智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系介紹

智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系框架

    智慧城市標(biāo)準(zhǔn)主要包括智慧城市總體標(biāo)準(zhǔn)、智慧城市基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、智慧城市應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和智慧城市安全標(biāo)準(zhǔn)四類，其標(biāo)準(zhǔn)體系框架如圖15所示。

                                      圖15 智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系

    總體標(biāo)準(zhǔn)是智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系中的指導(dǎo)性和整體性標(biāo)準(zhǔn)，其它標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在總體標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下制定并與總體標(biāo)準(zhǔn)保持一致，所有各主要技術(shù)單元和應(yīng)用實體都與總體標(biāo)準(zhǔn)具有相關(guān)性并在總體標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下進行設(shè)計和實施。

    基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)是信息獲取、傳輸和處理相關(guān)的基本ICT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這部分以采標(biāo)為主，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)全方位對接，除有特殊要求外，一般直接采用現(xiàn)行的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)或信息通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

    應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是智慧城市各種應(yīng)用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，包括應(yīng)用支撐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和各行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及跨領(lǐng)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。這部分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以行業(yè)主導(dǎo)為主，信息通信行業(yè)參與和制定公共性平臺性標(biāo)準(zhǔn)為輔。

    安全標(biāo)準(zhǔn)是為保障智慧城市中的各網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全而制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、安全評測標(biāo)準(zhǔn)。

智慧城市總體標(biāo)準(zhǔn)

    一、總體標(biāo)準(zhǔn) 

    總體標(biāo)準(zhǔn)是其它智慧城市標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)和指南，但目前國際國內(nèi)都還沒有形成關(guān)于智慧城市的總體性標(biāo)準(zhǔn)。智慧城市導(dǎo)則是智慧城市技術(shù)的整體性指導(dǎo)規(guī)范,主要包括智慧城市的技術(shù)體系和技術(shù)應(yīng)用指南。智慧城市術(shù)語與定義主要包括了智慧城市領(lǐng)域內(nèi)的理論、技術(shù)、方法和名稱的基本術(shù)語和定義，以用于智慧城市規(guī)劃、建設(shè)、科研、教學(xué)和國際交流。智慧城市體系架構(gòu)模型為智慧城市規(guī)劃與建設(shè)提供統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模型，智慧城市體系架構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)獲取層、數(shù)據(jù)活化層、支撐服務(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層等五個分層。智慧城市標(biāo)識主要規(guī)定在智慧城市規(guī)劃、研究、開發(fā)、設(shè)計和運營等過程中的編碼、符號和圖案等標(biāo)識。信息和應(yīng)用系統(tǒng)開放是發(fā)展智慧城市的必然需求，是對智慧城市規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)的總體要求。智慧城市信息和應(yīng)用系統(tǒng)開放技術(shù)要求主要提出信息和應(yīng)用開放的原則、開放的對象、采用的技術(shù)手段、安全要求等。智慧城市系統(tǒng)匯聚與互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范城市運行、服務(wù)與管理系統(tǒng)的匯聚與互聯(lián)，重點保證智慧城市系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的高速協(xié)同、存儲安全與智能檢索。

    二、基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

    1、感知技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

    智慧城市的感知技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要以沿用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為主。傳感器技術(shù)多樣，種類繁多，智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系中的傳感器標(biāo)準(zhǔn)重點是數(shù)字化傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)。RFID（射頻識別技術(shù)）利用射頻信號或空間耦合的傳輸特性，實現(xiàn)對物體的自動識別，RFID標(biāo)準(zhǔn)主要包括RFID標(biāo)簽和讀寫器標(biāo)準(zhǔn)、頻率與通信標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)、信息安全標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。圖像和視頻采集標(biāo)準(zhǔn)主要包括圖像和視頻的編解碼標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的采集設(shè)備和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星導(dǎo)航是智慧城市中各種基于位置的應(yīng)用的主要技術(shù)支撐手段，在智慧城市應(yīng)用中起著非常重要的作用。室內(nèi)外多模融合精確定位標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范利用多種模式定位信息的復(fù)用與數(shù)據(jù)融合以及多模信息自適應(yīng)加權(quán)定位技術(shù)，以保證室內(nèi)外環(huán)境位置定位的準(zhǔn)確性。

    2、有線和無線通信標(biāo)準(zhǔn)

    智慧城市的有線和無線通信標(biāo)準(zhǔn)主要沿用已有的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。廣域無線通信主要以目前應(yīng)用最廣的第二代（2G）和第三代（3G）無線移動通信技術(shù)為主。隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的日趨成熟，第四代（4G）無線移動通信也將在智慧城市中應(yīng)用。

    隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，城市中的機器通信的應(yīng)用將越來越多。機器與機器通信（M2M）和人與人通信有很多不同，有低速率、低移動性、高并發(fā)、省電等方面的要求�，F(xiàn)有的面向人與人通信的2G/3G通信技術(shù)需要進行一定的改造才能更好地適應(yīng)M2M通信的新需求。

    近距離無線通信技術(shù)主要是面向通信距離比較短（通常1公里以內(nèi)）的應(yīng)用場景和需求的無線通信技術(shù)，是廣域無線通信的重要補充，它使得通信范圍進一步延伸和擴展。

    通信網(wǎng)絡(luò)的IP化已經(jīng)從趨勢成為現(xiàn)實，TCP/IP（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議族成為IP通信承載和互聯(lián)網(wǎng)的核心標(biāo)準(zhǔn)，也自然成為智慧城市的重要基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

    有線接入相對于無線接入具有帶寬大、抗干擾能力強等特點，與無線技術(shù)不受布線限制、可移動的特點互補，也是智慧城市不可或缺的重要通信接入技術(shù)。

    智慧城市的發(fā)展離不開良好的通信基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，通信傳輸網(wǎng)絡(luò)是整個通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，采用的技術(shù)以光傳輸為主。光傳輸標(biāo)準(zhǔn)分為光傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、光纖光纜標(biāo)準(zhǔn)、光器件標(biāo)準(zhǔn)和光傳輸通用標(biāo)準(zhǔn)等。

    3、數(shù)據(jù)存儲和處理標(biāo)準(zhǔn)

    智慧城市各種信息化應(yīng)用會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，需要應(yīng)用各種存儲技術(shù)和存儲基礎(chǔ)設(shè)施以滿足城市不斷增長的數(shù)據(jù)存儲需求。除了傳統(tǒng)的獨立磁盤、光盤等存儲技術(shù)，包括云存儲在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)化存儲將在智慧城市各系統(tǒng)中發(fā)揮非常重要的作為，網(wǎng)絡(luò)化存儲的采用也成為智慧城市區(qū)別于以往信息化應(yīng)用的重要特點。

    隨著云計算在智慧城市中的推廣，云計算產(chǎn)品體系架構(gòu)、不同廠商之間云計算產(chǎn)品的互操作性等問題越來越得到人們的關(guān)注，云計算的標(biāo)準(zhǔn)化問題被提上日程。云計算標(biāo)準(zhǔn)化需要包括云計算不同層次之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，云計算互相操作和集成標(biāo)準(zhǔn)，云計算服務(wù)目錄管理、不同廠商及不同類型的云之間無縫遷移的可移植性標(biāo)準(zhǔn)，云計算性能指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，云計算安全和隱私標(biāo)準(zhǔn)等。

    數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性割裂、數(shù)據(jù)冗余陳舊等問題已經(jīng)成為目前數(shù)據(jù)處理技術(shù)的一大難題。智慧城市的架構(gòu)和建設(shè)，需建立在智慧數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，因此數(shù)據(jù)活化技術(shù)作為一種前瞻性的新型數(shù)據(jù)處理技術(shù)，是智慧城市中最為核心的技術(shù)。數(shù)據(jù)活化技術(shù)必須與智慧城市數(shù)據(jù)感知標(biāo)準(zhǔn)、智慧城市應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)無縫接合，在其研究過程中制定出智慧城市中的各項活化數(shù)據(jù)技術(shù)的通用標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)活化技術(shù)作為智慧城市中的核心研究技術(shù)，將結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)的成熟標(biāo)準(zhǔn)，制定出有創(chuàng)新性、通用性的智慧數(shù)據(jù)描述、處理、管理等全方位的新標(biāo)準(zhǔn)。

    城市多源密集動態(tài)運行數(shù)據(jù)呈獻標(biāo)準(zhǔn)主要對大規(guī)模復(fù)雜城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)虛實融合與呈現(xiàn)技術(shù)進行規(guī)范，包括城市動態(tài)運行數(shù)據(jù)與真實城市場景自然、逼真的融合建模、仿真與繪制技術(shù)等。

    4、基礎(chǔ)軟件

    軟件是智慧城市信息通信系統(tǒng)的靈魂。軟件可以分為系統(tǒng)軟件、基礎(chǔ)軟件中間件和應(yīng)用軟件三類。對于系統(tǒng)軟件和基礎(chǔ)軟件中間件，智慧城市基本是直接采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。

    系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計算機及外部設(shè)備,支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運行的系統(tǒng)，是無需用戶干預(yù)的各種程序的集合,主要功能是調(diào)度，監(jiān)控和維護計算機系統(tǒng)；負責(zé)管理計算機系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使得它們可以協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件使得計算機使用者和其他軟件將計算機當(dāng)作一個整體而不需要顧及到底層每個硬件是如何工作的。

    基礎(chǔ)軟件中間件大致可分為六類，終端仿真/屏幕轉(zhuǎn)換中間件、數(shù)據(jù)訪問中間件、遠程過程調(diào)用中間件、消息中間件、交易中間件、對象中間件。中間件所包括的范圍十分廣泛，針對不同的應(yīng)用需求涌現(xiàn)出多種各具特色的中間件產(chǎn)品。但至今中間件還沒有一個比較精確的定義，因此，在不同的角度或不同的層次上，對中間件的分類也會有所不同。

    三、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

    1、基礎(chǔ)信息系統(tǒng)

    基礎(chǔ)信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)政府信息化（電子政務(wù)）的重要內(nèi)容，也是智慧城市建設(shè)的重點任務(wù)之一。信息資源是與材料資源和能源資源同等重要的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的三大戰(zhàn)略資源。信息資源的開發(fā)利用是智慧城市發(fā)展的一大核心任務(wù)，反之智慧城市的建設(shè)發(fā)展也離不開信息資源的開發(fā)利用。信息資源開發(fā)利用的程度也是衡量城市智慧水平的一個重要標(biāo)志。智慧城市的基礎(chǔ)信息資源主要包括城市地理空間信息、人口信息、法人信息、信用信息和宏觀經(jīng)濟信息等。城市管理、市民生活和經(jīng)濟運行的各種應(yīng)用都要用到上述四類信息。智慧城市基礎(chǔ)信息系統(tǒng)主要參照國家電子政務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、信息分類編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、信息采集技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、數(shù)據(jù)質(zhì)量技術(shù)規(guī)范等。

    2、應(yīng)用中間件

    應(yīng)用中間件泛指智慧城市應(yīng)用開發(fā)和業(yè)務(wù)提供過程中用于屏蔽底層系統(tǒng)和通信技術(shù)差異的軟件和服務(wù)，主要存在于應(yīng)用服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)及感知延伸層嵌入式設(shè)備中，位于操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和通信協(xié)議之上，具體應(yīng)用之下。智慧城市應(yīng)用中間件與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件相似，因此可以參考物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用中間件是面向智慧城市應(yīng)用的專用中間件，但它需要以現(xiàn)有基礎(chǔ)中間件技術(shù)為基礎(chǔ)，主要的基礎(chǔ)中間件包括組件類中間件（如SOA/WebService、CORBA）、數(shù)據(jù)庫訪問類中間件（如JDBC、ODBC）、數(shù)據(jù)描述類中間件（如XML）、嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)中間件（如內(nèi)存管理）等。個人服務(wù)定制、融合、推薦標(biāo)準(zhǔn)用以規(guī)范面向個人的智慧城市公共服務(wù)聚集技術(shù)，基于個人信息的實時分析與偏好發(fā)現(xiàn)技術(shù)，以人為中心的服務(wù)定制與融合技術(shù)和基于個人偏好與情景的服務(wù)推薦技術(shù)。城市決策模型聯(lián)網(wǎng)與協(xié)作標(biāo)準(zhǔn)旨在構(gòu)建模型的分類體系，重點突破異構(gòu)模型的網(wǎng)絡(luò)化描述規(guī)范和模型的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)接口，達到異構(gòu)模型的組合與協(xié)作。

    3、公共支撐平臺

    智慧城市有兩種主要的構(gòu)建形式，一種是各行業(yè)建立自底向上完全獨立的自治應(yīng)用系統(tǒng)，另一種是各種應(yīng)用系統(tǒng)都基于同一個公共支撐平臺構(gòu)建。公共支撐平臺在城市管理體制理順的前提下，具有多種優(yōu)勢，將逐漸成為未來智慧城市建設(shè)的重要發(fā)展方向。智慧城市公共支撐平臺標(biāo)準(zhǔn)主要包括公共支撐平臺需求標(biāo)準(zhǔn)、公共支撐平臺架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、公共支撐平臺接口標(biāo)準(zhǔn)和終端設(shè)備管理協(xié)議。前三者需要新制定，后者可以參考OMA設(shè)備管理協(xié)議，我國電信運營商的設(shè)備管理協(xié)議（比如中國移動WMMP協(xié)議）也可以作為新標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

    4、領(lǐng)域應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)

    智慧城市還存在大量的領(lǐng)域應(yīng)用級相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括智慧政務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、智能交通標(biāo)準(zhǔn)、智慧環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、智慧醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)、智慧物流標(biāo)準(zhǔn)、市民一卡通標(biāo)準(zhǔn)、城市運行和指揮中心標(biāo)準(zhǔn)等。大部分領(lǐng)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)可以采用電子政務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，但更加突出信息共享和應(yīng)用協(xié)同。

    四、安全標(biāo)準(zhǔn)

    隨著網(wǎng)絡(luò)化和信息化的發(fā)展，國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)的依賴性不斷加強，網(wǎng)絡(luò)和信息安全問題也日益突出。智慧城市發(fā)展中要也應(yīng)加強安全技術(shù)應(yīng)和安全管理與評測，完善網(wǎng)絡(luò)和信息安全標(biāo)準(zhǔn)，保障智慧城市健康有序安全發(fā)展。智慧城市的網(wǎng)絡(luò)與信息安全標(biāo)準(zhǔn)主要包括安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全管理標(biāo)準(zhǔn)和安全評測標(biāo)準(zhǔn)三個方面。