智慧城市公共支撑平台体系架构研究

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但由于历史原因，传统的信息系统之间存在壁垒，难以实现信息融合和共享。

因此，需要建立智慧城市信息交互机制，通过智慧城市公共支撑平台，定义合适的接口规范和交互流程，来实现城市中信息的充分协同。

本文结合３种基本的信息交互场景，给出了合理的智慧城市信息交互的技术解决方案。

参考文献１中国电信智慧城市研究组．科学治理与城市个性：智慧城市之路．电子工业出版社．２０１１２曹国辉．物联网托起智慧城市的美好明天．中国安防．２０１１，１０３汪芳，张云勇，房秉毅，徐雷，魏进武．物联网、云计算构建智慧城市信息系统．移动通信．２０１１，８４郑立明．关于建设智慧城市的战略思考．现代管理科学．２０１１，２５张永民，杜忠潮．我国智慧城市建设的现状及思考．中国信界．２０１１，２５秦洪花，李汉清，赵霞．智慧城市的国内外发展现状．信息化建设．２０１０，９ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｒｏｓｓＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆＳｍａｒｔＣｉｔｙAbstract Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｕｒｂａｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｒｅａｒｅｈｕｇｅｂａｒｒｉｅｒｓｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｎｓｍａｒｔｃｉｔｙ，ｓｏｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｇｏａｌｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｈａｒｉｎｇａｎｄｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ．Ｓｕｃｈａｓｉｔｕａｔｉｏｎｍａｋｅｓｓｅｒｉｏｕｓｉｍｐｅｄｉｍｅｎｔｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｓｍａｒｔｃｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｓｙｓｔｅｍｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｓｍａｒｔｃｉｔｙ，ｗｅｄｉｖｉｄｅｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｉｎｔｏｔｈｒｅｅｂａｓｉｃｓｃｅｎａｒｉｏｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｓｍａｒｔｃｉｔｙ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｗｉｌｌｂｅｇｉｖｅｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Key words ｓｍａｒｔｃｉｔｙ，ｃｒｏｓｓｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ（收稿日期：2013-03-09）1引言目前，城市中建设、部署并实施应用的各种物联网系统，普遍具有比较松散、杂乱的运营实体、地域范围、行业领域以及技术体系，形成了众多孤立、分散的信息通信系统，既存在重复建设的浪费，也导致了运营维护的复杂和困难。

相对于现有的城市综合信息化系统（如数字城市、无线城市、宽带城市等），智慧城市侧重于实现城市各个信息系统间的信息共享、操作交互和业务协同，以实现对城市范围内海量信息通信资源的整合与共享。

通过对原有的各行业物联网应用等孤立的、竖井式信息通信系统及其特定的行业应用进行统一实现，为政府、企业和市民提供了全方位的智慧型城市服务体系。

在智慧城市的４个层次，即感知层、传输层、数据智慧城市公共支撑平台体系架构研究罗振武汉邮电科学研究院光纤通信技术和网络国家重点实验室新业务经理，工程师摘要智慧城市是一种综合了多个学科、服务于各类行业和对象的技术体系，可以通过公共支撑平台，对原有各类信息通信系统的行业应用进行系统整合、资源共享和公共支撑，基于共性技术来对各种原有系统进行统一、有效的利用，从而实现智慧城市的最优化效果。

关键词智慧城市物联网信息通信系统公共支撑平台云计算１０··层和应用层中，从技术架构和部署实施的角度来看，最可行的就是在数据层进行城市基础数据和城市感知数据的汇聚与整合，并基于云计算的架构体系，对智慧城市中数据资源的存储、处理与服务进行优化，为应用层的智慧城市融合应用提供数据和软件的能力支撑。

另外，对于智慧城市信息来源的物联网端节点和物联网终端形成的海量感知节点，其采集到的海量异构数据也需要有一个全城统一的平台来进行整合与处理。

而且，感知数据对于智慧城市的跨行业融合应用，也需要通过平台来实现数据和软件两个方面的能力支撑。

现有的数据中心、云计算、Ｍ２Ｍ平台、应用能力开放平台已经初步形成技术体系和规模应用，有必要将其统一到智慧城市公共应用支撑平台进行系统的研究，实现对智慧城市融合应用的一种完整的技术支撑体系。

2公共支撑平台在智慧城市中的作用智慧城市为了解决上述信息孤岛的状态，在城市范围内对各种物联网系统进行了整合、统一，构建了一个城市级的运营管理系统。

但是在智慧城市系统中，仍然会出现按照独立技术体系构建的各种物联网子系统，也依旧存在原有的智慧城市行业应用子系统。

针对这些子系统所进行的整合与统一，需要构建一个公共的支撑平台，对现有的各种物联网子系统以及原有的智慧城市行业应用子系统进行资源整合、数据共享和能力开放。

针对上述物联网在建设实施中存在的这些问题，智慧城市公共支撑平台需要考虑以下两个方面：（１）物联网是典型的应用驱动型系统，不同的物联网应用对传感器网络节点和功能机制存在着不同的需求，“垂直”应用是物联网的“点”，多种需求产生的多个点，难以构成一个系统性的“面”。

（２）现有物联网应用，其各自的感知功能单一、应用存在局限性、数据孤立难以共享、缺乏互联互通、无法实现业务协同机制，亟需产业链的贯通和水平分层架构的体系支撑。

智慧城市公共支撑平台旨在将物联网中局部应用、单一感知的资源由封闭转变为开放的、标准化的、可跨领域应用的共享资源，并通过共性服务集成技术将分散、小范围的物联网数据、网络、应用资源汇聚集成为共性服务资源群，形成了统一的物联网共性服务公共支撑体系，面向各种智慧城市具体应用的共性需求实现有效支撑。

针对各类智慧城市应用，需要公共支撑平台来提供相应的数据、计算、管理等服务。

这样可以保证智慧城市应用不会受到所属行业内城市信息资源、基础设施建设和能力开放范围的局限，可以从公共支撑平台获取所需的应用服务，从而更高效、更灵活地促进智慧城市应用的发展。

智慧城市公共支撑平台应具有以下特点：●只针对各类智慧城市应用的服务提供商，并不直接面向各类应用的最终用户，和具体行业和业务没有直接关系，只提供共性技术和公共数据资源的支撑服务。

●支撑各类智慧城市应用的基础性功能，为各类应用提供权限认证、安全管理、资源管理、事务管理、数据管理、业务分析等基础功能。

●各类智慧城市应用会构建在公共支撑平台之上，公共支撑平台同意为各类应用提供基础的服务。

●基于公共支撑平台构建的各类智慧城市系统具备良好的集成性和可扩展性，也具备更好的性能指标和安全保护。

●通过公共支撑平台可以构建或扩展新的智慧城市应用，通过公共支撑平台可以生成通用的应用功能（以此代替某些开发工具）。

●公共支撑平台应保证构建在其之上的各类智慧城市应用能够满足后续应用扩展和变化的需要。

3公共支撑平台的体系架构公共支撑平台（ＰｕｂｌｉｃＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇＰｌａｔｆｏｒｍ）是一个信息的集成环境，是将分散、异构的应用需求和信息资源进行聚合，通过统一的访问入口，实现对各种跨数据库应用系统、跨行业系统的运行平台的无缝接入和集成，提供一个支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境，促进个性化、定制化业务应用的高效低成１１··本开发、资源集约共享、业务集成与融合、灵活部署与管理等。

具体参见图１。

智慧城市必须与原有的行业信息化系统实现互联互通和数据共享，为了实现对原有孤立、分散的各个行业系统中的数据整合，需要在智慧城市支撑层中新建一个城市级数据中心。

这个数据中心可以是通过物理方式完全新建，涵盖甚至替代原有的行业数据中心；也可以通过逻辑方式对原有的城市基础数据库和行业数据库进行集成，整合之后的数据存放在一个小规模的专用数据中心，以专门满足支撑平台所提出资源请求。

行业数据库、城市基础数据库汇聚到智慧城市数据中心，智慧城市应用对公共支撑平台提出服务注册和能力开放的请求，公共支撑平台根据这些对智慧城市数据中心提出资源请求。

智慧城市的各类应用系统接入支撑平台要求：接入支撑平台的系统通过调用支撑平台接入服务将数据直接写入支撑平台，数据写入支撑平台时禁止使用中间库，避免产生中间数据。

接入支撑平台后，各系统之间不直接发生数据交换等联系，系统之间的数据共享与交换必须通过支撑平台进行。

接入模式只提供业务系统与支撑平台的数据接口，不通过支撑平台进行业务处理。

接口程序应含有错误处理机制，随着业务的发生，采用异步机制立即导入支撑平台。

智慧城市公共支撑平台可以基于基础运营支撑和业务交互支撑这两个层面，分别来实现对智慧城市应用的支撑。

（１）基础运营支撑在通过物联网网络基础设施实现广泛、跨域的感知互联之后，通过智慧城市数据中心将城市基础数据库和行业数据库的海量城市信息进行存储和处理，全方位、无障碍、高可靠性、高安全性地传送到公共支撑平台，基于公共支撑平台的资源请求来实现对有效城市信息的数据融合，通过服务注册、能力开放来归纳、提炼、筛选、分发出针对于各种智慧城市应用的基础性运营支撑。

（２）业务交互支撑各类智慧城市应用基本上都会涉及其他行业部门的某些相关联的业务系统，通过公共支撑平台的系统管理，可以灵活地进行资源的组合与调配，生成对应的多种、灵活的资源请求，以按需提供服务的方式，图1智慧城市公共支撑平台架构１２··!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!ＳｔｕｄｙｏｎＰｕｂｌｉｃＳｕｐｐｏｒｔＰｌａｔｆｏｒｍＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆＳｍａｒｔＣｉｔｙAbstract Ａｓａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｓｉｔｉｎｇｍａｎｙｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓ，ｓｅｒｖｅｄｖａｒｉｏｕｓｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓａｎｄｏｂｊｅｃｔｓ，ｓｍａｒｔｃｉｔｙｃａｎｐｒｏｃｅｅｄｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｒｅｓｏｕｒｃｅｓｈａｒｉｎｇａｎｄｐｕｂｌｉｃｓｕｐｐｏｒｔｔｏｆｏｒｍｅｒＩＣＴｓｙｓｔｅｍｉｎｄｕｓｔｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｐｕｂｌｉｃｓｕｐｐｏｒｔｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｎｄｕｔｉｌｉｚｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｆｏｒｍｅｒＩＣＴｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｍｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｕｌｆｉｌｌｔｈｅｂｅｓｔｅｆｆｅｃｔｏｆｓｍａｒｔｃｉｔｙ．Key words ｓｍａｒｔｃｉｔｙ，ｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｐｕｂｌｉｃｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍ，ｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ（收稿日期：2013-03-10）1引言截止到２０１２年１０月底，近２２０个城市提出或已开展智慧城市建设，范围遍及中东西部各地区、涵盖不同经济发展水平的城市。