北京市物联网应用“十二五”规划

北京市物联网应用“十二五”规划

(初稿)

核心提示：近年来，北京市有关部门广泛采用网络、RFID和传感器、GPS监控、视频监控等技术在城市交通、市政市容管理、水务、环保、园林绿化、食品安全等多个领域实现了自动化的监测和管理，为全面建设智能北京、感知北京奠定了一定的基础。随着城市信息化的发展，涌现了以交通流诱导、水务监测、环保监测等为代表的一批应用：市政交通一卡通、高速公路不停车收费（ETC）、停车场空余停车位的自动检测、路面事件检测系统；水文监测、水质监测、供用水监测、灾情监测、水工设施监控系统；环境质量在线监测、污染源在线监测、机动车绿标发放与识别系统；食品溯源、动物检疫、血液条码管理系统，等等。但总体而言北京市物联网的发展仍处在“自发为主尚未规范、有所应用未成体系、监测类多智能化少”的阶段。

“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，物联网的兴起与广泛应用必然对未来城市管理和服务产生深刻的影响，对于建设“人文北京、科技北京、绿色北京”有着无可替代的重要意义。2009年11月3日国务院总理温家宝在人民大会堂向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，强调科学选择新兴战略性产业非常重要，提出“着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机”。北京市市应积极响应温总理的讲话精神，抓住机遇抢得先机，发挥首都经济、技术及产业方面的优势，迎接城市快速发展带来的城市管理和服务的巨大挑战，率先完成物联网在北京市政务领域的战略布局，占领高新技术的制高点，实现北京市从电子政务的领军城市到政务物联网应用领先城市的转变。按照“一个目标、三个步骤、五项措施、七大领域”稳步推进北京市政务物联网建设，搭建北京市政务物联网的总体框架，制定完备的政务物联网标准规范体系，深入研究物联网关键技术，利用物联网技术实现全市传感设施资源优化配置，完成政府部门间信息的整合共享，着力推进北京市物联网在公共安全、生态环境、城市交通、农业、医疗卫生、城市管理运行、文化创意产业等领域的应用，强化行政部门对城市的精确化管理能力，提升政府执政水平，进而带动整个物联网产业发展。

1 现状与发展趋势

北京市政务物联网的建设，需利用现有已建设成和正在建设的信息基础设施、RFID、传感器网络等资源，推动政务物联网普及和应用。

1.1 现状

近年来，北京市有关部门广泛采用网络、RFID和传感器、GPS监控、视频监控等技术在城市交通、市政市容管理、水务、环保、园林绿化、食品安全等多个领域实现了自动化的监测和管理，为全面建设智能北京、感知北京奠定了一定的基础。随着城市信息化的发展，涌现了以交通流诱导、水务监测、环保监测等为代表的一批应用：市政交通一卡通、高速公路不停车收费（ETC）、停车场空余

停车位的自动检测、路面事件检测系统；水文监测、水质监测、供用水监测、灾情监测、水工设施监控系统；环境质量在线监测、污染源在线监测、机动车绿标发放与识别系统；食品溯源、动物检疫、血液条码管理系统，等等。但总体而言北京市物联网的发展仍处在“自发为主尚未规范、有所应用未成体系、监测类多智能化少”的阶段。

1.2 发展趋势

物联网是继互联网之后信息化领域的又一次革命，将对社会、经济、管理、生活的方方面面产生根本性的影响，势必对城市管理和服务的变革产生巨大的促进作用。建设政务物联网，通过整合现有城市管理系统资源建设，提高各领域管理对象的自动监控、识别能力，同时在全市构建统一的物理网架构体系，依托北京市政务信息网络和北京市政务信息共享交换平台，推进全市物联网应用支撑平台和制定政务物联网应用标准规范体系建设，实现全市物联网的各种信息传感设备，如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置的联网，实现资源的整合、信息的共享和业务协同。

2 推进政府部门物联网应用的必要性

一是当前阶段在政务领域先行开展物联网的应用最为有利。目前，由于智能传感器和自动识别技术产品在各个方面的限制，特别是价格的制约，国内还仅仅集中在政府监管、超大型行业（铁道、电力等）安全监管等领域。在物联网发展初期，率先发展政务部门物联网应用，加大政府部门物联网的应用力度，探索物联网的应用模式，制定物联网统一的标准规范，不仅可以提高政府行政效能，提升政务管理水平，同时也可以促进物联网产业的发展，促进物联网应用技术的创新，进而推动物联网向更深层次和更广泛的领域发展。

二是在统一的公共平台构架之上开展物联网在政务领域的应用，对于改变政府各部门分散开发、孤立发展的局面十分必要。北京市经过多年的发展，城市建设日新月异，城市的管理也日趋复杂，政府各部门间资源共享、业务协同需求变得异常迫切，以往各部分散应用的发展模式已经不能适应新形势下城市管理运行的需求。目前也只有政务物联网的建设能够承载到大量运行数据，唯有在同一的公共构架下整体推进整合现有城市管理系统资源，共同打造北京电子政务领域物联网应用环境，才能真正实现政府部门间信息的共享和业务的协同。

三是发展政务物联网对于政府提升公共管理和公共服务水平十分必要。依托电子政务基础，提升城市公务管理与服务，实现数据的共享、协同、公开。展开政府、企业和公众多元主体互动的公共事务创新。为政府、企业和公众提供一个城市运行城市服务的信息交流的平台。从经济建设走向公共服务，加强公共事务管理、解决公共问题、提供公共服务。

3 目标原则

3.1 指导思想

按照北京市建设“三个北京”和“五个城市”的总体规划和构想，坚持实用、规范、创新的发展理念，逐步拓展物联网应用领域，大力推进资源共享，不断提高应用水平，为感知北京、智能城市发展提供有效支撑。

3.2 总体目标

依托现有电子政务基础，建立开放、共享的政务物联网架构体系，提高政府部门行政效能和决策能力、降低行政管理成本、提升智能化城市管理服务水平，逐步形成政府各部门按照统一的标准规范应用物联网技术实现信息共享、业务协同的新局面。在关系国计民生的领域，建成国内领先、世界一流的城市政务感知体系，建设符合首都功能定位，国内领先、国际先进的物联网体系。选择国产化的技术产品，推动北京市物联网相关产业发展。发展北京市政务物联网，坚持应用先行、政府主导、理论牵引、技术催化、产业支撑，力争在3年内初步建成北京市政务物联网应用支撑平台，促进政府工作机制改革，形成较为完备的政务物联网标准规范体系，为北京市建设“三个北京”和“五个城市”的总体目标打下良好的基础。

3.3 基本原则

统一规划、统一标准。着力改变各部门分散建设各自为战的现状，尽快制定全市政务物联网编码标准和数据共享交换等标准规范，统一设计全市政务物联网总体框架。

示范引导、分步实施。针对各部门物联网应用需求最迫切的领域和区域，鼓励有条件的部门，开展物联网技术应用试点示范，总结运行经验，逐步扩展应用的领域和区域。

面向需求、模式创新。以提高政府部门管理服务水平为目标，认真研究探索政务物联网的在各领域的应用模式，推动政府管理手段和管理模式的创新。

依托现有、充分整合。依托已经建设的政务信息系统，充分整合相关各种信息系统，提高整体系统效率，避免重复建设。

业务协同、资源共享。通过物联网整合各部门分散的资源，实现各部件信息的共享，理顺各部门间的业务的流程，形成新技术条件下新的工作机制，逐步实现部门间的业务协同。

4 总体框架

4.1 基本思想

（一）资源逐步整合

（二）数据逐步共享

（三）建设逐步推进

（四）服务逐步开放

4.2 基本框架

4.2.1 系统总体框架图

分为五横三纵，“五横”即接入层、中间层、支撑层、服务层、应用层，“三纵”即政策保障、标准规范、安全保障。详见下图：

下面按顺序对各层次扼要说明

一、五横

1、接入层是政务物联网架构的最低层，是数据的直接来源层。该层主要由各种识别技术读写器和计算机底层硬件设备组成。

2、中间层含物联网的中间件，完成以下功能

1）对以读写器为主的识别设备进行统一管理；

2）屏蔽不同读写器之间的协议；

3）过滤标签数据，提取有效事件数据；

4）建立与各种操作系统的连接，建立与各类数据库系统的连接。

3、支撑层：主要包括支撑物联网平台运行的基础软件系统和基础设施。基础软件系统包括数据交换、Web服务管理等；基础设施主要包括北京市电子政务外网络、安全认证平台、编码管理平台、协同管理平台和等一些已有的信息化网络设施。

4、服务层是物联网平台的核心，为上层的行业应用提供各种基础服务。具体编码解析与注册服务、信息服务、安全服务、目录服务、位置服务、跟踪追溯服务等。

5、应用层是物联网的应用领域。可以服务与城市运行管理、公共安全、生态环境、工业、农业、交通等领域。

二、“三纵”

1、政策保障：政务物联网所需的相关政策支持；

2、标准规范：政务物联网行业所需依据的统一标准规范；

3、安全保障：政务物联网所需安全保障措施。

4.2.2 应用平台要素示意图

应用平台要素包括安全认证系统、政务编码系统、信息共享系统三个部分。

1、政务编码系统：即ID&IP注册编码，包含编码的注册与解析功能；

2、安全认证系统：第三方网络安全规则控制与用户数据共享权限控制；

3、信息共享系统：政务信息共享支持与政务公用信息资源提供。

北京市政务物联网信息共享架构的大体示意图如下图：（以交通一卡通数据共享模式为例）

4.2.3 应用功能图

政务物联网在公共安全、城市运行管理、生态环境、城市交通、农业、医疗卫生、文化等领域实现相应功能。

一、政务物联网平台功能构成：安全认证、编码与注册、协同管理、web服务管理、数据交换、目录服务等；

二、政务物联网应用领域功能构成：实时采集、传输、编码解析、认证、识别设备管理、协议交换等。

4.3 政务物联网应用标准规范体系

1、政务领域物品编码标准；

2、数据共享交换规范；

3、共享数据管理标准，包括公共数据格式标准、公共数据存储方式标准、共享数据种类标准等；

4、传感资源投入和建设效益评价标准；

5、新建设传感资源和网络的审批标准；

6、物联网城市基础设施建设标准。

4.4 涉及的关键应用技术

4.4.1 RFID和传感器网络等技术

主要有空中接口规范、物理特性、编码体系、测试规范、应用规范、数据传输、数据管理、信息安全、系统组网、开环应用模式研究等技术。

4.4.2 物联网中间件技术

物联网中间件共分为5层，分别是设备管理层、数据管理层、事件处理层、服务处理层、业务整合层。完成数据的采集、处理、整合。数据流自底向上分别经过各个层次的包装、处理后与后台应用程序进行整合。为处于上层的信息系统提供有效的，标准的数据，以达到数据资源共享，功能共享的目的。

本系统中间件实现统一的服务，数据共享；对分布的服务可进行统一的管理；满足系统的扩展性、包容性要求。

4.4.3 物联网系统安全与认证

含系统的安全措施，数据共享用户的认证策略。

(1) 统一制定和规划对应于公共信息共享平台的安全措施与标准。包含标签中数据的安全措施、通信链路中的安全措施、阅读器的安全措施，中间件的安全架构等，而设计一个稳定安全的中间件架构对整个系统的安全性尤为重要。

(2) 通过系统流程和后台监控等综合手段来保证系统的信息安全。建立系统中用户的授权与认证管理架构，保证用户的合法性。确保共享数据的安全。

(3) “权利协定”。权利协定能够通过协定或法案的形式防止系统信息的泄密。建立管理者和使用者之间的管理与使用约束规范，加强管理手段的安全性。

5 重点应用领域

5.1 公共安全领域

通过传感技术，物联网可以监测环境的不稳定性，根据情况及时发出预警，协助撤离，从而降低天灾对人类生命财产的威胁。将物联网技术嵌入城市智能管理系统，加强对重点地区、重点部位的视频监测监控及预警，增强网络传输和数据分析能力，实现公共安全事件监控；利用电子标签、视频监控、红外感应等手

段，加强对危险物品监控、垃圾监测处理、可燃物排放、有毒气体排放、医疗废物、疾病预防控制等的全流程过程监测和控制；利用公共显示屏幕、感应器等设备，增强对建筑工地、矿山开采、水灾火警等现场的信息采集、分析和处理；加强监察执法管理的现场信息监测，提高行政效能；通过智能司法管理系统，实现对矫正对象的监控、管理、定位、矫正，帮助各地各级司法机构降低刑罚成本、提高刑罚效率。

5.2 城市运行管理领域

在网格化管理中，利用智能终端、通信基站、显示屏等设备，深化城市部件监控，优化数据流程，提高对现场信息的采集、处理和监督，将信息化城市管理部件接入物联网，对城市管理的兴趣点进行统一标示，可以进一步明确网格化的权属责任，加强对城市管理部件状态的实时监控，降低信息化城市管理中对人工巡查的依赖程度，提高问题发现和处置的效率，进而提升网格化管理水平。应用物联网可以于对城市水、点、热力、燃气等重点设施和地下管线实施监控，提高城市生命线的管理水平和加强事故的预防预测，降低事故的发生概率和烈度，提高事故的处置效率。通过视频监控、传感器、通信系统、GPS定位导航系统等手段掌握各类作业车辆、人员的状况，对日常环卫作业、扫雪铲冰、垃圾渣土消纳进行有效地监控。通过统一的射频识别和数据库系统，建立户外广告牌匾、城市家具、棚亭阁、城市地井的管理体系，以方便进行相关规划管理、信息查询和行政监管。

5.3 生态环境领域

通过智能感知并传输信息，在大气和土壤治理，森林和水资源保护，应对气候变化和自然灾害中，物联网可以发挥巨大的作用，帮助改善生存环境。利用物联网技术，形成对污染排放源的监测、预警、控制的闭环管理。利用传感器加强对空气质量、城市噪音监测，在公共场所进行现场信息公示，并利用移动通信系统加强与监督检查部门的联动。加强对水库河流、居民楼二次供水的水质检测网络体系建设，形成实时监控。加强对森林绿化带、湿地等自然资源的传感系统建设，并结合地理空间数据库，及时掌控绿化资源情况。利用传感器技术、通信技术等手段，完善对热力能源、楼宇温度等系统的监测、控制和管理。通过完善智能感知系统，合理调配和使用水利、电力、天然气、燃煤、石油等资源。

5.4 城市交通领域

应用物联网技术，可以节约能源、提高效率、减少交通事故的损失。道路交通状况的实时监控可以减少拥堵，提高社会车辆运行效率；道路自动收费系统可以提升车辆通行效率；智能停车系统可以节约时间和能源，并降低污染排放；实时的车辆跟踪系统能够帮助救助部门迅速准确的发现并抵达交通事故现场，及时处理事故清理现场，在黄金时间内救助伤员，将交通事故的损失降到最低。通过监控摄像头、传感器、通信系统、导航系统等手段掌握交通状况，进行流量预测

分析，完善交通引导与信息提示，缓解交通拥堵等事件的发生，并快速响应突发状况；利用车辆传感器、移动通信技术、导航系统、集群通讯系统等增强对城市公交车辆的身份识别，以及运营信息的感知能力，降低运营成本、降低安全风险和提高管理效率。增强对交通“一卡通”数据的分析与监测，优化公共交通服务；对出租车辆加强实时定位、车况等信息监测，丰富和完善出租车信息推送服务；通过传感器增强对桥梁道路健康状况、交通流、环境灾害、安全事故等全寿命监测评估；完善停车位智能感知，加强引导与信息显示，基本形成全市停车诱导服务平台；建设和完善城市交通综合计费系统。针对全市的交通企业、从业人员和运行车辆，统一配发电子标签，加强对身份的自动识别，提高管理水平。

5.5 农业领域

可以广泛应用于对农作物生长环境监测控制、动物健康监测、动物屠宰监测。通过统一的射频识别和数据库系统，建立主要农副产品、食品、药品的追溯管理体系，以方便进行相关信息查询和行政监管。通过传感技术实现智能监测，可以及时感知土壤成分、水分、肥料的变化情况，动态跟踪植物的生长过程，为实时调整耕作方式提供科学依据。在食品加工各个环节，通过物联网，可以实时跟踪动植物产品生长、加工、销售过程，检测产品质量和安全。

5.6 医疗卫生领域

可用于医疗监管、药品监管、医疗电子档案管理、血浆的采集监控等。为病人监护、远程医疗、残障人员救助提供支撑，为弱势人群提供及时温暖的关怀，是物联网倍受关注的先导应用领域之一，且在发达国家得到了前所未有的重视，并在隐私保护的立法基础上，予以推广应用。此外，在公共卫生突发事件管理、家庭远程控制、远程医疗、安全监控等方面，物联网也可以发挥重要的作用，从而提高政府部门的管理水平和人民生活质量。

5.7 文化领域

物联网和RFID技术可以应用于智能文化创意园、文化监管、网吧监控、文物、古树、文化古迹保护等方面。

6 实施步骤

第一阶段：试点示范阶段

出台支持政务物联网发展的相关政策，编制政务物联网发展规划，制定政务物联网所需遵循的标准规范。选择最急需的领域和区域，采用最适用的技术手段和应用模式，在最易实现的应用场景中，开展试点示范工作，尽快取得效果，为逐步推广探索路子。

第二阶段：应用推广阶段

在第一阶段工作基础上，对政务物联网应用进行普及推广。同时要加强对政府部门政务物联网推进的绩效考核，实行全流程管理，规范各领域推进策略，表

彰和鼓励在政务物联网发展中取得突出成果的单位，基本实现北京市政务领域物联网的全面应用。

第三阶段：稳定发展阶段

以政务物联网的全面应用带动相关产业发展，逐步促进政务物联网资源在社会层面的共享，带动产业发展。

7 推进措施

推进措施总体原则为“实用、规范、创新”。依据这一原则，从加强领导、政策措施、推进策略、全流程管理、推进应用体验促进应用技术发展等方面细化。

7.1 加强领导

物联网政务应用工作涉及市内各个行业单位，推广工作时间跨度大，协调工作多。为有效地推进物联网政务应用，要切实加强领导、落实责任制，应按职责分工成立推广领导小组，市主管领导担任组长，具体事务由主管部门牵头，协调市级部门各负其责，协调区县支持，总体指导物联网政务应用推进工作。

7.2 制定促进政务物联网发展的政策措施

（一）制定政务物联网发展的推进意见。提出原则性指导意见，便于全市政府部门对政务物联网有统一认识，并在合理框架下协调一致发展；

（二）提升政务物联网应用作为“十二五”信息化规划的重要组成部分。“十二五”信息化规划作为全市信息化阶段总体规划，对全市信息化发展起着重要的指导作用，政务物联网作为新的政务信息化概念，具有良好的发展前景和应用价值，应促使其成为“十二五”信息化规划中新技术研究、新应用的组成部分；

（三）创新政府部门在政务物联网应用推广过程中的工作机制和工作模式。政务物联网是一个新生概念，其推广将给政务部门带来益处，为实现政务物联网需要在现有工作机制和模式基础上进行创新，打破束缚，以先进的信息化促进业务发展的理念指导，进行机制和模式创新。

7.3 采取科学推进策略，

（一）采取主管部门负责制，明确分工。从规划、组织试点、平台建设、标准制定、关键应用技术研究等方面分头实施，共同支持政府部门物联网应用，积极促进物联网信息共享；

（二）对各级政府部门物联网应用积极支持。已有应用基础的给予鼓励进行政策性引导，尚未开展应用的给予资金、技术支持；

（三）各部门各区县优先选用国产化技术产品，带动国产化产业发展；

（四）政务物联网应用不同于产业发展，应着重于政府服务公众方面的应用，即广泛的公共安全、城市交通、生态环境、医疗卫生、社会保障、公共环境等公共服务领域，即以公务为主。

7.4 加强项目的全流程管理