文＿鞏建波（山東省濱州市濱城區(qū)大數(shù)據(jù)中心，副主任，工程師）

隨著城市化進程的不斷加快，大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術日益成熟進步和普及應用，促使智慧城市建設加速步入了以信息為主導、網(wǎng)絡為支撐、數(shù)據(jù)為要義、服務為根本的新型智慧城市階段，數(shù)據(jù)驅(qū)動在智慧城市建設中的核心作用日漸凸顯。智慧城市已成為引領城市數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、提升城市綜合競爭力的重要引擎。山東省濱州市主城區(qū)濱城區(qū)，被列入該省2020年創(chuàng)建四星級新型智慧城市建設試點城市。經(jīng)過近兩年的努力，濱城區(qū)的新型智慧城市建設取得顯著成效，走出了一條獨具特色的智慧化城市發(fā)展之路。

一、大數(shù)據(jù)對新型智慧城市建設的重要性

智慧城市是信息時代城市發(fā)展的方向，其應用過程實際上就是對數(shù)據(jù)進行采集、分析、存儲和利用的過程，借助現(xiàn)代信息技術推動城市運行系統(tǒng)的互聯(lián)、高效和智能發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術是智慧城市實現(xiàn)“智慧化”的關鍵支撐技術，在政治決策與服務、生活及城市運作和管理等方面發(fā)揮著關鍵作用。大數(shù)據(jù)技術具有準確性高、利用性強等特點，可以整合分析跨地域、跨行業(yè)、跨部門的海量數(shù)據(jù)，大大提高數(shù)據(jù)收集、處理、分析效率，為新型智慧城市建設減少時間成本和資金成本。同時可推動數(shù)據(jù)、信息技術與城市建設相融合，讓智慧城市的居民能夠更加方便快捷地獲得和享受智慧城市的公共服務（見圖1）。

圖1 濱城區(qū)新型智慧城市規(guī)劃藍圖

二、總體需求分析

（一）夯實智慧城市底座

數(shù)字基座是新型智慧城市建設和運行的重要基礎，也是新型基礎設施建設的重要組成部分。當前，5G網(wǎng)絡、信息采集終端等基礎設施還不完善，難以適應新型智慧化的需求。應大力推進大數(shù)據(jù)基礎平臺和基礎網(wǎng)絡建設，建設視頻共享交換平臺，擴大5G網(wǎng)絡覆蓋面，延伸擴容電子政務外網(wǎng)，加快部署各類物聯(lián)感知設施，通過匯聚視頻、智慧照明、WiFi、RFID（Radio Frequency Identification，即無線射頻識別）技術、煙感探測器、水浸探測器、井蓋探測器等城市物聯(lián)設備信息，實現(xiàn)城市部件精確管理和事件動態(tài)感知，以提高城市智能化監(jiān)控管理 水平。

（二）建設數(shù)據(jù)賦能中心

數(shù)據(jù)的獲取是智慧城市建設的“智慧之源”。當前，各職能部門之間業(yè)務協(xié)同能力不足，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的深度價值和綜合價值。一是應積極推進信息資源數(shù)據(jù)交換和共享體系建設，構(gòu)建統(tǒng)一高效、安全可靠、按需服務的“城市數(shù)字大腦”，融合匯聚城市感知數(shù)據(jù)、政府數(shù)據(jù)、社會數(shù)據(jù)，打破“信息孤島”“數(shù)據(jù)煙囪”，為新型智慧城市建設提供集約數(shù)據(jù)資源和公共能力支撐，讓大數(shù)據(jù)真正產(chǎn)生“大智慧”。二是應整合政府部門、公共服務機構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)、通信公司等信息資源，建設區(qū)級智慧城市運行指揮中心，提升多維度數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、預測預警、風險識別與管控等共性能力，實現(xiàn)對城市的全面感知、態(tài)勢監(jiān)測、事件預警，實現(xiàn)“一張圖”掌控城市運行態(tài)勢。三是應加快構(gòu)建公共數(shù)據(jù)資源開放共享的制度體系，建設公共基礎數(shù)據(jù)庫、專題庫和部門共享庫，實現(xiàn)非涉密業(yè)務數(shù)據(jù)資源在部門間統(tǒng)一共享交換，帶動大數(shù)據(jù)增值性、公益性開發(fā)和創(chuàng)新應用（見圖2）。

圖2 濱城區(qū)一體化指揮平臺

（三）打造高效數(shù)字政府

數(shù)字政府建設是落實網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國、智慧社會戰(zhàn)略的重要舉措，是加快政府職能轉(zhuǎn)變、塑造政府公共服務理念、完善政府治理的一場深刻變革。應不斷深化“放管服”改革，優(yōu)化政務服務效能，激發(fā)政務服務潛力，加強各職能部門間的數(shù)據(jù)互通，構(gòu)筑基于政務數(shù)據(jù)共建共享的服務和治理新格局。要充分借鑒國際國內(nèi)經(jīng)驗，依托互聯(lián)網(wǎng)技術和大數(shù)據(jù)思維，推動政務服務改革創(chuàng)新，實現(xiàn)政府高效協(xié)同治理。

（四）促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級

濱城區(qū)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)占比較大，新舊動能轉(zhuǎn)換任務艱巨，迫切需要對產(chǎn)業(yè)進行數(shù)字化、智能化改造。濱城區(qū)作為主城區(qū)，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟優(yōu)勢得天獨厚，應以數(shù)據(jù)為核心生產(chǎn)要素，創(chuàng)新數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展模式和體制機制，夯實數(shù)據(jù)資源基礎，提升產(chǎn)業(yè)要素品質(zhì)，創(chuàng)新發(fā)展大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展新一代信息技術產(chǎn)業(yè)，促進數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合，打造具有技術優(yōu)勢、成效顯著、體系完善的經(jīng)濟發(fā)展新格局。同時，要統(tǒng)籌建設智慧園區(qū)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等內(nèi)容，釋放數(shù)據(jù)活力，促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級。

（五）構(gòu)建民生服務體系

新型智慧城市建設的根本目的在于構(gòu)建以市民為中心的智慧城市，建設市民與政府全方位互動、可持續(xù)的生態(tài)環(huán)境。應從市民最關心、最緊迫的現(xiàn)實利益問題入手，基于數(shù)據(jù)融合、業(yè)務協(xié)同和通用系統(tǒng)，統(tǒng)籌實施智慧社區(qū)、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧養(yǎng)老等一攬子惠民、便民工程，讓數(shù)據(jù)多跑路、群眾少跑腿，不斷增強市民對新型智慧城市建設的獲得感、認同感和參與感，打造更有品質(zhì)的中心城區(qū)（見圖3）。

圖3 濱城區(qū)智慧社區(qū)智能運營中心

三、架構(gòu)設計

濱城區(qū)結(jié)合新型智慧城市提出的“六個一”架構(gòu)，在充分借鑒國內(nèi)外智慧城市建設經(jīng)驗做法的基礎上，立足轄區(qū)基礎條件和發(fā)展實際，高標準編制了《新型智慧城市建設頂層設計》，對智慧城市的總體架構(gòu)進行了統(tǒng)籌規(guī)劃，既滿足了當前現(xiàn)實發(fā)展需求，又著眼于未來，引領城市發(fā)展，為新型智慧城市建設提供了根本遵循。

從總體架構(gòu)看，濱城區(qū)新型智慧城市自上而下分為三層：業(yè)務與應用架構(gòu)層、數(shù)據(jù)架構(gòu)層、基礎設施層。其中：業(yè)務與應用架構(gòu)層包括城市運行指揮中心和高效率協(xié)同、高質(zhì)量發(fā)展、高品質(zhì)生活、高水平治理四類智慧應用。數(shù)據(jù)架構(gòu)層包括城市操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)融合平臺兩部分。基礎設施層包括電子政務外網(wǎng)、物聯(lián)感知設備、視頻監(jiān)控設備、高性能計算存儲設備等（見圖4）。

圖4 濱城區(qū)新型智慧城市總體架構(gòu)設計

（一）業(yè)務與應用架構(gòu)

智慧城市運行指揮中心：基于智慧城市數(shù)字大腦，整合各類政務數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)、部件數(shù)據(jù)、基礎數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息資源，利用大數(shù)據(jù)技術構(gòu)建專題業(yè)務模塊，推動城市管理行為向跨層級、跨區(qū)域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務的綜合協(xié)同管理轉(zhuǎn)變，打造未來城市態(tài)勢感知中心、決策指揮調(diào)度中心、社會治理服務中心、城市服務集散中心、處突維穩(wěn)保障中心。

智慧應用：聚焦政府、企業(yè)、市民需求，依托“城市數(shù)字大腦”，統(tǒng)籌規(guī)劃布局智慧城市應用體系，突出“政府部門高效率協(xié)同、企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、市民高品質(zhì)生活、政府高水平治理”4大主題，構(gòu)建“優(yōu)政、興業(yè)、惠民、智治”4大智慧應用體系，促進政務服務效率提升、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展、市民生活幸福和諧、政府治理效能改善?！皟?yōu)政”方面涵蓋了一網(wǎng)通辦、智慧稅務等服務應用；“興業(yè)”方面涵蓋了項目管理、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟運行等內(nèi)容，比如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等；“惠民”方面從市民需求出發(fā)，部署了智慧社區(qū)、智慧教育、智慧醫(yī)療等智能化、一體化公眾服務應用；“智治”方面聚焦城市發(fā)展中的短板和痛點，搭建智慧應急、智慧交通等平臺，進一步提升城市治理效率和現(xiàn)代化水平（見圖5）。

（二）數(shù)據(jù)架構(gòu)

城市操作系統(tǒng)：對系統(tǒng)中公用、通用業(yè)務組件和技術組件進行集中建設，為智慧應用、移動APP、城市運行指揮中心等提供相應的共性服務，實現(xiàn)資源和能力復用，有效降低智慧城市的建設成本，提高智慧應用的運行效率（見圖6）。同時，通過操作系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃，打破業(yè)務壁壘，實現(xiàn)協(xié)作互通共享。

數(shù)據(jù)融合平臺：統(tǒng)籌整合政務數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)、時空數(shù)據(jù)，統(tǒng)一區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)標準，構(gòu)建數(shù)據(jù)資源體系，完善城市公共基礎庫、模型庫、算法庫。通過大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術手段，將各類數(shù)據(jù)融合、碰撞，為上層應用提供數(shù)據(jù)支撐，在智慧城市建設中發(fā)揮更大的價值。

圖5 濱城區(qū)智慧稅務監(jiān)管平臺

圖6 “彭小李”智慧社區(qū)小程序

新型智慧城市建設離不開數(shù)據(jù)信息的支撐。當前，隨著智慧城市的建設，數(shù)據(jù)信息類型多樣、數(shù)量巨大，包括視頻數(shù)據(jù)、時空數(shù)據(jù)、傳感數(shù)據(jù)、基礎信息數(shù)據(jù)等。其中，視頻數(shù)據(jù)是城市數(shù)據(jù)體量最大的一部分，主要來源于城市管理、公共安全、企業(yè)、家庭等領域。建設新型智慧城市一是要擴大視頻數(shù)據(jù)存儲，滿足PB（PetaByte，拍字節(jié)、千萬億字節(jié)，為存儲容量單位，1PB=1024TB）的存儲能力。二是要準確分析，針對實時視頻圖像、歷史視頻圖像，提供分布式視頻結(jié)構(gòu)化能力。三是要開發(fā)應用視頻數(shù)據(jù)，針對交通違法、社會治理等業(yè)務場景，實現(xiàn)快速檢索、智能研判、統(tǒng)計分析。時空數(shù)據(jù)是城市數(shù)字孿生的基礎，是智慧城市不可或缺的、基礎性信息資源，也是其他信息交換共享與協(xié)同應用的載體，可以為其他信息在三維空間和時間交織構(gòu)成的四維環(huán)境中提供時空基礎，實現(xiàn)基于統(tǒng)一時空基礎下的規(guī)劃、布局、分析和決策。物聯(lián)數(shù)據(jù)是城市感知的數(shù)據(jù)化表達，通過分布在城市各個角落的各種智能傳感器，感知城市氣象、空氣、環(huán)境、消防、農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)等實時變化，具有數(shù)據(jù)海量采集、持續(xù)產(chǎn)生等諸多特點。基礎信息數(shù)據(jù)是城市政治、經(jīng)濟活動的最直接記錄，能統(tǒng)籌整合分散在各級政府部門、企業(yè)、社會和互聯(lián)網(wǎng)上的各類數(shù)據(jù)，匯聚形成一人一檔、一企一檔、一車一檔、一房一檔等基礎數(shù)據(jù)資源，面向經(jīng)濟運行、城市管理構(gòu)建各類數(shù)據(jù)主題，為城市各類智慧應用提供數(shù)據(jù)支撐。

（三）基礎設施架構(gòu)

基礎設施是智慧城市建設的先決條件。僅靠區(qū)級有限的資金投入，遠不能滿足智慧城市建設的需要。必須堅持“集約化、一體化”建設理念，優(yōu)化資源配置，減少重復投資，重點建設與城市特色相關的各類基礎設施，如在物聯(lián)感知層，構(gòu)建全面感知、全網(wǎng)絡覆蓋、超強計算能力的技術架構(gòu)，為智慧城市建設統(tǒng)一提供計算、存儲、網(wǎng)絡、物聯(lián)感知等資源服務。

通過將傳統(tǒng)通信技術與5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術相結(jié)合，有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡相結(jié)合，固定應用和移動應用相結(jié)合，視頻監(jiān)控和指揮調(diào)度相結(jié)合，在保障信息安全可靠的同時，利用視頻、語音、數(shù)據(jù)的融合通信技術，支持城市運行工作，實現(xiàn)人與人、人與機器、人與物以及物與物之間直接溝通的“泛在網(wǎng)絡架構(gòu)”。

泛在網(wǎng)絡的智能物聯(lián)感知基礎設施是在統(tǒng)一的城市物聯(lián)感知體系基礎上，采用網(wǎng)格化方式建立的物聯(lián)感知網(wǎng)絡，用于實現(xiàn)對感知設備和感知網(wǎng)絡的統(tǒng)一接入、感知數(shù)據(jù)標準化處理、感知數(shù)據(jù)前置處理和反饋、感知網(wǎng)絡安全管理等功能。物聯(lián)感知層采用各類傳感設備、圖像視頻采集設備，對城市中的人、車、物、道路、管網(wǎng)、氣象、環(huán)境、能源等要素進行全面感知、完成數(shù)據(jù)采集和設備控制，并通過網(wǎng)間連接器與網(wǎng)絡傳輸層進行連接（見圖7）。

圖7 智能物聯(lián)感知基礎設施規(guī)劃設計

四、結(jié)語

新型智慧城市的規(guī)劃建設是一個復雜而又龐大的系統(tǒng)工程，必須做到規(guī)劃先行。通過對濱城區(qū)新型智慧城市需求和架構(gòu)的分析，可以看出新型智慧城市建設必須因地制宜、統(tǒng)籌謀劃、分類施策，才能設計出實用性強、獨具特色的智慧城市。而大數(shù)據(jù)在為智慧城市建設提供新技術的同時，也對智慧城市建設提出了新的要求。在新型智慧城市建設中，必須更加注重信息共享和信息安全，最終實現(xiàn)治理的智慧化、現(xiàn)代化、科學化和精準化。（文中部分圖片來源于濱城區(qū)云稅通稅收協(xié)同共治平臺、“彭小李”智慧社區(qū)小程序、大眾報業(yè)集團旗下賬號“海報新聞”）