智慧城市标准体系介绍

    一、总体标准 

    总体标准是其它智慧城市标准的基础和指南，但目前国际国内都还没有形成关于智慧城市的总体性标准。智慧城市导则是智慧城市技术的整体性指导规范,主要包括智慧城市的技术体系和技术应用指南。智慧城市术语与定义主要包括了智慧城市领域内的理论、技术、方法和名称的基本术语和定义，以用于智慧城市规划、建设、科研、教学和国际交流。智慧城市体系架构模型为智慧城市规划与建设提供统一的结构模型，智慧城市体系架构主要分为数据获取层、数据活化层、支撑服务层和应用服务层等五个分层。智慧城市标识主要规定在智慧城市规划、研究、开发、设计和运营等过程中的编码、符号和图案等标识。信息和应用系统开放是发展智慧城市的必然需求，是对智慧城市规划设计和建设的总体要求。智慧城市信息和应用系统开放技术要求主要提出信息和应用开放的原则、开放的对象、采用的技术手段、安全要求等。智慧城市系统汇聚与互联标准用于规范城市运行、服务与管理系统的汇聚与互联，重点保证智慧城市系统间数据的高速协同、存储安全与智能检索。

    二、基础标准

    1、感知技术标准

    智慧城市的感知技术标准主要以沿用物联网感知技术标准为主。传感器技术多样，种类繁多，智慧城市标准体系中的传感器标准重点是数字化传感器接口标准。RFID（射频识别技术）利用射频信号或空间耦合的传输特性，实现对物体的自动识别，RFID标准主要包括RFID标签和读写器标准、频率与通信标准、数据格式标准、信息安全标准和应用标准。图像和视频采集标准主要包括图像和视频的编解码标准以及相关的采集设备和系统标准。卫星导航是智慧城市中各种基于位置的应用的主要技术支撑手段，在智慧城市应用中起着非常重要的作用。室内外多模融合精确定位标准主要规范利用多种模式定位信息的复用与数据融合以及多模信息自适应加权定位技术，以保证室内外环境位置定位的准确性。

    2、有线和无线通信标准

    智慧城市的有线和无线通信标准主要沿用已有的通信技术标准。广域无线通信主要以目前应用最广的第二代（2G）和第三代（3G）无线移动通信技术为主。随着技术和产业的日趋成熟，第四代（4G）无线移动通信也将在智慧城市中应用。

    随着物联网技术的发展，城市中的机器通信的应用将越来越多。机器与机器通信（M2M）和人与人通信有很多不同，有低速率、低移动性、高并发、省电等方面的要求。现有的面向人与人通信的2G/3G通信技术需要进行一定的改造才能更好地适应M2M通信的新需求。

    近距离无线通信技术主要是面向通信距离比较短（通常1公里以内）的应用场景和需求的无线通信技术，是广域无线通信的重要补充，它使得通信范围进一步延伸和扩展。

    通信网络的IP化已经从趋势成为现实，TCP/IP（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）标准协议族成为IP通信承载和互联网的核心标准，也自然成为智慧城市的重要基础标准。

    有线接入相对于无线接入具有带宽大、抗干扰能力强等特点，与无线技术不受布线限制、可移动的特点互补，也是智慧城市不可或缺的重要通信接入技术。

    智慧城市的发展离不开良好的通信基础设施环境，通信传输网络是整个通信网络的基础，采用的技术以光传输为主。光传输标准分为光传输技术标准、光纤光缆标准、光器件标准和光传输通用标准等。

    3、数据存储和处理标准

    智慧城市各种信息化应用会产生海量的数据，需要应用各种存储技术和存储基础设施以满足城市不断增长的数据存储需求。除了传统的独立磁盘、光盘等存储技术，包括云存储在内的网络化存储将在智慧城市各系统中发挥非常重要的作为，网络化存储的采用也成为智慧城市区别于以往信息化应用的重要特点。

    随着云计算在智慧城市中的推广，云计算产品体系架构、不同厂商之间云计算产品的互操作性等问题越来越得到人们的关注，云计算的标准化问题被提上日程。云计算标准化需要包括云计算不同层次之间的接口标准，云计算互相操作和集成标准，云计算服务目录管理、不同厂商及不同类型的云之间无缝迁移的可移植性标准，云计算性能指标标准，云计算安全和隐私标准等。

    数据的爆发式增长、数据关联性割裂、数据冗余陈旧等问题已经成为目前数据处理技术的一大难题。智慧城市的架构和建设，需建立在智慧数据的基础之上，因此数据活化技术作为一种前瞻性的新型数据处理技术，是智慧城市中最为核心的技术。数据活化技术必须与智慧城市数据感知标准、智慧城市应用标准无缝接合，在其研究过程中制定出智慧城市中的各项活化数据技术的通用标准。数据活化技术作为智慧城市中的核心研究技术，将结合现有的数据描述、数据处理等技术的成熟标准，制定出有创新性、通用性的智慧数据描述、处理、管理等全方位的新标准。

    城市多源密集动态运行数据呈献标准主要对大规模复杂城市基础数据虚实融合与呈现技术进行规范，包括城市动态运行数据与真实城市场景自然、逼真的融合建模、仿真与绘制技术等。

    4、基础软件

    软件是智慧城市信息通信系统的灵魂。软件可以分为系统软件、基础软件中间件和应用软件三类。对于系统软件和基础软件中间件，智慧城市基本是直接采用现有标准。

    系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合,主要功能是调度，监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。

    基础软件中间件大致可分为六类，终端仿真/屏幕转换中间件、数据访问中间件、远程过程调用中间件、消息中间件、交易中间件、对象中间件。中间件所包括的范围十分广泛，针对不同的应用需求涌现出多种各具特色的中间件产品。但至今中间件还没有一个比较精确的定义，因此，在不同的角度或不同的层次上，对中间件的分类也会有所不同。

    三、应用标准

    1、基础信息系统

    基础信息系统是传统政府信息化（电子政务）的重要内容，也是智慧城市建设的重点任务之一。信息资源是与材料资源和能源资源同等重要的国民经济和社会发展的三大战略资源。信息资源的开发利用是智慧城市发展的一大核心任务，反之智慧城市的建设发展也离不开信息资源的开发利用。信息资源开发利用的程度也是衡量城市智慧水平的一个重要标志。智慧城市的基础信息资源主要包括城市地理空间信息、人口信息、法人信息、信用信息和宏观经济信息等。城市管理、市民生活和经济运行的各种应用都要用到上述四类信息。智慧城市基础信息系统主要参照国家电子政务标准、信息分类编码技术标准规范、信息采集技术标准规范、数据质量技术规范等。

    2、应用中间件

    应用中间件泛指智慧城市应用开发和业务提供过程中用于屏蔽底层系统和通信技术差异的软件和服务，主要存在于应用服务器和网关及感知延伸层嵌入式设备中，位于操作系统、数据库和通信协议之上，具体应用之下。智慧城市应用中间件与物联网应用中间件相似，因此可以参考物联网应用中间件相关标准。应用中间件是面向智慧城市应用的专用中间件，但它需要以现有基础中间件技术为基础，主要的基础中间件包括组件类中间件（如SOA/WebService、CORBA）、数据库访问类中间件（如JDBC、ODBC）、数据描述类中间件（如XML）、嵌入式系统基础中间件（如内存管理）等。个人服务定制、融合、推荐标准用以规范面向个人的智慧城市公共服务聚集技术，基于个人信息的实时分析与偏好发现技术，以人为中心的服务定制与融合技术和基于个人偏好与情景的服务推荐技术。城市决策模型联网与协作标准旨在构建模型的分类体系，重点突破异构模型的网络化描述规范和模型的网络化服务接口，达到异构模型的组合与协作。

    3、公共支撑平台

    智慧城市有两种主要的构建形式，一种是各行业建立自底向上完全独立的自治应用系统，另一种是各种应用系统都基于同一个公共支撑平台构建。公共支撑平台在城市管理体制理顺的前提下，具有多种优势，将逐渐成为未来智慧城市建设的重要发展方向。智慧城市公共支撑平台标准主要包括公共支撑平台需求标准、公共支撑平台架构标准、公共支撑平台接口标准和终端设备管理协议。前三者需要新制定，后者可以参考OMA设备管理协议，我国电信运营商的设备管理协议（比如中国移动WMMP协议）也可以作为新标准的基础。

    4、领域应用及相关技术

    智慧城市还存在大量的领域应用级相关技术标准，包括智慧政务标准、智能电网标准、智能交通标准、智慧环保标准、智慧医疗标准、智慧物流标准、市民一卡通标准、城市运行和指挥中心标准等。大部分领域应用标准可以采用电子政务和物联网标准，但更加突出信息共享和应用协同。

    四、安全标准

    随着网络化和信息化的发展，国民经济和社会发展对网络和信息系统的依赖性不断加强，网络和信息安全问题也日益突出。智慧城市发展中要也应加强安全技术应和安全管理与评测，完善网络和信息安全标准，保障智慧城市健康有序安全发展。智慧城市的网络与信息安全标准主要包括安全技术标准、安全管理标准和安全评测标准三个方面。