基于标准视角的机场数据建设分析——《机场数据基础设施技术指南》之我见

□ 华为技术有限公司 王国钰 徐金春 王 洋/文

近年来，随着四型机场和“新基建”的推进实施，新时代机场的发展面临数字化转型的要求和挑战。智慧机场建设是四型机场和智慧民航的重要组成部分，数据是智慧机场建设的关键要素和机场行业的核心资产，在机场生产过程中，数据资产经历了产生、治理、开发和共享等步骤，如何规范和支撑机场数据关键基础设施的建设，挖掘数据价值，进而实现数据变现，是当前机场业务发展必须面对的课题。

数据的开放共享是实现智慧机场的基础，当前旅客、订票、离港、行李等数据存在“信息孤岛”和数据垄断，无法对机场智慧应用的发展形成有效支撑，例如人脸自助值机、人脸自动行李托运及旅客个性化服务等智慧应用。从全行业当前的实现情况来看，智慧机场数据基础设施的建设普遍处于探索实践期，存在建设标准不统一、顶层设计不规范、架构设计不科学等问题。通过对机场数字平台的建设与标准化，避免烟囱式建设的重复投资，为数据共享和融合提供基础设施支撑，研究具有普适性的数据基础设施指导建议，是提升机场行业安全、效率与旅客体验的重要支撑手段，是行业数字化转型的核心工作，可以支撑机场未来大量的创新业务。

国内若干机场在四型机场示范项目中，已经有智慧机场建设的一些成功实践，积累了丰富的建设经验，华为技术有限公司也参与了机场数字平台建设，汇集了机场各个领域大量数据，遵从业界主流思想与华为的多领域实践，为标准研究工作提供有力的支撑保障。基于此，2019年，《机场数据基础设施技术指南》行业标准项目（以下简称“标准”）启动，民航局机场司成立了由机场代表、技术代表共同组成的标准编制课题组，并组建了由行业内外权威专家、学者组成的专家评审团队，科学有序地开展编制工作。目前标准已发布，其中，华为技术有限公司是课题组的主编单位，深圳市机场（集团）有限公司、西部机场集团有限公司、北京首都国际机场股份有限公司、首都机场集团有限公司北京大兴国际机场等为参编单位。

标准从数据生命周期视角定义了机场数据基础设施，并对其提出了基本原则，制定数据基础设施总体技术架构、各模块的功能及接口要求，以实现民用机场内部、机场和外部单位间数据的共享、整合与应用，发挥数据对智慧民航建设的支撑与赋能作用。对推进机场的信息化、数字化和智慧化进程，提升机场行业安全、效率与旅客体验，具有重要意义。

明确重点，绘制清晰蓝图

一是侧重于机场数据的共享、整合与应用。基于数据全生命周期功能进行数据基础设施定义，从数据接入、传输、计算存储、处理、服务等维度构建数据基础设施总体技术架构，并提出各个维度的一般规定和功能要求等。建立全方位的数据安全体系，打造开放的数据生态环境，构建数据基础设施的长期运维和运营技术能力，实现数据融合、协同、智能、安全、开放，提高数据的可用性。

二是侧重于新技术的引入和综合应用。针对如何降低引入大数据、人工智能、物联网等技术的难度，要求采用通用、开放的技术架构，使数据基础设施的技术可演进。数据基础设施能够综合运用云计算、大数据、人工智能、物联网等技术，加快信息基础设施建设，推进数据共享、协同和融合应用。

三是侧重于数据基础设施建设的合理性、经济性。智慧机场数据基础设施建设和业务系统解耦，以及模块之间的解耦。在开展智慧机场业务系统建设时，基于数据基础设施的资源和数据处理能力，发挥数据基础设施的价值，避免重复建设。

四是侧重于数据基础设施建设的统筹开展。机场应按照统筹规划、分步实施的原则，根据自身发展、数字化转型需求和建设规划，适时部署数据基础设施。在统一技术架构的基础上，机场集团统筹推进集团化的数据基础设施建设，大型机场立足实际，结合近远期规划，逐步实现机场数字化转型，中小机场因地制宜，选择性部署数据基础设施所包含的要素。

明晰架构，规范多应用场景

（一）数据基础设施技术架构

结合机场实际需求，综合运用业界先进的技术，用“六横两纵”顶层架构支撑机场数据基础设施统一科学的规划、建设和管理（见图1）。“六横”包含数据接入、数据传输、数据计算与存储、数据处理、数据服务、业务应用等六个层次。“两纵”包括网络安全、运维及运营两个支撑体系。向下通过无处不在的联接，接入数据，实现物理世界和数字世界的融合，数字平台以云为基础优化整合大数据、人工智能、物联网等不断创新的技术，打通各类数据。向上支持智慧机场业务应用快速开发，灵活部署。

机场数据基础设施技术架构规范了机场数据基础设施建设的范围与功能，明确了各个层级的组成及各个层级之间的逻辑关系，为智慧机场建设提供技术支撑。通过技术架构，实现计算、存储、网络、数据等资源的共享，满足机场内部、机场与外部单位间数据交互的需求，促进机场数字化转型。

（二）数据接入技术要求

图1：机场数据基础设施技术架构

数据接入指接入行业终端设备、业务系统的数据。数据接入的数据种类包括与智慧机场建设紧密相关的结构化数据与非结构化数据。数据接入宜支持设备直接接入、边缘网关接入和系统接入等多种数据接入类型，数据接入管理支持接入数据负载均衡，支持根据不同负载均衡策略，将数据转发至后续的数据处理模块。以及对数据接入任务的管理、调度、监控、异常恢复等操作。

（三）数据传输技术要求

数据传输为智慧机场业务应用提供稳定、可靠、安全的数据传输能力，为实现数据的流通、汇聚、交互提供支撑。数据传输主要通过有线网络和无线网络实现。数据传输层提出了网络架构可靠性、网络资源复用、数据传输通信协议、数据传输形式和数据传输机制等方面的总体要求。机场应根据承载业务特点选择适合的网络技术。宜考虑对既有网络的兼容性，以及对新的网络技术的可扩展性。

（四）数据计算与存储技术要求

数据计算与存储提出了基于云计算技术实现的智慧机场数据计算与存储总体要求，包括虚拟化、弹性资源、跨数据中心分布、大规模性、技术可演进与持续发展、模块化体系架构等。宜采用开放、开源的主流技术，构建物理分散、逻辑统一、灵活易扩展的计算、存储等虚拟化资源池。满足智慧机场业务多元化要求，支持私有云、混合云的部署，支持单云部署与多云部署。支持私有云、混合云统一管理，包括但不限于统一门户、统一鉴权、统一运维和统一云资源生命周期管理。

资料图片

（五）数据处理技术要求

数据处理指通过大数据、人工智能、物联网管理等通用能力，及视频服务、融合通信服务、GIS、BIM等其它技术能力，实现对结构化、非结构化数据的处理。各机场可根据自身需求，在遵从总体架构的基础上，选择部署数据处理层的能力，并根据业务需求和技术的发展，在统一的技术架构下不断增加新技术能力。并对大数据、人工智能、物联网管理等技术的原则要求、功能要求、接口要求和适用场景进行了详细规定，对视频服务、融合通信服务、GIS、BIM等其他技术的功能要求和接口要求进行规定。

（六）数据服务技术要求

数据服务能有效整合数据处理能力，实现机场数据的融合及共享。数据服务包含但不限于数据集成、应用集成、消息集成等多种集成服务能力，支持跨网、跨云、跨组织的信息交互，通过API网关、消息队列、多协议适配、任务调度、分布式缓存、数据收集与检索等中间件技术，实现机场业务联接协同。

（七）网络安全技术要求

机场数据基础设施应贯彻落实国家网络安全等级保护制度、关键信息基础设施保护、数据安全等法律法规要求。采取供应链安全保护措施，采购使用的网络产品和服务，遵循法律、行政法规的规定和相关国家标准的要求，降低供应链安全风险。根据机场网络承载业务需求的差异及安全保护等级的不同，对机场网络及云平台划分不同的安全域，并做好安全域之间的边界防护，实行网络分区分域管理。并构建机场数据基础设施整体纵深防护体系，实时感知全网安全态势，实现云平台、网络、安全之间的联动，提高网络安全事件动态响应和恢复处置能力。

（八）运维及运营技术要求

机场数据基础设施的运行维护应遵从《信息技术服务运行维护》（GB/T 28827）的要求。宜提供智慧机场的物理资源、虚拟资源、软件资源以及业务系统的状态数据，可检查数据的完整性和准确性，并对数据进行分析处理和报表展示。宜提供自动化运维功能，包括但不限于操作单元自动化、操作过程流程化，以提升运维效率，提高操作的规范性、准确性和安全性。宜提供API接口，支持接收数据接入层、数据计算与存储层、数据处理层、数据服务层等上报的资源数据、告警数据、性能和容量数据等。

赋能行业，指导应用落地

标准为民用机场数据基础设施提出了总体技术要求，为机场行业数据基础设施的建设提供建议和参考，推广机场数据基础设施建设与应用，为未来更多的机场行业创新应用提供基础。通过实现民用机场内部、机场和外部单位间数据的共享、整合与应用，发挥数据对平安、绿色、智慧、人文机场建设的支撑与赋能作用。

为助力标准更好地落地应用，高效指导机场数据基础设施建设，提出如下建议：

一是加强标准宣贯，及时实施推行。明确标准适用对象，包括新建、改建和扩建的民用机场，以及运行的民用机场的数据基础设施改造也可参考本标准。加强标准发布后的宣贯、推行，使得标准应用者在进行数据基础设施设计和开发过程中，既能立足实际，又能参考本标准进行量体裁衣。

二是新技术高效协同，按需部署数据基础设施。标准的技术架构是一个开放架构，各种技术可组件化、模块化、并支持私有云、公有云、混合云等多种环境部署，各机场可选择适合自身业务场景的组合与环境，随需引入，5G、云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术。不同应用场景可选择不同的基础设施组件，例如机场智能运行中心涉及数据的收集、整合、分析和展示，建议部署大数据组件；机场安全控制中心涉及视频的采集和分析，建议部署视频服务和人工智能组件等。

三是统筹部署，避免重复建设。机场集团宜统筹推进集团化的数据基础设施建设，基于技术架构统一规划、统筹建设，确保集团内资源共享及各业务系统的互联互通；大型机场应立足实际，近远期结合，按照技术架构部署数据关键基础设施全量要素，全面实现数字化；中小机场应因地制宜，合理评估投入产出，在不打乱技术架构、保护既有投资的基础上，根据建设规模和业务需求，选择性部署数据关键基础设施所包含的要素。

四是结合实践验证，逐步完善标准。在应用过程中，应用者亦可对本标准中的框架和要求提出普适性和实用性的意见和建议，基于实践经验促进本标准的演进和迭代完善，使之与时俱进，具备源源不断的生命力，更好地指导和规范我国机场数据基础设施的建设，加快促进我国智慧机场的发展。

标准基于中国民航机场智慧发展现状，针对机场数据基础设施建设达成行业共识，为机场数据共享、融合与应用提供基础支撑。后续会加强标准的推广，结合实际机场项目建设逐步验证标准研究效果。通过标准的应用实施，加快从数字化技术应用向智慧民航深度融合转型，促进民航强国建设，加快民航高质量发展。

后续将重点研究智慧机场数据传输、数据计算与存储以及网络安全等领域相关的新技术，积极实践形成智慧机场网络、云平台建设等相关的指南规范，为智慧机场的数据基础设施建设提供进一步的参考及指导。