智慧城市系统入门篇
智慧城市是当今社会工业化、信息化、城镇化发展中成果汇集的必然产物。它是随着物联网、新一代移动宽带网络、云计算等新一轮信息技术的发展而产生，极具创新性，认知度极高，会使得人们的生活生产方式和思维方式产生重大的改变。那么什么是智慧城市，它具有怎样的特点，它是如何建设以及具有哪些解决方案？下面本文进行一一阐述。
一、智慧城市是什么
随着人民生活水平大幅提高，随之而来的是城市可持续发展的诸多制约。城市人口膨胀，资源、环保、公共服务的压力加剧。全球面临水资源、电力匮乏，食品安全事件频发，医疗卫生资源不足等问题，给城市埋下了隐患。
智慧城市建设能帮助城市深挖城市的文化与地域特点，拓展视角。一方面给城市硬实力提升注人鲜活的力量，另一方面让更多人了解城市、树立地方品牌，助力城市软实力的提升，为新文化展开广阔视野。现代城市文化的发展，离不开诸多共性技术和关键技术，这些技术在智慧城市背景下获得突破和普及时，就会给新文化的产生带来巨大的推动力和整合力。
二、智慧城市的特点
智慧城市能推进节能减排，推动城市的产业结构调整；能建立有效的安全监控网络，保证食品、药品安全；能整合公共服务设施，最大限度地满足人们在医疗、教育、卫生等方面的需要；还能快速有效地应对突发事件等。智慧城市是对城市发展过程中面临的深层次问题进行协调的一种解决方案，其最显著的特点就是能进行全面透彻的感知与协调。
三、智慧城市建设应该如何开展
1、做好智慧城市的顶层设计
开展智慧城市的建设，无论是老城改造，还是新城建设，其目标都是想通过“智慧”为城市的人民提供一个环境优美、生活宜居、生态平衡、有益于身心健康的生存空间。这里关键的问题是要解决城市的可持续发展的问题。城市要生存，就要有产业；要有产业，就要牺牲环境；城市要可持续发展，就要有良好的环境。在探索解决这个“死结”的道路上，我们尝试着开展智慧城市的建设。开展智慧城市的建设首先要做的是在做好充分调查研究的基础上，做好顶层设计。
如何做好顶层设计?首先要了解在建城市现存和将要出现的问题，分析问题产生的原因，探索解决问题的办法。在分析问题，研究解决问题时要充分发挥建设者的智慧。分析了很多问题也提出了解决方案，但找的不是主要问题，这是“白智慧”。在分析主要问题时，找错了问题，那是“瞎智慧”。顶层设计首先要解决的主要问题，就是合理的控制城市规模，合理的配置资源，使得对环境破坏最小，牺牲最少，给出城市可持续发展的最优解；其二，做好数据层的设计，采集、汇集、整合城市基础数据和信息(人口、居住、经济等等)、资源数据和信息(资料、消耗、能力、设施等)；其三，做好应用曾层的设计，如城市规划、城市建设、城市运维和管理，便民惠民服务。这涉及到城建、交通、教育、医疗、保险、保障、防灾减灾等各个行业，使城市资源得到合理的配置，城市居民得到更好的服务和更好环境。
顶层设计是一项复杂的系统工程。维系城市的生态环境，支持产业的发展，改善城市居民的衣食住行，这都要纳入系统，统筹规划，合理设计，智慧处理，给出优化的解决方案。顶层设计还要充分考虑城市的基础条件、技术条件、经济能力，要可操作，能实施，且可分步实施，在建设中不断完善。
2、感知层的建设
智慧城市的建设首先是从基础数据和信息的获取人手，然后有效整合数据，高效存储数据，这是智慧城市重要的基础性建设。
（1）基础数据和信息的获取
智慧城市要做到智慧的前提就是要有良好的感知。一个人再聪明，再智慧，如果没有感知(视觉、听觉、触觉等)，还能体现智慧吗?城市的感知层(视频、音频、样本、身份识别等)的建设是智慧城市的基础建设。也就是城市各行各业、方方面面的数据采集和获取。
目前在数据的采集和获取的方式上还都是采用分建式，即按行业(公安、城建、交通等)各自部署、采集、获取。这就出现重复性建设，造成人力、物力、财力的浪费。所以，在感知层建设上，应当统筹规划，合理布点，资源共享。对已经重复建成的采集点，在升级换代时做整合。譬如城市的供水、排水，并非各家铺各家的，而是作为城市的基础设施统一建设，各家分别接入。城市信息采集的感知点，也应作为城市的基础设施，采集获取的成果汇集起来为城市所需用户提供服务。
（2）基础数据和信息的存储
城市各种形式的数据和信息采集和获取后，要合理的组织，有效的存储。从我省申报城市的方案中对数据中心的建设缺乏足够的认识和重视。方案中多现于智慧城管、智慧社区、智慧交通等，各自都提出建立数据中心。如何建设数据中心?数据中心应以少建为原则。能建一个解决问题，就不建两个，其道理不言而喻。
数据中心如同人的大脑，所有信息汇集于此，采用先进技术、方法、模型等给出解决问题最优解。没有数据中心的城市，不可能成为智慧城市。智慧城市的数据中心存储的数据是海量的，对所处理事件反应时间要求是快速的。因此，数据中心的设备应当是尽可能的选择可靠性好、可扩充、可升级设备，更重要的是聚集较高素质的专业技术队伍。所有试点城市应当对数据中心的建设给以足够的重视。
3、网络层的建设
智慧城市的感知点的数据采集，样本获取，身份的辨识，都需要将采集获取的数据传输到数据中心，传输的数据是海量的，要完成此项任务需要高速通讯网络。随着智慧城市的发展，应用系统的不断扩展，信息的传输量将不断增加，快速递增。因此，智慧城市建设中通讯网络的建设就显得十分重要。
从各省申报城市的现状和方案中，都对网络建设较为重视。但是，从中不难看出，参与智慧城市建设的通讯企业，在许多地域做相同布线设点，拿相同的方案参与投标。其实，所有参与建设的企业应根据各自的优势，发挥其特长，在各地域的改造或建设前去投标，然后，大家按照统一的标准和规范建设，相互连通，相互融合，组成网络。这样可以减少投资，也有利于运行和维护。
智慧城市的网络建设，无论是老城改造，还是新区建设，应根据城市发展的需求做好前瞻性的网络规划，统筹组织实施。网络设施应当作为城市的基础设施，在道路、管道、线路建设时同路铺设，同沟埋设，同线架设。以减少建设的成本和投资。
4、应用层的建设
开展智慧城市建设的试点并非是什么的灵感，而是新一代信息技术不断应用于城市的各个领域，取得丰硕的成果，推动城市发展的必然趋势。住房和城乡建设部提出开展智慧城市建设的试点，也是借鉴“十一五”期间推进“数字城市”建设取得的成果，为更好的提升城市建设，更好的推进城镇化进程，而提出战略举措。
那么，如何做好智慧城市应用层的建设昵?有三项基本建设任务：城市基础空间地理信息数据库、城市公共信息数据库、城市公共信息平台。住房和城乡建设部在国家智慧城市申报评审导则也将其列为规定动作。
城市基础空间地理信息数据库。城市居民生产、生活大量的需求和问题的反映都需要确定其空间位置，反映出其属性，这些都要依赖于城市基础空间地理信息数据库的支持。国家对基础空间地理信息极为重视，专门成立国家地理信息局。对于智慧城市来讲，必须有专门部门管理、提供专业的城市地理空间信息，同时具有良好的更新和运行机制，使得城市地理空间信息数据库具有良好的现势性，有效的服务于智慧城市的建设。
城市公共信息数据库是智慧城市不可缺少的基础数据库。从申报材料和实地考察中可见很多城市具有良好的公共信息数据库的基础，尤其是在开展数字城市建设的城市，积累大量的公共信息，只需按照智慧城市的要求，重新整合，再扩展，再充实、再挖掘，就可为城市公共信息平台提供有力服务。
城市公共信息平台是智慧城市不可缺少的基础平台，也是最基本应用。这个平台不仅为城市的管理者提供服务，更主要的是为城市的市民服务。建设部定义的城市公共信息平台仅是基础框架，随着智慧城市建设的不断展开，智慧程度的不断提高，平台的功能也将进一步的强大，进一步完善，将会更加惠民，更加便民。
四、智慧城市——平安城市与智能交通融合解决方案
“平安城市”与“智能交通”建设最基本、最重要组成部分皆为前端的视频监控系统、承载传输网络与后端的智能分析平台，二者融合建设有利于互联互通，节约建设成本与施工周期，对于提升城市可视化管理水平和政府应急处置能力，维护城市公共安全、公共秩序具有重大意义。接下来，将通过平安城市与智能交通融合这个案例来描述智慧城市的解决方案，展示对智能交通管理系统、社会资源及公安信息网的整合。
1、平安城市
（1）平安城市建设通过数据共享、分析、挖掘及研判，实现公安业务的数字化及智能化，提高公安机关“打、防、控、管、服务社会”的能力，达到指挥统一、反应及时、作战有效的目的，以加强城市级安全防范能力，挤压犯罪时空，实现对城市的有效管理。
（2）平安城市系统架构架构体系监控资源、传输网络、共享平台、监控中心和管理应用五个层次构成。视频资源层：传输网络；共享平台；监控中心；管理应用层。
（3）平安城市平台软件软件管理平台系统是平安城市的上层建筑，是平安城市应用层的核心。如果把视频采集、编解码技术比喻为平安城市的眼睛，那么平台软件就是平安城市的大脑。平安城市平台软件分为运维管理平台、联网共享平台、智能实战平台，智能实战平台集中了平安城市的最主要功能，要求最高。
（4）平安城市智能视频分析系统密集的监控点位部署编织成城市的治安防控网络，但巨大的信息量也会带来新问题，例如面对的几十路甚至上百路的电视墙，监控人员往往容易分散注意力，对于突如其来的入侵和异常可疑事件不能准备的发现与处理，增加了案件事后侦破的难度。智能视频分析系统引入智能行为分析周界防范，智能人脸抓拍比对功能，智能视频质量诊断等功能。
（5）平安城市无线监控系基于无线网络的监控系统优势为：高度的低成本、灵活性、便捷性、保护原有基础设施布局等，因此无线监控应用尤其适合于实施在江河、森林、旅游景区等地域，以及对单兵终端、车辆的管理与监控。随着无线通信与传输的成本降低、方式多样化、安全性能提升，无线监控系统正成为平安城市布局的重要组成。
2、智能交通
智能交通概念的引进，为解决交通拥堵、行车安全等问题提供了新思路。智能交通将物联网、云计算为代表的新技术引入，建立一个更大时空范围的综合交通体系，以提高城市交通的运行效率，减少交通事故、降低环境污染，提升交通管理及出行服务的信息化、智能化、社会化、人性化水平。
（1）交通信息采集系统
交通信息采集系统由前端检测设备、通讯设备、指挥中心管理系统三部分组成。先进的交通信息采集系统可以把握当前交通运行状况和预测未来的交通状况，大大提高交通效率，实现交通运输的集约式发展。其中交通流量检测系统利用微波、线圈及视频检测等技术手段，检测当前路段的车流量、占有率、速度和车型等交通流基本信息，实时获取各个监测路段上的交通流状况，判断交通拥堵的发生，及时提供给交管部门，以采取相应的分流引导、信息提示等手段进行调节。
（2）交通诱导系统
交通诱导系统由室外显示屏、指挥中心控制系统、通讯系统等部分组成。重点围绕城市主干道等重点路段，设置LED诱导显示牌，复用电子警察和卡口等系统采集到的交通数据，经交通管理综合应用平台处理后，生成用于向公众发布的诱导信息，自动生成或经人工确认后发布。
（3）智能交通管理平台
智能交通管理平台是为城市交通指挥系统服务的统一信息平台，实现信息交换与共享、快速反应决策与统一调度指挥。通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理，实施交通管理控制和诱导，及时对交通事件进行处理并通过多种渠道将交通信息发布给交通参与者。遵循《公安交通指挥系统建设技术规范》(GA／T445—2010)的要求，根据不同的业务需求对集成平台进行功能划分，构成以集成指挥平台为核心，以路况监控、交通信号控制、缉查布控、信息服务、业务管理等相关功能为组件，即一个指挥调度平台、五个业务应用体系。
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