智慧城市总体设计规范.docx

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智慧城市总体设计规范

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2.1智慧城市核心技术

2.1.1物联网

智慧城市是一个有机结合的大系统，涵盖了更透切的感知、更全面的互连，更深入的智能。

物联网是智慧城市中非常重要的元素，它侧重于底层感知信息的采集与传输，城市范围内泛在网方面的建设。

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

它具有普通对象设备化、终端互联化和服务智能化三个重要特征。

物联网为智慧城市提供了坚实的技术基础。

物联网为智慧城市提供了城市的感知能力，并使得这种感知更加深入、智能。

通过环境感知、水位感知、照明感知、城市管网感知、移动支付感知、个人健康感知、无线城市门户感知、智能交通的交互感知等，智慧城市才能实现市政、民生、产业等方面的智能化管理。

物联网的主要目标之一是实现智慧城市，许多基于物联网的产业和应用都是服务于智慧城市的主流应用的。

换句话说，智慧城市是物联网的靶心。

2.1.2云计算

云计算是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给模型，侧重于信息的处理与存储，通过平台进行数据整合，实现协同工作。

云计算可以实现资源的按需分配、按量计费，达到按需索取的目标，最终促进资源规模化，促使分工的专业化，有利于降低单位资源成本，促进网络业务创新。

智慧城市是以多应用、多行业、复杂系统组成的综合体。

多个应用系统之间存在信息共享、交互的需求。

各不同的应用系统需要共同抽取数据综合计算和呈现综合结果。

如此众多繁复的系统需要多个强大的信息处理中心进行各种信息的处理。

要从根本上支撑庞大系统的安全运行，需要考虑基于云计算的网络架构，建设智慧城市云计算数据中心。

在满足上述需求的同时云计算数据中心具备传统数据中心、单应用系统建设无法比拟的优势、随需应变的动态伸缩能力以及极高的性能投资比。

2.1.3移动互联网

移动互联网正逐渐渗透到人们生活的各个领域，作为最便捷、最时尚、最值得信赖的技术和业务，正在深刻地改变着信息时代的生活、也给城市的发展带来全新的活力和动力。

移动互联网侧重基于移动互联的智能终端应用，是智慧城市的主要展现手段。

2.2智慧城市的体系架构

智慧城市体系结构在城市通信基础资源之上分为四层：

感知层、通信层、数据层、应用层，同时各层与城市信息化数据与联通公司内部系统进行对接。

城市基础资源主要是指光缆网、城域网、互联网、移动网等网络基础资源。

智慧城市建设的基础为通信网络，可以为承载智慧城市的各项应用提供高速、安全、可靠的传输通道。

智慧城市体系架构如下图所示：

智慧城市体系架构图

四层分别描述如下：

2.2.1感知层

智慧城市感知层是指利用RFID、传感器、摄像头、二维条码、遥测遥感等传感设备和技术，实现对城市中人与物的全面感知。

感知层是智慧城市技术体系的首要环节，主要进行信息的的采集处理，为智慧城市的高效运行提供基础信息。

感知层是人的感知延伸，它扩大了人的感知范围、增强了人的感知能力，极大的提高了人类对外部世界的了解水平。

感知方式是根据被感知的信息类型，继而采取相对应的感知技术及方法。

目前主要的信息类型有：

数字信息、原始信息以及其他相关信息，所以主要的智慧城市感知方式可分为四类：

①身份感知：

通过条形码、RFID、智能卡、信息终端等对物体的地址、身份及静态特征进行标识。

②位置感知：

利用定位系统或无线传感网络技术对物体的绝对位置和相对位置进行感知。

③多媒体感知：

通过录音和摄像等设备对物体的表征及运动状态进行感知。

④状态感知：

利用各种传感器及传感网对物体的状态进行动态感知。

智慧城市通过身份、位置、多媒体和状态感知等多种相结合的感知方式，实现信息从汇聚阶段向“人—人”、“人—物”、“物—物”之间协同感知阶段和泛在融合阶段迈进。

2.2.2通信层

智慧城市通信层主要完成所有感知控制网络的接入，同时提供安全、可靠、准确、及时的数据传送，实现更全面的互联互通。

通过各种形式的高速率高带宽的通信网络工具，将各种电子设备、组织和政府信息系统中收集和储存的分散信息及数据连接起来，进行交互和多方共享。

从而更好地对环境和业务状况进行实时监控，从全局的角度分析形势并实时解决问题，使得工作和任务可以通过多方协作来得以远程完成。

由于处于下层的感应层设备种类繁多，数据接口也千差万别，因此网络层在满足多种业务接入需求的同时必须具备丰富的数据接口，处理层所需的海量数据也由网络层完成传送，这就要求网络层必须具备超大容量的网络传送能力。

结合以上两方面的需求，可将智慧城市的网络层分为接入层和传送层。

智慧城市各种应用的网络传送主要差别在接入层，传送层对于各种应用基本没有差异。

①传输层解决方案

在智慧城市阶段，传统的以SDH/MSTP为主的传送网已不能适应未来业务的需要。

传输层呈现出分组化和智能化的趋势。

其主要目标是简化网络层次和增加网络的智能特性，实现数据感知、降低网络复杂度和运营成本。

网络IP化的趋势越来越明显，随之而来的是传送层所承载的业务发生了巨大的变化。

IP数据业务发展非常迅速，特别是宽带、IPTV、视频业务的发展，对传送网络提出了新的要求：

传送网络能适应这种海量增长的带宽需求，并可以进行快速灵活的业务调度，完善便捷的网络维护管理。

为了适应这些新的需求，传送网络分组化是必然趋势。

智能化表现在两个方面，一是体现传送网各个层面的智能控制，如波分、以太网和IP层等等，每个层面通过动态信令、协议来完成网络的自动选路和自动配置。

二是传送各层之间的互动，特别是分组层（以太网、IP）与光层（波分、OTN）的互动，从而实现能进行数据感知的传送网，在提高网络的自动化程度和利用率，减少业务响应时间的同时，增加用户满意度，降低网络运维成本。

②接入层层解决方案

接入网主要的趋势是宽带化和无缝移动性。

在有线接入领域，“光进铜退”成为毋庸置疑的趋势，综合考虑带宽需求、覆盖范围和成本等因素，FTTH将成为网络建设的主要方式。

在无线接入领域，HSPA、WiMAX、LTE和AIE等技术将推动移动接入宽带化的发展，同时，手机的智能化和PC的移动化将大大促进宽带需求。

未来很长的时间内，多种接入技术将和谐共存。

从带宽、覆盖范围、移动性和成本等综合考虑，没有任何一种技术能满足智慧城市所有的应用场景，多种技术接入之间的无缝移动将成为关键。

2.2.3数据层

通信层之上是智慧城市数据层。

该层将感知层获取的原始数据（包括温度、湿度、视频等）按照智慧城市领域模型，整合到相应的领域数据库中，同时采用ETL数据仓库技术，按照时间维度、空间维度等进行城市信息仓库的建立。

运用具有高吞吐率和高传输率的数据存储技术、大数据分析技术和云数据库进行数据存储、处理和分析，从而能够满足上层应用业务需求。

云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。

它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助SaaS、PaaS、IaaS等先进的商业模式把这一强大的计算能力分布到终端用户手中。

云计算技术是实现智慧城市的关键技术，它为智慧城市的业务和应用提供虚拟的、强大的计算、存储能力。

2.2.4应用层

应用层直接面向智慧城市的最终用户，提供多样化的应用和服务。

智慧城市三大核心领域应用系统——智慧城市管理、智慧产业、智慧民生，位于架构的应用层，通过与知识层的城市综合数据共享平台进行数据交互，实现各自的业务功能。

在整个智慧城市信息通信系统架构中，应用信息系统属于最上层的应用层。

在应用层，需要建设智慧城市统一支撑平台，实现各类信息资源之间的关联、整合、协同、互动和按需服务。

所有的智慧服务和应用都部署在统一支撑平台之上。

统一支撑平台需要提供分层、开放的体系架构，提供模块化设计，方便各种智慧应用的部署；屏蔽底层各种网络的差异；利用云计算技术，为智慧服务提供处理能力集和存储能力集；抽象出标准的服务能力，为智慧服务提供标准接口集，开放API供服务调用；提供统一的业务展现门户和统一的管理平台。

2.3XX智慧城市的应用系统设计

XX智慧城市的应用系统主要包括：

智慧城市平台系统、平安城市子系统、智能交通子系统、数字城管子系统四部分。

2.3.1智慧城市平台系统

智慧城市平台系统的建设，是以“统一网络、统一资源、统一安全、统一机房、统一管理”为方针，依托于数据中心，集成基础数据、信息服务、应用服务于一体的一个综合管理、服务、运营的平台。

XX智慧城市平台系统的建设，为XX“智慧城市”的智慧应用系统建设和部署提供一个集约、高效的基础架构环境，其主要建设内容包括：

1.基础网络设施建设

2.计算资源池建设

3.网络安全设计

4.集中运维管理平台设计

5.机房建设

2.3.1平安城市子系统

平安城市子系统按照因地制宜、突出重点、统一规范、分层推进的思路，实现全县治安数字高清视频监控全覆盖，建成县局、派出所分级，点、线、面三类的公共安全技术防控体系。

切实提高XX防范、打击违法犯罪和处置突发公共事件的能力，增强城市减灾、防灾、救灾能力，提升人民群众的生活品质。

全面构筑人防、物防、技防一体化的全天候、全方位、立体化的社会公共安全防控体系，提升全县社会公共安全管理的科技含量和政法机关驾驭复杂社会公共安全的能力，不断增强广大人民群众的安全感和满意度，为建设富裕和谐的现代化城市提供强大的科技保障。

2.3.1智能交通子系统

通过对XX智能交通各子系统的建设，利用先进的通讯、计算机、自动控制、视频监控技术，按照各系统工程的原理进行系统集成，使得交通组织管理、交通工程规划、交通信号控制、交通检测、交通电视监控、及信息提供系统有机地结合起来，通过计算机网络系统，实现对交通的实时控制与指挥管理，运用先进的网络技术，使得信息获取快速、实时、准确，提高了交通控制的实效性。

通过对城市智能交通管理指挥系统的应用使交通管理系统中人、车、路以及车辆之间的关系变得更为和谐有效，使XX的交通更为流畅和有序。

2.3.1数字城管子系统

依托无线通信技术、空间信息技术、行业实体库技术、工作流技术、计算机网络技术等先进技术手段，实现城市部件和事件管理的数字化、网络化和空间可视化，创新城市管理模式，再造城市管理流程，建立一套科学完善的监督评价体系，提高城市管理水平，构建和谐社会，提升城市品味。