智慧城市的思考
核心系统说
21世纪城市发展面临巨大挑战，有知名企业白皮书将其归结为六大核心问题，人口、健康与安全状况拖累城市的竞争力;商业程序效率低下影响城市活力;运输成本因城市交通管理困难居高不下;通讯需求激增致使城市通信连通性面临巨大压力;水资源危机影响城市永续发展;脆弱的能源体系威胁城市运转的稳定。这些挑战揭示了相应的六大基础设施急需完善的重要性，即六大核心系统的规划与建设。六大核心系统相互制约，相互关联，任何缺失都会影响城市的整体发展。
如此的“核心系统说”认为强化这些城市基础设施的均衡发展就能体现智慧城市的优势。为此核心系统说赋予智能城市四个特征，全面感知(物联网技术)，充分整合(互联网技术)，激励创新(智能化应用)，协同运作(综合集成)，即智能城市变革的四个方面。不过，核心系统说目前还停留在愿景表述，政府决策机构是否认同一个企业的主张幷不明朗。
事实上，从企业自身发展的角度规划的智慧城市难免存在对市场利益的考虑，权威观察认为核心系统说支撑的智能城市理念是企业力图将其综合集成服务能力转化为核心竞争力的战略新思路。
基础应用说
关于智慧城市不同版本的白皮书，具有政府背景的非营利组织所做的研究或更值得关注。有国家级学会发表的智慧城市白皮书成体系地论述了智慧城市的愿景、技术体系、建设指导、评价体系，强调信息技术和通信技术的支撑作用。该报告给出的智能城市体系是以三类基础应用为归宿的框架，如此“基础应用说”的三类基础应用是指：智能产业类，包括物流、制造、信息、能源;智慧管理类，包括交通、城管、政府、平安城市、节能;智慧民生类、包括医疗、小区、食药安全、教育。以上智慧城市的两种构想都是关注城市基础职能的智能化完善，不过，后者的职能归类研究较前者晚了三年(2012年)，或许更贴近国情。
推荐阅读：广州新型智慧城市发展现状及应用分析
城市交通治安卡口解决方案
毋庸置疑，相对“核心系统说”，“基础应用说”所描绘的智能城市框架是认真思考的产物，但实现这一愿景所面临的复杂性可想而知，巨大规模能否控制也不得而知，能否成为主流共识尚在两可。相比之下，技术学派对智慧城市的思考则更为现实。
共性平台说
智慧地球，智慧城市理念发端物联网，2005年以来，大力发展物联网相继成为发达国家的战略部署，我国也在2009年开展物联网和智慧城市的实质研究。在此背景下，由国家物联研究机构倡导的“共性平台说”应运而生。共性平台研究一开始就以学术高度规制物联网“小杂散低”的现状，针对整合对象非确定、高混杂和强关联特征，开展基础理论研究，分析幷揭示物理空间和信息空间的复杂耦合机理，突破物联网自治机理、融合决策、可信软件建模与系统优化等方面的基础理论和关键技术，力争主导物联网国际标准，指导智慧城市的实践。
与理论研究幷行，共性平台说指导下的应用软件平台在个别城市做试点部署，还引入了军工传感技术成果，构建城市尺度的共性平台，统合各类应用子系统，即共性平台加应用子集的技术路线。
“共性平台说”面临的最大问题在于社会应用系统的多样性，行业的个性化需求以及市场引导的开放性幷无共性可言，因此这一构想的技术归宿有待观察。相比软件产品行业应用时共性能力提取及快速生成的平台技术，这里的共性平台要面对城市尺度的功能整合，复杂程度没有可比性。
还有一类“共性平台”的说法是IT界对云计算技术应用于智能城市的技术整合所做的诠释，认为云服务作为智慧城市职能运作的技术支撑是信息和数据的共性平台。
以上思考基于整体规划的高度来构建智慧城市，与此相反，以最大限度满足市场需求为目的的技术路线却在自下而上地践行着智慧城市。
一部手持智能装置(手机，平板计算机)自云端下载相关APP激活之后，通话、导航、泊车、购物、游戏、保健，无所不能。值得关注的是，APP除了提供消费，娱乐等个人业务之外，逐步涉足职能业务，如商务、签约、监控、定位、执法、医疗、会议等，甚至正在成为商务、政务、管理用途的标配保障手段之一。
还注意到，这些手持装置已经自带音视频采集，定位、方向、加速度、温度等传感器，如果需要还可以借助WiFi等短程无线通信技术与各类现场传感器，控制器连通，如此一来，手机，平板计算机，或类似的现场管理装置作为物联服务器，已经体现了物联网自由连通，自由接入，自助操作的属性。
随着云端服务提供的个人业务，职能业务日渐丰富，植根具体应用的智慧城市技术框架已经显现。如此“市场驱动模式”的智能城市顺从商业化，市场化运作规则，也就提供了智慧城市继续发展和完善自身的资金来源。随着云时代的到来，市场驱动模式的智能化进程能否有意识地完善自己成为完整的智慧城市形态令人期待。
推荐阅读：广州新型智慧城市发展现状及应用分析
城市交通治安卡口解决方案
云计算与智慧城市
科学家构想的云技术城市信息化进程逐步成为现实，智慧城市的物理实现也自然会纳入这样的城市信息框架，由此带来理念和思维的变革在所难免。图1是虚拟机方式的安防系统开发创建示意图，借此管窥智慧城市应有的技术形态。依照云计算的规划，云底提供的服务包括架构服务(IaaS)、平台服务(PaaS)，软件服务(SaaS)，还可能出现物联服务(TaaS)。云底服务由不同的技术服务商维护，分为系统层技术提供商(图上方绿框)、应用层集成服务商(图左侧蓝框)，各自分担不同职责的技术支撑。
云技术的使命之一是将分散的计算器(服务器)主机功能回收由超算中心集中承担，将分散的计算器退化为不具计算能力的终端设备，使得整个计算器体系功能大为加强，这一变革的重要步骤就是物理机虚拟化过程。首先，图中云设备提供商依照IaaS设计虚机架构幷生产销售虚拟机服务器和相应的虚机系统软件;于此同时，虚机应用集成商将原来安装于普通计算器(服务器)的安防系统软件做适应性调整后移植到虚机服务器，于是创建了虚机安防系统(如图所示)。安防系统所需的流媒体存储解决方案由IaaS虚拟数据中心提供。
虚机服务器是云计算的重要设备，由于运算资源雄厚，众多CPU动态调度、存储、传输资源均衡操作，使得虚机服务器资源利用率成倍提升，高速海量运算得以轻松实现，胜任普通计算器无法完成的大数据处理需求。在图中云平台供货商提供虚机环境操作系统，如共享服务、开发环境、数据库管理、集成服务和安全性管理等PaaS。以此为基础，中间件提供商开发提供共享传输、流媒体服务、数据库操作、大数据算法实施，如安全威胁的数据挖掘、通用智能算法实施等。物理机安防系统流媒体实时传输、处理成为可能。
虚机安防系统除了能够连接传统意义的前端设备，机房设备，构建监控中心之外，借助应用业务支撑商提供SaaS，在此基础上网络应用开发商使得监控样式更为丰富和全面，特别是无线手持监控设备的大量使用，安防样式有了质的改变。
我们看到与城市云规划部署的同时，小型虚机系统和虚机集成商已经有成熟产品提供虚拟化服务，这为自有云的部署提供便利，安防系统的虚拟化进入实施阶段。随着自有云，共有云，公用云在城市中的部署，物理机的虚拟化进程加快，软硬件工程师队伍的资源分配正在调整。云方式的安防体系因其设备，服务更为专业，某个单位很难自我拥有，安防业务的租赁模式悄然而生。
复杂巨系统的分析与综合
云计算为智能城市提供了专业的承载架构，不过智能城市规模巨大，功能复杂，如果再考虑到资金投入的分散性，市场需求的变化性，智慧城市的规划和实施其难度不言而喻，甚至不知从何入手才能做到全面而稳妥。
推荐阅读：广州新型智慧城市发展现状及应用分析
城市交通治安卡口解决方案
多年前，我国科学家就提出了用于求解复杂巨系统的方法论，适用于社会系统和自然科学系统的求解，即著名的综合集成体系，这一体系也为智能城市的工程实施指明了方向。图2是综合集成体系的概念模型，形象地由三塔构成，左侧为分析过程塔(西塔)，自上而下，右侧为综合过程塔(东塔)，自下而上，中间为综合集成塔(南塔)。
综合集成体系的核心是还原论与整体论(南塔中层)。还原论其核心思想是将研究对象分解成部分(模块)，认为部分的问题研究清楚了，整体也就清楚了，于是解决复杂问题的能力很大程度上取决于简化问题的能力。
在安防领域如何解决安防需求发散就是还原论要面对的首要问题。归纳与条理，概括与抽象是还原论模块化分解的常用手段。还原论应用过程也有局限性，分解过程会忽略模块的整体属性，分解后的模块很难融入系统在整体中发挥应有作用。整体论正是看到还原论的局限性而发展起来的方法论，两论合称系统论。
系统论的思想是在模块化分解的过程中赋予模块结构化属性，分解模块要满足全局整体架构的拓扑规则。南塔下层面向服务的架构(SOA)，原本发端IT的软件组件模型，相比面向对象的组件模型，SOA松耦合中性接口在应用中适应性更好。如今SOA已发展为一门方法论，适当定义的SOA作为模块整合的拓扑结构十分适合。综合集成强调人与机的融合，专家、知识、计算器相结合构成高智能“新人类”。综合集成的要领是模块化分解，结构化整合，智能化应用。
方法论是关于研究事物的途径和路线的科学，三塔模型的策略层、方法层，技术层彼此贯通，在智慧城市分析(西塔)与综合(东塔)过程中，自觉运用南塔方法论，复杂系统的求解会十分条理，每一个环节及相互关系清楚明细，SOA的开放架构也能确保智慧城市的搭建科学有序。综合集成体系为智慧城市的实践提供了严谨，可控的技术路线。
您可能也喜欢这些文章
a&s是国际知名展览公司——德国法兰克福展览集团旗下专业的自动化&安全生态服务平台，为智慧安防、智慧生活、智能交通、智能建筑、IT通讯&网络等从业者提供市场分析、技术资讯、方案评估、行业预测等，为读者搭建专业的行业交流平台。
粤公网安备 44030402000264号
