智慧城市信息化架构及面临的挑战

李晓峰

（北京联合大学智慧城市学院）

智慧城市信息化架构及面临的挑战

李晓峰

（北京联合大学智慧城市学院）

LI Xiao-feng

(College of Intellectualized City, Beijing Union University)

随着城镇化水平的不断提高，城市发展遇到了各种不同问题的挑战，而智慧城市概念的提出，为解决这些问题提供了解决之道。文章系统地阐述了智慧城市发展背景和我国智慧城市发展概况，总结了我国在智慧城市建设中的基础网络、城市规划、基础设施监测、城市信息共享与协作等十大信息化需求，并在此基础上给出了智慧城市云信息化架构，根据已有规范将框架分为政务内网云、政务外网云和公共服务云三种具有不同耦合程度的云，并对智慧城市信息化架构中的安全保障、运营管理、法规、政策三大保障体系进行了阐述。文章最后，根据智慧城市发展内涵，提出了智慧城市建设中所面临的政府体制创新、信息安全、公共信息资源共享等五大挑战。

智慧城市；信息架构；云计算

1.引言

城市是以非农业人口为主的地区，与地区周围比工商业发达，通常是周围地区政治、经济、文化的交流中心。伴随着人类社会的不断发展，城镇化进度不断加快，根据联合国经济社会事务部统计，2009年全世界城市人口数首次超过农村人口数，并且预计到2050年，居住在城市的人口数将占世界人口总数的70% ，根据我国国家统计局2012年公布的统计数据，2011年我国城镇居民人口首超农业人口，占人口比例51.27%[1][2]，中国社会科学院预测，从2010年到2030年，中国将新增3.1亿城市居民，城镇化水平将达到70%，届时，中国城市人口总数将超过10亿，世界范围内，城镇化率在不断增长，而中国城镇化进程发展更快，中国城镇化率从10%到50%用了60年，而欧洲用了150年，高速的城镇化，带来了蓬勃的经济发展，但也为城市发展带来了巨大压力，同样，这种压力在中国也显得尤为突出。

随着人口不断涌入城市，所需的资源不断超过城市的承载能力，城市通过不断扩张物理空间来提高城市承载能力，而这种简单扩展方式、人口的高度集中带来了越来越多的问题，如污染问题、拥挤的居住空间、犯罪问题、就业问题、交通堵塞、垃圾处理、能源的大量消耗等等，学者和城市管理者逐渐意识到，城市性能（urban performance）的提升不能仅仅依靠硬件基础设施数量和科技含量上的提升，而更需要不同种类的硬件基础设施之间的协调工作，需要适当的社会资本的建立，同时也需要各种不同的现实社会的信息来为城市治理提供数据支撑和智力支撑，管理者需要以更广泛的视角、更加系统的思考、更加深入的洞察来实现城市、社会的治理，在这种情况下，传统的思路、方法、工具显得力不从心，学者和管理者开始探索一种新的思路。

在这种背景下，IBM在2009年首次系统提出智慧城市概念以来[6][7]，由于智慧城市的基本理念是基于可持续发展、低碳、环保等概念基础上，与目前城市发展理念一致，所以在全世界范围内迅速形成了智慧城市建设高潮，到2011年底，全球已经有超过100个城市正在进行智慧城市规划、建设[8]，根据赛迪智慧城市研究中心统计，到2012年2月，国内规划和在建的智慧城市数量已达36个[9]，而随着2012年11月22日国家住房城乡建设部建筑节能与科技司下发国家智慧城市试点工作的通知[10]以来，分别于2013年1月28日和2013年8月1日公布了两批试点名单[11][12]，共计193个城市（含区、县、镇）。通过这几年智慧城市的发展实践，人们发现充分利用信息技术所带来的强大的信息采集、传输和处理能力，是智慧城市建设中不可或缺的重要组成部分，所以对智慧城市中的信息化架构和所面临的挑战进行总结研究，对于智慧城市的发展是很有现实和理论意义的。

本文根据国内智慧城市的发展现状，首先总结了智慧城市建设中对信息化建设的需求，并在此需求的基础上根据智慧城市建设情况，总结提出智慧城市的信息化框架，同时指出国内智慧城市建设中所面临的挑战。

2.智慧城市信息化建设需求

城市是由经济、社会和空间三个基本要素组成，并且这三个要素相互作用。城市的发展理念与人类社会生产力水平发展、经济发展、人类文明发展相关，1992年联合国在里约热内卢召开“地球峰会”（Earth Summit）①地球峰会，英文为earth summit，又称联合国环境与发展会议（The United Nations Conference on Environment and Development，简称UNCED），是联合国重要会议之一。已召开会议情况见http://www.earthsummit.info/。，会上通过“环境与发展宣言”，这标志着世界各国普遍接受可持续性发展（sustainable development）的理念，为了全面支持在世界范围内落实《21世纪议程》，联合国大会在1992年成立了可持续发展委员会。联合国对可持续发展的定义是“即满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”。

可持续发展的理念要求城市的发展是可持续的，其包括社会、经济和环境的可持续。智慧城市是对城市可持续性发展理念的支撑，其充分利用现代通信与信息技术发展成果，将其用于城市规划、城市建设、城市状态监控、社会治理等城市综合治理所有环节，使得城市能够沿着可持续之路发展。

目前城市发展中面临的挑战是多方面的[13][16][17]，在经济方面面临新兴经济的出现、传统工业效率提升、区域合作不断增强等挑战，在资源环境方面面临能源需求不断增长、环境日益恶化、土壤和水资源保护、垃圾处理等挑战，在社会治理方面，面临就业、社会治安管理、社会公平以及人们在信息透明等方面要求的挑战。而中国作为一个发展中国家，同时又是世界第二大经济体，又有着其发展的特殊性，对于中国来说在经济方面面临着房价持续高涨、消费拉动不足、服务业相对落后、地方财政收入困窘等挑战，在资源环境方面面临能源供给不平衡、环境污染严重、大气治理刻不容缓、水资源和土地资源短缺等挑战，在社会治理方面面临着城市人口压力不断加大、农业人口市民化障碍重重、社会保障体系不完善、城市管理不能适应城市、社会发展需要等挑战。

城市发展中遇到的这些挑战促使人们寻找适合的解决之道，而这些解决办法又必须是资源友好型、环境友好型，又必须是低碳、环保、绿色、可持续的，同时又要求是有效率的，而现代通信与信息技术（ICT）的飞速发展，使得信息传播和处理速度极大提高，价格不断降低，充分利用信息技术，可以极大降低生产、消费的中间环节，减少能源的消耗，同时大量数据的汇总，使得生产活动越来越可控，社交网络的发展又在不断改变人们的生活和沟通习惯，而收集汇总的大量城市基础设施运行数据和社会运行数据又能为城市建设和社会治理提供更加有效、快速的判断数据支撑，人们已经认识到充分利用通信与信息技术可以为城市的可持续发展提供强有力的工具，而建设智慧城市之所以能够在世界范围内得到广泛关注也正因为此。

智慧城市的建设中信息化系统的建设是一个核心内容，这些信息化系统的建设是要帮助解决城市发展中遇到某些的问题，而这些可以用信息化手段解决(或者能有助于解决)的问题就形成了智慧城市信息化系统建设中的需求。我们以中国智慧城市发展为主，总结智慧城市中信息化系统需求如下：

1)基础网络建设。

需要一个全面覆盖城市所辖地区的网络，提高网络带宽和宽带接入范围，提高移动网的覆盖率、速率和接通率，特别要关注城郊区、城乡结合部，要能够提供一个服务水平一致，价格一致的网络接入基础。

2)城市规划的信息化。

城市规划是人类为了在城市的发展中维持公共生活的空间秩序而作的未来空间的安排[17]。城市规划已有完善的法规系统、行政系统、技术系统②此处的技术体系指的是城市规划学上的技术体系，指的是不同层面的战略规划和实施性规划。和运作体制支撑，城市规划虽然是对城市土地的利用进行规划，但其依据却包括的人文、经济和社会发展，对于这么一个复杂的设计，应该对规划依据的数据进行监测，形成对城市规划执行过程中是否能到达预期目的不间断预测，十分重要，其不仅能对规划调整提供数据支撑，而且能对规划执行过程形成有效监管。

3)城市基础设施运行监测。

此处指的城市基础设施包括工程性基础设施和社会性基础设施，工程性基础包括能源设施、供/排水设施、交通设施、邮电通信设施、环保设施、防灾设施③能源设施包括电力、煤气、天然气、液化石油气、暖气和新兴太阳能设施等；供/排水设施包括水资源保护、自来水厂、供水管网、排水和污水处理；交通设施分为对外交通设施和对内交通设施，对外交通设施包括航空、铁路、航运、长途汽车和高速公路，对内交通设施包括道路、桥梁、隧道、地铁、轻轨高架、公共交通、出租汽车、停车场、轮渡等；邮电通信设施包括邮政、电报、固定电话、移动电话、互联网、广播电视等；环保设施包括园林绿化、垃圾收集与处理、污染治理等；防灾设施包括消防、防汛、防震、防台风、防风沙、防地面沉降、防空等。，社会性基础设施包括行政管理、文化教育、医疗卫生、商业服务、金融保险、社会福利等设施。智慧城市应该能对城市的基础设施进行全面动态监测，生成的监测数据应该能够为城市建设、城市治理、政策制定提供数据支撑。

4)医疗服务。

目前我国医疗水平不平衡，医疗资源相对不足的现象依然十分显著，在智慧城市建设中要充分利用远程医疗、电子病历共享、远程健康监测等信息化手段，为居民提供更加便捷、及时、低廉的健康医疗服务是智慧城市建设非常重要的内容之一。

5)交通服务。

中国的城市道路越修越宽，但是同时人们又感觉到道路越来越堵，城市交通普遍面临日益拥堵的压力，道路虽然宽了，但是路网不合理，疏导措施不到位，直接导致了城市交通的拥堵，所以城市规划、建设及其管理不到位是城市交通拥堵的一个重要原因。在智慧城市建设中，通过对社会基础设施运行监测、车流、人流统计，可以为路网设计提供数据支持，同时通过ICT技术构建多种方式的、智能的交通信息发布、疏导渠道，能够为市民出行提供及时、有效提示。

6)养老服务。

中国人口快速老龄化给社会发展带来了巨大压力，根据国家统计局发布的数据[19]，我国在2000年65岁老人已占总人口的7%，进入老龄社会，到2013年65岁老人已达9.4%，如何为老年人提供必要的健康服务，如何使老年人能够独立、安全地在家里生活等，是当前急需解决的问题，而智慧城市建设可以通过远程健康监测、远程健康服务、居家养老服务信息化等手段，提供适合中国国情的居家养老模式。

7)社会治安。

建立可持续发展的城市，需要一个安全的社会环境，目前人员流动大，不稳定因素多，互联网犯罪数日益增多，使得社会安全综合治理面临诸多挑战。在智慧城市建设中，要通过充分的系统互联、部门间和城域间信息共享，提高突发事件预判能力，提高案件的破获能力，降低社会治安治理综合成本，同时通过智慧城市建设，将群防群治的理念引导到网络空间，使得公民能够充分参与社会综合治理，为公民提供安全的生活工作环境。

8)电子政务

我国从2002年中办17号文《关于我国电子政务建设指导意见》下发开始，电子政务建设不断深化发展，通过网络构建的虚拟政府从本质上来讲需要打破实体政府的条块化限制，而这意味着需要打破实体政府中已形成的责权利的平衡关系，这就造成了电子政务中信息共享的障碍，而新一届中央领导班子在十八中提出的深化政治体制改革为打破这种信息共享壁垒提供了契机。智慧城市建设中应该充分利用这一有利时机，建立政府内、地方间、政府与社会间的有效、安全的信息共享机制和系统，提高政府综合社会治理能力，降低社会综合治理成本，提高政府工作效率，为市民、企业、社团提供更加便捷的公共服务。

9)城市信息共享与协作

城市是一个复杂巨系统，要想借助信息化技术使得这个复杂巨系统更加高效地运转，首先要对整个城市运行状态从不同侧面进行有效感知，了解城市的运行状态，由于城市各个组成部件之间的相关联系、相互作用，要想使得某一个城市组件更有效地运行，需要通过获取其他部件的数据，从而形成对本系统有效运行的合理规划。同时，城市的发展和运行也受到周边环境，甚至是世界上其他城市的影响，所以也需要在各个城市之间能够依据具体问题，形成有效的城市间数据共享机制，为城市的有效运转提供ICT支撑。

10)大数据分析

城市数字化的结果，不仅使得城市中的组成部件能够充分利用城市数据实现更加有效地运转，同时城市数据的充分汇总，可以使得决策者使用大数据分析技术，找到数据之间的关系，使政府能够建立更加有效的公共事务管理方针、政策、制度，能够建立更加高效的管理体制，能够更加精准地实施社会、经济的调控功能。

3.智慧城市信息化框架

智慧城市信息化架构④在有些资料描述信息化架构时，会在最底层加入感知层也有称为物联感知层，而在智慧城市中，感知不仅是对物的感知，还包括对整个城市社会面信息的感知，所以对于城市的感知应该是融入到整个城市的应用系统中，通过应用系统的不断运转来进行物的感知、人的感知和社会面信息的感知。由网络层、IaaS层、PaaS层和SaaS组成，而支撑整个智慧城市信息化架构的还包括运营管理、安全保障和法规、政策、规范支撑。

网络层是指为信息传输提供各种通信管道的技术和设备。其包括局域网技术（如以太网、WIFI等）、城域网技术（如WiMax、SDH等），移动通信技术（如GSM、3G、4G等）、卫星通信技术和网络接入技术（如ADSL等）。智慧城市中的网络层是智慧城市通信基础设施，为智慧城市中的各种传感器、设备、系统提供广泛的互联和共享。

在智慧城市建设中，要充分利用云计算技术所带来的集约、低碳、可扩展性、高可靠性、按需服务的特点，在云计算技术框架上来构建智慧城市的整体信息架构，这个目前在智慧城市建设中已达成了共识。但是在云计算框架中构架智慧城市信息化架构，要充分考虑目前以形成的各项政策、制度对框架的约束作用。

在中办2006年18号文件[23]中明确指出：“政务内网由党委、人大、政府、政协、法院、检察院的业务网络互联互通形成，主要满足各级政务部门内部办公、管理、协调、监督和决策的需要，同时满足副省级以上政务部门的特殊办公需要”,“政务内容要求与外部网络物理隔离”，“政务外网主要满足各级政务部门社会管理、公共服务等面向社会服务的需要”，政务外网要去与互联网逻辑隔离。针对智慧城市中不同系统之间的安全需求，在智慧城市中要分别构建政务内网云、政务外网云和公共服务云。政务内网云是满足政务内网安全要求的独立私有云，其在自有的IaaS上构建PaaS和SaaS，虽然其具有与外网物理隔离的要求，但是其依然需要考虑构建一个高安全等级的可信通信信道来实现与政务外网的数据交换，在政务内网上，针对不同的业务应用需要，构建针对政务内网的SaaS应用，实现政务内网软件服务共享化，减少重复建设投资，同时PaaS层也为上层应用服务创新提供支撑。政务外网云和公共服务云在满足逻辑安全隔离的要求上，共享IaaS服务，由于政务外网云和公共服务云在服务对象、安全要求、以及平台中间件方面的要求的不同，所以针对政务外网云和公共服务云分别构架不同的PaaS层，在各自不同的PaaS层上，分别为政务外网云和公共服务云提供平台支撑。政务外网PaaS为政务外用应用提供平台支撑，在PaaS实现数据信息共享、流程有效衔接、统一安全控制保障等目标，简化上层应用服务开发，降低应用开发成本，突出业务创新，基于统一的政务外网PaaS构建不同职能部门的应用服务，构建政务外网SaaS服务。在公共服务PaaS，为市民、企业、社团提供统一的平台支撑，公共服务间的数据共享、安全保障等目标，降低研发成本，简化数据接入服务，在为各方提供便捷、高效的基础公共服务的基础上，鼓励创新，构建个性化的公共服务SaaS层，激发信息产业的创新活力。

图 1 智慧城市云信息化架构

在智慧城市信息化建设中，由于信息的海量集中和共享，在带来便利性的同时，也带来了巨大的信息安全挑战[20][21][22]。在智慧城市建设中不仅要考虑各类传感器、终端、网络、数据库、操作系统和应用系统的安全，更应该对智慧城市中各个系统的安全需求进行全面、细致分析，确定安全目标及子目标的分解，制定相应的标准规范和评估方法，同时要针对不同的系统相关人员，有针对性地做好信息安全培训工作，要形成对智慧城市常态化、可持续改进的安全体制机制。

智慧城市建设不可能一蹴而就，智慧城市的内涵决定了智慧城市建设是一个持续发展的过程，这要求智慧城市的建设要站在城市信息系统全生命周期的角度去考虑，不仅要注重建设，更要注重系统的运营管理，要针对不同层次，不同的应用确定恰当的运营管理模式和方法，建立相应的运营体制、标准，和运营评价体系。要形成以政府为主导，民众、协会、联盟等社会团体⑤2014年6月19日，中关村大数据交易产业联盟发布了《中关村数海大数据交易平台规则》，这是我国发布的首个大数据交易行业规范，对大数据交易市场从行业角度形成了完整的规范，这充分发挥了行业联盟对市场行为的规范作用，对智慧城市中的大数据开发使用，以及智慧城市建设中多方参与制度规则建设有着很好的示范作用。多方参与的法规、政策、规范制定机制，通过法规限制，政策引导，行业规范约束的智慧城市制度生态体系。

4.智慧城市建设中面临的挑战

在智慧城市中，全新的应用理念、技术架构都将使智慧城市建设面临着新的挑战，概况起来有：

1)政府体制创新

ICT技术的飞速发展，将人类迅速推进到信息时代，在信息时代改变的不仅是人类获取、掌握、应用知识的方式，更是极大地、并且不断地改变着人们的交流方式，生活方式，同时微博、微信等个人信息平台的出现，也改变着社会信息的传播方式，这一系列变化要求政府社会治理方式进行相应改变，从而更加有效地管理网络化社会。政府的信息化是伴随着ICT技术发展而发展的，目前各国都进行了大量投入来建设电子政务，但是初期的电子政务建设只是考虑如何在已有的体制框架内如何利用ICT技术提高信息的传输和处理速度，但是随着网络使用的越来越普遍，原有的社会治理体制已很难满足人们对公共事务信息公开透明、社会事务参与和政府办事效率的要求，这就要求政府在保障社会安全稳定运转的前提下，通过体制创新来适应信息社会的发展，通过体制的创新对信息社会形成一种更加有效的治理模式。而智慧城市的建设，并不是将城市的信息化进行量上的增加，而是要通过智慧城市建设中的信息充分收集、共享，打破部门界限，突破传统的体制限制，以信息化技术平台为支撑，探索如何对社会进行更加有效治理的新机制、新体制。

2)法律法规的健全

由于网络上大量数据的存在，网络上信息互动逐渐成为人们交流的主要方式，各国已逐步认识到对互联网进行法制化管理已不仅仅是维护个人、企业、组织的合法权益，更是在保障国家安全和社会稳定。随着智慧城市的建设，各种不同社会组织、政府部门之间、企业和政府之间都会形成不同的信息交互机制，人们在充分享受数据共享带来的便利性同时，也带来了个人隐私保护、商业秘密保护、政府信息安全保护、城市基础设施非法受控等一系列问题，这就要求在智慧城市的建设中，需要管理者，未雨绸缪，能够对智慧城市存在的风险进行分析，建立有效的法律法规保障，画出红线，从法律层面保障智慧城市能够安全稳定地长期发展。

3)信息安全

随着智慧城市的建设，信息系统将会成为支撑整个城市有效运行不可缺少的组成部分，庞大的智慧城市信息系统将会带来系统边界模糊、信息系统面临的安全威胁面扩大、个人信息和隐私保护安全威胁增大、共享云的安全、传感网安全、通信基础设施安全、信息安全直接影响实体安全等众多问题，这使得信息安全的重要性更加凸显，如何在智慧城市中保障信息的安全将是智慧城市建设中面临的巨大挑战。解决这些安全问题，不仅要从不同的技术层面上，如传感安全、网络安全、云计算安全、应用安全上进行技术创新，更要从安全管理、安全监管、等级保护、安全培训等多维度进行保障。

4)投融资平台

庞大的智慧城市建设，需要大量的资金投入，而这只依靠政府是很难进行有效支撑的，这需要在智慧城市建设中，充分发挥政府引导资金的作用，充分利用各类投融资渠道，吸取企业、社会资金，根据不同的项目类型，不同项目的商业模式，对城市信息系统的建设和运维模式进行创新，找到一条适应中国国情，可支撑智慧城市持续发展的模式。

5)公共信息资源共享

通过智慧城市建设，城市将会形成庞大的公共信息资源池，释放这些公共信息资源，会极大促进信息消费，促进其他社会资源的有效配置，促进政府信息公开，促进公众对政府信息资源多元化需求，同时也能够促进相关产业的发展，但是在实现公共信息资源充分共享的时候，需要解决公共信息资源共享面临的平台技术、安全保障、市场机制、公益机制、政府相应的管理机制等问题，在智慧城市建设中，要对公共信息资源蕴含的巨大价值要有充分认识，同时在智慧城市建设中，也要对公共信息资源共享所面临的问题给与充分关注、认真思考和积极应对，只有这样才能在保证公平性和普惠性原则的基础上，充分释放公共信息资源的市场价值。

5.总结

由于智慧城市建设与目前城市发展理念相适应，同时也是解决目前城市、社会发展所面临的问题的一种解决途径，所以智慧城市概念一经提出便得到了世界各国的积极响应。2010年广州、上海、宁波、武汉等城市先后在其相关政府工作报告中提出建设智慧城市，同年科技部启动了863计划“智慧城市（一期）”项目，并先后启动了支撑智慧城市建设的科技支撑项目，工业与信息化部也于2010年开始主办相关智慧城市的研讨会议，2012年12月份，住房和城乡建设部发布在全国开展建设智慧城市试点的通知，并在2013年先后确定两批试点城市，共计193个城市，各级政府对智慧城市表现出了极大的建设热情，更重要的是，人们认识到智慧城市建设将是新型城镇化建设、实现城乡一体、消除城乡数字鸿沟的有效推手。但是在智慧城市建设的过程中，我们要对智慧城市的建设将面临的问题要有充分的预估，要注重智慧城市中技术问题，也要注重政府自身的体制创新，注重规章制度和建设机制、运行监管机制的建设，只有这样智慧城市的建设才能达到预期的目标。

[1]2011年国民经济继续保持平稳较快发展，国家统计局，2012.1.17，http://finance.sina.com.cn/china/ hgjj/20120117/100911220801.shtml

[2]汝信,陆学艺,李培林等.社会蓝皮书:2012年中国社会形势分析与预测.北京：社会科学文献出版社，ISBN 9787509729304，2012

[3]Newton P. Urban indicators for managing cities[J]. Urban indicators for managing cities: Cities data book. Manila: Asian Development Bank, 2001.

[4]h t t p://e n.w i k i p e d i a.o r g/w i k i/S o c i a l_ capital#Definitions.2C_forms.2C_and_measurement

[5]社会资本：关于社会结构与行动的理论，(美)林南，译者：张磊，上海人民出版社，2005.2.1，ISBN：7208051615

[6]Smarter Cities： New York 2009， http://www.ibm. com/smarterplanet/us/en/smarter_cities/article/ newyork2009.html

[7]Harrison C, Donnelly I A. A theory of smart cities[C]// Proceedings of the 55th Annual Meeting of the ISSS-2011, Hull, UK. 2011, 55(1).

[8]2011中国智慧城市调研报告.中国信息化杂志社.2011.10

[9]2012年我国智慧城市建设趋势分析，路琨，2012.7.9，http://www.ccidconsulting.com/article/2091. jhtml

[10]住房城乡建设部办公厅关于开展国家智慧城市试点工作的通知，2011.11.22， http://www.mohurd.gov. cn/zcfg/jsbwj_0/jsbwjjskj/201212/t20121204_212182. html

[11]住房城乡建设部办公厅关于做好国家智慧城市试点工作的通知， 2013.1.28， http://www.mohurd.gov. cn/zcfg/jsbwj_0/jsbwjjskj/201302/t20130204_212789. html

[12]住房城乡建设部办公厅关于公布2013年度国家智慧城市试点名单的通知，2013.8.1， http://www. mohurd.gov.cn/zcfg/jsbwj_0/jsbwjjskj/201308/ t20130805_214634.html

[13]Smart City 2020, technology and society in the modern city. Jan Hedlund, March 2012, http://www.microsoft. com/global/sv-se/offentlig-sektor/PublishingImages/ Smart_city_2020.pdf

[14]21世纪日程，http://www.un.org/chinese/events/wssd/ agenda21.htm

[15]Harmonious Cities: State of the world’s cities 2008/2009，. http://sustainabledevelopment.un.org/ content/documents/11192562_alt-1.pdf

[16]吴志强，李德华. 城市规划原理（第四版）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2010

[17]Johnson, B.O.R., Cities, systems of innovation and economic development. Innovation: Management, Policy & Practice, 2008. 10(2-3): p. 146--155.

[18]Maktav, D. and C. Jurgens, Multi-criteria spatial decision support system for valuation of open spaces for urban planning. Advances in Space, 2011.

[19]中国统计年鉴2012，http://www.stats.gov.cn/tjsj/ ndsj/2013/indexch.htm

[20]冯登国,等. 云计算安全研究[J]. 软件学报, 2011(1): 71-83.

[21]武传坤. 物联网安全架构初探[J]. 中国科学院院刊, 2010. 25(4): 411-419.

[22]傅颖勋,罗圣美,舒继武. 安全云存储系统与关键技术综述[J]. 计算机研究与发展, 2013(1): 136-145.

[23]《国家信息化领导小组关于推进国家电子政务网络建设的意见》,中央办公厅2006年第18号文件

[24]国家发展和改革委员会高技术司.《“十二五”国家政务信息化工程建设规划》[J]. 2012年第1202号文件

The information architecture and challenges of smart city in china

With the global urbanization increasing, more and more challenges appear in city development. In this situation, the idea of smart city appears providing a resolution for these challenges. This paper summarizes the development background of smart city and the development situation in china. The ten information demands, network infrastructure, urban planning, monitor of urban infrastructure, sharing and cooperative of urban information, are put forward. According to these demand, a smart city cloud information architecture is provided. The architecture has three basic cloud between which there exists different coupling degree, the government intranet cloud, the government extranet cloud and the public service cloud. Three basic supporting elements of the architecture, security, operation and policies and standards are also making a brief introduction. Smart city is a huge system. There are many technology and policy challenges in the construction process. Five challenges, reform of government institutions and innovation of the system, information security and public information sharing etc, is provided according to present construction situation.

smart city;information infrastructure;cloud computing