧城市综合管理运营平台
  • 物联网
    • 基于物联网的数据采集体系
• 智慧城市价值
  • 强政-智慧政府
  • 惠民-智慧民生
  • 兴业-智慧产业
  • 社会价值-和谐、健康、多远
  • 经济价值-GDP、税收、就业
• 智慧城市架构案例
• 应用领域
  • 特定行业
    • 智慧政务
    • 智慧交通
    • 智慧应急
  • 综合应用
    • 智慧城管、
    • 智慧旅游
    • 智能制造
• 四个保障体系：智慧城市建设应包括组织保障体系、 安全保障体系、 政策保障体系以及标准保障体系
  • 组织保障体系：发挥政府功能公共性、 建立指导性组织机构； 加强政府信息化项目资金的统一管理， 合理使用。 从而促使建设主体发挥创新功能， 走可持续发展道路。
    • a) 根据工作需要成立各层级的智慧城市建设领导小组以及办公室；
    • b) 成立智慧城市管理机构；
    • c) 成立智慧城市建设技术咨询与服务支撑团队；
    • d) 加强相关部门信息化、 电子政务等职能整合， 实行统一管理；
    • e) 加强政府各部门信息中心职能、 人员、 资金的整合， 打破传统模式。
  • 安全保障体系：安全保障体系应贯穿于智慧城市建设的整个生命周期， 智慧城市的建成最终会形成数据资源池， 当中包含大量城市管理相关数据， 涉及到数据的对外开放与交换
    • a)具有对来自传感器的数据进行数据融合处理， 使不同种类数据可以在同一平台被使用;
    • b)具有针对智慧城市重要数据在传输、 存储过程中完整性检测的能力， 并在检测到完整性错误时采取必要的恢复措施；
    • b) 具有加密或其他有效措施实现智慧城市重要数据在传输、 存储过程中的保密性；
    • c) 具有对智慧城市重要数据提供数据备份与恢复能力， 如本地数据备份、 同城数据备份、 异地数据备份等；
    • d) 对关键网络设备节点、 通信线路和关键计算设备需实现硬件冗余， 保证智慧城市业务的高可用性；
    • e) 具有鉴别数据的新鲜性， 避免历史数据的重放攻击的能力；
    • f) 具有鉴别历史数据非法修改的能力， 避免数据的修改重放攻击。
  • 标准保障体系
    • 遵循现有国家标准与行业标准， 使智慧城市建设标准接口统一， 并随着技术与环境因素的变化， 更新相关标准。
  • 政策保障体系
    • 应遵循现有智慧城市建设的相关政策法规与指导意见， 使智慧城市建设和管理符合国家发展战略，同时随着技术与事业环境因素的更新， 政策法规变化而进行更新。
• 五个层次要素
  • 1.感知物联层： 提供对人员、 设施和环境的智能感知能力， 通过感知设备及传感器网络实现对城市范围内人员、 设施、 环境等数据的识别、 采集、 监测和控制；
    • 感知设备
      • 身份感知设备
      • 位置感知设备
      • 图像感知设备
      • 环境感知设备
      • 安全感知设备
      • 设施感知设备
      • 其他感知设备
    • 控制设备
  • 2.传输网络层： 包括公用网络、 专用网络、 应急通信网络等， 为智慧城市提供大容量、 高带宽、高可靠的网络通信基础设施；
    • 电子政务外网
    • 应急通信网络
  • 3.存储计算层： 包括计算资源、 存储资源、 软件资源， 为智慧城市提供数据存储、 计算和相关软件环境的资源， 保障上层对于数据的相关需求；
  • 4.数据及服务融合层： 通过数据和服务的融合支撑， 承载智慧应用层中的相关应用， 提供应用所需的各种服务， 为构建上层各类智慧应用提供支撑；
    • 服务融合
      • 服务聚焦
        • a) 支持接入符合相关标准与规范的服务；
        • b) 提供常见通信协议的适配转换功能；
        • c) 支持常见报文格式及通过二次开发实现特殊报文格式的转换；
        • d) 支持业务服务流程的编排和路由选择， 支持顺序、 条件、 循环、 异常处理等语义；
        • e) 支持服务定时启动和事件启动；
        • f) 支持服务监控功能。 包括但不限于： 监控业务服务的运行状态、 访问成功率、 访问量统计、访问时间分布、 访问日志等数据； 对于异常状态能够自动通过短信、 邮件、 系统消息等多种方式告警并按预设方案尝试自动恢复等功能
      • 服务管理
        • a) 提供服务目录功能。 包括但不限于： 支持授权用户通过服务目录查看到智慧城市相关的所有业务服务及详细信息； 支持用户订阅服务等功能；
        • b) 提供服务注册功能， 支持授权用户将业务服务注册到服务目录中；
        • c) 提供服务审核和服务发布机制。 包括但不限于支持授权用户进行服务注册、 经过审核后向外发布、 支持按照访问控制的要求提供给公众或特定部门、 特定角色、 特定用户等功；
        • d) 提供服务启动和停止功能， 并支持系统管理员或授权用户手动控制对外开放的业务服务的启动状态；
        • e) 提供服务注销功能， 用来关闭不再开放的业务服务。 包括但不限于： 订阅该服务的用户应收到服务注销通知、 注销后的业务服务应不能再被访问等功能。
      • 服务整合
        • a) 提供服务路由的选择功能， 支持多种路由方式；
        • b) 提供业务服务流程编排功能， 以将原始服务通过一定逻辑组合成新的服务， 同时支持顺序、条件、 循环、 异常处理等语义
      • 服务使用
        • a) 提供鉴权接口， 支持对智慧城市应用进行鉴权；
        • b) 提供使用接口， 支持智慧城市应用使用启用、 配置、 停用设备的各项功能；
        • c) 提供管理接口， 支持智慧城市应用通过接口对设备进行查询、 调度和管理；
        • d) 提供查询接口， 支持智慧城市应用通过接口进行统计分析。
    • 数据中台
      • 数据来源
        • a) 人口、 法人、 空间地理、 宏观经济等基础信息资源；
        • b) 通过共享交换获取的信息资源；
        • c) 行业、 企业、 团体组织等领域应用系统中的信息资源；
        • d) 网络空间上的互联网信息资源。
      • 数据标准
        • a) 业务定义。 明确标准所属的业务主题以及标准的业务概念， 包括业务使用上的规则以及标准的相关来源等；
        • b) 技术定义。 描述数据类型、 数据格式、 数据长度以及来源系统等技术属性， 从而能够对信息系统的建设和使用提供指导和约束；
        • c) 管理信息。 明确标准的所有者、 管理人员、 使用部门等内容。
      • 数据采集与汇聚
        • a) 具备对来自传感设备、 行业应用及互联网等不同来源的数据进行发现、 获取、 采集、 传输、接收、 识别与存储的能力；
        • b) 具备对结构化数据、 半结构化数据和非结构化数据等不同类型的数据进行处理的能力；
        • c) 支持数据的实时可信传输和处理能力；
        • d) 具备对采集对象和采集过程进行监控管理的能力。
      • 数据模型
        • a) 数据结构。 描述数据的类型、 内容、 性质以及数据间的联系等；
        • b) 数据操作。 描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式；
        • c) 数据约束。 描述数据结构内数据间的语法、 词义联系、 他们之间的制约和依存关系， 以及数据动态变化的规则， 以保证数据的正确、 有效和相容
      • 元数据管理
        • a) 业务元数据。 业务元数据应定义和业务相关数据的信息， 用于辅助定位、 理解及访问信息；
        • b) 技术元数据。 可分成结构性技术元数据和关联性技术元数据。 结构性技术元数据提供在信息技术的基础架构中对数据的说明。 关联性技术元数据描述数据之间的关联和数据在信息技术环境之中的流转情况；
        • c) 操作元数据。 操作元数据应包括与元数据管理相关的组织、 岗位、 职责、 流程， 以及系统日常运行产生的操作数据。
      • 数据整合与处理
        • a) 支持结构化数据、 半结构化数据的抽取、 转换和加载；
        • b) 具备对非结构化数据进行自动或半自动识别、 提取、 标注的能力；
        • c) 提供整合与处理的工具或软件， 提供监控管理功能。
      • 数据挖掘与分析
        • a) 具备为智慧应用提供多种数据挖掘与分析的能力， 如描述性分析、 诊断性分析、 预测性分析、因果性分析等；
        • b) 支持统计分析、 机器学习、 文本分析、 视频分析等多种分析方法；
        • c) 具备知识模型库构造、 单一领域或跨领域模型构建及扩展的能力；
        • d) 提供可视化表达工具， 以图形、 图像、 地图、 动画等方式展现数据的关系、 特征或趋势。
      • 数据生命周期
        • a) 提供元数据管理能力。 包括但不限于： 支持元数据的持久化存储、 支持元数据组织模型的创建与维护、 支持元数据内容的更新维护、 检索查询、 版本控制等功能；
        • b) 提供数据质量管理能力。 包括但不限于： 支持数据质量规则的定义、 支持基于数据质量规则进行数据内容检测、 清洗和校正活动等功能；
        • c) 提供数据生命周期管理能力。 包括但不限于： 支持用户制定明确的数据管理策略、 过程和活动， 支持对数据的创建、 接收、 分发、 使用和销毁进行管理和控制等功能。
        • d) 提供数据连续性管理能力， 维护数字生成文件及数字凭证， 以数字方式保存和数字方式使用，以保证数字信息以数字方式可取、 可信、 和可持续性使用， 实现数字内容可追溯、 可关联、可电子取证和进行数字身份认同。
      • 数据交换
        • 建立统一的数据交换系统， 提高数据共享的时效性， 精确掌握数据的流向。
      • 数据安全
        • a) 数据存储安全。 包括物理安全、 系统安全存储数据的安全， 主要通过安全硬件的采购来保障数据存储安全；
        • b) 数据传输安全。 包括数据的加密和数据网络安全控制， 主要通过专业加密软件厂商进行规范设计和安装；
        • c) 数据使用安全。 从业务系统层面进行控制， 防范非授权访问和下载打印客户数据信息； 部署客户端安全控制工具， 建立完善的客户端信息防泄漏机制， 防范将客户端上存储的个人信息非授权传播； 对于生产及研发测试过程中使用的各类敏感数据进行严密管理。
    • 统一认证：SOA架构
      • a) 组织人员管理， 支持管理系统内的组织、 人员、 岗位等要素的关系， 明确组织和人员的归属，为授权建立主体基础；
      • b) 账户同步， 支持对已有应用服务建立用户的一一映射关系， 保证为已有的应用服务提供基本的统一认证、 授权；
      • c) 模型管理， 支持可扩展的访问控制模型；
      • d) 分级授权， 可建立分级授权的基本规则；
      • e) 访问策略， 支持访问主体（ 操作者） ， 访问客体（ 资源） ， 访问类型（ 访问权限） 及其关系的管理；
      • f) 配置管理， 根据授权的基本权限， 配置相对应的系统功能；
      • g) 身份认证， 支持平台管理的管理员身份认证， 统一认证及授权子系统安全认证；
      • h) 应用注册， 支持需要接入的应用或者服务提供应用注册的统一接口， 提供应用服务接入的控
      • 制；
      • i) 单点登录， 支持提供注册应用或者服务的统一认证；
      • j) 日志审计， 支持记录操作日志和访问日志的信息。
    • 空间地理消息
      • a) 基础地理信息服务， 宜以标准 OGC 服务方式提供。 本行政区范围覆盖全域的基础地理信息数据比例尺至少为 1:10000， 要素主要包括境界、 居民地、 水系、 交通、 地名、 植被等要素及相关附属设施； 主城区基础地理信息数据为 1:1000 或 1:500 比例尺的数据， 要素主要包括境界、 道路、 建筑物、 绿地、 水系、 地名点、 兴趣点等要素及相关附属设施；
      • b) 影像数据服务， 宜以标准 OGC 服务方式提供。 本行政区范围覆盖全域的影像根据应用需求，可选择优于 2 米或亚米分辨率的卫星遥感影像； 主城区影像可为卫星遥感影像或航摄影像，分辨率宜达到 0.5 米；
      • c) 城市三维数据服务， 以服务或数据方式提供。 主城区城市三维倾斜摄影数据地面分辨率宜达到 5 厘米；
      • d) 空间分析服务， 支持叠置分析、 缓冲分析、 空间统计分析、 路径分析服务等服务。
  • 5.智慧应用层： 在感知物联层、 传输网络层、 存储计算层、 数据及服务融合层的基础之上建立的各种基于行业或领域的智慧应用及应用整合， 如智慧政务、 智慧交通、 智慧旅游、 智慧应急、 智慧农业、 智能制造和智慧供热等， 为社会公众、 企业用户、 政务及行业管理者等提供整体的信息化应用和服务；
    • 政务管理
      • a) 行政服务： 行政服务中心、 政务公开与查询、 网上申报、 审批查询、 投诉建议等子系统构成；
      • b） 行政审批： 审批办理、 信息查询、 信息交互、 电子监察等子系统构成；
      • c) 智慧城管： 数据无线采集、 监督中心受理、 协调工作、 地理编码、 监督指挥、 综合评价、 应用维护、 资源管理、 数据交换九大基础系统及城管扩展应用；
      • d) 智慧交通： 交通监控、 公交管理调度、 出租车管理调度、 交通运输监管、 出行信息服务、 电子警察等系统构成；
      • e) 智慧市政： 路灯管理、 给水管理、 排水管理、 地下管网管理等子系统构成；
      • f) 智慧环保： 大气环境监测、 水环境监测、 土壤环境监测、 污染源监控、 污染源管理、 排污管理、环境信息发布、 环保投诉管理等子系统构成
    • 公共服务
      • a) 行政服务： 行政服务中心、 政务公开与查询、 网上申报、 审批查询、 投诉建议等子系统构成；
      • b） 行政审批： 审批办理、 信息查询、 信息交互、 电子监察等子系统构成；
      • c) 智慧城管： 数据无线采集、 监督中心受理、 协调工作、 地理编码、 监督指挥、 综合评价、 应用维护、 资源管理、 数据交换九大基础系统及城管扩展应用；
      • d) 智慧交通： 交通监控、 公交管理调度、 出租车管理调度、 交通运输监管、 出行信息服务、 电子警察等系统构成；
      • e) 智慧市政： 路灯管理、 给水管理、 排水管理、 地下管网管理等子系统构成；
      • f) 智慧环保： 大气环境监测、 水环境监测、 土壤环境监测、 污染源监控、 污染源管理、 排污管理、环境信息发布、 环保投诉管理等子系统构成
    • 城市安全
      • a) 分级管控： 风险识别、 风险辨识、 风险分类、 风险评价、 风险管控措施、 风险分级管控、 风险四色图、 风险告知等子系统构成;
      • b) 隐患排查： 隐患分级与分类、 隐患清单、 隐患排查、 分级负责等子系统构成;
      • c) 应急指挥： 综合业务系统、 应急保障系统、 应急协调指挥系统、 应急监测与预警系统、 应急方案编制管理系统、 地理信息（ GIS） 系统等子系统构成;
      • d) 智慧矿山： 矿山生产监管、 矿山应急调度、 自动化预警、 可视化管理等子系统构成。
    • 社会运营
      • a) 智慧旅游： 电子门票、 景区环境检测、 停车场智能管理、 资源调度应急、 虚拟游览、 景区门户网站、 电子商务管理、 电子门票销售、 旅游预警、 综合门户、 消费投诉系统等子系统构成;
      • b) 智慧农业： 农业生产服务网、 农业综合服务APP、 智慧农业交易平台、 生产管理信息管理系统、农业技术服务系统、 农副信息管理系统、 设施农业系统等子系统构成。
      • c) 智慧园区： 监控系统、 入侵报警系统、 车辆出入系统、 人员出入系统、 门禁系统、 访客系统、事故模型系统、 招商服务、 企业孵化等子系统构成
    • 具体要求
      • a) 支持对城市可持续发展， 对公众服务、 社会管理、 产业运作等活动的各种需求做出智能的响应， 实现城市运行的公共服务便捷化、 城市管理精细化、 生活环境宜居化、 基础设施智能化、网络安全长效化；
      • b) 具备接入并利用感知物联层、 传输网络层、 存储计算层以及数据与服务融合层所提供的资源和服务的能力。