智慧城市公共信息平台解决方案.docx

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智慧城市公共信息平台解决方案

智慧城市公共信息平台解决方案

二〇一四年十二月

智慧城市是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统，加强城市规划、建设和管理的新模式。

智慧城市区别于数字城市的主要特征，就是综合运用以物联网、云计算和公共信息平台为代表的现代科学技术和手段，通过对城市信息资源的全面感知、全面整合、全面挖掘、全面分析、全面共享和全面协同，提高城市管理和服务水平。

一.1智慧城市系统总体框架

智慧城市系统总体框架包括网络层、感知层、城市公共数据库、城市公共信息平台、智慧应用和用户层，如下图所示：

⏹网络层

网络层是智慧城市系统赖以存在的基础，主要有电信网、互联网和广播电视网，以及在此基础之上的三网融合、物联网等。

⏹感知层

感知层是智慧城市系统区别于数字城市系统的重要特征之一，是智慧城市系统运行数据的主要来源。

从技术角度来看，几种主要的感知技术是对地观测感知技术、RFID射频识别技术、WSN无线传感器技术和Zigbee传感技术等。

从感知数据来源来看，几种主要的感知手段是天上的卫星、空中的飞机以及地上、地下的各类传感设备。

⏹基础设施

城市公共信息平台基础设施包括计算资源、网络资源、存储资源、安全设施等。

在各地智慧城市系统建设中，根据各地实际情况，结合最新技术，基础设施可采用云计算模式来构建。

利用虚拟化技术，将基础设施资源进行虚拟化处理，形成一个虚拟化资源池；利用云服务技术，将虚拟资源根据业务需要组装成独立运行的服务器资源作为服务对外提供；为智慧城市的建设提供完善的计算基础设施服务。

⏹城市公共数据库

城市公共数据主要有三类，分别是公共基础数据、公共业务数据和公共服务数据。

公共基础数据库由人口数据库、法人数据库、宏观经济数据库、地理空间数据库及建筑物数据库等五类数据库组成，由法定管理部门提供的，基础且变化频率相对较低的信息资源，是城市公共数据库的“纲”。

公共业务数据库是基于公共基础数据库的业务性扩展数据库，根据业务应用需要而扩展的各类指标项构成，是一种动态的、不断扩充的业务数据库模式，是城市公共数据库的“目”，指标项来自各类智慧应用的建设。

由各类专题应用类数据库构成，专题应用类数据库处于该结构的顶层，是通过对公共基础数据、公共业务数据进行清洗、挖掘、分析后的有特定应用场景的服务型数据集，为各应用单位提供融合后的专题应用资源服务。

⏹智慧应用

以公共数据库和部门业务数据为数据来源,通过公共平台对公共数据和部门业务数据的整合,为智慧应用提供整合后的信息服务,让智慧应用能够获取各类协同信息,提高应用的服务水平和协同能力。

一.2功能框架

一.3功能设计

平台由支撑数据、运行维护管理系统、目录管理与服务系统、数据交换服务系统、数据整合服务系统、门户系统、接口与服务系统等系统组成。

一.3.1支撑数据

由元数据、目录数据、交换管理数据、安全管理数据等数据组成，处于整个基础信息资源数据架构的中间层，对下可以以“物理分散、逻辑集中”或是物理集中方式构建虚拟或物理的城市公共数据库，对上则起到支撑各种业务应用的作用。

支撑数据应单独存储，可根据实际情况确定是否存储于公共数据库中，但一定要做好数据安全管理，确保支撑数据的安全。

1.元数据

元数据是数据资源的描述，是信息共享和交换的基础和前提，用于描述数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征。

元数据库用于存储元数据。

2.目录数据

目录数据库用于存储基础数据、业务数据、模型数据等平台资源的目录信息。

3.交换数据

交换数据指数据交换过程中产生的信息，包括消息路由信息、流程管理信息、异常管理信息、监控管理信息、参数管理信息和交换临时库中的数据。

4.管理数据

管理数据指数据管理系统所产生的信息，包括数据操作信息、数据库运行管理信息、数据组织存储信息、数据库维护信息等。

5.安全数据

安全数据库用于存放事故报告、事故可能性、故障频率、试验结果、以往的系统安全分析、可靠性分析及人的因素数据等。

一.3.2运行维护管理系统

一.3.2.1平台安全

1.统一身份认证服务

由身份数据库、身份管理与数据服务、资源管理与访问控制、PKI基础设施、电子签章及其应用等组成，能够向区域范围内所有系统提供用户身份数据服务，能够为智慧城市应用整合提供支撑，满足“单点登录”的需求。

2.密钥管理

密钥管理提供信息安全加密传输的功能。

通过密钥管理可以进行公钥和密钥的查询、添加、修改和删除，从而确保数据传输过程的安全性。

3.数据备份

制定数据备份机制，可按需要进行全量、增量、定期等不同方式实现关键业务数据的备份，确保数据安全。

4.数据安全保密授权管理

数据不得随意泄露，只有经授权的相关专门人员可以有权限利用和管理数据，经正式批准需要数据时必须申请相关主管单位登记，并由需要人签字备案，保密数据不得以其他任何形式存储和传输，根据数据的保密规定和用途，确定数据开发使用人员的存取权限、存取方式和审批手续。

一.3.2.2用户管理

信息资源分布在各个应用单位，甚至会出现跨区域的不同应用单位，另外，资源的使用者不仅仅是自然人，也包括各类业务应用。

不同的应用单位，不同的用户，对资源有不同的访问权限，因此，需要将各类机构、应用及用户进行统一的管理，才能将资源的提供者、管理者、使用者三类角色进行责任和义务的划分，规范资源的提供、管理与使用。

主要功能包括：

Ø机构管理

机构管理提供整个平台的机构维护管理功能，包括机构的查询、添加、编辑、删除，详细信息查看和机构锁定/解锁等操作，锁定的机构将变为不可用状态，重新解锁后方能生效。

Ø用户管理

用户管理提供统一的用户管理服务，包括用户的查询、添加、编辑、删除和详细信息查看及用户状态修改。

用户状态分为正常、注销、锁定和未审核四种状态，由统一的管理员进行用户的授权和管理。

Ø密码管理

密码管理功能提供密码的维护和管理功能，支持密码修改和密码重置，通过向注册邮箱发送限时密码重置地址的方式，确保系统的安全性。

一.3.2.3日常运维

1.运行报告

提供平台系统运行状态报告，以报表的方式生成并以邮件的方式定期发送至运维人员，运行报告内容包括服务名称、服务访问量、服务状态等多项内容。

2.故障通知

故障通知提供多种方式的故障通知服务，当某项服务发生故障时，系统能够以邮件、短信等多种方式通知指定用户，从而对系统故障进行快速响应。

3.故障巡检

故障巡检提供对各种服务、接口和数据库等的故障检测功能，用户只需将需要定期巡检的服务加入至巡检服务队列中，同时，设置完毕巡检的参数，即可以实现定期巡检的功能，并生产巡检报告发送至指定邮箱。

4.访问统计

提供各种服务的访问统计功能，可以灵活进行统计，根据不同的条件进行各种数据的统计服务。

主要包括服务流量统计、服务访问量统计、用户/IP访问量统计等功能。

一.3.2.4统一认证

身份认证功能：

统一身份认证系统门户首先必须完成的是用户的统一身份认证。

用户在统一身份认证系统中输入用户认证信息后，统一身份认证系统门户查询用户信息库（LDAP），显示可访问的应用系统入口界面。

单点登录：

用户从统一身份认证门户或某个服务系统登录后，再次登录其他系统，无需进行再次认证。

做到一次登录，即可访问所有服务系统。

一.3.2.5运行监控

提供平台系统各种注册服务的实时监控，包括该服务的状态、运行时间，同时可以对平台监控的时间间隔，是否自动启动等参数进行设置和应用。

提供对运行平台性能（包括CPU、内存等使用情况）的监控和预警功能，同时，对平台服务的各种操作建立日志，并支持日志统计分析功能。

一.3.2.6应用管理

对应用的信息，包括对应服务，资费等进行维护。

系统定义每一种业务为一种系统支持的服务，每种服务加上相应不同的资费策略在系统中定义为应用，是用户可以最终定购的。

应用管理就是对应的分类、定义、和资费的设置。

Ø定义服务类别、服务子类别ü

Ø定义优惠方式，节假日优惠参数

Ø定义计费方式

Ø…

服务提供商发布应用，给平台审核；平台对服务提供商的应用进行审核，审核通过的应用才能够被用户订购使用。

应用审核包括对应用的服务、价格进行审核。

一.3.3目录管理与服务系统

通过资源目录子系统的建设，以目录方式实现资源共享，是对智慧城市公共信息平台实现信息资源共享的有效手段，使用目录体系可以以更灵活的方式实现更多应用单位、更多资源的接入与共享。

信息资源编目管理子系统作为智慧城市公共服务平台信息资源目录体系的载体，采用一种非落地的信息共享模式，是对交换共享模式的补充，在目录式共享中，各应用单位对各自共享的资源有完整的控制权，可有效地解决交换模式中要求各应用单位因担心违反相关规定不愿意批量提供数据的问题。

目录管理与服务模型如下所示：

一.3.3.1元数据定义

编目子系统的核心元数据定义提供对核心元数据的定义管理，包括核心元数据查询、添加、编辑和删除功能，同时提供核心元数据详细信息查看的功能。

一.3.3.2系统配置

系统配置功能主要提供基于机构、用户、权限和服务等方面的综合配置管理功能，其主要包括资源权限等级定义、系统参数管理、机构环境管理、用户角色管理、分类方式管理、服务类型查询和权限管理等功能。

在此，权限和用户机构管理均为托管方式，由平台运维系统中的用户管理系统进行统一权限认证。

一.3.3.3编目信息发布

编目信息发布主要提供注册至编目中心的编目信息的发布功能（同时支持批量及指定），在发布时可指定允许访问资源或目录的应用单位列表及资源访问权限要求，通过编目信息发布，可以将前置编目信息发布到全市统一的门户中供各级应用单位进行检索、查看和申请。

一.3.3.4编目信息撤销

针对无效的编目信息或需要进行下线的目录信息，系统提供编目信息撤消的功能，该功能可对已发布的编目信息进行撤消和下线，该编目信息撤消后可重新进入待发布状态，如需发布可以重新进行发布。

一.3.3.5编目状态同步

编目状态同步主要提供平台门户与后台数据的手动同步功能，系统提供自动同步检测的功能，能够自动检测目录状态不一致的状况，通过选对相应的编目数据手工进行同步，可实现目录状态的同步修正更新。

一.3.3.6交换互动

提供目录驱动交换功能，资源使用方通过目录方式获取资源信息后，通过平台提供的申请流程向平台管理者与资源拥有方进行申请，得到管理者与资源拥有方同意后，由平台自动开始按配置的规则进行信息资源的交换与共享。

目录系统提供数据交换驱动入口，调用对交换系统提供的相关接口，实现与交换系统的互联互通，并能对交换系统业务数据及各类服务提供资源编目功能。

一.3.3.7查询统计

查询统计功能提供编目中心各种服务状态的统计，如编目信息评价、访问量统计等信息，编目信息评价主要提供各应用单位对已发布编目信息的评价信息查询功能，访问量统计能够根据各应用单位对该编目信息的浏览数量进行统计。

过程信息查询提供编目信息在编目中心的过程信息记录。

一.3.3.8信息服务

信息服务功能主要提供目录查询和目录浏览等功能，包括基础查询和自定义高级查询功能，支持多种查询方式联合，并以树形分层式方式展示相关编目信息的详细内容。

一.3.3.9前置功能

Ø资源初始化

提供前置与平台中心之间的初始化设置，通过初始化可以实现前置与平台中心之间的通信和目录同步，主要包括前置节点注册、用户权限认证等相关服务。

Ø结构化数据编目

前置编目系统提供对异构数据库等结构化数据进行手工或自动编目，应支持主流数据库，包括:

Oracle、DB2、MSSQL、MYSQL等异构数据库。

Ø非结构化数据编目

前置编目系统除了可以对数据库等结构化数据进行编目外，也可以对非结构化的数据进行编目，如文件、图片、视频等进行编目，通过文件交换系统实现文件的共享服务。

Ø编目信息查询

提供前置编目信息的查询服务，支持快速查询和自定义查询，可以通过资源标示符、资源名称、关键字、分类方式、编目日期等多种条件进行查询，并支持查询结果的目录详细信息查看，从而让用户快速定位信息资源位置。

Ø编目信息提交

提供前置编目信息提交至平台中心的服务，编目信息经过提交后，在编目中心等待审核人员进行审批，并最终发布。

提供编目信息批量发布功能，并能够查询已提交的编目信息。

Ø编目信息审核

编目信息审核主要提供给编目前置管理员使用，编目信息经审核后方能向编目中心提交，在编目信息审核后可以进行该条编目信息的查看。

Ø编目信息注册

编目信息注册主要提供前端编目信息提交至编目中心的服务，通过编目信息注册服务，前置编目信息会被注册至中心的信息资源目录中供多个应用单位进行目录访问和资源申请。

Ø编目信息管理

编目信息管理提供编目信息的修改和删除功能，前置编目人员可以对编目的信息进行修改，包括编目信息的核心元数据项、核心表数据项、字段数据项等内容。

修改完毕后，可以对编目重新进行提交、审核和注册。

同时，前置编目人员也可以通过编目信息删除的方式删除多余的编目信息。

Ø目录传输

目录传输提供目录同步的监控和手动执行传输的功能，其主要是针对系统参数管理中的参数进行手动执行传输，通过目录传输，将前置子系统修改的参数与编目中心系统进行同步。

一.3.4数据交换服务系统

数据交换服务系统的作用在于实现信息资源的统一交换，通过交换实现人口、法人等信息资源的同步更新，以及数据比对、清洗、转换、异常处理等交换服务所需的基本功能。

通过建立数据交换服务系统将达成以下目标：

[1]通过使用统一的技术手段与标准，提高交换的效率，降低维护复杂度；

[2]同步优化信息存储结构，采用松散耦合的方式，确保数据与应用适当隔离，保证数据的安全；

[3]使数据交换始终处于被有序管理的状态，避免了乱交换、重复交换等问题的出现，保证系统的稳定性。

数据交换服务系统模型如下图所示：

一.3.4.1交换能力要求

提供信息整合功能，可按主题要求整合形成共享资源库（健康档案、人口库等）数据集合，支持动态组件形式的数据清洗等处理功能；

自动编码转换，统一编码标准；

支持主动与被动两种数据交换方式，实现按需交换；

支持增量与全量数据同步；

支持订阅式数据交换模式，提供订阅过滤支持，支持键值、一对多、多对一等多种数据落地方式；

提供异构数据库、跨平台数据交换功能；

无缝支持结构化及非结构化资源交换，数据采集方式丰富，触发器/数据库日志/时间戳/轮询等采集数据供用户选择；

基于web图形化平台配置，简单易操作；

统一管理元数据，提供统一标准化字段，规范系统；

为用户提供个性定制处理组件接口，方便用户自由拓展；

自定义数据交换格式，保证在无需代码开发的情况下，完成新交换节点的接入，实现交换元素及交换规则的调整等；

支持信息资源申请调度流程化，支持目录驱动交换；

支持非侵入业务式的前置交换服务；

一.3.4.2资源管理

提供交换中心和前置交换节点之间各种交换表资源、组件和数据库的管理功能，主要包括交换表管理、控制表管理、组件信息维护、字段转化维护和数据库进程管理。

一.3.4.3查询统计

提供交换与整合信息资源的查询和统计功能，主要包括交换数据查询、整合数据查询、系统信息查询和交换数据统计。

一.3.4.4订阅信息管理

提供信息订阅服务功能，主要以表订阅和整合信息订阅的方式为主，主要包括表订阅查询、表订阅管理、表订阅审批、表订阅启动、整合订阅查询、整合订阅管理、整合订阅审批和整合订阅启动。

一.3.4.5目录互动

提供目录驱动交换功能，资源使用方通过目录方式获取资源信息后，通过平台提供的申请流程向平台管理者与资源拥有方进行申请，得到管理者与资源拥有方同意后，由平台自动开始按配置的规则进行信息资源的交换与共享。

信息资源交换需提供对目录系统的相关接口，实现目录系统与交换系统的互联互通，从目录系统中读取相应的资源信息，并能启动流程实现相应的交换配置，最终实现自动交换。

一.3.4.6交换管理

交换管理提供交换队列管理、交换规则定义等功能，主要包括交换队列查询、交换队列管理（添加、删除、查看、修改）、交换规则定义等。

一.3.4.7日志维护

日志维护提供交换系统的各种日志管理功能，主要包括系统日志、交换日志和导入日志等，为系统提供全面的日志管理功能。

一.3.5数据整合服务系统

数据整合服务的作用体现在两个方面，一方面通过数据加工、数据整合、数据关联等功能，能够动态配置实现各类不同主题的信息处理，在人口库、法人库等基础数据库的基础上，通过进行清洗、转换、集成，构建业务应用所需的业务数据库，充实公共服务数据库，提升数据的价值，实现数据向信息的转变；另一方面，业务数据库及公共服务数据库的指标项扩展的另一途径是新智慧应用的建设，这些指标项的扩展反过来也会充实基础数据库的指标项及数据内容。

数据整合服务模型如下图所示：

一.3.5.1整合配置

以图形操作模式配置数据整合参数，实现进行清洗、转换、比对、数据导出、数据拆分等数据整合规则的动态配置。

一.3.5.2整合组件管理

系统以组件形式对清洗、转换、比对、导出、拆分等数据处理过程进行封装，同时提供这些整合组件的注册、发布、撤销、查询等整合组件管理功能。

一.3.5.3整合流程管理

实现对整合实施过程的申请、配置、审核、执行等过程的流程化管理，并允许在流程过程中进行回退、修改等操作。

一.3.5.4整合结果信息查询

提供整合结果信息的查询统计功能，无需定制开发，可动态根据不同的整合主题进行相应结果信息的查询。

一.3.5.5整合结果订阅

应用接入单位可针对整合结果，按需进行结果集数据的订阅，在订阅审核通过后，系统按预设的规则将接入单位要求的数据交换到指定位置。

一.3.5.6整合过程信息统计分析

动态设定统计口径，对数据整合过程进行统计与分析，如清洗数据量、处理过程失败记录、处理成功数等。

一.3.6平台门户系统

平台门户子系统作为公共信息平台对外信息展示及平台运维的窗口，针对管理员、政务用户和公众用户的不同应用需求，提供基于平台各支撑系统提供的原子服务，聚合成相应的功能接口集以支撑构建于平台基础上的各类应用，实现公共信息平台“统一门户”的建设目标。

一.3.7接口与服务系统

一.3.7.1开发接口服务

支持允许开发者或应用开发商通过公共信息平台提供的SDK，调用平台提供的服务（基础数据）和自己的业务应用进行集成，或是开发基于公共信息平台的应用系统。

主要提供内容包括二次开发包、webservices等开发支持手段，以满足不同的开发用户群需要。

一.3.7.2数据服务系统

数据服务系统服务内容为基础数据、业务数据、公共服务数据，其服务对象不仅包括业务人员，最主要包括对业务应用的数据服务。

通过建立数据系统将达成以下目标：

[1]建立严格的数据服务管理，数据的使用必须遵循申请=》审核=》使用的管理流程；

[2]提供数据服务本身的注册、上架、撤销等服务维护功能，支持服务的动态配置；

[3]数据服务须提供动态扩展能力，能支持大用户量并发访问。

其服务模型如下所示：

一.3.7.3动态扩展服务

一.3.7.3.1时空信息承载服务

实现城市公共数据库数据的时空化，通过业务数据时空化组件，大量的资源信息可以以直观化、可视化的方式呈现出来，同时，通过与3S技术（GPS、GIS、RS）的结合，可以构建各种可视化的综合管理系统。

同时，基于业务数据的信息资源图层也可以通过业务数据时空化的手段来进行快速制作，从而大大降低了信息资源图层更新的成本和复杂度。

一.3.7.3.2专题数据挖掘服务

功能主要分为多维数据透视、个人信息综合挖掘和法人信息综合挖掘三部分，系统的数据来源为公共基础数据库与公共业务数据库，系统产生的分析成果数据，经过时空数据处理引擎，以服务数据形式存储于公共服务数据库。

多维数据透视重点是对个人法人的个体对象进行全面深入分析，提供多应用单位数据联查、协查功能，提供个人数据比对和户口迁移、人际关系分析等功能。

个人信息综合挖掘侧重于从宏观层面上对个人年龄、文化程度、居所和个人的失业、公积金缴纳、保险缴纳情况之间的关联度及关联系数予以统计分析，作为宏观决策的量化数据依据。

法人信息综合挖掘侧重于从宏观层面上对法人的基本状况、行业、注册资本等和企业的地域分布情况之间的关联度及关联系数予以统计分析，作为宏观决策的量化数据依据。