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1、技术热点 Technical Focus2012 年第 7 期http:/311 引言近年来，智慧城市成为我国各城市信息化建设的热潮，目前已有上百个大中城市将智慧城市纳入2012 年工作规划或方案当中，我国“智慧城市”建设已进入快速发展阶段。智慧城市建设涉及智慧产业体系、应用服务体系、安全保障体系和运营管理体系等多方面的内容，其中，应用服务体系建设是智慧城市的一个重要环节，包括智慧交通、智慧市政管理、智慧节能等市政设施类应用；智慧政务、智慧医疗、智慧文化教育等公共服务类应用；智慧社区、智慧公共安全、智慧环保、智慧食品药品安全等社会管理类应用；智慧制造、智慧电力、智慧旅游、智慧物流等产业经济类应
2、用。智慧城市是将 SOA、物联网、云计算、新一代移动互联网等先进的信息技术与城市运行管理相结合， 通过各领域智能化应用、 充分的信息整合与互联、各方面的协同运作，以提升城市基础设施的运作效率、城市运行管理和公共服务水平，提高城市居民的生活水平。关于智慧城市，目前全社会还没有统一公认的权威定义，智慧城市标准体系的缺失也成为各地在开展智慧城市建设中亟待解决的问题。全国信息技术标准化技术委员会 SOA 标准工作组于2012年3月5月对我国典型城市的 “智慧城市”建设情况、推进关键、面临挑战、主要支撑技术以及 SOA 应用、标准化需求等针对 28 个用户和 24 家企业进行了调研，包括直辖市（北京、上
3、海）、省会城市（南京、武汉、南宁、成都等）、地级市（扬州、雅安、盐城、咸阳等）的典型辖区或部门、高校、科研单位， 以及主流软件产品提供商、 系统集成商等。2 我国智慧城市建设情况分析2.1 智慧城市关注领域调研结果表明，企业和用户目前最为关注的三个智慧城市应用领域为：智慧政务、智慧交通、智慧公共服务（如图 1 所示）。在实地调研中多数用户认为，智慧城市契合了各地发展需求，其本质是城市信息化的高级阶段。各地政府主管部门对于智慧城市建设都给予了高度重视，并结合各地特色和需求提出了若干重点领域编辑：王影E-mail: 物联网与 SOA 在智慧城市的应用研究中国电子技术标准化研究院 袁 媛 高 林 王
4、潮阳 董 建Research on Usage of Internet of Things and SOA in Smart City摘 要 分析了我国智慧城市目前的关注领域、面临挑战、建设重点和支撑技术，提出了智慧城市总体参考模型，着重分析了物联网、SOA 两项重要支撑技术在智慧城市建设中的作用，并根据我国智慧城市建设的实际需求从标准化角度提出了相关建议和展望。关键词 智慧城市 物联网 SOAAbstract: This paper analyzes the current construction status of Smart City in China, especially the
5、key issues, challenges and relative technologies. Then it proposes the General Reference Model of Smart City (SC-GRM) and the application of Internet of Things (IOT) and Service Oriented Architecture (SOA). In the end, the standardization of Smart City are emphasized and analyzed.Keywords: smart cit
6、y; internet of things; SOA物联网专题物联网专题技术热点 Technical Focus信息技术与标准化http:/32的规划指导和标准支撑，往往会造成重复投资和资源浪费；同时，由于各地对智慧城市建设的理解和认知水平参差不齐， 有可能造成各个城市盲目建设、城市间应用造成更多孤岛和难以连通的问题。2.3 智慧城市建设重点（图 3）图 1 智慧城市关注领域图 3 智慧城市建设重点图 4 智慧城市支撑技术图 2 智慧城市发展问题和挑战智慧城市发展的问题和挑战有多种。通过调研得知，企业和用户认为智慧城市发展的主要问题和挑战前三项是“缺乏相关标准”、“缺乏政府的统一规划和指导”和
7、“缺乏城市部门间的协同协作”。目前，虽然全国上百个城市都提出了各自的智慧城市建设方案，但各地都在摸索阶段，没有统一关于智慧城市的主要支撑技术， 通过调研得知，企业当前在智慧城市项目实施过程中关注的依次为 “物联网技术”、“云计算技术”、“面向服务的体系结构（SOA）”、“移动互联网技术”、“三网融合”。在实地调研中，大部分企业也从不同层面具备了云计算和物联网技术的产品、平台、方案，同时，和工程。其中，“智慧政务”被认为是智慧城市建设的基础和核心，为其他领域的智慧应用提供重要支撑；智慧公共服务排在第二位，涉及对城市安全管理、环保管理、以及市政基础设施建设等内容，与智慧政务密切相关；智慧交通作为第
8、三关注点，涉及“一卡通”、“智能交通管理”、“智能公交系统”、“智能电子收费”等内容，以期缓解城市普遍存在的交通拥堵这一城市病，实现人、道路、交通工具的和谐。2.2 智慧城市发展面临的问题和挑战（图 2）企业和用户均认为，当前智慧城市建设重点“信息资源整合和共享”、“智能化应用建设”两方面。在实地调研中也发现，政府最关注的是如何解决信息资源共享、整合、有效利用、跨部门业务协同等问题，部分用户明确提到在使用 SOA 解决此类问题。2.4 智慧城市支撑技术（图 4）技术热点 Technical Focus2012 年第 7 期http:/33图 5 智慧城市总体参考模型多数企业提到使用 SOA 已
9、成为必要手段。同时，部分城市用户基于云计算数据资源中心来整合数据和应用资源、统筹新系统建设、并为智慧城市提供核心支撑。3 智慧城市中物联网、SOA 的应用3.1 智慧城市总体参考模型（图 5）智慧城市总体参考模型从城市信息化整体建设角度，提出了所需要具备的五个层次要素和三个支撑体系，横向层次要素的上层对其下层具有依赖关系；纵向支撑体系对于五个横向层次要素具有约束关系。分别为 : 物联感知层：提供对环境的智能感知能力，通过芯片、传感器、RFID、摄像头等手段实现对城市范围内基础设施、 环境、 建筑、 安全等方面的识别、信息采集、监测和控制； 网络通信层：包括互联网、电信网、广播电视网以及三网之间
10、的融合（如：移动互联网），为智慧城市提供大容量、高带宽、高可靠的光网络和全城覆盖的无线宽带网络所组成的网络通信基础设施； 数据及基础设施层：包括基础人口库、基础地理空间库、法人库、宏观经济信息库等城市基础数据库，各相关行业部门根据各自需求建立的相关数据库，以及 IDC（或数据中心）、安全基础设施等。数据是重要的战略性资源，基于本层的数据融合和信息共享是支撑城市更加“智慧”的关键； 服务支撑层：主要作用是通过对下层提供的各类数据资源和应用系统资源进行统一的服务化封装、处理及管理，以便为构建上层各类智慧应用提供统一支撑平台；本层处于智慧城市总体参考模型技术热点 Technical Focus信息技
11、术与标准化http:/34的中上层，具有重要的承上启下的作用，主要通过SOA 来实现，对上层应用提供的服务模式可以是云服务； 智慧应用层：在下面各层基础之上建立的各种智慧应用和应用整合，如智慧政务、智慧交通、智慧医疗、智慧园区、智慧社区、智慧旅游等，为社会公众、企业用户、城市管理决策用户等提供整体的信息化应用和服务； 标准规范体系：智慧城市建设中整体所需的标准体系，涉及各横向层次，指导和规范智慧城市的整体建设，确保智慧城市建设的开放性、柔性和可扩展性； 安全保障体系：为智慧城市建设构建统一的安全平台，实现统一入口、统一认证，涉及各横向层次； 运营管理体系：为智慧城市建设提供整体的运营管理机制，
12、涉及各横向层次，确保智慧城市整体的建设管理和长效运行。3.2 物联网和 SOA 的应用分析从图 5 可以看出，智慧城市建设中，物联网解决了各类感知设备之间的互联互通和整合，主要作用体现在智慧城市总体参考模型的“物联感知层”；SOA 解决了上层信息资源和应用的互联互通和整合协作，是支撑解决智慧城市共享和整合问题的重要支撑技术，主要体现在“服务支撑层”。物联网通过传感器、RFID、GPS 等技术，实时采集城市运行管理中任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现城市中的物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智
13、能感知、识别和管理，是智慧城市的基础。SOA 是当前各行业和领域信息化中打破信息孤岛、促进横向协同、提升信息资源有效利用的主要技术方法，也是智慧城市建设中打破信息孤岛，解决城市各类信息资源、应用系统资源和服务资源的共享、整合和协同的的主要技术手段。4 智慧城市相关标准化建议根据调研结果可以看出，目前我国许多城市都在积极开展“智慧城市”建设，但缺乏统一的智慧城市标准体系成为大多数城市建设中遇到的关键挑战。标准化是“智慧城市”建设和发展的重要基础，建议以典型城市的基本情况为出发点，根据目前智慧城市建设中遇到的挑战和关键点，结合我国当前标准化工作基础，尽快启动智慧城市标准体系规划以及关键、成熟标准的
14、应用实施。“智慧城市”横向覆盖广、纵深跨度大、各地关注高， 同时涉及物联网、 云计算、 SOA、 移动互联网、三网融合等新技术、新方法或新模式的整合应用，因此，在我国具体的智慧城市标准体系规划和建设中， 通过 “宏观规划、 应用带动、 把握关键、 成熟先上、分类试点、以点带面”的方式，基于我国现有标准化组织架构和相关标准工作成果，全面规划智慧城市标准体系，并建议以物联网、SOA 等重点领域的标准试点应用为切入、逐步将其他相关领域标准整合联动起来， 通过积极探索和采用 “综合化、 体系化”的工作模式，切实支撑智慧城市的规划和建设。“智慧城市”标准体系规划和建设是智慧城市保障体系的重要组成部分，建议与国家、行业及城市的政策支撑体系、组织保障体系、技术支撑体系、运营管理体系、安全运维保障体系、产业支撑体系等互为补充、有机统一。5 结语标准化是引导产业发展和保障智慧城市建设的基础工作。多数地方信息化主管部门对于智慧城市标准体系高度重视。伴随着各地智慧城市建设的逐步深入，新兴技术的发展与城市信息化建设将进一步有效结合，标准化也将在各地智慧城市建设中发挥出更大的价值。（收稿日期： 2012-06-25）
