智慧城市標準體系介紹

    一、總體標準 

    總體標準是其它智慧城市標準的基礎(chǔ)和指南，但目前國際國內(nèi)都還沒有形成關(guān)于智慧城市的總體性標準。智慧城市導則是智慧城市技術(shù)的整體性指導規(guī)范,主要包括智慧城市的技術(shù)體系和技術(shù)應用指南。智慧城市術(shù)語與定義主要包括了智慧城市領(lǐng)域內(nèi)的理論、技術(shù)、方法和名稱的基本術(shù)語和定義，以用于智慧城市規(guī)劃、建設、科研、教學和國際交流。智慧城市體系架構(gòu)模型為智慧城市規(guī)劃與建設提供統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模型，智慧城市體系架構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)獲取層、數(shù)據(jù)活化層、支撐服務層和應用服務層等五個分層。智慧城市標識主要規(guī)定在智慧城市規(guī)劃、研究、開發(fā)、設計和運營等過程中的編碼、符號和圖案等標識。信息和應用系統(tǒng)開放是發(fā)展智慧城市的必然需求，是對智慧城市規(guī)劃設計和建設的總體要求。智慧城市信息和應用系統(tǒng)開放技術(shù)要求主要提出信息和應用開放的原則、開放的對象、采用的技術(shù)手段、安全要求等。智慧城市系統(tǒng)匯聚與互聯(lián)標準用于規(guī)范城市運行、服務與管理系統(tǒng)的匯聚與互聯(lián)，重點保證智慧城市系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的高速協(xié)同、存儲安全與智能檢索。

    二、基礎(chǔ)標準

    1、感知技術(shù)標準

    智慧城市的感知技術(shù)標準主要以沿用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)標準為主。傳感器技術(shù)多樣，種類繁多，智慧城市標準體系中的傳感器標準重點是數(shù)字化傳感器接口標準。RFID（射頻識別技術(shù)）利用射頻信號或空間耦合的傳輸特性，實現(xiàn)對物體的自動識別，RFID標準主要包括RFID標簽和讀寫器標準、頻率與通信標準、數(shù)據(jù)格式標準、信息安全標準和應用標準。圖像和視頻采集標準主要包括圖像和視頻的編解碼標準以及相關(guān)的采集設備和系統(tǒng)標準。衛(wèi)星導航是智慧城市中各種基于位置的應用的主要技術(shù)支撐手段，在智慧城市應用中起著非常重要的作用。室內(nèi)外多模融合精確定位標準主要規(guī)范利用多種模式定位信息的復用與數(shù)據(jù)融合以及多模信息自適應加權(quán)定位技術(shù)，以保證室內(nèi)外環(huán)境位置定位的準確性。

    2、有線和無線通信標準

    智慧城市的有線和無線通信標準主要沿用已有的通信技術(shù)標準。廣域無線通信主要以目前應用最廣的第二代（2G）和第三代（3G）無線移動通信技術(shù)為主。隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的日趨成熟，第四代（4G）無線移動通信也將在智慧城市中應用。

    隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，城市中的機器通信的應用將越來越多。機器與機器通信（M2M）和人與人通信有很多不同，有低速率、低移動性、高并發(fā)、省電等方面的要求�，F(xiàn)有的面向人與人通信的2G/3G通信技術(shù)需要進行一定的改造才能更好地適應M2M通信的新需求。

    近距離無線通信技術(shù)主要是面向通信距離比較短（通常1公里以內(nèi)）的應用場景和需求的無線通信技術(shù)，是廣域無線通信的重要補充，它使得通信范圍進一步延伸和擴展。

    通信網(wǎng)絡的IP化已經(jīng)從趨勢成為現(xiàn)實，TCP/IP（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）標準協(xié)議族成為IP通信承載和互聯(lián)網(wǎng)的核心標準，也自然成為智慧城市的重要基礎(chǔ)標準。

    有線接入相對于無線接入具有帶寬大、抗干擾能力強等特點，與無線技術(shù)不受布線限制、可移動的特點互補，也是智慧城市不可或缺的重要通信接入技術(shù)。

    智慧城市的發(fā)展離不開良好的通信基礎(chǔ)設施環(huán)境，通信傳輸網(wǎng)絡是整個通信網(wǎng)絡的基礎(chǔ)，采用的技術(shù)以光傳輸為主。光傳輸標準分為光傳輸技術(shù)標準、光纖光纜標準、光器件標準和光傳輸通用標準等。

    3、數(shù)據(jù)存儲和處理標準

    智慧城市各種信息化應用會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，需要應用各種存儲技術(shù)和存儲基礎(chǔ)設施以滿足城市不斷增長的數(shù)據(jù)存儲需求。除了傳統(tǒng)的獨立磁盤、光盤等存儲技術(shù)，包括云存儲在內(nèi)的網(wǎng)絡化存儲將在智慧城市各系統(tǒng)中發(fā)揮非常重要的作為，網(wǎng)絡化存儲的采用也成為智慧城市區(qū)別于以往信息化應用的重要特點。

    隨著云計算在智慧城市中的推廣，云計算產(chǎn)品體系架構(gòu)、不同廠商之間云計算產(chǎn)品的互操作性等問題越來越得到人們的關(guān)注，云計算的標準化問題被提上日程。云計算標準化需要包括云計算不同層次之間的接口標準，云計算互相操作和集成標準，云計算服務目錄管理、不同廠商及不同類型的云之間無縫遷移的可移植性標準，云計算性能指標標準，云計算安全和隱私標準等。

    數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性割裂、數(shù)據(jù)冗余陳舊等問題已經(jīng)成為目前數(shù)據(jù)處理技術(shù)的一大難題。智慧城市的架構(gòu)和建設，需建立在智慧數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，因此數(shù)據(jù)活化技術(shù)作為一種前瞻性的新型數(shù)據(jù)處理技術(shù)，是智慧城市中最為核心的技術(shù)。數(shù)據(jù)活化技術(shù)必須與智慧城市數(shù)據(jù)感知標準、智慧城市應用標準無縫接合，在其研究過程中制定出智慧城市中的各項活化數(shù)據(jù)技術(shù)的通用標準。數(shù)據(jù)活化技術(shù)作為智慧城市中的核心研究技術(shù)，將結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)的成熟標準，制定出有創(chuàng)新性、通用性的智慧數(shù)據(jù)描述、處理、管理等全方位的新標準。

    城市多源密集動態(tài)運行數(shù)據(jù)呈獻標準主要對大規(guī)模復雜城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)虛實融合與呈現(xiàn)技術(shù)進行規(guī)范，包括城市動態(tài)運行數(shù)據(jù)與真實城市場景自然、逼真的融合建模、仿真與繪制技術(shù)等。

    4、基礎(chǔ)軟件

    軟件是智慧城市信息通信系統(tǒng)的靈魂。軟件可以分為系統(tǒng)軟件、基礎(chǔ)軟件中間件和應用軟件三類。對于系統(tǒng)軟件和基礎(chǔ)軟件中間件，智慧城市基本是直接采用現(xiàn)有標準。

    系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計算機及外部設備,支持應用軟件開發(fā)和運行的系統(tǒng)，是無需用戶干預的各種程序的集合,主要功能是調(diào)度，監(jiān)控和維護計算機系統(tǒng)；負責管理計算機系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使得它們可以協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件使得計算機使用者和其他軟件將計算機當作一個整體而不需要顧及到底層每個硬件是如何工作的。

    基礎(chǔ)軟件中間件大致可分為六類，終端仿真/屏幕轉(zhuǎn)換中間件、數(shù)據(jù)訪問中間件、遠程過程調(diào)用中間件、消息中間件、交易中間件、對象中間件。中間件所包括的范圍十分廣泛，針對不同的應用需求涌現(xiàn)出多種各具特色的中間件產(chǎn)品。但至今中間件還沒有一個比較精確的定義，因此，在不同的角度或不同的層次上，對中間件的分類也會有所不同。

    三、應用標準

    1、基礎(chǔ)信息系統(tǒng)

    基礎(chǔ)信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)政府信息化（電子政務）的重要內(nèi)容，也是智慧城市建設的重點任務之一。信息資源是與材料資源和能源資源同等重要的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的三大戰(zhàn)略資源。信息資源的開發(fā)利用是智慧城市發(fā)展的一大核心任務，反之智慧城市的建設發(fā)展也離不開信息資源的開發(fā)利用。信息資源開發(fā)利用的程度也是衡量城市智慧水平的一個重要標志。智慧城市的基礎(chǔ)信息資源主要包括城市地理空間信息、人口信息、法人信息、信用信息和宏觀經(jīng)濟信息等。城市管理、市民生活和經(jīng)濟運行的各種應用都要用到上述四類信息。智慧城市基礎(chǔ)信息系統(tǒng)主要參照國家電子政務標準、信息分類編碼技術(shù)標準規(guī)范、信息采集技術(shù)標準規(guī)范、數(shù)據(jù)質(zhì)量技術(shù)規(guī)范等。

    2、應用中間件

    應用中間件泛指智慧城市應用開發(fā)和業(yè)務提供過程中用于屏蔽底層系統(tǒng)和通信技術(shù)差異的軟件和服務，主要存在于應用服務器和網(wǎng)關(guān)及感知延伸層嵌入式設備中，位于操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和通信協(xié)議之上，具體應用之下。智慧城市應用中間件與物聯(lián)網(wǎng)應用中間件相似，因此可以參考物聯(lián)網(wǎng)應用中間件相關(guān)標準。應用中間件是面向智慧城市應用的專用中間件，但它需要以現(xiàn)有基礎(chǔ)中間件技術(shù)為基礎(chǔ)，主要的基礎(chǔ)中間件包括組件類中間件（如SOA/WebService、CORBA）、數(shù)據(jù)庫訪問類中間件（如JDBC、ODBC）、數(shù)據(jù)描述類中間件（如XML）、嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)中間件（如內(nèi)存管理）等。個人服務定制、融合、推薦標準用以規(guī)范面向個人的智慧城市公共服務聚集技術(shù)，基于個人信息的實時分析與偏好發(fā)現(xiàn)技術(shù)，以人為中心的服務定制與融合技術(shù)和基于個人偏好與情景的服務推薦技術(shù)。城市決策模型聯(lián)網(wǎng)與協(xié)作標準旨在構(gòu)建模型的分類體系，重點突破異構(gòu)模型的網(wǎng)絡化描述規(guī)范和模型的網(wǎng)絡化服務接口，達到異構(gòu)模型的組合與協(xié)作。

    3、公共支撐平臺

    智慧城市有兩種主要的構(gòu)建形式，一種是各行業(yè)建立自底向上完全獨立的自治應用系統(tǒng)，另一種是各種應用系統(tǒng)都基于同一個公共支撐平臺構(gòu)建。公共支撐平臺在城市管理體制理順的前提下，具有多種優(yōu)勢，將逐漸成為未來智慧城市建設的重要發(fā)展方向。智慧城市公共支撐平臺標準主要包括公共支撐平臺需求標準、公共支撐平臺架構(gòu)標準、公共支撐平臺接口標準和終端設備管理協(xié)議。前三者需要新制定，后者可以參考OMA設備管理協(xié)議，我國電信運營商的設備管理協(xié)議（比如中國移動WMMP協(xié)議）也可以作為新標準的基礎(chǔ)。

    4、領(lǐng)域應用及相關(guān)技術(shù)

    智慧城市還存在大量的領(lǐng)域應用級相關(guān)技術(shù)標準，包括智慧政務標準、智能電網(wǎng)標準、智能交通標準、智慧環(huán)保標準、智慧醫(yī)療標準、智慧物流標準、市民一卡通標準、城市運行和指揮中心標準等。大部分領(lǐng)域應用標準可以采用電子政務和物聯(lián)網(wǎng)標準，但更加突出信息共享和應用協(xié)同。

    四、安全標準

    隨著網(wǎng)絡化和信息化的發(fā)展，國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)的依賴性不斷加強，網(wǎng)絡和信息安全問題也日益突出。智慧城市發(fā)展中要也應加強安全技術(shù)應和安全管理與評測，完善網(wǎng)絡和信息安全標準，保障智慧城市健康有序安全發(fā)展。智慧城市的網(wǎng)絡與信息安全標準主要包括安全技術(shù)標準、安全管理標準和安全評測標準三個方面。