智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系介紹

智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系框架

    智慧城市標(biāo)準(zhǔn)主要包括智慧城市總體標(biāo)準(zhǔn)、智慧城市基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、智慧城市應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和智慧城市安全標(biāo)準(zhǔn)四類(lèi)，其標(biāo)準(zhǔn)體系框架如圖15所示。

                                      圖15 智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系

    總體標(biāo)準(zhǔn)是智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系中的指導(dǎo)性和整體性標(biāo)準(zhǔn)，其它標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在總體標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下制定并與總體標(biāo)準(zhǔn)保持一致，所有各主要技術(shù)單元和應(yīng)用實(shí)體都與總體標(biāo)準(zhǔn)具有相關(guān)性并在總體標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施。

    基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)是信息獲取、傳輸和處理相關(guān)的基本ICT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這部分以采標(biāo)為主，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)全方位對(duì)接，除有特殊要求外，一般直接采用現(xiàn)行的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或信息通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

    應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是智慧城市各種應(yīng)用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，包括應(yīng)用支撐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和各行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及跨領(lǐng)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。這部分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以行業(yè)主導(dǎo)為主，信息通信行業(yè)參與和制定公共性平臺(tái)性標(biāo)準(zhǔn)為輔。

    安全標(biāo)準(zhǔn)是為保障智慧城市中的各網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全而制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、安全評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

智慧城市總體標(biāo)準(zhǔn)

    一、總體標(biāo)準(zhǔn) 

    總體標(biāo)準(zhǔn)是其它智慧城市標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)和指南，但目前國(guó)際國(guó)內(nèi)都還沒(méi)有形成關(guān)于智慧城市的總體性標(biāo)準(zhǔn)。智慧城市導(dǎo)則是智慧城市技術(shù)的整體性指導(dǎo)規(guī)范,主要包括智慧城市的技術(shù)體系和技術(shù)應(yīng)用指南。智慧城市術(shù)語(yǔ)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(chēng)的基本術(shù)語(yǔ)和定義，以用于智慧城市規(guī)劃、建設(shè)、科研、教學(xué)和國(guó)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(shè)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(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層等五個(gè)分層。智慧城市標(biāo)識(shí)主要規(guī)定在智慧城市規(guī)劃、研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)等過(guò)程中的編碼、符號(hào)和圖案等標(biāo)識(shí)。信息和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)放是發(fā)展智慧城市的必然需求，是對(duì)智慧城市規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)的總體要求。智慧城市信息和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)放技術(shù)要求主要提出信息和應(yīng)用開(kāi)放的原則、開(kāi)放的對(duì)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(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范城市運(yùn)行、服務(wù)與管理系統(tǒng)的匯聚與互聯(lián)，重點(diǎn)保證智慧城市系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的高速協(xié)同、存儲(chǔ)安全與智能檢索。

    二、基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

    1、感知技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

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

    2、有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)

    智慧城市的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)主要沿用已有的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。廣域無(wú)線(xiàn)通信主要以目前應(yīng)用最廣的第二代（2G）和第三代（3G）無(wú)線(xiàn)移動(dòng)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(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信也將在智慧城市中應(yīng)用。

    隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，城市中的機(jī)器通信的應(yīng)用將越來(lái)越多。機(jī)器與機(jī)器通信（M2M）和人與人通信有很多不同，有低速率、低移動(dòng)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(jìn)行一定的改造才能更好地適應(yīng)M2M通信的新需求。

    近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要是面向通信距離比較短（通常1公里以?xún)?nèi)）的應(yīng)用場(chǎng)景和需求的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，是廣域無(wú)線(xiàn)通信的重要補(bǔ)充，它使得通信范圍進(jìn)一步延伸和擴(kuò)展。

    通信網(wǎng)絡(luò)的IP化已經(jīng)從趨勢(shì)成為現(xiàn)實(shí)，TCP/IP（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議族成為IP通信承載和互聯(lián)網(wǎng)的核心標(biāo)準(zhǔn)，也自然成為智慧城市的重要基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

    有線(xiàn)接入相對(duì)于無(wú)線(xiàn)接入具有帶寬大、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，與無(wú)線(xiàn)技術(shù)不受布線(xiàn)限制、可移動(dòng)的特點(diǎn)互補(bǔ)，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(kāi)良好的通信基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，通信傳輸網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，采用的技術(shù)以光傳輸為主。光傳輸標(biāo)準(zhǔn)分為光傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、光纖光纜標(biāo)準(zhǔn)、光器件標(biāo)準(zhǔn)和光傳輸通用標(biāo)準(zhǔn)等。

    3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理標(biāo)準(zhǔn)

    智慧城市各種信息化應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，需要應(yīng)用各種存儲(chǔ)技術(shù)和存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施以滿(mǎn)足城市不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。除了傳統(tǒng)的獨(dú)立磁盤(pán)、光盤(pán)等存儲(chǔ)技術(shù)，包括云存儲(chǔ)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)將在智慧城市各系統(tǒng)中發(fā)揮非常重要的作為，網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)的采用也成為智慧城市區(qū)別于以往信息化應(yīng)用的重要特點(diǎn)。

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

    數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性割裂、數(shù)據(jù)冗余陳舊等問(wèn)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(shè)，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(biāo)準(zhǔn)、智慧城市應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫接合，在其研究過(guò)程中制定出智慧城市中的各項(xiàng)活化數(shù)據(jù)技術(shù)的通用標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)。

    城市多源密集動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)呈獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)大規(guī)模復(fù)雜城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)虛實(shí)融合與呈現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行規(guī)范，包括城市動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)與真實(shí)城市場(chǎng)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(yīng)用軟件三類(lèi)。對(duì)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(biāo)準(zhǔn)。

    系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備,支持應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的系統(tǒng)，是無(wú)需用戶(hù)干預(yù)的各種程序的集合,主要功能是調(diào)度，監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種獨(dú)立的硬件，使得它們可以協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件使得計(jì)算機(jī)使用者和其他軟件將計(jì)算機(jī)當(dāng)作一個(gè)整體而不需要顧及到底層每個(gè)硬件是如何工作的。

    基礎(chǔ)軟件中間件大致可分為六類(lèi)，終端仿真/屏幕轉(zhuǎn)換中間件、數(shù)據(jù)訪問(wèn)中間件、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用中間件、消息中間件、交易中間件、對(duì)象中間件。中間件所包括的范圍十分廣泛，針對(duì)不同的應(yīng)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(méi)有一個(gè)比較精確的定義，因此，在不同的角度或不同的層次上，對(duì)中間件的分類(lèi)也會(huì)有所不同。

    三、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

    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(wù)）的重要內(nèi)容，也是智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)之一。信息資源是與材料資源和能源資源同等重要的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的三大戰(zhàn)略資源。信息資源的開(kāi)發(fā)利用是智慧城市發(fā)展的一大核心任務(wù)，反之智慧城市的建設(shè)發(fā)展也離不開(kāi)信息資源的開(kāi)發(fā)利用。信息資源開(kāi)發(fā)利用的程度也是衡量城市智慧水平的一個(gè)重要標(biāo)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(jì)信息等。城市管理、市民生活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的各種應(yīng)用都要用到上述四類(lèi)信息。智慧城市基礎(chǔ)信息系統(tǒng)主要參照國(guó)家電子政務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、信息分類(lèi)編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、信息采集技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、數(shù)據(jù)質(zhì)量技術(shù)規(guī)范等。

    2、應(yīng)用中間件

    應(yīng)用中間件泛指智慧城市應(yīng)用開(kāi)發(fā)和業(yè)務(wù)提供過(guò)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(wù)，主要存在于應(yīng)用服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)及感知延伸層嵌入式設(shè)備中，位于操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和通信協(xié)議之上，具體應(yīng)用之下。智慧城市應(yīng)用中間件與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件相似，因此可以參考物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用中間件是面向智慧城市應(yīng)用的專(zhuān)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(lèi)中間件（如SOA/WebService、CORBA）、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)類(lèi)中間件（如JDBC、ODBC）、數(shù)據(jù)描述類(lèi)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(gè)人服務(wù)定制、融合、推薦標(biāo)準(zhǔn)用以規(guī)范面向個(gè)人的智慧城市公共服務(wù)聚集技術(shù)，基于個(gè)人信息的實(shí)時(shí)分析與偏好發(fā)現(xiàn)技術(shù)，以人為中心的服務(wù)定制與融合技術(shù)和基于個(gè)人偏好與情景的服務(wù)推薦技術(shù)。城市決策模型聯(lián)網(wǎng)與協(xié)作標(biāo)準(zhǔn)旨在構(gòu)建模型的分類(lèi)體系，重點(diǎn)突破異構(gòu)模型的網(wǎng)絡(luò)化描述規(guī)范和模型的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)接口，達(dá)到異構(gòu)模型的組合與協(xié)作。

    3、公共支撐平臺(tái)

    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(dú)立的自治應(yīng)用系統(tǒng)，另一種是各種應(yīng)用系統(tǒng)都基于同一個(gè)公共支撐平臺(tái)構(gòu)建。公共支撐平臺(tái)在城市管理體制理順的前提下，具有多種優(yōu)勢(shì)，將逐漸成為未來(lái)智慧城市建設(shè)的重要發(fā)展方向。智慧城市公共支撐平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)主要包括公共支撐平臺(tái)需求標(biāo)準(zhǔn)、公共支撐平臺(tái)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、公共支撐平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)和終端設(shè)備管理協(xié)議。前三者需要新制定，后者可以參考OMA設(shè)備管理協(xié)議，我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備管理協(xié)議（比如中國(guó)移動(dòng)WMMP協(xié)議）也可以作為新標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

    4、領(lǐng)域應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)

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

    四、安全標(biāo)準(zhǔn)

    隨著網(wǎng)絡(luò)化和信息化的發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)的依賴(lài)性不斷加強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)和信息安全問(wèn)題也日益突出。智慧城市發(fā)展中要也應(yīng)加強(qiáng)安全技術(shù)應(yīng)和安全管理與評(píng)測(cè)，完善網(wǎng)絡(luò)和信息安全標(biāo)準(zhǔn)，保障智慧城市健康有序安全發(fā)展。智慧城市的網(wǎng)絡(luò)與信息安全標(biāo)準(zhǔn)主要包括安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全管理標(biāo)準(zhǔn)和安全評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)方面。