智能建造理論與實踐 課件 6.2節(jié) 智慧城市概念設(shè)計

第六章智

慧

城

市6.2智慧城市概念設(shè)計明確開展智慧城市頂層設(shè)計的必要性和意義分析智慧城市三大服務(wù)主體——市民、企業(yè)和政府的需求戰(zhàn)略目標(biāo)層核心功能層支撐保障層建設(shè)意義、建設(shè)內(nèi)容、基本特點、具體要求技術(shù)系統(tǒng)角度功能概念角度智慧城市概念框架的基本架構(gòu)6.2智慧城市概念設(shè)計框架設(shè)計必要性A智慧城市建設(shè)是一項龐大的、具有全局性和長期性的系統(tǒng)工程，涉及城市建設(shè)發(fā)展的方方面面，涵蓋領(lǐng)域廣泛。為明確智慧城市的各階段目標(biāo)，分步驟有序?qū)嵤仨殬?gòu)建起智慧城市概念架構(gòu)，綜合考慮各領(lǐng)域的發(fā)展特征和管理需求，分領(lǐng)域規(guī)劃、分層次設(shè)計B智慧城市涉及多個單位、多類信息子系統(tǒng)、多領(lǐng)域，如果缺乏從城市整體運(yùn)行角度的全盤統(tǒng)籌考慮和調(diào)度，缺少框架設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計等的支撐，將陷入條塊分割、利益割裂、自建自用的困境，無法實現(xiàn)城市高度智能化對居民普惠服務(wù)的提供、對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的拉動和城市運(yùn)行效能的提升智慧城市設(shè)計工作是開展智慧城市建設(shè)的先決條件和必然要求！6.2智慧城市概念設(shè)計框架設(shè)計必要性武漢市在進(jìn)行智慧城市概念設(shè)計時，對智慧城市的通用模型、總體框架、技術(shù)體系、指標(biāo)體系等方面進(jìn)行了綜合設(shè)計可見，為科學(xué)、高效地推動智慧城市建設(shè)，有序地組織實施智慧城市試點示范城市創(chuàng)建工作，形成因地制宜的智慧城市建設(shè)實施方案，必須要設(shè)計好智慧城市的框架和各領(lǐng)域框架體系，為智慧城市的具體部署、有序推進(jìn)和實施提供依據(jù)和指導(dǎo)6.2智慧城市概念設(shè)計框架設(shè)計原則6方面原則132456一是應(yīng)做好智慧城市建設(shè)規(guī)劃與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、城市建設(shè)、資源利用、信息化發(fā)展等規(guī)劃的銜接二是綜合考慮人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地、資源、環(huán)境的有效保護(hù)，促進(jìn)城市人口布局與資源環(huán)境更加協(xié)調(diào)三是統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，加快以工促農(nóng)、以城帶鄉(xiāng)、城鄉(xiāng)一體發(fā)展步伐四是統(tǒng)籌下一代信息基礎(chǔ)設(shè)施與其他公共基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計和集約建設(shè)，實現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的智能化提升五是在充分科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用，以應(yīng)用為導(dǎo)向開展信息技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)和商業(yè)模式創(chuàng)新，形成應(yīng)用、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)推進(jìn)的良性循環(huán)六是協(xié)同考慮智慧城市建設(shè)的硬環(huán)境和軟環(huán)境，加強(qiáng)發(fā)展理念、文化氛圍、信用環(huán)境、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等軟環(huán)境建設(shè)，形成智慧城市健康發(fā)展的格局6.2智慧城市概念設(shè)計框架設(shè)計過程框架設(shè)計必須在全面分析智慧城市建設(shè)和服務(wù)主體基本需求的基礎(chǔ)上，制定城市戰(zhàn)略目標(biāo)，綜合考慮城市管理、運(yùn)行、服務(wù)功能、城市建設(shè)運(yùn)營模式、推進(jìn)保障、長效機(jī)制等多方面因素，進(jìn)行分層次的綜合性統(tǒng)籌設(shè)計智慧城市的設(shè)計不是簡單的各領(lǐng)域設(shè)計的簡單堆砌，應(yīng)綜合考慮，從橫向加強(qiáng)其各組成部分之間，以及整體之間的關(guān)聯(lián)性，將城市看作一個以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)支撐6.2智慧城市概念設(shè)計框架設(shè)計過程以應(yīng)用系統(tǒng)、信息系統(tǒng)的大綜合、大集成為特點的城市級“系統(tǒng)”，按照全面互連、充分整合、協(xié)調(diào)運(yùn)作的思路，進(jìn)行智慧城市概念設(shè)計，構(gòu)建“以保障措施為支撐，以運(yùn)行操作為核心，以目標(biāo)評價、動態(tài)調(diào)整為掌控”的智慧城市總體架構(gòu)6.2智慧城市概念設(shè)計框架設(shè)計過程戰(zhàn)略目標(biāo)層是智慧城市建設(shè)不可或缺的組成部分，它指引智慧城市的發(fā)展方向，同時，對智慧城市建設(shè)、運(yùn)行情況進(jìn)行評價和反饋，確保智慧城市的發(fā)展不偏離發(fā)展目標(biāo)核心功能層是智慧城市的規(guī)劃和建設(shè)重點，按照功能內(nèi)聚、層次劃分的思想，又進(jìn)一步形成“三橫兩縱”的基礎(chǔ)架構(gòu)支撐保障層是推進(jìn)智慧城市建設(shè)的保障，提供了智慧城市戰(zhàn)略發(fā)展的基礎(chǔ)支撐環(huán)境，包括領(lǐng)導(dǎo)組織保障、資金保障、法律法規(guī)等政策保障。同時，對智慧城市建設(shè)運(yùn)營模式提供有效建議1236.2智慧城市概念設(shè)計戰(zhàn)略目標(biāo)層面對各行各業(yè)自身及行業(yè)之間信息溝通與交互的快速發(fā)展，有必要在智慧城市戰(zhàn)略目標(biāo)的基本架構(gòu)中，引入目標(biāo)評價體系、動態(tài)調(diào)整和反饋機(jī)制解決各類發(fā)展和管理問題，推動智慧城市這一復(fù)雜認(rèn)知系統(tǒng)在穩(wěn)定中向著“智慧生長”的中長期戰(zhàn)略目標(biāo)邁進(jìn)，開辟城市智慧化發(fā)展新路，實現(xiàn)智能技術(shù)高度集中、智能經(jīng)濟(jì)高端發(fā)展、智能服務(wù)高效便民6.2智慧城市概念設(shè)計戰(zhàn)略目標(biāo)層——目標(biāo)體系智慧城市的目標(biāo)設(shè)定不能脫離城市戰(zhàn)略發(fā)展重點和城市自身特色，必須根據(jù)城市的財力、資源、人才等綜合實力和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基本戰(zhàn)略部署，確定智慧城市建設(shè)的目標(biāo)總體而言，智慧城市的目標(biāo)要圍繞城市的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城市運(yùn)行與管理、市民生活服務(wù)、城市環(huán)境、信息基礎(chǔ)設(shè)施等方面進(jìn)行設(shè)智慧城市的目標(biāo)設(shè)定要體現(xiàn)服務(wù)市民、企業(yè)和政府的效果，不要盲目追求最新技術(shù)手段的潮流，設(shè)定一些華而不實的目標(biāo)。同時，智慧城市的目標(biāo)不是設(shè)定之后就可以一勞永逸，必須既著眼當(dāng)前緊迫問題，又注重長遠(yuǎn)發(fā)展6.2智慧城市概念設(shè)計戰(zhàn)略目標(biāo)層——指標(biāo)評價體系通過對智慧應(yīng)用和服務(wù)發(fā)展、智慧基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面的評估，給出定性和定量指標(biāo)，及時、有效、準(zhǔn)確地評價智慧城市發(fā)展水平，對建設(shè)進(jìn)展中的系統(tǒng)狀態(tài)、存在問題及時發(fā)現(xiàn)智慧城市發(fā)展階段和建設(shè)目標(biāo)完成進(jìn)度的重要評價依據(jù)，構(gòu)建過程中，既要結(jié)合智慧城市的普通特性，與信息城市、數(shù)字城市、知識城市等城市發(fā)展理念有效區(qū)別開，又要緊密結(jié)合城市的現(xiàn)狀和未來發(fā)展需求，與城市的特色緊密結(jié)合智慧城市評估的對象主要包括智慧城市運(yùn)行評價對象和智慧城市基礎(chǔ)支撐評價對象，智慧城市運(yùn)行評價對象是指智慧城市整體運(yùn)行監(jiān)測；智慧城市基礎(chǔ)支撐評價對象是運(yùn)行監(jiān)測的基礎(chǔ)和支撐6.2智慧城市概念設(shè)計戰(zhàn)略目標(biāo)層——動態(tài)調(diào)整和反饋機(jī)制為了更好實現(xiàn)智慧城市的發(fā)展目標(biāo)，有必要在頂層設(shè)計中引入決策反饋機(jī)制，及時修正智慧城市推進(jìn)過程中的問題，推動智慧城市這一復(fù)雜認(rèn)知系統(tǒng)在穩(wěn)定中向著既定目標(biāo)不斷邁進(jìn)1.基于智慧城市對建設(shè)狀況、發(fā)展水平的目標(biāo)評價，可以進(jìn)一步對智慧城市基礎(chǔ)支撐層和核心功能層進(jìn)行相應(yīng)的配置優(yōu)化處理。這一過程可稱為智慧城市目標(biāo)層的學(xué)習(xí)反饋過程2.學(xué)習(xí)是對當(dāng)前智慧城市各領(lǐng)域、各層面的現(xiàn)狀、環(huán)境和決策的信息獲取和學(xué)習(xí)，反饋是為了達(dá)到智慧城市最終目標(biāo)的優(yōu)化決策3.智慧城市學(xué)習(xí)反饋系統(tǒng)要實現(xiàn)與項目管理充分結(jié)合，對前期項目進(jìn)行過程中存在的問題，采用完善和優(yōu)化推進(jìn)機(jī)制，不斷推進(jìn)和優(yōu)化項目管理，有效保障智慧城市目標(biāo)的實現(xiàn)6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的功能視圖從城市功能的角度來看，運(yùn)行操作層是智慧城市的重點部分，構(gòu)成了智慧城市的核心主題，根據(jù)對智慧城市的主要需求功能，可將其劃分為“三橫兩縱”的功能框架體系6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的功能視圖（5類）Ⅰ.產(chǎn)業(yè)發(fā)展層Ⅱ.應(yīng)用領(lǐng)域?qū)英?基礎(chǔ)設(shè)施層Ⅳ.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系Ⅴ.信息安全保障體系6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的功能視圖——產(chǎn)業(yè)發(fā)展層廣義的智慧產(chǎn)業(yè)體系主要包括新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級，后者又包括先進(jìn)制造業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)狹義的智慧產(chǎn)業(yè)體系專指以信息技術(shù)為先導(dǎo)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，包括電子信息制造產(chǎn)業(yè)、軟件與信息服務(wù)業(yè)、通信業(yè)等智慧產(chǎn)業(yè)是智慧城市建設(shè)的物質(zhì)支撐和重要支柱一方面，有利于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式從勞動資源密集型向知識、技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，提高知識與信息資源對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率另一方面，可促進(jìn)信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級智慧經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)建設(shè)內(nèi)容主要包括電子商務(wù)、智慧物流、智慧金融等。6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的功能視圖——應(yīng)用領(lǐng)域?qū)又腔勖裆?wù)要為公眾在衣食住行等日常生活方面提供便捷、良好的服務(wù)，主要建設(shè)內(nèi)容包括智慧醫(yī)療衛(wèi)生、智慧教育、智慧社保、智慧社區(qū)、智能家居等支撐城市健康有序運(yùn)作的基礎(chǔ)設(shè)施智能化轉(zhuǎn)型，包括智能水、電、氣、以及道路、橋梁、機(jī)場、車站等基礎(chǔ)設(shè)施的感知化、智能化建設(shè)包括智慧政府以及公共管理體系建設(shè)，智慧政府的實施有助于提升決策執(zhí)行能力，提高管理服務(wù)透明度，加強(qiáng)業(yè)務(wù)協(xié)同水平；建設(shè)內(nèi)容包括智慧公共安全、城市應(yīng)急、智慧環(huán)境保護(hù)等1.智慧民生服務(wù)體系2.智慧城市運(yùn)行體系3.智慧城市管理體系6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的功能視圖——基礎(chǔ)設(shè)施層信息基礎(chǔ)設(shè)施是城市信息資源開發(fā)利用和智能應(yīng)用普及的硬件基礎(chǔ)，是支撐智慧城市民生服務(wù)應(yīng)用、政府管理、產(chǎn)業(yè)支撐平臺的核心部件，同時，也是提升城市市政基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平的關(guān)鍵要素隨著信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，信息基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)涵也在不斷豐富和擴(kuò)展在原有城市信息基礎(chǔ)設(shè)施——網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、物理支撐設(shè)施的基礎(chǔ)上，分別向上層和下層的擴(kuò)展延伸，形成感知設(shè)施、物理設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、應(yīng)用支撐設(shè)施的整體城市基礎(chǔ)設(shè)施6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的功能視圖——技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系智慧城市通過對新一代信息技術(shù)，以及感知化、互聯(lián)化、智能化方式的充分利用，智慧城市可以將城市中的物理基礎(chǔ)設(shè)施、信息基礎(chǔ)設(shè)施、社會基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施緊密連接起來，形成新一代的智慧化基礎(chǔ)設(shè)施為實現(xiàn)上述目標(biāo)，智慧城市必須建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實現(xiàn)系統(tǒng)間低成本、高質(zhì)量的互連互通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口和協(xié)議規(guī)范的統(tǒng)一設(shè)計系統(tǒng)中間件和各個能力引擎的統(tǒng)一設(shè)計系統(tǒng)決策分析方法的統(tǒng)一設(shè)計技術(shù)規(guī)范表現(xiàn)6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的功能視圖——信息安全保障體系隨著信息資源獲取、傳輸和處理規(guī)模急劇擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)社會領(lǐng)域信息外泄的風(fēng)險不斷增大，在智慧城市高度集成應(yīng)用和智能化發(fā)展的大趨勢下，信息系統(tǒng)將進(jìn)一步互連互通，信息資源和數(shù)據(jù)更進(jìn)一步匯聚、共享和整合智慧城市將成為一個復(fù)雜的超大規(guī)?！熬尴到y(tǒng)”，其復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于任何單個信息系統(tǒng)，局部缺陷可能引發(fā)系統(tǒng)性風(fēng)險，重要信息基礎(chǔ)設(shè)施存在發(fā)生故障和被攻擊破壞的隱患?因此，智慧城市的信息安全保障不容忽視6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的技術(shù)視圖推動智慧城市建設(shè)，不能只停留在功能層面，必須要在“三橫兩縱”的功能框架下進(jìn)一步細(xì)化，將智慧城市視為一個復(fù)雜的“信息大系統(tǒng)”，從技術(shù)系統(tǒng)的角度出發(fā)，構(gòu)建一個各領(lǐng)域智能應(yīng)用系統(tǒng)能有效交互、整合協(xié)同的有機(jī)技術(shù)體系要加強(qiáng)智慧城市頂層架構(gòu)各層面間的縱向銜接和各領(lǐng)域架構(gòu)之間的橫向互通6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的技術(shù)視圖系統(tǒng)與集成層感知與網(wǎng)絡(luò)層信息總線表現(xiàn)與決策層12346.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的技術(shù)視圖——感知與網(wǎng)絡(luò)層在信息網(wǎng)絡(luò)底層部署具備視頻監(jiān)控、RFID和傳感等感知手段的設(shè)施設(shè)備，進(jìn)行城市多個領(lǐng)域多種數(shù)據(jù)和事件的實時測量、采集、事件收集、數(shù)據(jù)抓取和識別，并實現(xiàn)信息的上傳下達(dá)感知子系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括：設(shè)施設(shè)備布局和部署感知系統(tǒng)協(xié)議及接口設(shè)計數(shù)據(jù)和事件的測量與采集數(shù)據(jù)的抓取識別和預(yù)處理分析等網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是實現(xiàn)信息的智能高效傳遞，包括接入控制、分層匯聚、網(wǎng)絡(luò)互連互通、協(xié)議和接口設(shè)計、安全可信傳送等。以“更大”為特征的下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以“更快”為目標(biāo)的寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以“更安全”為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，以“更可信可管”為目標(biāo)的可信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以“更精細(xì)及時”為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，以“更方便”為目標(biāo)的泛在網(wǎng)絡(luò)等6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的技術(shù)視圖——系統(tǒng)與集成層應(yīng)用平臺內(nèi)部運(yùn)行外部共享與集成應(yīng)用平臺的集成是各個應(yīng)用子系統(tǒng)之間互連互通的樞紐，通過跨越系統(tǒng)間的橫向系統(tǒng)服務(wù)總線，實現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)和分析成果的互通共享，推動各應(yīng)用平臺之間按照新的方式協(xié)同工作智能應(yīng)用系統(tǒng)將來自感知與網(wǎng)絡(luò)層的實時數(shù)據(jù)、靜態(tài)信息等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲于各應(yīng)用平臺的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，各系統(tǒng)還應(yīng)具備對獲取數(shù)據(jù)的分類、分時冗余存儲、統(tǒng)計和分析等功能各類智能應(yīng)用是智慧城市的展示窗口，是政府提供普惠服務(wù)，市民、企業(yè)享受各類服務(wù)的主要界面，這些應(yīng)用涉及政府公共服務(wù)平臺、智能交通系統(tǒng)、智慧電網(wǎng)系統(tǒng)、城市環(huán)境監(jiān)測與管理、智慧建筑系統(tǒng)、智慧醫(yī)療、城市公共安全等城市的多個領(lǐng)域，其應(yīng)用平臺是智慧城市的重要組成部分。6.2智慧城市概念設(shè)計運(yùn)行操作層的技術(shù)視圖——表現(xiàn)與決策層通過感知等技術(shù)不斷收集和聚合的城市運(yùn)行信息與動態(tài)數(shù)據(jù)充分融入各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，不斷深加工和開發(fā)，并進(jìn)一步反饋推動政府職能更好履行、城市服務(wù)更加高效更重要的是，城市的運(yùn)行數(shù)據(jù)和原始信息，通過大數(shù)據(jù)“挖掘”、“開采”之后，以“通俗易懂”的方式面向最終用戶和決策者表現(xiàn)出來，成為有價值、有意義的信息，從而更好地幫助城市管理者科學(xué)決策；協(xié)助置身于智慧城市中的市民，不斷優(yōu)化調(diào)整自己的行為，獲取最大利益6.2智慧城市概