作者：大唐電信科技股份有限公司 紀(jì)金生

一、引言

當(dāng)前我國(guó)城市信息化建設(shè)正處于行業(yè)融合的時(shí)期，以語(yǔ)音為代表的傳統(tǒng)通信正處于衰落的過(guò)程。新的信息產(chǎn)業(yè)正在向包括物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、固定移動(dòng)融合在內(nèi)的融合化產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)演進(jìn)。面向未來(lái)的行業(yè)融合也會(huì)帶來(lái)業(yè)務(wù)特質(zhì)的變遷，比如碎片化多進(jìn)程智能處理、泛在化數(shù)字生存、應(yīng)用社區(qū)化和社會(huì)虛擬化、傳播去中心化等等。在演進(jìn)過(guò)程之中，產(chǎn)業(yè)模式、商業(yè)模式、消費(fèi)模式、連接模式都會(huì)發(fā)生變革，最終會(huì)發(fā)展成為E社會(huì)的模型，即任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)可以自由享受任何業(yè)務(wù)?？梢源_定的是，全業(yè)務(wù)理念已提升到多體系架構(gòu)協(xié)同高度，智慧城市就是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的縮影。

那么如何才能實(shí)現(xiàn)城市的智慧化發(fā)展呢？

二、智慧城市的發(fā)展模式

先來(lái)看幾個(gè)數(shù)據(jù)：

2007年全球城市人口首都超過(guò)人口總數(shù)的50%。

過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)，全球的百萬(wàn)人口城市從20個(gè)增加到450個(gè)。

中國(guó)每增加1%的城市化率，就意味著有超過(guò)千萬(wàn)的農(nóng)村人口遷移到城市。

從最上面兩個(gè)數(shù)據(jù)可看到，城市化是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的顯著特征。而中國(guó)的發(fā)展將比全球的平均速度更快。

快速的城市化推進(jìn)對(duì)信息行業(yè)的發(fā)展是一個(gè)很大的契機(jī)。但快速的城市化本身也面臨著兩層問(wèn)題：

第一個(gè)層面是城市化發(fā)展面臨的困惑，如交通擁堵、環(huán)境污染、能源短缺、突發(fā)公共安全事件等等。這就要求城市管理者有精確的管理與提前預(yù)警的措施和手段，用信息化、智能化、物聯(lián)化的基礎(chǔ)設(shè)施作為解決城市問(wèn)題的支撐。

另一個(gè)層面，城市的管理現(xiàn)在是以行政管理為基礎(chǔ)、條塊分割的制度，而面向未來(lái)強(qiáng)調(diào)的是協(xié)同管理與協(xié)同服務(wù)。也就是說(shuō)，城市的管理制度與管理理念也在發(fā)生著變革。例如，突發(fā)的大暴雨，氣象、水利、交通、城管的信息可以實(shí)現(xiàn)完全共享，這就給政府在交通、應(yīng)急、城管等方面的決策提供完整的基礎(chǔ)信息，從而實(shí)施最優(yōu)化、最精準(zhǔn)的決策

由此可見(jiàn)，城市化會(huì)給信息化帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。城市化問(wèn)題的解決與城市管理的升級(jí)，都需要信息化作為支撐。因此，只有利用城市的信息化智慧化手段來(lái)不斷地推動(dòng)城市長(zhǎng)效發(fā)展，才能解決城市化帶來(lái)的這些負(fù)面問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排、精細(xì)動(dòng)態(tài)的城市信息化管理——這就是智慧城市的根本發(fā)展模式。

三、城市信息化發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

目前在智慧城市的建設(shè)中還存在一些問(wèn)題：

首先是一次性投資效益的問(wèn)題。很多城市的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是自上而下的運(yùn)動(dòng)式推動(dòng)。雖然城市管理者為智慧城市物聯(lián)網(wǎng)的示范投入了資金，希望一勞永逸。但很多這樣的系統(tǒng)也只能在一些很局限的范圍內(nèi)使用，同時(shí)這些項(xiàng)目又缺少持續(xù)的投入計(jì)劃與管理支撐，導(dǎo)致許多城市基礎(chǔ)項(xiàng)目投入使用一段時(shí)間后，未能發(fā)揮預(yù)期的效果。

第二是自下而上的建設(shè)模式問(wèn)題。智慧城市的建設(shè)計(jì)劃往往由各個(gè)承建單位自己投入資金建設(shè)，于是對(duì)每個(gè)子模塊的認(rèn)知，完全取決于各個(gè)單位對(duì)物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知的水平。由于缺乏專業(yè)性，低水平的建設(shè)屢有發(fā)生。而建設(shè)水平參差不齊，難以承接整個(gè)規(guī)劃的高度。這種模式缺乏前瞻性考慮，對(duì)未來(lái)整個(gè)系統(tǒng)的承接、應(yīng)用的整合不利。

第三，規(guī)劃的完整性問(wèn)題?，F(xiàn)在很多智慧城市的規(guī)劃缺乏具有前瞻性的可實(shí)施目標(biāo)。國(guó)外在智慧城市的建設(shè)與規(guī)劃中，除了信息基礎(chǔ)建設(shè)外還有配套管理職能的表格，這種管理職能和信息基礎(chǔ)設(shè)施相配套的方案設(shè)計(jì)，才可能達(dá)到最佳的整體效果。

第四，協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題。各單位承接的項(xiàng)目涉及到各行各業(yè)，統(tǒng)一在物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)下時(shí)，會(huì)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與開(kāi)放協(xié)同的問(wèn)題。這需要可實(shí)施的端到端的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，而且必須考慮面向未來(lái)的應(yīng)用聚合演進(jìn)設(shè)計(jì)。

第五，運(yùn)營(yíng)的可持續(xù)性問(wèn)題。整個(gè)體系架構(gòu)必須是可運(yùn)營(yíng)和可管理的。其中對(duì)于整個(gè)感知層的可運(yùn)營(yíng)與可管理，是整個(gè)系統(tǒng)最大的短板。

最后，也是業(yè)界提及最多的——垂直應(yīng)用的模式。當(dāng)前的孤島式應(yīng)用帶來(lái)的問(wèn)題是管理效率低下。在面向未來(lái)的模式中，應(yīng)打破垂直式的應(yīng)用，以利于后繼應(yīng)用的整合，實(shí)現(xiàn)整體與應(yīng)用聯(lián)動(dòng)的全局布局的效率。

所以，大唐電信對(duì)于智慧城市發(fā)展的要點(diǎn)建議是：一、前瞻性的考慮；二、整體的設(shè)計(jì)；三、在可控的模式下實(shí)現(xiàn)自上而下的建設(shè)的管控；四、考慮全局應(yīng)用架構(gòu)的有效規(guī)劃。一定強(qiáng)調(diào)輔以管理職能、運(yùn)營(yíng)職能的對(duì)應(yīng)升級(jí)。

四、開(kāi)放式架構(gòu)智慧城市整體方案

開(kāi)放式架構(gòu)智慧城市整體方案主要分為三個(gè)層面，如圖： 

第一個(gè)層面是整體體系架構(gòu)設(shè)計(jì)。主要是把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的智能處理、計(jì)算能力分布到三個(gè)層面上：包括感知層，網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。通過(guò)三層的智能分布與相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的能力均衡部署，構(gòu)成一個(gè)明確的、標(biāo)準(zhǔn)的、面向未來(lái)可自由擴(kuò)展的開(kāi)放式的體系架構(gòu)。并在此架構(gòu)基礎(chǔ)上提供一個(gè)彈性的業(yè)務(wù)環(huán)境——可以自由地添加、刪除業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)之間可以聯(lián)動(dòng)和協(xié)同。

第二個(gè)層面是整體應(yīng)用的布局。上圖列舉了十六個(gè)城市中經(jīng)常用到的應(yīng)用，總共分為四大類：智慧城市管理領(lǐng)域；智慧市民服務(wù)；智慧的宜居設(shè)施；以及智慧城市的標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)等。在規(guī)劃智慧城市物聯(lián)網(wǎng)體系的時(shí)候把這幾個(gè)方面考慮進(jìn)去，就可以實(shí)現(xiàn)城市信息化的整體布局。。

第三個(gè)層面是運(yùn)營(yíng)管理的設(shè)計(jì)。通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)，可以在業(yè)務(wù)層面解決業(yè)務(wù)和資源運(yùn)營(yíng)管理的問(wèn)題；在網(wǎng)絡(luò)層面解決網(wǎng)絡(luò)的抽象和資源的管理，以及應(yīng)用的策略、控制等問(wèn)題；在終端層面，除了終端和網(wǎng)關(guān)的管理，還應(yīng)把管理的手段延伸到感知層，通過(guò)對(duì)一些傳感器的管理，真正實(shí)現(xiàn)整個(gè)體系架構(gòu)從業(yè)務(wù)到網(wǎng)絡(luò)、到終端、到感知的、端到端的可運(yùn)營(yíng)、可管理的設(shè)計(jì)。

所以，大唐電信智慧城市的整體解決方案，是帶有三層智能化的、開(kāi)放式架構(gòu)，并可以彈性擴(kuò)展的整體物聯(lián)網(wǎng)解決方案架構(gòu)。

{$PAGE$}

五、開(kāi)放式架構(gòu)的平滑演進(jìn)策略

任何架構(gòu)都需要演進(jìn)，智慧城市的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)也不例外。

基于以上提到的核心 “三層智能化”架構(gòu)，大唐電信可為智慧城市建設(shè)提供一個(gè)長(zhǎng)期演進(jìn)，并且可平滑演進(jìn)的方案。

智慧城市信息化發(fā)展過(guò)程可以分為四個(gè)階段：

首先是重點(diǎn)項(xiàng)目先行階段。在此階段，不同城市有不同的信息化重點(diǎn)方向選擇。主要特征是獨(dú)立和垂直的系統(tǒng)建設(shè)。當(dāng)前我國(guó)大部分城市的信息化建設(shè)都處于此階段，如果從起始階段就采用“三層智能化”架構(gòu)，后繼的長(zhǎng)期建設(shè)就具備了平滑演進(jìn)的能力和集約化的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

第二階段是單向信息整合階段，通過(guò)應(yīng)用層的“城市運(yùn)營(yíng)管理中心”部署，為城市管理者提供整合的綜合性信息呈現(xiàn)。

第三階段是應(yīng)用聚合協(xié)同階段，這一階段通過(guò)同屬大類業(yè)務(wù)的整合，實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)業(yè)務(wù)的聚合和協(xié)同，通過(guò)業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)擴(kuò)展和共享即可實(shí)現(xiàn)。

第四階段是開(kāi)放式應(yīng)用和一體化架構(gòu)階段。此階段核心關(guān)注的是無(wú)線業(yè)務(wù)的部署和承載，這需要在關(guān)鍵技術(shù)上有所突破。此階段另一個(gè)核心就是一體化架構(gòu)和支撐任意業(yè)務(wù)的聚合交叉和交互，并可實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的場(chǎng)景操作，包括泛在設(shè)備即插即用、上下文感知、群移動(dòng)性、跨域協(xié)作、多模接入和聚合重構(gòu)等。應(yīng)該說(shuō)到此階段，面向E社會(huì)的4A模型就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。

回顧整個(gè)城市智慧化的演進(jìn)過(guò)程，可以看到“三層智能化”架構(gòu)具備最好的可演進(jìn)性和長(zhǎng)期規(guī)模化應(yīng)用部署的集約性。當(dāng)然還需要強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)：

一是全面有效的城市規(guī)劃支撐是必須的基礎(chǔ)，不僅是信息基礎(chǔ)設(shè)施，還有城市管理的升級(jí)；

二是城市智慧化的發(fā)展，尤其是當(dāng)信息化大規(guī)模部署的時(shí)候，云計(jì)算是一個(gè)必須的前提；

三是必須認(rèn)識(shí)到，城市的智慧化必然會(huì)影響到城市民生、城市品牌和城市投資環(huán)境等，進(jìn)而可以帶動(dòng)城市的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

六、應(yīng)用案例：城市智慧商務(wù)中心解決方案

下面是一個(gè)大唐電信最新的體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)核心思想的解決方案： 

這個(gè)智能商業(yè)中心物聯(lián)網(wǎng)解決方案包括三個(gè)互動(dòng)支撐平面。

其中最核心的是智能物聯(lián)平面，它依靠網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層面作為支撐，同時(shí)兼顧考慮商業(yè)運(yùn)營(yíng)平面的協(xié)同。智能物聯(lián)平面可以提供各種各樣的感知手段，如購(gòu)物導(dǎo)引、智能監(jiān)控、能耗管理等等。這些應(yīng)用最終可以在進(jìn)入商場(chǎng)的手機(jī)、觸控屏多媒體終端、電視屏等媒介上實(shí)現(xiàn)信息展示。

這里有幾個(gè)創(chuàng)新：一是提出了物聯(lián)平面和數(shù)據(jù)平面的雙平面承載網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；二是以平臺(tái)為核心，構(gòu)造開(kāi)放式體系架構(gòu)，業(yè)務(wù)可以彈性擴(kuò)展；三是依托物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的整體構(gòu)建，最終實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈整合的運(yùn)營(yíng)模式。

這是大唐電信三層智能架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)典型應(yīng)用案例。

七、開(kāi)放式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)城市的智慧化發(fā)展

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化的發(fā)展模式，以及城市的精細(xì)規(guī)劃，解決城市信息化發(fā)展的瓶頸；通過(guò)三層智能化和三個(gè)層面整體布局的智慧城市物聯(lián)網(wǎng)解決方案體系架構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)城市的智慧化發(fā)展——這就是大唐電信在智慧城市物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略上的思考和實(shí)踐。 

目前大唐電信關(guān)注的一系列應(yīng)用，包括數(shù)字油田、智能公交、感知礦山、感知城市、平安家居、智能農(nóng)業(yè)、感知水利、智能電力等等。未來(lái)大唐電信將采取矩陣式的長(zhǎng)期發(fā)展策略，核心關(guān)注點(diǎn)有三個(gè)：一是并重關(guān)注應(yīng)用服務(wù)與核心產(chǎn)品的提供；二是關(guān)注整體解決方案的提供；三是關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)的實(shí)踐和面向未來(lái)融合性體系架構(gòu)的探索。