大数据共享平台实现智慧城市的建设方案

王挺　吴东

【摘要】针对大数据平台发展规划，建立大数据模型、业务系统、数据示例。以科学发展观为指导，充分发挥城市智慧型产业优势，集成先进技术，推进信息网络综合化、宽带化、物联化、智能化、加快智慧型商务、文化教育、医药卫生、城市建设管理、城市交通、环境监控、公共服务、居家生活等领域建设，全面提高资源利用效率、城市管理水平和市民生活质量，努力改变传统落后的生产方式和生活方式。经过若干年的努力，将城市建设为一个基础设施先进、信息网络通畅、科技应用普及、生产生活便捷、城市管理高效、公共服务完备、生态环境优美、慧及全体市民的智慧城市。

【关键词】大数据；智慧城市；共享平台；设计方案

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术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、实现城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现市场智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。

（2）智慧城市是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础，以智慧技术高度集成、智慧成业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式。智慧化是工业化、电气化、信息化之后，世界科技革命又一次新的突破。利用智慧技术，建设智慧城市，是当今世界城市发展的趋势和特征。

（3）“智慧城市”的理念就是把城市本身看成一个生态系统，城市中的市民、交通、能源、商业、通信、水资源构成了一个个的子系统。这鞋子系统形成一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。在过去的城市发展过程中，由于科技力量的不足，这些子系统之间的关系无法为城市发展提供整合的信息支持。而在未来，借助新一代的物联网、云计算、决策分析优化等信息技术，通过感知化、物联化、智能化的方式，可以将城市中的物理技术设施、信息基础设施、社会基础设施和商业基础设施连接起来，成为新一代的智慧化基础设施，使城市中各领域、各子系统之间的关系显现出来，就好像给城市装上网络神经系统，使之成为可以智慧决策、实时反应、协调运作的“系统之系统”。智慧的城市意味着在城市不同部门和系统之间实现信息共享和协同作业，更合理的利用资源、做出最好的城市发展和管理决策、及时预测和应对突发事件和灾害。

2. 现状及存在的问题分析

2.1现状分析：

（1） 一些城市没有进行科学的统筹规划，缺乏长远的制度保障和可持续性。智慧城市规划是在传统城市规划中融入信息技术，充分考虑新的信息技术的出现对传统的运作方式所带来的改变，并体现在规划中。智慧城市建设是一项系统工程，应在规划阶段就明确演进路径与建设步骤，同时应明确所需的配套与保障机制。目前，我国关于智慧城市建设的专门性规划尚未出台，现有规划主要对物联网、云计算等相关智慧技术的发展和应用方向作出了原则性和纲领性指导。

（2） “信息孤岛”现象存在，信息开放程度亟待提高。城市各部门在长期的信息化应用中虽积累了海量的数据和信息，但因为各系统独立建设、条块分割，缺乏开放和共享机制，导致“信息孤岛”现象普遍存在，信息难以产生价值。

（3） 现有我国信息安全的规范和标准明显滞后。推进智慧城市建设既需要顶层设计，提前规划布局，制定标准，也需要从各城市的探索中总结经验，根据城市发展的战略需求，在一些领域实现重点突破，提升城市功能品质。

2.2解决思路：

（1）一是进行科学的统筹规划。智慧城市建设应科学规划、稳步推进、注重绩效。要进一步明确智慧城市建设的方向和若干具体领域，引导共性技术研发，支持产业结构优化升级和新兴智慧产业的发展。同时，要完善智慧城市建设的相关标准，包括明确市政基础设施和传感器等智能设备的接口标准，制定数据搜集、传输、存储和使用规范，增强系统的通用性和可扩展性。地方政府要因地制宜，以民生为本，根据本地特色选择智慧城市建设的重点领域，探索政企合作的有效方式，创新投融资模式，引导多元资本投入智慧城市建设，同时要协调相关职能部门并借助研究机构和企业的力量，加强顶层设计、系统设计、构架设计，努力建设集约投入、高效运转的智慧城市。

（2）二是在强化信息安全措施的基础上加强信息资源的整合与共享。在智慧城市应用过程中，应明确信息开放和共享的边界，构建智慧城市的信息安全保障体系，对于有可能危害国家安全和公共利益的信息，要制定严格的保密标准，严防泄露。应加强相关的法律法规建设，规范信息利用行为。

（3）三是发展以人为本的“智慧民生服务”。“以人为本”是智慧城市建设的核心理念，其内涵是以城市生态系统中的“人”为焦点，最大限度地为城市中的“人”提供医、食、住、行、游、教等方面全面细致的“智慧民生服务”，使城市居民享受到安全、高效、便捷、绿色的城市生活。智慧民生服务包括智慧交通、智慧医疗、智慧家居、智慧社区、智慧旅游、智慧商务等应用系统的建设，比如发展基于电子病历的智能健康服务系统、远程关爱系统；发展未来教室、在线学习，促进优质数字化教育资源共建共享。从投资和运营模式来看，智慧民生服务可分为两种类型：一种是企业主动发现和满足消费者需求，不需要动用政府公共资源，此类智慧民生服务主要是市场行为，政府不宜进行直接干预；一种是由政府主导或政企合作，通过智慧手段提升公共部门提供公共服务的质量。对此类智慧民生服务，政府要积极探索适宜的建设和运营模式，在提供必要的资金和政策支持的同时大力吸引社会投资。

（4）四是以智慧城市建设带动经济增长和产业升级。智慧城市建设将促进新一代信息技术产业、先进制造业、智慧农业、生产性服务业的发展，是促进城市产业转型升级的重要契机。面对日益严峻的资源环境约束，国内城市可基于新一代信息技术的研发应用，推进信息技术与第一、第二、第三产业的融合发展，引导企业将云计算等技术应用到信息化服务平台建设，将物联网技术应用到物流管理、生产过程控制、生产设备监控、产品质量溯源、工业企业节能减排和安全生产等领域，加快提升经济发展的智能化水平，打造智慧城市产业链，促进生产性服务业发展，有效带动我国经济增长和产业升级。

3. 智慧城市大数据模型

3.1设计依据及思路。

（1）设计依据数据资产是指企业、自然人、国家拥有或者控制的能以价值或有用性来计量或判断的数据资源的总和，包括各种数据库系统、文件系统和应用系统等所能管理的所有数据[1]。

（2）数据资产与实物资产具有相似性。数据资产具有价值属性，其价值需要在数据的应用和流通中体现。数据资产按其归属可以分为个人数据资产、企业数据资产和政府数据资产。

（3）政府数据资产即现有电子政务系统、规划中的智慧城市工程以及未来建设的政务系统皆属于国有的数据资产[2]。政府的数据资产与政府的土地资产有相似性，都为国家所有，地方政府可以行使管理权，但可以由政府委托开发商（企业）进行开发（见图1）。

3.2智慧城市的大数据建设空间。

（1）数字城市技术把基础地理数据、正射影像、街景景象数据、全景影像数据、三维模型数据结合在一起，在政务网上，通过注册可以进行服务共享，在公共平 台、互联网、公网上，通过二次开发可以提供各种交通、导航、旅游、文物、购物等服务系统。物联网能够实现人与人、人与机器、机器与机器的互联互通，实现智 慧城市的各种应用。智慧城市蕴含大数据城市是生存繁衍最好的地方，城市是社会交往的地方，是文化享受的地方，按照城市的职能，我们让它智能化，比如智慧安 防、智慧环保、智慧能源、智慧城管、智慧养老、智慧国土规划、智慧社区、智慧家居都是让人有更好的环境来生存繁衍。在经济发展方面，可以推动智慧制造、工 业互联网、物联网。在文化享受方面，可以考虑智慧户外流媒体、智慧教育、智慧旅游等等。在社会交往方面，有智慧交通、购物、社会综合管理。

（2）空间数据方面，空间的传感器资源，美国有185颗卫星，中国有91颗卫星，到2020年中国将有200多颗卫星，卫星每天往回传输的数据可以达 到PB级，空间数据资源、处理资源、空间信息资源、地学知识库资源，这些资源都可以传到网上，通过可视化的服务，利用云计算环境，包括计算资源、网络资源 和存储资源，来保证服务质量。

3.3大数据平台实现智慧城市的建设模型。

（1）一片云：建设全市合理分布的云数据中心基础设施，通过云管理平台有效组织，为智慧城市应用提供弹性可扩展的计算、存储和网络资源。

（2）一张网：即建设全市统一规划的高速无线网络基础设施，为各种接入终端、传感器、监控设备提供随时、随地、支持任何装备的全天候的網络接入。

（3）一套库：基于智慧城市统一的大数据模型，建设智慧城市统一的数据库。结合不同的数据空间的抛面生成不同的业务系统，具有数据抛面交叉的业务系统要共同维护统一的数据表。

（4）一把锁：即建设统一的用户认证及安全管理模型，使用户通过一次登录，可以在安全的前提下使用各类智慧城市应用。

（5）一张图：即选择一个或建设一个全市统一的地理信息空间服务平台，为智慧城市应用提供统一的位置服务（见图2）。

4. 智慧城市大数据共享平台建设方案

4.1大数据平台实现智慧城市的框架设计。

（1）一云基于统一的云管理平台搭建政务服务内网务云、外网云、灾备云，建设基于云计算技术的智慧城市大数据开放共享的基础支撑环境；

（2）一引擎基于用户上下文的授信模型、大数据资源统一注册框架、大数据统一访问接口、大数据统一管理框架、大数据统一业务框架等技术，建设大数据统一驱动及管理引擎，为上层应用提供大数据支撑服务；

（3）四大主题库基于大数据引擎采集的数据构建智慧城市公开信息大数据库、市政地理信息大数据库、政企业务信息大数据库以及行业领域大数据库共四大主题库；

（4）一门户建设一个经过授权及验证的政府服务可信应用门户，发布经审核授权的开发商提供的智慧城市应用，包括移动端和Web端；为用户提供安全的应用下载机制，提供用户对应用的评价机制。通过市场机制促进应用的优胜劣汰。

（5）三大应用 通过应用门户提供围绕智慧城市的城市信息公开及定制、城市业务服务、城市公共服务共三大类典型应用示范（见图3）。

4.2大数据平台实现智慧城市建设。

大数据开放共享平台基于智慧城市云基础设施环境，基于统一的智慧城市大数据模型实现智慧城市大数据统一管理引擎，建设智慧城市公开信息、政企信息、地理信息、行业信息等四类大数据主题库。智慧城市的建设必须按照一定的方法和步骤稳步推进，不可盲目建设。按照先分析后设计，先规划后实施的思想，我们把智慧城市的建设分为五个步骤进行，即：定位→设计→实施→评价→推广。这五步，必须有条不紊按序进行，前面一步是后

一步的基础，必须把前面一步工作做好、做扎实才可进行下一步工作，以保证智慧城市建设的每一步有章可循，切不可冒进图快。

（1）定位：每个城市都是有生命力的，每个城市都具有自身的历史、文化和特色，在建设智慧城市之前，必须做好城市本身的定位分析。根据城市自身的特色和现状，以城市中长期发展规划为指引，找准定位、突出城市的个性和文化，形成具有自身特色的、符合自身实际的智慧城市建设的愿景目标、建设路线等。避免照搬、照抄其他城市的建设方案。

（2）设计：根据定位分析的愿景和目标构建智慧城市的总体架构，优先选择涉及民生和社会热点问题、对产业升级转型有较大促进作用、能够提升城市运行效率的重点项目进行设计。构建智慧城市的标准体系，为智慧城市建设提供标准化支撑，保证试点工程建设健康、有序地开展。构建全面的安全防护体系为智慧城市打造坚实的安全之盾。建立相应的政策措施和管理机制，為智慧城市建设提供强有力的保障。

（3）实施：在做好总体设计和规划的前提下进行智慧城市的建设实施，实施过程中针对各个项目的不同特点，选择合适的投资运营模式，在确保安全的前提下，吸引社会资金投入智慧城市建设；借助市场力量进行项目的运营和运维，带动本地服务业发展；如需政府投入，尽量采用“建设-转移”的方式，减轻财政压力。智慧城市的建设和运营必须建立强有力的组织管理模式，在智慧城市建设委员会的统一领导下开展工作。

（4）评价：智慧城市的评价是检验智慧城市建设成果的环节。智慧城市的评价可以从绩效和效益两个方面进行，绩效评价对“智慧城市”建设成果进行量化计算；效益分析从社会、经济发展的推动、促进方面考量智慧城市建设的价值。

（5）推广：智慧城市建设之后，将从内生和外延两个层面产生辐射推广作用。将智慧城市建设过程中产生的经济效应、智慧建设的理念辐射到周边；通过应用示范带动新技术、新业态、新模式的推广，推动相关行业的智慧化应用。

5. 结束语

智慧城市是一个在不断发展中的概念，是城市信息化发展到一定阶段的产物，随着技术、经济和社会的发展不断持续完善。借助大数据、云计算、物联网、地理信息、移动互联网等新一代信息技术的强大驱动力，发展智慧应用，建立一套新型的、可持续的城市发展模式，从而勾勒出一幅未来“智能城市”的蓝图。

参考文献

[1]徐志伟，谢毅，海沫，等.人机物三元计算中的通用计算账户与个人信息资产代数[J].计算机研究与发展，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.