智慧规划

2024-09-25

智慧规划（共12篇）

智慧规划篇1

2011年武汉以700万招标预算在全球征集智慧城市建设方案,曾轰动一时,引发各种讨论与关注,2012年《武汉智慧城市总体规划》形成,该规划明确了智慧市政设施、智慧环保、智慧医疗卫生、智慧水务、智慧文化、智慧教育、智慧城管、智慧交通、智慧旅游、智慧食品药品监管、智慧社区、智慧公共安全、智慧物流等13个重点应用领域,成为指导武汉科学推进智慧城市建设的宝典。在规划中描绘出智慧城市的美好图景之一:5年后,在智慧社区里,武汉市民可不出社区,就能享受居家养老、就医就学、出行旅游等智能化服务内容,节省居民出行成本。而且武汉市将在全国率先建成“智慧城市”的先进示范城市,让市民从“智慧城市”中获得科技带来的便利。

而武汉“市民之家”是联系市民最密切的服务功能区,正是智慧城市建设的功能单元之一。采用云计算技术,千台电脑共一个主机,楼层之间网速万兆,桌面电脑网速千兆,且无线网络全覆盖,其信息系统还与全市15个区级政务服务中心、162个街乡镇、3000多个社区网络连通,成为武汉建设智慧城市的“神经中枢”。除了现有的政务内网、政务外网、互联网等业务,还在向无线WiFi、视频、监控、会商等方面拓展,为前来办事的广大市民提供了方便快捷的通信服务,真正让市民享受到了智慧城市建设带来便捷与实惠。

智慧规划篇2

1.1 顶层设计说明

1.1.1 设计依据说明

我们根据都昌县智慧安防项目建设的实际需求与具体条件，充分发挥自身的产品与技术优势，提出目前阶段系统的建设方案，参考了公安局相关文件和中华人民共和国相关条例和规范，包括：

 《城监控报警联网系统技术标准》（GA/T669-2008） 《城监控报警联网系统系列标准》（GA/T669-2008） 《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94） 《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001） 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94) 《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87） 《安全防范系统通用图形符号》（GA/T75-2000）

 《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T 832—2009） 《机动车号牌图像自动识别技术规范》（GA/833-2009） 《闯红灯自动记录系统通用技术条件》GA/T496-2009  《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》（GB/T50311-2000） 公安部《警用地理信息系统系列标准规范》  《电视视频通道测试方法》（GB3659-83）

 《彩色电视图像质量主观评价方法》（GB7401-1987） 《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T 17963） 《计算机信息系统安全》（GA 216.1－1999） 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94） 《安全防范工程技术规范》(GB 50348-2004) 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004) 《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006) 《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92) 《公安交通电视监视系统验收规范》（GA/T509） 《安全防范系统验收规则》（GA308/2001）

 《中国电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-90.92） 《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》(GB/T50312-2000) 《安全防范系统验收规则》GA308-2001  《安全防范工程费用预算编制办法》GA/T70-2004  《报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议》GA/T379.1～379.10-2002  《视频安防监控系统变速球型摄像机》GA/T645–2006  《视频安防监控系统矩阵切换设备通用技术要求》GA/T646–2006  《视频安防监控系统前端设备控制协议V1.0》GA/T647–2006  《社会治安动态监控系统通用技术要求》GA/T669–2006  《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》GA/T670–2006  《防盗报警中心控制台》GB/T16572-1996  《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677-1996  《民用闭路电视系统工程技术规范》GB50198-94  《计算机软件开发规范》GB8566-88  《电子计算机机房设计规范》GB50174-93  《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92  《建筑物防雷设计规范》GB50057-94  《以太网10BASE-T标准》IEEE802.3  《安防系统工程质量检验实施细则（试行稿）》

 《用电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》  《公安交通指挥中心建设与发展的若干意见》  《公安计算机信息系统九五规划》

 《道路交通科技发展九五计划和2010年规划》  《交通管理信息系统建设框架》  《1：500、1：1000、1：2000地形图数字规范》（GB/T17160-1997） 《地球空间数据交换格式》（GB/T17798-1999）

 《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859-1999） 《信息技术包过滤网闸安全技术要求》（GB/T18019-1999） 《民用闭路监控电视系统工程技术规范》（GB50198-1994）

 《计算机信息系统安全等级保护管理要求》（GAT388-2002B） 《城警用地理信息分类与代码》（GA/T491-2004） 《城警用地理信息系统建设规范》（GA/T493-2004） 《城警用地理信息数据分层几命名规则》（GA/T532-2005） 《城警用地理信息图形符号》（GA/T 492）；  《城警用地理信息属性数据结构》（GA/T 529）；

 《城警用地理信息数据组织及数据库命名规则》（GA/T 530）；  《城警用地理信息专题图与地图版式》（GA/T 531）；  《城警用地理信息数据分层及命名规则》（GA/T 532） 《城地理空间框架数据标准》（CJJ103-2004）

 《安全防盗报警设备安全要求和试验方法》（GB 16796）；  《入侵报警系统技术要求》（GA/T 368）；

 《报警传输系统串行数据接口的信息格式与协议》（GA/T 379.1-10）；  《有线电视系统工程技术规范》 GB50200  《公安交通电视监控系统验收规范》 GA/T509  《MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码（6部分）》 ISO/IEC14496-2  《计算机网络实时监控系统》 Q/SBK005-2001  《公路车辆智能检测自动记录系统》 GA/T497-2004  公安部公交管[1997]231号文件

 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》 GBJ93  《道路交通标志线》 GBJ5768  《建筑电气设计技术规范》 GBJ16  《中华人民共和国公共安全行业标准》 GA/75-94  《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 CESC89：97  《中华人民共和国道路交通安全法》  《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》  《公路交通安全设施设计技术规范》 JTJ 074-2003  《闯红灯自动记录系统通用技术条件》 GA/T496-2004  《治安卡口系统通用技术条件》 GA/T497-2004  《民用闭路电视系统工程技术规范》 GB50198-94  《安防视频监控系统技术要求》 GA/T 367-2001  《中华人民共和国公共安全行业标准》 GA38-92  《中国电气装置安装工程施工及验收规范》 GBJ232-90.92  机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范2004版  《道路交通标志和标线》GB5768  《安全防范系统验收规则》 GA 308-2001  《民用建筑电气设计规范》 JBJ/T16-92  《建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范》 GB/T 50311-2000  《建筑及建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》 GB/T 50312-2000  《屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范》 EIA/TIATSB67  《电气装置安装工程施工及验收规范》 GBJ120-88  《建筑物防雷设计规范》 GB50057  《闭路电视监控系统工程规范》 GB50198-94  《电视接收机确保与电缆分配系统兼容的技术要求》 GB12323  《10BASE-T,100BASE-TX标准》 IEEE802.3,IEEE802.3U  《中华人民共和国通信行业标准》 YD/T926 1.1.2 设计范围说明

都昌县智慧安防建设需要充分利用安防场近年来的最新、最可靠的科技成果，以便该系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应，并使系统具有强大的发展潜力。在满足实际使用的基础上，不盲目追从新潮和“最先进”，采用的技术和设备，注重操作的便利性和人性化，确保使用方便、安全，并且经久耐用，为满足今后发展的需要，系统在使用的产品系统、容量及处理能力等方面具备兼容性强，可扩充与换代的特点，确保整个系统可以不断得到充实、完善、改进和提高。这样不仅充分保护了投资，而且具有较高的综合性能价格比。在设备的造型上，注重根据实际需要进行品牌和产品的搭配，确保每个应用环境所选用产品的最高性能价格比。

针对智慧安防建设的实际情况，智慧安防系统主要建设的范围有：(一)平安系统建设：从管理的全局需求出发，采用固定治安监控点与移动执法监控相结合、公安治安监控与社会治安监控相结合、视频监控与GIS系统相结合、人工监控与智能分析相结合、分布式管理与统一指挥管理相结合等方式，通过新建扩建、整合利用、升级改造和业务集成等途径，提高监控图像质量，扩大视频监控范围，整合现有各种视频资源，实现视频资源的共享和视频信息增值应用，最终建立全方位、立体化的多级监控联网管理体系。

(二)都昌县安全综合管理平台。用于治安监控系统、交通监控系统、家居安防系统及其它社会监控资源接入和管理，同时向公安、应急等部门提供图像信息和报警信息。

(三)应急系统。采取多种方式和途径，获取现场图像信息并及时上报，提供上级应急指挥平台所需的相关数据、图像、语音等资料。据此，CSST依托自身智慧城架构及专业技术优势，采用“平战结合”的设计思路，建立了面向各级别的应急管理的应急平台。

(四)治安监控系统。规划内所有治安关注点，提供7*24小时远程视频巡逻，实现“事前预警”和“事后取证”双重功能。

(五)联网报警系统。融合了“人防、物防、技防”的报警运营平台为核心，面向用户提供专业化服务。充分考虑国内通信网络情况，采用统一接警、统一管理、划分区域监控的多级部署模式。主要提供防盗、防抢、防火、求助及常驻警备服务。服务对象包括个人、社区家庭、机动车辆、商业结构、企业、金融机构、医疗机构、通信机构、文博单位等。

(六)安全生产防护系统。安全生产监管体系的建设主要针对重大、特大恶性事故的监管防范。本方案应用最新的现代通讯、多媒体、计算机、自动化控制等理论与技术，按照系统工程原理，以网络和信息系统为基础，以GIS平台支撑，以有、无线通信为纽带，以控制重大事故发生为目的，采取对重大危险源实施动态实时监控，切实确保应急救援有对象、有措施、有序、高效地开展各项现场救援活动，把事故损失控制在最低程度，防止重特大事故的发生，有效地减少事故损失和社会影响。

(七)指挥调度系统。规划搭建在综合管理平台上，为接处警和应急提供调度功能。

(八)三维地理信息系统。规划搭建在综合管理平台上，提供3D可视化操作及空间分析、辅助调度、辅助决策功能。

(九)智能机器人巡逻系统。智能机器人巡逻系统能够协助保安管理人员有效地完成区域安全保障工作，如商场、博物馆、住宅小区及其他公共场所可以实现自主环境探测、自主避障及自主充电功能，能够按照工作人员的具体要求在非人工干预的情况下自主完成固定路线巡逻、随机路线巡逻及重点部位察看任务。能够进行视觉及双向语音信息的远程传输与监控，可用作检测环境烟雾及火灾情况并进行异常情况报警。

1.2 智慧安防规划原则

为适应社会的发展，强化城区安全防范建设，加强城区治安防范力量，有效防范重大案件发生，在城区范围内设置全天候监控点，建立城区安防视频监控联网系统，实时了解城区路面、社区治安状态及交通状态，在全形成统一协调的动态视频指挥网络。

在设计整个系统时,我们本着技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为出发点。

 技术的先进性：整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流，关键的视频数字化，压缩、解压、码流、传输均采用国内外工程建设中被广泛采用的技术与产品。在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，并且在今后一段时间内保持一定的先进性。

 架构合理：采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行；只有良好的数据共享，实时的故障修复，实时备份等才能形成完整的管理体系。

 产品主流：在设备选型时，主要依据我的实际情况结合目前我国场上的占有率高的各类产品中选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。 低成本、低维护量：所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。

 集中管理：前端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序性。

 扩展性强：所有设备都采用标准化可扩展模块，模块数量可以根据需要随意增加，而不影响系统中其他设备的正常使用。如需要更多图像，只需增加相应数量的模块即可。

1.3 智慧安防总体设计规划

都昌县智慧安防项目建设的远期目标是构建城综合预警系统和应急指挥体系。现实目标是建设一套及社会治安综合治理、城交通管理和消防调度指挥于一体的城警务综合管理系统，以科技创新带动警务工作创新，以资源整合带动警务工作整合，充分发挥政府其它各行政部门、城管、社区联防的力量，形成党委领导、政府组织、公安管理、警民联动、全社会齐抓共管的的社会治安综合管理的新局面，为进一步构建城综合预警系统和应急指挥体系奠定基础。

都昌县智慧安防综合管理系统遵循GB/T 28181标准，采用先进的视频编解码技术、网络传输技术、智能视频分析技术、海量存储管理技术、高清视频采集传输和高清视频显示技术，高起点、全方位地加强视频图像信息系统的建设和整合，将公安、交通、政和社会视频监控资源集成到统一的管理平台，建成统一的规范化的视频图像信息系统。

都昌县智慧安防综合管理系统从城管理的全局需求出发，采用固定治安监控点与移动执法监控相结合、公安治安监控与社会治安监控相结合、视频监控与GIS系统相结合、人工监控与智能分析相结合、分布式管理与统一指挥管理相结合等方式，通过新建扩建、整合利用、升级改造和业务集成等途径，提高监控图像质量，扩大视频监控范围，整合现有各种视频资源，实现视频资源的共享和视频信息增值应用，最终建立全方位、立体化的多级监控联网管理体系。

1.3.1 系统体系架构规划

都昌县智慧安防综合管理系统采用“物联网+云计算”架构，按照面向服务（SOA）方式设计。系统集成了公安系统现有的联网视频监控、三台合一、电子警察、移动执法、警务可视化管理、远程侦讯等系统，以视频管理应用为核心，以智能报警联动为辅助，遵循28181联网规范，实现部、省、、区县、派出所的级联控制，实现各政府部门间的互联互控，实现城治安防控、交通管理和应急指挥的综合管理。

都昌县智慧安防系统技术架构分为感知层、网络层、基础设施层、数据资源层、平台层、应用层、表现层，以及标准、规范、安全、技术支持、服务和运维管理等支撑体系。系统技术架构如下图所示：：智慧安防系统技术架构

 感知层

感知层主要完成数据采集与数据处理任务，是整个系统的基础。主要包括音视频采集、气体探测、烟感探测、红外探测、微波探测等各种传感设备、电子标签、二维码等检测产品以及音视频服务器、信息读写器等数据处理设备。

 网络层

网络层主要包括internet、通信网（PSTN、GSM、3G等）、公安网、公安视频专网等网络，实现数据、信令等信息的传递。

 基础设施层

基础设施层提供计算、存储和备份服务。采用云计算方式部署和整合，利用虚拟化技术，实现硬件资源的整合、分配，按业务需要提供资源，优化资源配置。

 数据资源层

数据资源层包括公安图像信息、社会图像信息、报警信息等采集上来的信息以及法规库、GIS数据、涉案车辆信息、追讨信息等共享信息。平台层

平台层是系统的核心，承担着设备接入、数据共享、数据管理、应用集成等任务。主要采用EAI应用集成、ESB服务总线、ETL数据抽取、挖掘等技术。

 应用层

本系统的主要应用系统包括治安视频监控、智能卡口、电子警察、三台合一、应急指挥、可视化督察、远程侦讯、GIS服务等基本应用，及案件视频侦查和智能运维等实战应用。

 表现层

系统以都昌县智慧安防综合管理平台的界面呈现，主要服务对象包括公安、相关政府部门、企事业单位及个人。

1.3.2 系统拓扑结构

图2 ：智慧安防系统拓扑图

都昌县智慧安防综合管理系统部署遵循G/T 28181标准，在原、区县、派出所三级管理中心基础上增加了与省厅的互联互控，并设立了社会资源接入中心。

(一)省厅管理中心。省厅管理中心并不直接参与都昌县智慧安防管理工作，建设重点是可视化指挥通信，采用统一通信技术进行整体调度和业务协同设计。

(二)级指挥中心。级指挥中心担负着接处警、综合监控和应急指挥的综合任务，是系统的大脑，所有的分局、派出所均受其管理，同时向省厅管理中心负责。建设的重点是统一指挥调度和视频监控综合管理平台。(三)区县分局监控中心。区县级管理中心是都昌县智慧安防综合管理的直接执行部门，是资源的第一汇聚中心，接受指挥中心的管理。建设的重点是视频综合管理。

(四)派出所管理中心。作为基础单位，管理辖区内的设备和客户端、接受区县管理中心的管理。

(五)交通管理监控中心。接入交通管理相关视频，并接受上级区县监控中心的管理。

社会资源接入管理中心。通过直接接入或共享接入的方式将社会资源转换为符合公安专网传输的格式，接入区县级管理中心。

1.4 智慧安防系统规划

 增加监控覆盖面积、扩大视频图像信息系统的覆盖范围。从城重点区域、部位向周边地区辐射，逐步扩展到各区县、乡镇的重要部位、主要道路和交叉路口。

 提高视频探头总量、加大监控覆盖密度。通过新建、扩建监控点，增加视频探头总量。并通过升级、改造现有的视频探头，提高图像信息系统的视频质量。最终实现“整体布局网格化、局部区域闭合化、重点路口全摄入和重点部位全覆盖”。 建设以高清视频为主的视频图像信息系统。新建的图像信息系统以部署高清视频监控为主，并根据需求逐步完成对原有视频探头的升级改造。从高清视频的数据采集、网络传输、视频存储、交换显示等多方面着手进行新老系统的建设以及改造工作，各个环节均满足高清视频监控的需求。 切合实战需求，加大高清治安卡口和高清卡口式电警建设力度。站在“大公安”的角度构筑高效的、切合实战应用需求的“立体防控体系”，通过建立城际、城郊、城区三道防线严密治安防控体系，全面掌控重要路口、路段的状况和通行车辆信息。

 统一规范，实现视频资源的整合共享。建成“统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注、统一位置标识”的视频管理系统，整合各类不同来源、不同格式的视频图像资源，实现视频管理信息系统的数字化、网络化和智能化。

 建设基于PGIS的视频图像信息系统。依托警用电子地理信息系统，通过视频图像信息与空间地理信息的融合，实现视频图像信息、视频前端属性、视频区域信息、警力分布信息、应急联动信息、以及各类基础数据信息的同步显示。整合城各种应急资源，以视频管理系统、地理信息系统、数据分析系统、信息展现系统为手段，实现对事件数据的收集、分析和辅助决策，对各类资源的组织、协调和管理控制等指挥调度功能，使其成为支撑城应急联动系统和“电子政府”的信息基础设施。

1.5 关键技术路线

1.5.1 标准与协议

(一)视频压缩编码标准—H.264/AVC 1)基本概况

H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的视频编解码技术标准之一。目前国际上制定视频编解码技术的组织有两个，一个是“国际电联（ITU-T）”，它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等，另一个是“国际标准化组织（ISO）”它制定的标准有MPEG-

1、MPEG-

2、MPEG-4等。而H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组（JVT）共同制定的新数字视频编码标准，所以它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码（Advanced Video Coding，AVC），而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。因此，不论是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10，还是ISO/IEC 14496-10，都是指H.264。

H.264是ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC的MPEG（活动图像编码专家组）的联合视频组（JVT：joint video team）开发的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。1998年1月份开始草案征集，1999年9月，完成第一个草案，2001年5月制定了其测试模式TML-8，2002年6月的 JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。2003年3月正式发布。在2005年又开发出了H.264的更高级应用标准MVC 和SVC版本。

2)算法优势

H.264是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的，其编解码流程主要包括5个部分：帧间和帧内预测（Estimation）、变换（Transform）和反变换、量化（Quantization）和反量化、环路滤波（Loop Filter）、熵编码（Entropy Coding）。

H.264/MPEG-4 AVC（H.264）是1995年自MPEG-2视频压缩标准发布以后的新一代的视频压缩标准。通过该标准，在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准提高了2倍以上，因此，H.264被普遍认为是最有影响力的行业标准。

3)技术背景

H.264标准的主要目标是：与其它现有的视频编码标准相比，在相同的带宽下提供更加优秀的图象质量。

H.264与以前的国际标准如H.263和MPEG-4相比，为达到高效的压缩，充分利用了各种冗余，统计冗余和视觉生理冗余。a)统计冗余

频谱冗余（指色彩分量之间的相关性），空间冗余，还有时间冗余。这是视频压缩区别于静止图像的根本点，视频压缩主要利用时间冗余来实现大的压缩比。

b)视觉生理冗余

视觉生理冗余是由于人类的视觉系统（HVS）特性造成的，比如人眼对色彩分量的高频分量没有对亮度分量的高频分量敏感，对图像高频（即细节）处的噪声不敏感等。

针对这些冗余，视频压缩算法采用了不同的方法加以利用，但主要的考虑是集中在空间冗余和时间冗余上。H.264也采用混合(hybrid)结构，即对空间冗余和时间冗余分别进行处理。对空间冗余，标准通过变换及量化达到消除的目的，这样编码的帧叫I帧；而时间冗余则是通过帧间预测，即运动估计和补偿来去除，这样编码的帧叫P帧或B帧。与以前标准不同的是，H.264在编码I帧时，采用了帧内预测，然后对预测误差进行编码。这样就充分利用了空间相关性，提高了编码效率。H.264帧内预测以16x16的宏块为基本单位。首先，编码器将与当前宏块同一帧的邻近像素作为参考，产生对当前宏块的预测值，然后对预测残差进行变换与量化，再对变换与量化后的结果做熵编码。熵编码的结果就可以形成码流了。由于在解码器端能够得到的参考数据都是经过反变换与反量化后的重建图像，因此为了使编解码一致，编码器端用于预测的参考数据就和解码器端一样，也是经过反变换与反量化后的重建图像。

4)特征优势

H.264是国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式，它即保留了以往压缩技术的优点和精华又具有其他压缩技术无法比拟的许多优点。

a)低码率（Low Bit Rate）：和MPEG2和MPEG4 ASP等压缩技术相比，在同等图像质量下，采用H.264技术压缩后的数据量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。显然，H.264压缩技术的采用将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。

b)高质量的图象：H.264能提供连续、流畅的高质量图象（DVD质量）。c)容错能力强：H.264提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。

d)网络适应性强：H.264提供了网络抽象层（Network Abstraction Layer），使得H.264的文件能容易地在不同网络上传输（例如互联网，CDMA，GPRS，WCDMA，CDMA2000等）。H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率，在同等图像质量的条件下，H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。举个例子，原始文件的大小如果为88GB，采用MPEG-2压缩标准压缩后变成3.5GB，压缩比为25∶1，而采用H.264压缩标准压缩后变为879MB，从88GB到879MB，H.264的压缩比达到惊人的102∶1。低码率（Low Bit Rate）对H.264的高的压缩比起到了重要的作用，和MPEG-2和MPEG-4 ASP等压缩技术相比，H.264压缩技术将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。尤其值得一提的是，H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像，正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。(二)会话控制协议—SIP(Session Initiation Protocol)SIP(Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话可以是Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播（multicast）、网状单播（unicast）或两者的混合体进行通信。

1)SIP组件

SIP 会话使用多达四个主要组件：SIP 用户代理、SIP 注册服务器、SIP 代理服务器和 SIP 重定向服务器。这些系统通过传输包括了 SDP 协议（用于定义消息的内容和特点）的消息来完成 SIP 会话。下面概括性地介绍各个 SIP 组件及其在此过程中的作用。

a)SIP 用户代理

SIP 用户代理(UA)是终端用户设备，如用于创建和管理 SIP 会话的移动电话、多媒体手持设备、PC、PDA 等。用户代理客户机发出消息。用户代理服务器对消息进行响应。

b)SIP 注册服务器

SIP 注册服务器是包含域中所有用户代理的位置的数据库。在 SIP 通信中，这些服务器会检索参对方的 IP 地址和其他相关信息，并将其发送到 SIP 代理服务器。

c)SIP 代理服务器

SIP 代理服务器接受 SIP UA 的会话请求并查询 SIP 注册服务器，获取收件方 UA 的地址信息。然后，它将会话邀请信息直接转发给收件方 UA（如果它位于同一域中）或代理服务器（如果 UA 位于另一域中）。

d)SIP 重定向服务器

SIP 重定向服务器允许 SIP 代理服务器将 SIP 会话邀请信息定向到外部域。SIP 重定向服务器可以与 SIP 注册服务器和 SIP 代理服务器同在一个硬件上。

2)SIP在安全防范视频监控联网中的作用

SIP在新颁布的《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB/T 28181-2011中指定为联网标准协议。联网通信结构协议如下：

联网系统在进行视音频传输机控制时应建立两个传输通道：会话通道和媒体流通道。会话通道用于在设备间建立会话并传输系统控制命令；媒体流通道用于传输视音频数据，经过压缩编码的视音频刘采用流媒体协议RTP/RTCP传输。联网方式有如下三种：

a)SIP监控域级联

图3 ：信令级联结构示意图

图4 ：媒体级联结构示意图

b)SIP监控域互联

图5 ：媒体互联结构示意图

图6 ：信令互联结构示意图

c)SIP监控域与非SIP监控域互联

图7 ：SIP监控域与非SIP监控域互联结构示意图 1.5.2 云计算与云存储

(一)云计算

云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。

云计算（Cloud Computing）是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

云计算可以认为包括以下几个层次的服务：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。

IaaS(Infrastructure-as-a-Service)：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。

PaaS(Platform-as-a-Service)：平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。

SaaS(Software-as-a-Service)：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。

云计算（Cloud Computing）是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。是指基于互联网的超级计算模式，即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起协同工作。在极大规模上可扩展信息技术的能力，并向外部客户作为服务来提供的一种计算方式。

图8 ：云计算的产生

云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。它具有如下特点：①云计算提供最安全可靠的数据存储中心。②云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也最方便。③云计算可以实现不同设备间的数据交换与应用共享。

用户数据中心访问服务监控管理资源云管理员软件库发布更新软件软件开发者图9 ：云计算的原理图

具有强大数据分析能力的云计算平台是智慧城发展的决定性因素，是智慧城的“大脑”，它能实现智慧城所需要的海量数据的计算与存储。在智慧城的架构中，云计算的核心价值体现在以下几点：①统筹共享城系统资源。②促进智慧应用间的数据交换，应用协同。③按需的基础设施服务。④一体化的数据管理分析。⑤加速应用服务提供。⑥便捷化的第三方应用集成。⑦城系统平滑演进能力。

(二)云存储

云存储是在云计算(cloudcomputing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。云存储对使用者来讲，不是指某一个具体的设备，而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储，并不是使用某一个存储设备，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。

云存储不仅仅是存储，更多的是应用。应用存储是一种在存储设备中集成了应用软件功能的存储设备，它不仅具有数据存储功能，还具有应用软件功能，可以看作是服务器和存储设备的集合体。应用存储技术的发展可以大量减少云存储中服务器的数量，从而降低系统建设成本，减少系统中由服务器造成单点故障和性能瓶颈，减少数据传输环节，提供系统性能和效率，保证整个系统的高效稳定运行。

1.5.3 智能视频分析技术

智能视频（Intelligent Video）技术源自计算机视觉（Computer Vision）与人工智能（Artificial Intelligent）的研究，其发展目标是在图像与事件描述之间建立一种映射关系，使计算机从纷繁的视频图像中分辩、识别出关键目标物体。这一研究应用于安防视频监控系统，将能借助计算机强大的数据处理能力过滤掉图像中无用的或干扰信息，自动分析、抽取视频源中的关键有用信息，从而使传统监控系统中的摄像机成为人的眼睛，使“智能视频分析”计算机成为人的大脑，并具有更为“聪明”的学习思考方式。这一根本性的改变，可极大地发挥与拓展视频监控系统的作用与能力，使监控系统具有更高的智能化，大幅度节省资源与人员配置，同时必将全面提升安全防范工作的效率。因此，智能视频监控不仅仅是一种图像数字化监控分析技术，而是代表着一种更为高端的数字视频网络监控应用。

智能视频分析包含视频诊断、视频分析和视频增强等，它们各自又包含了大量的功能算法，比如清晰度检测、视频干扰检测、亮度色度检测、PTZ（云台）控制功能检测，以及视频丢失、镜头遮挡、镜头喷涂、非正常抖动等检测都属于视频诊断内容，而视频分析算法则包含区域入侵、绊线检测、遗留遗失检测、方向检测、人群计数、徘徊检测、流量统计、区域稠密度统计、人脸识别、车牌识别、烟火烟雾检测、自动PTZ跟踪等功能，视频图像增强则包括稳像、去雾、去噪、全景拼接等算法。由此组合衍生出的算法种类又有很多，应用方式也千变万化，所以智能视频分析的应用范围很广。

(一)视频诊断

1)清晰度检测

自动检测视频中由于聚焦不当、镜头损坏或异物遮蔽引起的视野主体部分的图像模糊；自动检测镜头对准无意义物体的情况。该功能对实时视频的画面清晰程度和信息含量做出评价，从而及时发现故障（如偶然的异物遮挡、人为的遮蔽等）。“骤变”作为此功能在周界防范技术领域的应用延伸，目前已普遍得到人们的认可。

2)视频噪声检测

自动检测视频图像中图像模糊、扭曲、雪花或滚屏等噪声现象，主要的监测对象是由于线路老化、传输故障、接触不良或受到电磁干扰而在视频画面上出现的点状、刺状、带状的干扰。在视频质量诊断系统中，呈带状、网状带有周期性的干扰一般交由“雪花”检测项监测，而点状、刺状的随机干扰则交由“噪声”检测项监测，从而提高诊断的准确性。

图10 ：噪声干扰画面

3)锐度检测

检测由于聚焦不当、镜头损坏或灰尘引起的视野主体部分的图像模糊，或者镜头对准无意义物体（白墙等）的情况。

图11 ：锐度检测原理示意图

图12 ：锐度异常画面

4)亮度异常检测

自动检测视频中由于摄像头故障、增益控制紊乱、照明条件异常或人为恶意遮挡等原因引起的画面过暗、过亮或黑屏现象。该功能将对视频的明暗程度进行诊断，由于可在不同时段改变诊断计划和监测阈值，在昼夜都能发挥作用。

图13 ：亮度异常画面

5)偏色检测

自动检测由于线路接触不良、外部干扰、AWB失效或摄像头故障等原因造成的画面偏色现象，主要包括全屏单一偏色或多种颜色混杂的带状偏色。该功能对视频的颜色信息进行分析，其特点是当视频中出现丰富色彩时，能够区分它们是由自然场景带来的，还是由于摄像头镜身故障产生的。

图14 ：偏色画面

6)PTZ（云台）控制功能诊断

自动检测前端云台和镜头是否能够按用户指令正确运动，如有无左转失灵、上下倒序等故障。该功能能够自动对PTZ的各指令进行测试，使管理人员准确及时地把握系统内PTZ的运行情况。不过，此功能需要系统拥有控制前端PTZ的权限。

7)视频冻结检测

自动检测由于视频传输调度系统故障引起的视频画面冻结现象，可避免错失真实的现场视频图像。

8)视频抖动检测

检测因摄像头长期在室外工作，固定支架松动造成的图像受到严重干扰，画面抖动的情况。

图15 ：视频抖动检测

9)人为遮挡画面

检测因摄像头长期在室外工作引起的灰尘遮挡的情况，检测人为恶意遮挡或图像被替换的情况（可以进行报警）。

图16 ：人为遮挡画面

10)视频缺失检测

自动检测因前端云台、摄像机工作异常、损坏、遭人为恶意破坏，或是视频传输环节故障而引起的间发性或持续性的视频缺失现象（当视频丢失时，一般采取人工补假图的方法来处理）。

图17 ：视频丢失检测

(二)视频分析

视频分析方法主要有背景模型法和时间差分法两类。背景模型法是利用当前图象和背景图象的差分（SAD）来检测出运动区域，可以提供比较完整的运动目标特征数据，精确度和灵敏度比较高，具有良好的性能表现。背景的建模和自适应是背景模型法的关键，一般在系统设置时期设置系统自适应学习时间来建模，根据背景实际“热闹程度”选取3~5分钟的学习时间。系统建模完成后，随着时间的变化，背景会有相应的改变，而系统具有“背景维护”能力，可以将一些后来融入背景的图象，如云等自动加为背景。时间差分法就是高级的VMD，又称相邻帧差法，即利用视频图像特征，从连续得到的视频流中提取所需要的动态目标信息。时间差分法的实质就是将相邻帧图像相减来提取前景目标移动的信息。此方法不能完全提取所有相关特征像素点，只能检测出目标的边缘，在其提取的运动实体内部可能出现空洞。

视频分析的过程（背景模型法）是：首先，系统进行背景学习，学习时间因背景热闹程度不同而有所不同，期间系统自动建立背景模型；之后，系统进入“分析”状态，如果前景出现移动物体，且处在设置的范围区域内、大小满足设置，系统将会对该目标进行提取和跟踪，并根据预设的算法（入侵、遗留、盗窃等）触发报警（期间如果背景中出现雨雪、中云、波浪、摇摆的柳树等物体，或发生摄像机抖动的情况，系统将启动预处理功能来加以过滤）。在触发报警之前，系统能够进行目标识别，即将提取的目标与已经建立的模型进行比对，并选择最佳的匹配。

1)区域入侵监测

识别出目标沿一定轨迹进入、离开标定区域的事件，识别出目标在标定区域内的出现或消失，识别出目标在标定区域内存在与否。

2)绊线检测

识别出单方向、双方向穿越警戒线的行为；识别出逆行、转向等行为；识别物体运行方向，对逆行等行为进行报警。

3)物体遗失检测

在指定区域内的物品被偷盗、搬移、取走时发出声光报警信息。

4)物体遗留检测

识别出在标定区域内出现的，遗留、遗弃的单件、多件物品，可设定遗留报警时间。

方向检测识别物体运行方向，对逆行等行为进行报警。

5)徘徊检测

识别出人员或车辆在标定区域内长时间徘徊与滞留的可疑情况，可设定徘徊报警的时间和人数。

6)人群流量统计（计数）

单向、双向累计人流统计，包含人群稠密度检测。

7)方向检测识别物体运行方向，对逆行等行为进行报警

8)对象识别（人、车辆和物区分）与轨迹识别

对视场内人员、车辆、物品、动物等目标进行分类判别，对视场内已识别目标的行动轨迹、速度、方向、距离进行跟踪。

9)PTZ动态跟踪

通过智能视觉技术锁定目标后（支持自动、手动、接力三种锁定模式），自动控制PTZ摄像机的云台旋转以跟踪目标，确保可疑目标的放大画面特写始终保持在视频画面中央，并在目标离开视场后自动回到预置位。其开发难点是出现目标交叉、被遮挡等干扰后如何识别并成功地继续跟踪。

10)人脸识别

根据人的脸部特征进行采集和抓拍，并能进行比对分析，在发现可疑人员时给予报警提示。

11)车牌识别

能够做到自动记录并分析判断车辆的身份，对于有不良身份记录的车辆进行提前预警。

12)烟火监测

能够自动监测防区内突发的火情，发出报警并触发其他动作。

(三)视频增强

1)图像增强

改善雾、雨、雪环境下的视频效果，提高画面的能见度。

2)图像稳像

消除位于铁路边、公路边的摄像机所拍摄图像的震动、抖动、晃动。3)数字全景拼接

对监控系统获得的多个相关联的分散场景画面进行无缝拼接，在不降低视频帧率情况下实现全景监控。

1.5.4 基于内容的视频检索

视频搜索是通过对海量的非结构化的视频数据进行结构化分析，提取视频内容的特征（包含语义特征），在此基础上实现从内容上对视频进行检索。与传统文本搜索相比，视频搜索存在很大的技术难度。首先，视频内容的特征难以提取与处理，特别是语义特征的提取存在很大的困难。其次，视频搜索在索引建立、查询处理以及人机交互等方面都与传统的文本搜索存在很大区别，还有一些技术难题有待解决。

(一)视频结构化分析

视频结构化分析是指对视频流进行镜头分割、关键帧提取和场景分割等处理，从而得到视频的结构化信息。

镜头分割的关键在于确定镜头的边界，其中渐变镜头边界的检测目前仍然是一个具有挑战性的课题。现有镜头分割方法多以视频内容的不连续性为划分镜头的依据。研究者们通常选取视频的某种特征来度量视频内容的不连续性，如颜色特征、运动矢量特征、边缘特征等。

由于同一个镜头中的各帧图像之间的内容有相当程度的冗余，因此可以选取反映镜头中主要信息内容的帧图像作为关键帧。镜头分割后，对每个镜头可提取若干关键帧，并用关键帧来简洁地表示镜头。

场景分割通常也称为故事单元分割，其目标在于获取视频的最小语义结构单元——场景。一般而言，场景是由一组连续的、同属于一个故事单元的多个镜头组成。通过融合视频的文本、声音等信息对已分割出的镜头进行聚类，将内容相近的连续镜头合并为一个单元组，从而得到场景信息，为进一步进行视频内容分析提供基础。

(二)特征提取

特征提取是进行视频搜索的基础，要实现有效查询，就必须对视频信息进行建模和表示，实际上就是分析视频数据，提取描述特征。一般说来，主要提取以下特征：

视觉特征：主要包括视频帧图像的颜色、纹理、形状、运动等低层视觉特征。其中，David G.Low于1999年提出了一种对图像缩放、旋转和仿射变换保持不变的图像局部特征描述算子——SIFT（Scale Invariant Feature Transform）算子，在图像和视频检索中越来越受到人们的重视。

听觉特征：听觉特征反映了视频中音频的频谱分布和变化规律、节奏、韵律等，主要包括：短时能量、MFCC系数、基音频率、分带短时能量、短时能量的均值和方差、MFCC系数的均值和协方差、过零率的均值和方差等。

文本特征：作为视频高层语义的一种，视频字幕、视频语音、以及互联网Web中的相关文本信息是不必通过语义推理的视频高层语义内容，它对视频内容有很强的描述作用，因而对视频的高层语义分析具有很重要的价值。主要包括以下：

ASR文本：视频中一般总是伴随着人说话的声音，我们称这种声音为语音。利用自动语音识别技术，我们可以将语音转换为文本信息。在特定的视频中，反映主题的并且检索频率较高的语音词汇往往在视频局部多次重复出现，即使语音识别引擎不能每次都正确识别，但只要识别一两个实例，也能迅速定位所需要的视频片段。

字幕文本：视频帧中出现的文字，特别是后期编辑叠加的文本字幕，经常包含了重要的语义信息，如新闻视频中的主题、日期和人名，以及电影视频中的演员表等。最后利用面向视频的文字识别技术（Video OCR）检测与识别视频中的文本信息。

Web文本：在Web 页面中，常有一些与视频相关的外部文本信息，如与新闻视频相关的讲稿或文字报导、与足球比赛相关的文字直播或比赛战况播报等等。通过对Web 页面中文本和视频的空间相关性等信息进行挖掘和融合，通常能获得与当前视频相关的语义信息。基于以上文本特征，借助领域相关的命名实体词典和相关知识库，可提取包含时间、地点、人物以及描述事件的关键词等信息，以支持特定时间、地点、人物以及事件的检索。

其它特征：如视频中是否存在人脸，以及摄像机的运动特征等。人脸是视频中常见对象，并且蕴涵了丰富的语义信息。

(三)语义概念（高级语义特征）提取

多媒体信息检索已经有数十年的历史，最初的多媒体检索是人对多媒体信息进行手工文字标注，然后通过一般文本检索技术来实现多媒体检索。后来，人们提出通过媒体的低层特征（如帧图像的颜色、纹理、形状、视频的运动特征）对多媒体信息进行基于内容的检索。实际上，人们经常在日常生活中习惯使用诸如“飞机、建筑、天空、海滩、日出、花草树木、轮船”等概念，因而往往希望能够进行基于语义的查询，这就需要利用多媒体数据的高层语义信息。如何建立视频的低层特征和高层语义描述之间的映射，有效克服所谓的“语义鸿沟”，是一直以来困扰科研人员的技术难点，也是当前的一个研究热点。

图18 ：视频语义概念提取的一般流程

虽然目前从事视频语义概念提取技术研究的单位很多，出现了众多各具特色的系统方案。但就整体而言，这些系统大多由特征提取、分类器模型、融合算法和上下文关联分析这四部分组成。

视频语义概念提取所用的特征主要来自如前所述的视觉、听觉、文本等特征，我们需要根据它们各自的特点选用合适的分类器模型。另外，因为视频语义概念大多都具有正样本数少、相关性强的特点，这对分类器模型的使用提出了更高的要求。通常采用的分类器模型有三类：一类是直接将各种全局或局部的特征组成特征向量，利用通用的分类器算法，如SVM、GMM、最大熵、KNN等进行语义概念的检测；另一类是考虑特征之间的时间/空间关联，利用隐马模型进行建模；还有一类模型，将局部特征聚类形成中间分组，在对测试序列求得分组标注后，利用全局的分组直方图进行分类。

也可单独从视频文本中直接提取出反映高层语义的概念。由于视频文本通常不准确，不完整，甚至有很多错误（如ASR带来的识别错误，字幕文字识别错误），因此很难用自然语言理解的方法来分析视频文本中的语义。目前大多采用各种统计的方法，如N-Gram文法和隐性语义索引（LSI，Latent Semantic Indexing）等，分析已经存在的大规模语料库，从中学习相关规则，然后用这些规则来推断可能包含的语义。

为获得对视频更全面准确的理解，我们需要融合各个模态的信息。信息的融合大致可以分为两个层次：第一个层次为同一模态内的不同特征之间的信息融合；第二个层次为不同模态间的信息融合。两种层次的融合方法是统一的，分为非启发式的融合方法和启发式的融合方法。非启发式的融合方法主要包括：平均加权、取最大值、取最小值、乘积等各种融合方法。非启发式的融合方法的主要优点是不需要对融合方法进行训练，应用简单，鲁棒性较强，但是融合效果一般。启发式的融合方法主要包括：Adaboost方法、加权融合方法（Weighted Average）、基于排序的加权融合方法（Ordered Weighted Average）。启发式的融合方法针对不同的数据进行融合参数的训练，融合效果较好，但是鲁棒性稍差，计算复杂度也要比非启发式融合方法大很多。

不同的语义概念之间往往存在一些上下文（Context）约束或者共生关系。比如检测到“天空”和“绿地”会增加检测到“风景”的概率，而减少检测到“室内”的概率。如果仅建立一组单独的概念检测算法，则无法充分利用这些信息。因此，还需要进行上下文关联分析，利用不同概念之间的相互关系，进一步改进概念检测的结果。上下文关联分析算法主要有MultiNets、SVM判别融合方法，以及基于本体论的方法等。

(四)高维索引

从视频中提取特征之后，帧图像被映射为高维特征空间中的样本点。对于海量数据而言，如何建立有效的索引结构，是加快检索速度、提高检索精度的关键问题。同时，由于特征的维数很高，常用的索引方法难以满足需要，具有动态性、高效性、鲁棒性的高维索引结构已成为热门的研究方向。

常用的高维索引是树型空间索引，目前普遍采用R树作为索引的数据结构。针对R树结构受数据输入次序影响的问题，R树采用强制重新插入策略，对树中已有节点中的单元进行有选择的重新插入，优化树的整体结构，有助于提高查询性能。其代价仅稍高于R树，同时支持点数据和其它空间数据的索引建立与查询。

大部分树型空间索引在低维空间中性能优越，但在高维空间中，性能显著下降，这是因为一些重要的参数，如体积、面积等，都与空间维数呈幂级增长的关系。因此，应对高维特征进行降维处理，常用的方法有主成分分析和聚类等方法。

(五)查询处理与相关反馈

查询处理是指处理用户查询的需求，将之转换为可以执行检索的特征向量，以便与索引结构相匹配。用户提交的查询一般是对查询内容的简洁描述，在检索过程中需要对其进行扩展。扩展方法主要有基于规则的扩展和基于统计的扩展。前者利用现有的词典，如HowNet、WordNet、同义词林等查找语义上与该查询相似的词，对其赋予一定的权重后加入查询中。后者统计大规模预料库中与查询词共现最多的词，作为相关词加入到新的查询中。

在交互式搜索（Interactive Search）系统中，还需要处理用户的反馈信息，从而调整查询算法，以期获得更加符合用户意愿的查询结果。

相关反馈是指根据用户对于检索结果的反馈，其中既包括检索正确的正反馈，也包括检索错误的负反馈（有的系统返回的是用户对检索结果是否正确的置信度），对查询处理结果做适当的调整，如增加产生正反馈的权重，降低导致负反馈的权重等。相关反馈技术是一种有效的交互手段，已经被越来越多的搜索引擎所采用。好的相关反馈算法可以普遍提高检索结果精度，使用户能快速检索到自己需要的结果。另外，由于不同的用户反馈反映了不同用户的偏好，因而相关反馈有利于实现用户的个性化搜索。

(六)多模态人机界面

多模态人机界面涉及多模态方式输入用户界面和输出界面，是系统中必不可少的非常关键的组成部分。用户通过多模态的人机界面与系统交互：输入查询、输出结果或对结果进行反馈。

在实际应用中，很多用户对于某些语义概念的掌握程度可能不足以明确表达其查询意愿。如果系统允许用户以多模态的描述方式，比如提交一段文本、一幅或多幅样例图像、一段或多段样例视频片段、一段语音等，来输入查询意愿，那么系统将搜索到更多符合用户要求的查询结果。

系统的输出也是一个多模态表示的结果，如关于视频数据的描述信息、一系列相关的图像、一组相关的镜头等等。为全面反映结果的内容，便于用户快速抓住感兴趣的结果和进行更有效的反馈和评价，通常对结果进行层次化组织，并以可视化方式输出。例如，可用“故事板”方式将一些关键帧图像在窗口中平铺，通过点击关键帧图像，用户便可浏览相应的镜头内容。

(七)语义检索框架

视频语义检索可以通过前述的语义概念提取实现，主要包括从文本或视觉等多模态特征中提取相应的语义概念。其典型算法如图2所示。

首先，对于一个特定的查询，需要将该查询转换到语义概念空间。对于文本查询，可以通过词典或相关Web文本进行扩展，确定查询在语义概念空间的坐标；对关键帧样例查询，可以通过NDK（Near Duplicate Keyframes）等方法进行扩展，从中提取语义信息。然后，将检索分为两层：故事单元层和镜头层，分别利用多模态低层特征和高级语义特征（语义概念）进行检索。

图19 ：语义检索的典型框架

最后，通过伪相关反馈（Pseudo Relevance Feedback）进一步提高检索精度，即根据前一次检索的结果，自动选取前几项作为正样本，返回给系统进行第二次查询，整个过程不需要用户参与而自动执行，因而称为伪相关反馈。

1.5.5 虚拟现实技术

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是近年来出现的高新技术，是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。它用计算机生成逼真的三维视觉，使人自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。该技术集成了计算机图形（Computer Graphics，简称CG）技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。

虚拟现实技术是可视化技术最有效的应用和发展，是由计算机生成的高级人机交互系统。在虚拟现实技术的支持下，虚拟城或Cyber City代替了传统的抽象地图和用来解释、分析和讨论城规划、建设进展的描述性文件，这种栩栩如生、身临其境的三维城模型，消除了设计专家和用户之间的空间文化差异。适应智慧城的特点，利用高层体系框架构建统一的分布式虚拟地理环境系统框架，可用于城地理多维信息的综合管理与多媒体集成发布、城规划、设计与决策，旅游、教育、培训及娱乐等。

图20 ：虚拟现实技术操作界面

地理信息系统和空间信息可视化与虚拟现实技术的发展和应用，为实施智慧城战略提供了三维描述方法和人机交互的虚拟城环境，具有多维动态可视化和实时交互式操作的效果；地理信息系统具有强大的海量空间数据存储、管理、处理和空间分析功能。二者优势互补，集成与一体化是必然的发展趋势，用户可以在地理信息系统与虚拟现实集成框架和集成平台上，对城的规划、建设和管理方案进行模拟，以便更有效地实施城的规划、建设和管理。

1.5.6 异源异构数据集成技术

异源异构数据就是存在于各自独立的信息系统中，由于软硬件平台及数据模型的不同，从而数据存取方式、结构和精确度都不同，包括以关系表为代表的结构化数据、以XML为代表的半结构化数据和以文本文件为代表的无结构化数据。传统的数据查询方法是分别对不同数据源的数据进行查询，这样会导致查询结果只是孤立地反映某种情况，因此需要通过数据集成来对异构数据进行有效的查询和共享。

图21 ：互联网中的异源异构数据

异构数据的集成是为了更好的利用分布在各处的数据资源，实现不同数据资源的合并和共享。可以通过网络建立跨部门、跨系统的数据交换平台，满足各信息管理系统之间的数据交换需要，为用户提供全方位的信息服务，并为管理者提供辅助决策的信息支持。

1.5.7 宽带无线通信技术

宽带无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，目前使用较广泛的宽带无线通信技术包括无线局域网802.11(Wi-Fi)、3G通信技术和4G通信技术。

1)Wi-Fi技术

无线高保真（Wireless Fidelity，简称Wi-Fi）是一种无线通信协议，正式名称是IEEE802.11b，属于短距离无线通信技术，是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接，并提供无线宽带互联网访问的技术。

2)3G通信技术

第三代移动通信技术（3rd-Generation，简称3G），是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，能够同时传送声音及数据信息，支持高速数据传输和互联网接入，同时与第二代系统有良好的兼容性。

3G技术能极大地增加声音和数据传输的速度。3G能够达到300k-1M左右的速度，比家庭用ADSL宽带速度要快几倍，可以实现名副其实的移动宽带。

图22 ：3G技术的应用

3)4G通信技术

第四代移动通信技术（4rd-Generation，简称4G），以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像的技术。同时，4G通信是一种不需要电缆的信息超高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。

（1）4G技术的特点

通信速度更快。能够以100Mbps的速度下载，上传的速度能达到20Mbps，可以满足几乎所有用户对于无线服务的要求，实现更高质量的多媒体通信。

① 通信更加灵活。4G通信使人们不仅可以随时随地通信，更可以双向下载传递资料、图画、影像。

② 兼容性能更平滑。4G可集成不同模式的无线通信，从无线局域网、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。

③ 使用效率更高。可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情，而且速度更快。

④ 通信费用更加便宜。4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活，用户可以根据自身的需求确定所需的服务。

（2）4G技术的应用 ① 4G在智能手机中的应用

利用4G能在语音通话的同时双向传递数据，4G手机可根据环境、时间等因素来适时地提醒手机的主人所需要做的事。② 4G在移动/便携游戏中的应用

4G网络服务的速度优势和终端设备接入所提供的便捷有助于游戏的推广，人们可通过无线网络接受4G信息并传输到游戏设备中。

③ 4G在射频测量技术中的应用

随着射频技术的发展，对于射频测量提出更快速度，更高精度的要求。4G网络拥有的高频谱带宽，可在很大程度上满足射频测量的需求。

④ 其它应用

通过4G网络可以提供更好、更快和更便宜的医疗和应急服务，并在地震灾害等更多的应用中发挥作用。

（3）4G技术的标准

目前包括五个标准：WiMAX、HSPA+、LTE、LTE-Advanced 和WirelessMAN-Advanced。

1.5.8 物联网技术

物联网（Internet of Things，简称IOT），也称为Web of Things。物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（Radio Frequency Identification Devices，简称RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、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，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

2009年9月，在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上，欧盟委员会给出了欧盟对物联网的定义：

物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。

物联网中非常重要的技术是RFID技术。它是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术。一般来说，物联网开展工作的主要步骤如下：

① 标识需要连接的物体，获取物体有用的属性。

② 需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式。

③ 将物体的属性等信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。

物联网在智慧城市中的主要应用：····远程监控智能家居三表远抄家庭远程医疗„移动····移动支付移动票务城市一卡通...商务智慧交通·····城市车辆出入控制交通控制停车付费管理互动式导航...智慧城管·····环境监控市政管理远程路灯控制桥梁、河流监控...图23 ：物联网在智慧城中的应用

物联网是都昌县的重要标志。通过互联网把无处不在的被植入城物体的智能化传感器连接起来，形成物联网，实现对物理城的全面感知，利用云计算等技术对感知信息进行智能处理和分析，实现网上“”与物联网的融合，并发出指令，对包括政务、民生、环境、公共安全、城服务、工商活动等在内的各种需求，做出智能化响应和智能化决策支持，使变为真正拥有智慧的。

1.5.9 ZigBee技术

ZigBee协议也称为IEEE 802.15.4标准，它是一种新兴的短距离低速无线个域网（Low Rate-Wireless Personal Area Network,LR-WPAN），不仅具有低成本、低功耗、低速率、低复杂度的特点；而且具有可靠性高、组网简单、灵活的优势。在短距离无线控制、监测、数据传输领域通用的技术。Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里，并且节点间能相互通讯，它可工作在800MHz、900MHz、3.4GHz，数据率分别可达20kbps、40kbps、250kbps，特别适合于照明控制、环境控制、自动读表系统、各类窗帘控制、烟雾传感器、医疗监控系统、大型空调系统、机顶盒、万能遥控器、暖气控制、家庭安防、工业和楼宇自动等方面，如下图所示。

图24 ：Zigbee技术拓扑图

1.5.10 海量数据挖掘处理技术

数据挖掘（Data Mining）就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。现有的城交通管理业务操作处理系统是由一些分散的、独立的、异构的计算机信息管理系统组成的庞大体系，这个体系中虽然积累了大量的城交通管理所需要的各种各样信息，由于没有一套有效的管理与分析方法，这些大量的信息成为“数据的海洋”而难以支撑现代城交通管理的分析需求，更谈不上智能。而在ITS中，数据挖掘技术能够响应国家ITS体系结构中系统整合思想，集成这些分散、独立、异构的城交通管理业务操作处理系统，提出大容量公路管理数据的有效管理方法，利用数据资源，充分挖掘信息潜力，提高公路管理水平与效率，降低管理成本。针对交通数据呈现的海量异构性等特点，提出了基于云计算服务的数据挖掘算法。云计算是一种基于互联网的、大众参与的计算模式，其计算资源（包括计算能力、存储能力、交互能力等）是动态、可伸缩、被虚拟化的，并以服务的方式提供。具体表现在：云计算的动态和可伸缩的计算能力为高效海量数据挖掘带来可能性；云计算环境下大众参与的群体智能为研究集群体智慧的新的数据挖掘方法研究提供了环境；云计算的服务化特征使面向大众的数据挖掘成为可能。同时，云计算发展也离不开数据挖掘的支持，以搜索为例，基于云计算的搜索包括网页存储、搜索处理和前端交互三大部分。数据挖掘在这几部分中都有广泛应用，例如网页存储中网页去重、搜索处理中网页排序和前端交互中的查询建议，其中每部分都需要数据挖掘技术的支持。因此，云计算为海量和复杂数据对象的数据挖掘提供了基础设施，为网络环境下面向大众的数据挖掘服务带来了机遇，同时也为数据挖掘研究提出了新的挑战性课题。

云计算数据挖掘服务主要有四个层次：底层为组成数据挖掘算法的基本步骤；第二层为单独的数据挖掘服务，例如分类、聚类等；第三层为分布式的数据挖掘模式，例如并行分类、聚合式机器学习等；第四层为之前三层元素构成的完整的数据挖掘应用。在此设计基础上，他们设计了基于云计算的数据挖掘开放服务框架，并开发了一系列的数据挖掘服务系统，例如Weka4WS、Knowledge Grid、Mobile Data Mining Services、Mining@home等，用户可以利用图形界面定义自己的数据挖掘工作流，然后在平台上执行。

此外，商业智能领域的各大公司也提供面向企业的大规模数据挖掘服务，例如微策略、IBM、Oracle等公司都拥有自己的基于云计算的数据挖掘服务平台。

1.5.11 高效视频编码技术

面向视频监控智能识别的需要、适合监控特点的高效率视频编码方法研究，在保证识别精度的情况下大幅度提高编码效率，大幅度降低传输和存储成本，并进行编解码软硬件开发和实现； 1.5.12 智能监控云平台技术

面向大规模联网监控应用，综合组织和调度计算、通信和存储资源，建立城域和广域监控云平台，支撑快速追踪等智能化应用。

1.5.13 海量视频存储需求

都昌县智慧安防体系中视频监控系统一般具有监控点多，摄像头数量多，保存时间长，监控数据的保存时间为30天。因此视频监控系统存储必须支持大容量，且容量具有高扩展性，满足长时间大容量视频图像存储的需求。

本系统在公安局、区县公安局、派出所等视频图像中心或视频图像信息前端汇聚平台，根据视频图像信息前端汇聚情况，配备视频图像信息存储设备，对其汇聚的视频图像信息资源进行录像；其他单位或个人，按照“谁建设，谁存储”的原则，配备视频图像信息存储设备，对其自建的视频图像信息资源进行录像。

视频信息存储技术标准：

1)每路视频图像信息的录像回放分辨率应不低于D1格式(704×576像素)。2)采用标准MPEG-

2、H.264格式进行编码，并能由VLC解码。3)保证以D1（720*576）的图像分辨率30天以上不间断存储。

4)对录像检索快速，具有完整的检索条件。支持多用户同时回放同一录像，对基于对象的智能检索有一定的扩展能力。

5)具有用户交友好的互界面，并可以剪取播放。具有按文件、按时间段下载录像的功能；

6)存储时间同步。数字图像存储设备应支持NTP。模拟图像存储设备的标定时间与北京标准时间的随机误差应≤10秒。7)具有根据时间、容量等条件实现自动清盘盘策略。8)提供可供二次开发的计算机软件SDK包和接口函数

《规划智慧型的企业》等篇3

海外原版

别陷进“传统”学习

智慧城市的规划设计之规划流程篇4

以技术的可能性来描绘智慧城市的做法是错误的，仅把智慧城市当作目标是不科学的，因为任何信息化、智能化的技术只能是现代城市建设与运营的业务支撑手段。中国信息化历程中的无数失败案例告诉我们，缺少规划以及建设和运营的体制与机制来畅谈全面感知、智慧决策，都是与可持续发展而相违背的。

1 智慧城市的规划应是一项科学的工作

智慧城市的规划需要针对城市的历史形态、地理特点、现状及经济与社会发展定位来进行深入的研究，科学地形成城市的智慧化定位。

尽管在网络时代，我们已经可以零时差、零距离地进行信息交流，但是地域的差异，经济发达的不平衡和资源的短缺仍然是制约城市发展的重要条件。信息技术与智能化技术只能是支撑城市经济与社会发展的工具，自身并不具备改变社会体制与构成物质产出的能力。尽管ICT也可形成新兴产业，但其价值的体现大多还需在实物功能的作用基础上。就如人们可以享受大量的网上商店选购过程，但最终还是需要产品制造商通过物流服务，使我们用上真实的商品。

智慧城市的规划需要提出建设的理念，目前，国内智慧城市的建设理念与目标大多是相近的，把ICT渗入城市的所有行业，以实现深入的感知、全面的互联，出现了缺乏特色且雷同的“智慧城市”。反观国外的智慧城市案例。除了亚洲一些国家与地区的以“U-”、“I-”为前缀名的城市案例外，欧美各国大多是以某个领域或行业的深入实施信息化成果来展现的。

因此，我们不能盲目跟风，简单地以技术潮流为导向来编制智慧城市规划，而需注重以下三方面的工作。

(1）智慧城市需要全面规划

规划范围除了信息通信基础设施、城市信息应用系统、城市信息产业发展外，还要同步规划智慧城市建设与运行的体制、机制、法规与网络伦理。

(2）智慧城市需要进行顶层架构设计

我们的智慧城市规划比西方国家的推进速度更快，这是因为近年来中国政府大力推动电子政务、电子商务、医疗信息化、平安城市工程、数字城管等信息化的应用，无论是公务员、企业、还是市民对此都已有一定的经验与体验。在城市信息化的过程中，条块分割的“信息孤岛”影响已被社会所认知。如何有效运用被广泛感知、采集来的信息，如何综合各相关信息应用系统的效能，各信息应用系统如何在常态运行中协同调度以及在突发事态下进行联动，如果没有完整的体系结构与顶层设计，这些目标都是不可能实现的。

由于中国的经济已经融入了世界经济，每个城市虽各具自己的特质，但是不可避免地要与所在区域的经济圈发展协调，如珠三角经济区、长三角经济区、环渤海经济区等。由于受到资源条件、地理特征、产业结构等的约束，智慧城市的规划与实施都会受到区域发展的推动，于是又产生了另一个顶层设计的动力。某个智慧城市或智慧城区不可能是孤立的、独善其身的小区域，其中信息通信基础设施是所在省与国家的一部分，因为通信系统具有全程、全网、全业务的特点。城市的信息应用系统大多针对国家、省与行业向下延伸，如公安部门的身份证信息管理系统、医疗保险信息管理系统、交通信息管理系统等。因此，在一个城市中只要是对接上级的信息应用系统，必然在其系统架构、信息数据格式、业务词典、数据交换标准乃至显示方式都须遵守上级的规定。而对于某个城市自行开发建设的区域性信息应用系统，则必须对下级以及不同的信息应用系统进行系统架构、信息数据格式、业务词典、数据交换标准乃至显示方式等的规定。

(3）智慧城市规划具有切实的实施步骤

城市规划通常要满足20～50年的建设行为。由于中国是一个城市化的后进国家，起步时间不长，各新兴城市对自己的定位尚不太成熟，往往规划期较短(20～30年)。而发达国家的城市建立的历史悠久，规模与特色已经形成，因而规划控制期较长(30～50年，甚至更长)。由于要支撑智慧城市的是信息通信技术，而这些技术的发展很快，大多数技术的淘汰周期在8～10年，有些设备技术甚至在1～2年中就需要升级。基于快速变化的技术及其应用，智慧城市的规划有效期也只能维持在3～5年以内。

因此，如何根据城市经济与社会发展的轻重缓急，配套地推进智慧城市的建设，这需要综合区域发展的进程目标与城市的人、财等实力来确定规划实现的时间表。智慧城市的建设需要分阶段进行，在信息通信基础设施不充分，信息应用市场尚不完备时，先行去建设大量的信息应用系统，往往存在着许多问题。合理的进度是在分析的基础上，可先按规划对通信基础设施进行超前建设，因为，这些项目大多牵涉地下管线施工，不易把工程实施时间拖得大久，而影响市民的交通与生活。对经济发展与市民生活有较大影响的信息应用系统，如电子商务、智慧医疗等项目，则可以加快建设进度。

2 智慧城市规划工作流程

智慧城市的规划是一项庞大的系统工程，要有序地开展工作，编制一份科学、合理的规划，需要经过概念策划、基础资料收集、基础资料分析、智慧城市的功能设计和智慧城市的系统架构设计五大步骤。

(1）概念策划

根据对智慧城市理念的了解，国内外建设智慧城市的态势和ICT技术的应用现状与前景，对特定城市的智慧化建设，确定规划的地域范围、相关功能与初步的总体目标，并提出概念方案或规划任务书以及参加规划编制的人员初步组成。

(2）基础资料收集

根据概念方案编制基础资料收集计划，这项工作一般从两方面开展，即现有基础资料的收集与重要相关方的访谈。

现有基础资料的收集内容主要有：城市地图、城市周边经济区地图、城市近期规划、城市周边经济区的规划、城市国民经济与社会发展规划(十二五期间)、政府工作报告(本年度及上年度)、城市信息化发展规划(十二五期间)、城市信息化基础设施现状。

重要相关方的访谈内容主要有：政府主管部门近年工作计划的访谈(包括人大办公厅、发展与改革委员会、建设厅、工业与信息化厅、公安厅、民政厅、卫生局、教育委员会、商务委员会、农业委员会、旅游局、交通管理局、文化局、城市管理局、水务局、城市应急管理中心、无线电管理局等);通信运营商近期工作计划的访谈(包括电信公司、移动公司、联动公司、广电公司等);公用事业运营商近期工作计划的访谈(包括电力公司、燃气公司、自来水公司等);重要NGO近期的工作访谈(主要是已接受政府委托进行公共事务管理的、与概念方案内容相关的NGO)。

(3）基础资料分析

智慧城市涉及到现代城市的各个方面，参加规划编制的人员应来自于政府、企业、科研院所与NGO，并且在专业领域应涵盖规划内容，这是工作开展的重要资源。如能顺利地收集到以上的基础资料，那就可以按以下角度来分析、研究和使用这些资料。

(1) 智慧城市的总体定位。必须理清规划的城市所承担的国家责任、城市建设、资源与环境、地域特点、政府意向、产业能力及城市信息化现状等要素，提出智慧城市规划的总体定位。

(2) 智慧城市的功能分析。根据政府部门的各种规划，结合概念方案与访谈所获的最新动向信息，对智慧城市进行功能设计。功能设计的成果要针对现实基础与发展方向，完整地提出智慧城市应具备的信息化应用功能与实现水平。

(3) 智慧城市的系统架构分析。通过智慧城市的功能总体定位和功能分析所形成的城市信息化与智能化的规划内容，梳理出各类信息基础设施与信息应用系统所隶属的条线关系、各系统的相互关系、应遵从的规则以及已有和待建的法规与标准。

(4）智慧城市的功能设计

智慧城市的功能设计首先必须要确定总体定位。

(1) 智慧城市规划的总体定位。智慧城市规划的战略目标是提高城市管理水平，构建新型的城市运营模式，增强城市的商业竞争力与投资吸引力，形成安全、高效、便捷、绿色的新生态社会，使城区的经济可持续发展，创建政府、居民与企业共同和谐生存的理想家园。在城市的社会与经济发展的目标下，建设符合城市特点，能够充分支撑创业、低碳、智慧、和谐的城区建设与管理的信息化和智能化系统。

(2) 功能设计内容。科学、合理、前瞻性地布局城市的信息化与智能化系统，建立相应的建设与运行的体制和机制，使信息化与智能化系统成为城市有效的未来投资，支撑城区的有序运行、各类经济形态的持续增长与居民的舒适生活。

智慧城市功能设计主要分为信息通信基础设施类、城区运行管理类、电子政务类、公共服务类和产业发展支撑类。

信息通信基础设施类包括城市信息通信地下管线、城市信息通信机房和城市移动通信基站。

城区运行管理类包括城市道路监控与交通管理系统、停车管理系统、水务管理系统、能源管理系统、公共区域安全监控系统、环境监测系统、消防监管系统、城区市容卫生管理系统等。

电子政务类包括城市政务服务中心、延伸上下级政府的电子政务系统、为企业与居民提供一门式服务、数字城管平台、城市管理指挥中心(包括城区常态管理调度，应急态指挥调度)等。

公共服务类包括各级政府网站、文化教育信息服务系统、城市医疗服务信息网络、城市生活服务网站、城市公共场所信息发布系统(在街头、住宅区与楼宇等场所安装各类信息屏，发布公益性与商业服务广告)等。

产业发展支撑类包括城市物流服务信息平台、企业信用评估平台、城市现代农业服务信息平台等。

在功能设计上必须注意两个方面的问题，首先是在城市信息化应用的功能与水平上，应不低于上级政府与行业对城市的要求;其次是在深入研究基础资料的基础上，应提出有地方特色的具有可操作性的智慧城市功能。比如上级政府要求电子政务为民生与企业的服务应在乡镇与街道开设一门式服务窗口，作为智慧城市的规划功能，则须按期完成即可。在此基础上，如果能进一步在社区、进家门为老弱病残的民众服务，那就是高于上级政府的要求。若对一个老城进行智慧城市规划，为了能满足无线城市、宽带城市的应用，必须对城区的地下管线与移动通信宏基站进行规划与布局。由于老城的地下管线改造可能影响城市交通、宏基站的设备遭到居民的反对，因此，在规划功能时要提前考虑实施的困难与办法。

智慧城市的功能设计是一项十分具体的工作，牵涉面较广，在功能设计成果确定前，需要征求政府部门、企业、NGO与市民的意见，不断修改完善。

智慧城市的规划大多做到功能设计，再确定一些重要的时间节点与进度要求，制定相关的推进办法和工作规定，就算完成了智慧城市的总体规划。但是，这类规划距具体实施工作还有相当大的距离，无法对整合信息资源和协调系统运行进行有效的指导。因此，完成功能设计的智慧城市规划需要做一步的深化，即系统架构设计。

(5）智慧城市的系统架构设计

智慧城市的系统架构设计工作十分细致、高度复杂，这是因为设计对象源于众多不同主体，每个系统或工程又处于不同的建设阶段。

不同主体包括业务主管者、建设者和运营者。业务需求的发生与认定来自业务主管者;系统的功能与结构确定由建设者负责;运行管理方式与经营模式由业务主管者和运营者共同商定。

不同的建设阶段是指在智慧城市规划时，一些信息通信基础设施、城区运行管理系统、电子政务系统、公共服务产业发展的信息应用系统等，已有部分建成的系统正在运行，有些正在建设。同时，还有一批以前没有的项目需要进行规划;在对已有项目做评估后，还要确定改造方案。

智慧城市的系统架构设计主要体现在以下方面：

(1) 运营架构设计。智慧城市不是摆设，需要通过各类系统的运行，为城市的日常运行与发展提供各类服务，来实现其价值。因此，以业务为主线对运营架构进行领域规划，梳理出政府业务、行业业务和企业业务的运营架构，确定三大领域应用系统的交互关系。这里的交互关系指的是投资关系、管理关系、协调关系、协作关系、条线关系等，均对智慧城市的正常运营产生重要的影响。

(2) 保障架构设计。智慧城市应是可持续发展的，在其运行过程中需要在建设投入、运行成本平衡、营业收益分配等运营机制上具有明确规划，在信息共享原则、人力资源使用、信息通信设施与系统运营责任、相关法规执行等保障机制方面，更应有完善的架构设计来降低实施风险，使智慧城市成为政府、GEO、企业与市民的共赢形态。

(3) 技术架构设计。要实现所设计的智慧城市功能，必须在技术上进行全面的架构设计。此项工作要解决的问题是：城市信息应用系统需要互联时的物理接口、数据交换技术规范、标准工作流程以及信息安全的技术规定。

智慧城市涉及广泛的业务领域，但是都需要通过网络系统将异构的系统连接，为了能与上下级和不同领域的系统进行有效对接，必须建立智慧城市的业务词典和标准体系。

由于智慧城市的业务大多是由新兴技术带动形成的，各家对此的定义和名称有着较大的差异，往往造成误解，通过业务分析与技术的规范，可以明确业务的内涵与应用范畴。如“智慧治理”、“城市网格化管理”、“数字城管”和“智慧社区”的内涵有不少相近之处，但就其应用范畴而言似乎主体又有些不同，而且在不同的城市中因职责、应用技术与分工又可有不同的系统名称。

为了实现智慧城市的数据共享、协调联动等功能，政府与一些大型行业需要建立数据交换平台，在建立的数据交换格式、信息分类与代码、信息集成平台技术、信息安全等技术标准的基础上，实现数据互传、联动控制等功能。

在智慧城市的技术架构设计时，还需充分考虑建设和运营的成本，对建设和运营的资金筹措进行规划。

由此可见，智慧城市的技术架构设计不仅是智慧城市正常运行的基础，也是智慧城市规划中十分重要的环节。

3 智慧城市规划基础资料的分析

在智慧城市规划设计流程中提出，智慧城市规划前必须收集相关的城市资料，包括城市总体规划、城市国民经济与社会发展规划、城市信息化规划等。我们需要对这些资料与访谈记录进行研究分析，从中去了解城市的基础情况，梳理出与智慧城市相关的数据，挖掘科学规划的基础信息。

(1）了解城市

每个城市都坐落在一个特定的地理环境里，具有其悠久的历史、鲜明的人文特征和相应的经济发展状态。智慧城市的规划目的是促进城市的经济与社会发展，为市民的生存提供更好的空间。那么，如何取得有价值的信息来为智慧城市规划工作提出正确的方向?其实方法并不复杂，就是要准确解读城市总体规划、国民经济与社会发展规划和城市信息化规划以及分析相关部门执行上述三个规划的近期工作情况。

城市总体规划一般以20年为期限编制，是根据城市的历史、地域、资源、人口、人文、社会与经济的现状与发展，经专业部门进行综合研究后制定的法规性文件，通常都是由地方人民代表大会通过上级政府批准。城市总体规划对于城市功能定位、城/乡布局与土地贮备、人口分布、产业布局、环境建设、城市基础设施、社会事业发展、历史文化保护等进行了具体的规定，并确定了规划期内相应的指标值。严格地说，如果要对城市总体规划进行变更的话，必须要上报地方人民代表大会与上级政府批准后才能实施。

通过解读城市总体规划及近期工作情况，我们可以对城市总体的发展趋势有所认识，并了解城市近期的运行态势。

(2）掌握城市发展方向

在我国，国民经济与社会发展规划通常是以五年规划的方式制定的，目前是第十二个五年规划期间，有效期为2011～2015年。国民经济与社会发展规划直接关系到城市的国计民生，也需要地方人民代表大会通过并报上级政府批准。在规划期间由市政府执行。在国民经济和社会发展规划中，首先要回顾上一个五年规划中的工作进展与成果，预计今后五年的发展环境，并对未来五年的发展蓝图进行勾勒，提出国民经济与社会发展的指导思想、基本要求与主要目标。

国民经济与社会发展规划的主要目标具有重要的价值，因为它要把结构效益、创新能力、服务功能、社会民生和人口资源环境等都以明确的指标数据作为五年的工作考核目标。

结构效益包括市生产总值年均增长率、地方财政收入、第三产业增加值占市生产总值的比重、居民消费率、非公经济增加值占市生产总值比重等内容。

创新能力包括全社会研发经费支出相当于市生产总值比例、战略性新兴产业增加值、每百万人口发明专利授权数、主要劳动年龄人口受过高等教育比例等内容。

服务功能包括金融市场直接融资额占国内融资总额比重、航运服务业收入年均增长率、商业销售总额、服务贸易进出口额占全市进出口总额比重、新增跨国公司地区总部数、文化创意产业增加值占市生产总值比重、百兆家庭宽带接入能力覆盖率等内容。

社会民生包括城镇登记失业率、居民家庭人均可支配收入实际增长率、各类保障性住房新增供应套数、中心城区公交出行比例、财政性教育投入占地方财政支出比重、居民平均预期寿命、享受社会化养老服务人数等内容。

人口资源环境包括常住人口年均增长率、单位生产总值能耗降低率、单位生产总值二氧化碳排放量降低率、工业园区单位土地值、供水水质、节能环保投入相当于市生产总值比例、主要污染物排放减少率、人均生活垃圾处理量减少率、生活垃圾无害化处理率、城镇污水处现率、森林覆盖率、环境空气质量优良率等内容。

国民经济与社会发展规划还要对城市的中心工作、产业体系、创新能力、城乡发展、城市管理、城市信息化、节能生态、人民生活、文化事业、特区建设、法规制度、执行保障做出全面具体的描述、以保证所描绘的蓝图能够在五年中得到有效的实现。

通过解读国民经济与社会发展规划、主要目标的数据及政府的近期工作情况，我们可以比较全面地掌握城市发展方向与工作内容。

(3）梳理智慧城市的规划基础

城市信息化规划就其本质来看，应当属于国民经济与社会发展规划的基本组成部分，但是由于城市的中心工作、产业体系、创新能力、城乡发展、城市管理、节能生态、人民生活、文化事业、特区建设等的内容相对独立，而信息化则关系到城市与社会的每一个方面，有其作用与地位的特殊性，因而往往进行专项规划。

城市信息化规划根据国民经济与社会发展规划对所在城市的信息通信基础设施、城市信息应用系统和信息产业进行深入的专业规划，其中虽以信息通信行业为主，但是在城市信息应用系统方面则涉及整个城市的管理、运行、产业、文化等领域。

通过解读城市信息化规划、我们可以了解到城市信息通信基础设施的建设现状与发展目标、城市信息应用系统的运行现状与发展计划和城市信息产业的现状与发展方向。

如果认真地阅读三个规划后，我们可以对智慧城市能做些什么和要做些什么形成初步的认知，同时也应认识到，智慧城市不是空穴来风，也不是个放之四海而皆准的万灵方案，需要务实地规划出有效的方案，以智能化与信息化去引领、支撑城市经济和社会的发展。

4 结束语

智慧校园规划与建设研究篇5

摘要

教育信息化是当今学校发展的又一新趋势，数字化校园建设是教育信息化的重要载体，也是学校对外展示自我形象的一个窗口。现代教育技术已经步入以智能教育平台建设为改革突破点，利用现代教育技术、通讯技术、信息技术加强了数字化校园建设，并以校园网为依托，引言

结合二十几年教育行业工作经验，笔者认为，智慧校园应以互联网云计算为核心，突显校园信息的智能化采集与传输，智能化处理与控制，智能化显示与推送。使全校各部门、各子系统信息融合、互联互通，有效解决了校园管理中的信息更新滞后、人力资源不足、信息孤岛和重复投入造成的设备冗余等问题，达到了校园管理中绿色节能、科学决策、及时管控、服务便捷的管理目标。

一、数字化校园建设现状分析

随着人类社会的发展，人们心中普遍出现了一个共同的愿景——“智慧的地球”，伴随着各项新技术的发展，“智慧城市”、“数字社会”等发展理念更是深入人心。而这些美好愿望实现的基础，离不开教育，因此让教育充满“智慧”的力量，便成为教育领域一个新的追求，“数字化校园”便是这一追求的具体体现。建设中存在的问题主要如下。

1.重视技术应用，忽视教育理念转变

数字化校园的建设，从物质层面上看是网络及设施的建设，但实际上应是信息化教育的具体体现。而在目前数字化校园的建设过程中，还存在着只重视技术应用，忽视教育理念转变的现象。这主要表现在数字化校园的建设过程中，更多的是考虑技术层面的因素，而较少从如何通过数字化校园来转变教育理念、教学观念的角度出发进行思考，造成的结果是所建成的数字化校园不能完全满足信息化教育的要求。

2.重视硬件设施建设,忽视软件建设及应用

在目前数字化校园的建设中，存在着重建设、轻软件建设及应用的倾向。这主要表现在两方面：首先，投入大，收效小。很多部门配备的计算机档次很高，但利用效率不高，这其中很重要的一个原因就是使用者信息素质的相对缺乏。其次，各种硬件设施完善，但与之配套的软件和资源则显得相对贫乏，存在有路无车，有车无货的情况。在软件的建设方面，许多教学软件相对缺乏，在资源建设方面，数字化校园需要大量数字化教育资源内容的支撑，学校对教育资源库产品的需求也不断增大。

3.重视校内的信息化建设，忽视校外的资源利用

计算机网络的最大特点就是能实现资源共享。特别是现在各种网络的发展都十分迅速，可供利用的资源也层出不穷，如何利用好各种网络的资源，应该是数字化校园的管理者和使用者所关注的。但有很多学校在数字化校园的建设过程中，比较重视校内的信息化建设，缺乏对校外的资源进行收集和整理。这就使得教师或学生在资源的查找中，要多花很多气力，多走许多弯路。

从目前国外应用来看，自20世纪90年代中期以来，加拿大全国各地对信息技术与课程整合的实验不断增加，并取得良好效果。如1998年2月温哥华学区的“信息技术报告”指出：“信息技术可以创设一个以学生为中心、教师为主导并与广泛的社区相联系的学习环境。“该报告认为信息技术与课程的整合可有效地改进对课程的教学，即能实现下述目标：(1)增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力;(2)使信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分，从而便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用的技能;(3)不仅促进了班级内学生的合作交流，而且还促进了本校学生与全球性学习社区的合作交流，从而开阔了学生的视野。

二、数字化校园网建设模式初探暨整体实施目标

智慧城市规划建设百问（连载十）篇6

党的十八大首次把“生态文日月”和“美丽中国”作为重大议题提出是具有重大意义的。从侧面反映出了同家层面对环境保护及生态文明的重视程度已经提高到了前所未有的高度。“美丽中国”是人与万物产生的一种和谐关系，在这种和谐关系下，人类应该为子孙后代留下一个蓝天、白云、绿水的可持续发展环境。“美丽中国”不仅仅是简单的一句口号，其基础是生态文明，形式是环境保护，是人类如何有效利用自然资源、保护环境的方法。

近年来，环保部门积极采用数字化应用模式对环境管理有了很大促进。数宁技术是过去一二十年来，利用信息化技术得到环保工作从传统环境管理到办公室自动化、监测监管信息化、数宁化的一个过程，也顺应了全球数字化的发展形势。但是数字化并不是完全的自动化，它还需要环境管理智慧化的过程。

2009年初，IBM提出了“智慧地球”的概念，美国总统奥巴马将“智慧地球”上升为国家战略。“智慧地球”的核心是以一种更智慧的方法，通过利用新一代信息技术来改变政府、企业和人们相互交互的方式，以便提高交互的效率和灵活性，实现信息基础架构与基础设施的完美结合。随着“智慧地球”概念的提出，在环保领域中如何充分利用各种信息通讯技术，感知、分析、整合各类环保信息，对各种需求做出智能的响应，使决策更加切合环境发展的需要，“智慧环保”概念应运而生。

“智慧环保”是在原有“数宁环保”的基础上，借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象（物体）中，通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，实现人类社会与环境业务系统的整合，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的“智慧”。那如何利用“智慧环保”的概念、方法去解决实际的环境问题呢？它的具体内容又是什么呢？本文将带领读者探索智慧环保建设内容。

智慧环保建设内容

构建立体化、智能化的覆盖全市的环保领域物联网平台，提升空气质量和水环境质量的实时监控水平，实现由“数字环保”向“智慧环保”的转化。

（l）环境监测系统

通过增加水、气、土壤、噪声、固废、生态等环境监测监控设备数量和监测手段。提高现有环境监测的密度，更及时有效地发现和遏制固废、废水废气等排放。重点建设重金属、放射源、固废及危险品转移等监测监控系统，大力推进环境治理设施的建发，开展环境治理设施及监测监控设备的运营服务，保障环境监测、治理体系的正常运转，提升城市环境管理能力。

（2）整合所有环境信息资源和数据

依托公共服务平台，加强环保、水利、气象等部门间的业务融合。整合所有环境信息资源和数据，建设环境监测数据标准体系，将各类环境信息，通过先进的数据挖掘与处理、智能分析，实现对环境保护和自然灾害等状况做出更为科学准确的测定和预估，实现环境监测数据的统一规范，各部门的信息共享与服务一体化功能，提高环境数据管理、分析和利用水平。

（3）建立环境信息综合分析中心

环境信息综合分析中心由四大分析系统构成：区域排放总量核算系统、环境质量综合评价系统、环境辅助决策系统，环境应急预测预警系统。

（4）智慧节能系统

为贯彻落实《同务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007] 15号）精神，根据《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》（建科[2007] 245号），加强国家机关办公建筑和大型公共建筑监管体系建设，利用现代化的技术手段，大力推进城市行政机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测管理平台的建设。

建设建筑能耗监测管理平台，实施建筑基础数据录入及分项计量能耗数据的采集，实现对重点建筑进行能耗动态监测，是加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行管理，建立和完善能效测评、用能标准、能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额、节能服务等各项制度的重要基础性工作。系统平台包括的系统模块有数据采集子系统、数据处理子系统、数据上报子系统、消息管理子系统、数据分析展现子系统、公众服务子系统、信息维护子系统和系统监测子系统等。

以物联网、云计算和地理信息技术为核心，建设智能照明系统，实现城市建成区道路照明回路远程自动化智能控制，在保证照明效果的基础上取得显著的节能效果；提高路灯电缆被盗报警的及时率、准确率；为路灯故障和线路故障提供准确定位和信息分析，提高工作效率，降低巡检费用，有效保证路灯“三率”指标的实现。

整合现有信息化资源，到2015年，力争完成建筑能耗监测管理平台，行政机关、办公建筑、大型公共建筑节能监测覆盖率≥80%；照明回路智能化控制率≥90%；城区主次干道路灯单灯控制覆盖率≥90%。

在软件技术实现上，由政府财政实施项目复用城市电子文件支撑平台成果。

（5）智能环保平台升级后智慧目标

首先，环保信息全面感测。对大气、水源、土壤、生态、企业排放等环保相关信息的采集、传输、存储和利用建立统一标准规范体系。在此规范体系下，全面建设和整合环保物联网以及相关信息系统，形成全覆盖的环保信息感测体系，使上述信息能够及时、完整、安全、可靠地被查阅和利用。

其次，环保业务充分整合。整合排放企业、监督部门、法律部门、相关民间机构等单位的相关信息资源，串联各单位业务流程，实现跨单位业务与各单位业务的无缝连接，形成完整高效的环保业务综合信息平台。

智慧城市总体规划探讨篇7

智慧城市是把信息技术充分运用在城市的各行业中,是基于知识社会加以创新的城市信息化高级形态。智慧城市通过基于互联网、云计算、大数据、社交网络、综合集成法等应用,营造互联、智能、开放、协同的可持续创新。

2 我国智慧城市总体规划现状

2.1 智慧城市建设目标定位比较高

定位超越“数字城市”,侧重于信息基础设施提升或局部领域信息技术应用,更加强调支撑和引领城市整体创新转型发展。如:智慧扬州规划中提出“推进建设以加速经济转型升级为特征的创新扬州、以精细高效城市运行为特征的精致扬州、具有高水平城市公共服务的幸福扬州”三大目标;广州提出了“低碳经济、智慧城市、幸福生活”三位一体的城市发展理念,目标是建成智能技术高度集聚、智能经济高端发展、智能服务高效便民的中国智慧城市先行示范城市。

2.2 智慧城市建设重点涉及面比较广

智慧北京规划中提出了“四类智慧应用,四个智慧支撑”的建设重点。智慧宁波提出由智慧基础设施、十大智慧应用体系、六大智慧产业基地和居民信息应用能力构成的建设重点。从建设重点来看,体现出很多共性,涉及面比较广,大多包括了智慧政务、智慧民生、智慧经济、智慧环境、智慧人群和智慧基础设施等内容。

2.3 智慧城市建设切入点有明显差异

智慧城市涉及的技术和建设领域众多,城市基础条件不同,选择的切入点和路径也不尽相同。大体包括三类:第一类是无锡、杭州等城市,注重以物联网技术和产业发展为驱动,开展智慧城市建设;第二类是上海、重庆等城市,注重从城市基础设施建设和资源整合为先导,进行智慧城市建设;第三类是北京、武汉、宁波等城市注重以推进重大试点示范应用项目为突破口,推动智慧城市建设。

2.4 说的多,落地成功的少

我国智慧城市建设均提出定位高的理念与口号,但未能做到从城市转型发展战略高度和全局的视角出发,总体规划设计不到位,在确定目标、重点和实施路径上等把握不到位。

3 智慧城市总体规划设计思路

3.1 明确目标定位,解决智慧城市“为什么”而建的问题

智慧城市建设目标定位应按照政治、经济、文化、社会、生态“五位一体”和新“四化”同步发展要求,聚焦居民、政府、企业、生态环境等城市基本要素,着力解决城市发展面临的关键问题,促进城市的全面协调持续发展。主要包括四个方面:

(1)改善民生服务。

推进社会文化领域的资源整合和信息共享,推进城乡基本公共服务均等化,最大限度地满足城市居民物质文化生活需求。

(2)提高政府效能。

提高政府决策科学化,实现公共事务处理和公共资源分配的开放透明,推进整个城市互动化、精细化、人性化的治理。

(3)促进经济转型。

优化产业结构,实现经济转型发展,转向更多依赖于信息和知识等无形资源驱动和创新驱动。

(4)改善生态环境。

提高生态环境的智能监测和综合治理水平,推动绿色发展、循环发展、低碳发展。

3.2 确定建设重点,解决智慧城市“建什么”的问题

基于智慧城市建设目标定位和系统推进的要求,智慧城市建设重点,应构建“一个中心”、“两大支撑体系”和“四大应用体系”。

(1)建设智慧城市运营管理中心。

围绕智慧城市大系统智能运行要求,运用物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,建设智慧城市运营管理中心,实现城市范围内不同系统之间的互联互通、数据融合、信息共享,为城市各领域智慧应用系统运行提供信息整合、数据挖掘和智能分析支撑,为城市管理、运营和服务提供统一的智能化指挥协同平台。

(2)建设两大支撑体系。

一是智慧基础设施。加强水网、电网、气网、交通等基础设施智能化改造,推进通信基础设施建设和“三网融合”,满足各领域智慧应用需求。二是智慧人群。着力提升全社会对智慧城市的认知,加强智慧城市专业人才培养,提高居民信息和知识获取利用能力。

(3)建设四大应用体系。

一是智慧民生。建设一体化的满足民生需求的各类综合信息服务系统,对民生需求及时感知,并做出实时响应和高效处理。二是智慧政府。建设政府决策、管理和服务信息支撑系统,全面感知并掌控城市运行状况,整合城市分散的资源、信息和组织,实现政府部门信息共享和业务协同,提升政府城市治理和民生服务能力。三是智慧经济。促进信息化与工业化、农业现代化的深度融合,实现传统产业转型,促进新一代信息技术产业发展,创造新的经济增长点。四是智慧环境。通过智能化途径,改造环境保护的技术手段和管理模式,智慧感知生产生活中能源消耗并加以自动控制,对环境污染和生态破坏及时预警预防和处置。

3.3 设计实施路径,解决智慧城市“怎么建”的问题

根据我国现阶段基本国情,结合智慧城市系统运作机理分析,智慧城市实施的主要路径有:

(1)走政府引导下的市场化道路。

注重发挥政府在智慧城市统筹规划、政策扶持、市场监管、公共服务等方面的作用,积极探索建立智慧城市建设市场化投融资和运行管理机制,形成政府引导的、企业化运作为主的智慧城市建设模式。

(2)因地制宜选择切入点和突破口。

根据城市自身信息化基础、经济发展水平和区位特色优势等条件,从智慧应用、智慧基础设施和智慧产业等方面科学切入和重点突破,对智慧城市整体推进产生带动和辐射效应。

(3)以标准化引领智慧城市规范有序推进。

建立智慧城市标准体系,统一规范设备技术标准、业务流程标准、政府监管标准,以标准化突破体制机制障碍,推进信息资源共享,促进智慧城市建设的产品、网络、应用和服务的融合发展。

(4)智慧产业和智慧应用互动发展。

坚持应用需求导向,推进信息技术应用与市场机制、管理机制和商业模式创新的有机结合,促进技术研发,优化产业结构,着力培育智慧城市产业链,形成产业与应用良性互动。

(5)在试点探索基础上进行示范推广。

分区域、分领域、分行业、有重点地分类开展先行试点,培育一批经济和社会效益突出的示范项目,抓好经验推广,扩大示范带动效应,有序推进智慧城市整体发展。

4 智慧城市总体规划原则

4.1 应具备广泛的普适性

近年来,智慧城市的建设尝试均集中在经济发达地区,即使是中西部城市,也是经济实力相对雄厚的地方。但是,智慧城市建设作为一项国家战略举措,不能将贫困地区关在门外。所以我们在做总体规划的时候,必须考虑到广泛的普适性,加大经济欠发达地区政府职能部门科学决策能力建设,注重智慧的积累,而不仅是IT基础设施的投入,要提高管理的分量;因此,即使在没有大额资金投入的前提下也能有效地开展智慧城市建设。

4.2 应有权威性

一般来说,任何设计方案的权威性,均来源于学术机构、权力机构、投资机构。学术机构的科学性是易为世人所能接受的定理;权力机构是制定规则、代表政府的认可;投资机构是项目的业主方,其权威性也是不容置疑的。所以我们在做总体规划的时候,要充分整合这三方面的资源,考虑这三方面的诉求,才能推出具有权威性的总体规划方案。

4.3 应自上而下设计、自下而上实施相结合

智慧城市的建设是复杂的、长期的累积过程,现在仍处于探索阶段。现在想要拿出具体详实的总体规划方案,从时效性和科学性方面来说是不可能完成的任务。因此,我们在做总体规划的时候,必须要抓住共性,自上而下提出指导性方案。同时也要约定自下而上的统一数据格式与接口,为以后的资源整合打好基础。

4.4 应加大城市软实力部分的设计

智慧校园规划与建设篇8

智慧校园是一种特殊形态的智慧园区,它作为一种全新的信息化形态,尚无统一、权威的诠释。不同视角下智慧校园规划定位不一样,功能规划重点也完全不同,目前国内外关于智慧校园规划定位主要有“智慧环境论”、“智慧学习论”两种观点。

“智慧环境论”认为智慧校园规划的重点主要是教学、学习、工作和生活等校园智慧环境的建设,较少涉及到教育信息化模型和架构、服务集成方法以及学习效果评估等,也就是智慧校园硬件设施和其配套系统建设。其主要观点是智慧校园由不同类型校园建筑构成,这些建筑提供诸如学习空间、工作空间、生活空间、运动空间等若干空间环境,通过布置空间环境的智能设施及后台系统为校园活动主体提供便捷的感知手段和服务,活动主体对空间环境进行基于情境的智能感知,获取、传递、交换和贡献所需数据,享受空间智慧服务。因此,智慧校园规划的重点是如何配置校园空间环境的设施和系统。其核心是运用“感-传-存-用”物联网等技术,为全校师生及家属提供一个“安全、舒适、便捷、节能、高效”的智慧空间环境,校园空间内的活动主体能随时随地获取信息化服务,并交互作用。

“智慧学习论”认为智慧校园的核心功能是教育,如何利用信息化技术提高学生学习能力和老师教学水平才是智慧校园重中之重,至于网络环境、安全环境、教学环境、生活环境、工作环境等则不是智慧校园的主要研究对象,这些完全可以借助于传统的建筑智能化理论来解决。其核心是数据交换、服务总线、基于云化思想软件集成方法论以及教学方法、学习方法和教学评价、改进等反馈机制的信息化研究。

本文认为智慧校园规划既要重视校园的各种智慧环境的建设,也要注重校园师生围绕教学、科研、生活各种活动诉求信息的智慧流动,因此笔者认为智慧校园应该是“智慧环境论”+“智慧学习论”结合。在智慧校园建设前期应注重教学设施、网络设施、通信设施、安全设施、环境感知设施、机电感知设施、显示设施、智能终端等建设,为校园活动主体提供信息感知、安全感知、位置感知、环境感知、设备感知、社会感知、情境感知等感知服务以及实现校园活动主体与校园空间交互奠定基础。后期应注重基于网络的信息服务引入到学校的各个应用与服务领域,实现集成、互联、共享和协作,同时为学校与智慧城市提供一个相互交流和相互感知的接口,最终达到校园活动主体与校园空间环境构成的校园生态圈各要素自适应、自平衡,实现开放互动的泛在学习、融合创新的协同科研、透明高效的校务治理、绿色健康的校园生活、精确主动的个性服务,达成融合创新、智慧运行的宏观效果。

智慧校园建设实践都是以大学校园展开的,因此本文以下各节论述都基于大学智慧校园,至于中小学智慧校园建设读者自行参考借鉴。

2 规划模型与规划总体架构

2.1规划模型

智慧校园的活动主体主要有学生、教职工、管理者、在校居民与社会公众等,活动主体涉及的活动主要有学习、生活、科研以及物业、建筑、环境、文化、健康、环保和公共安全管理等诸多方面。本文结合智慧城市理论,先给出如图1所示智慧校园的一个最简功能规划模型,以帮助明晰后面需求分析展开。

智慧校园的“智慧”主要体现在活动主体在各种校园活动的“智慧性”。所谓活动的智慧性是活动主体能够高效率和高质量地完成各种活动,且活动与活动能相互影响、相互协作和正向作用,也就是要打造一个自适应、自平衡的校园生态圈。具体来说就是智慧校园应该使校园活动主体能够便捷地得到所需的高质量服务,并具有感知、记忆和思维判断。如同研究城市、智慧园区一样,必须理清校园活动主体有哪些、客体(环境)有哪些、活动有哪些及其相互作用关系。

2.2 功能需求分析

根据以上规划模型,以一个普通新建高校校园为例,展开其规划模型分析。智慧校园围绕其活动主体主要有以下几种需求:面向学生需求、面向教职工需求、面向后勤管理者需求、面向校管理者需求、面向办学条件需求以及面向居民和社会公众等需求。

面向学生的需求捕获主要围绕学生从招录到校友管理全生命周期学习和管理等活动需求展开;面向教职工的需求捕获主要围绕教职工从招聘到离职退休全生命周期教学科研和管理等活动需求展开;面向后勤管理者的需求捕获主要围绕建筑、机电、安全、物业、人员、车辆等与之发生关联的活动展开;面向校管理者的需求捕获主要围绕教学主体、财务主体、科研主体、人事主体、后勤主体、招生就业主体等活动展开。面向办学条件的需求捕获可以从学校信息化主要路由管网、信息化网络、通信网络、信息中心(数据中心)、电教中心、体育馆、食堂、会议室、档案馆、图书馆、医院等与之发生关联的活动需求展开。

需求分析是根据以上捕获的校园大量“原始需求”,以需求座谈会等形式进行辨别、归纳、整理、抽象,抓住主要核心需求,明确和规范地描述智慧校园功能性需求、非功能性需求(质量属性需求、约束性需求)等需求定义。

需求分析是后期架构设计的前提和基础,不做需求分析或做表象需求分析,智慧校园建设将是脱离实际的,也落不了地,或做了一堆不是真正用户想要的东西。

2.3 规划总体架构

需求分析中的功能需求、非功能性需求影响架构,架构必须适应功能需求、质量属性需求和约束性需求。根据上面规划定位、规划模型以及需求分析,本文给出一个如图2所示的智慧校园规划总体架构示意图。

智慧校园总体架构设计分为感知层、网络层、平台与数据层、智慧应用层以及保障、安全、标准、运维四个支撑体系。

感知层通过布置建筑空间的各种基础设施,以不同的感知手段对空间进行基于情境的智能感知,享受空间服务、贡献和获取感知数据。感知主要有位置感知、环境感知、设备感知、社会感知、情境感知等。

网络层为感知层提供上传下达网络通道,网络可以是物联网、电信网(含通讯网)、广电网或者是三网合一,形式是无线或有线。校园信息网络一般采取三级拓扑架构,校园信息网络有内网(校园智能化专网、校园办公专网)、外网(教育和科研CERNET)。校园物联网主要是指无线传感器网络(WSN),是目前物联网热点组网技术,WSN的主要技术有ZigBee、Wi-Fi、BlueTooth等。校园通讯网络主要是为园区提供有线或无线的语音服务,基于IP的统一通讯(UC)是园区语音通讯未来趋势。

数据与平台层提供校园各种数据存储和各种支撑平台以及中间件、服务总线(ESB)。这一层体现在采取云计算技术,为各种应用和感知层提供laaS、PaaS和SaaS等应用服务支撑。

应用层主要有学习类、科研类、教务管理类、物业管理类、办学条件类、生活服务类、决策管理类和其他业务应用,还包括应用类容器——智慧校园门户、微门户以及基于这些应用类开发的各种移动APP等应用。

3智慧校园建设的主要任务

智慧校园建设主要任务可以从其总体规划架构“四横四纵”来描述,“四横”包括感知层、网络层、平台与数据层应用层四个层面,“四纵”是指贯穿智慧校园建设各个层面的四个支撑体系,包括保障体系、标准规范体系、安全保障体系和运维管理体系。四个支撑体系也是智慧校园规划与建设的重要内容,本文在此不予以描述。

3.1 感知层

感知层主要体现在校园智能化和信息化基础设施上,建设内容大致有:校园综合管网、综合布线、机房装修、信息网络、语音通讯、有线电视、卫星通信、电子会议系统、信息发布、公共广播、公共安全设施(视频监控、消防监控与报警、入侵报警、电子巡查、访客对讲、停车管理、门禁等)、校园建筑物机电设施监控和管理(供配电、冷热源、给排水、空调与通风、电梯、室内外照明等)以及校园信息化基础设施(信息驿站、自助终端等)。这些感知业务单元绝大多数带有存储和自控功能,可独立完成一定功能,校园不同类别建筑,其感知层有不同配置。

3.2 网络层

网络层建设主要包括园区管线路由规划、光纤网、移动宽带网络、有线电视、Wi-Fi以及WSN等网络建设,校园网络应对语音、信息、对讲、有线电视等进行通信管网统筹规划、整体设计,同时考虑拓展,以满足校区高速、可靠、泛在、安全等通信需求。校园信息网是网络层建设核心,其建设包括网络规划、网络物理和逻辑架构设计、核心层设计、汇聚层设计、接入层设计、安全性和可靠性设计等内容。

3.3 数据层

数据层建设包括数据中心设施和信息资源的建设。数据中心如采取云计算技术构建,其建设任务主要是完成laaS层和PaaS层任务。laaS层的任务包括机房、服务器、网络、机架配套设置和管理以及供电、散热、容灾等服务,PaaS层的任务主要提供操作系统、数据库、中间件等应用软件,需环境配置以及日常维护。

信息资源建设主要有校园基础数据建设(学生、教师、资产及办学条件等)、校园教学科研数据建设(教学、科研、图书、资源等)、校园感知数据(安全、设备、环境等)等信息资源建设。这些数据入库的方式可以是在线、交换、合成或人工录入。校园信息资源建设必须符合国家教育信息化相关规范要求,切不可另起炉灶。

3.4 平台层

平台层建设是将校园公共信息支撑平台和校园业务专用支撑平台等各种共性平台集中建设,以便节省资源和投资,提高智慧校园云计算中心功能及复用价值。这些共性平台可以按照项目实施情况予以分期实施。

校园公共信息支撑平台主要包括物联网接入平台、GIS支撑平台、统一视频管理平台、数据共享交换平台、云服务平台、大数据分析平台、统一身份认证平台、企业服务总线以及各种消息、对象、交易等中间件等。

校园业务专用支撑平台包括一卡通、能耗管理、安全、物业、资产、图书馆、教学、财务、决策等管理平台。

3.5 应用层

应用层建设主要有学习类、科研类、教务管理类、物业管理类、办学条件类、生活服务类、决策管理类和其他业务应用建设,还包括各种应用容器和统一入口——智慧校园门户、移动门户建设以及基于这些应用类开发的各种移动APP建设。应用层建设除了遵行国家教育信息化相关规范外,还应坚持“核心系统国家建、通用系统上级建、特色系统本级建”的原则,避免盲目建设。

4总结

随着IB和IT融合发展,智慧校园规划与建设一定要打破园区智能化和园区信息化划分界限,校园信息化和智能化必须融合、统一和相互渗透,并且以传统建筑智能化厂家和信息化厂家为代表的智慧校园规划与建设思想必须向以新IT思想为主要线索、以校园建筑群环境为承载对象、以全IT构成及运行为新IB技术架构转型,运用自顶而下和自下而上的规划方法论,智慧校园才能少走弯路,真正建设好。

摘要：本文在论述智慧校园功能规划两种观点的基础上,表明了智慧校园建设是“智慧环境论”与“智慧学习论”结合的观点,提出了智慧校园功能规划模型及功能需求分析,给出了智慧校园规划总体架构和主要建设任务。

关键词：智慧校园,规划与建设,校园生态圈

参考文献

[1]曹茂春.智慧园区总体规划和设计[J].智能建筑,2015(8):41-44

[2]曹茂春,洪劲飞.智慧园区建设探讨[J].智能建筑,2014(9):34-39

城市规划理论与智慧城市篇9

1 城市规划的概念

国家标准《城市规划基本术语标准》中将“城市规划”定义为“对一定时期内城市的经济和社会发展、土地利用、空间布局以及各项建设的综合部署、具体安排和实施管理。”

城市社会正在从工业社会向后工业社会转变, 也有人将后工业社会称为“信息社会”、“网络社会”, 显然, 信息元素在后工业社会中占有重要位置。后工业社会结构呈现网络化特征, 人们的生活空间不再局限于物质生活。现代信息技术和其他科学技术的飞速发展正把我们带入一种全球化的后现代主义的城市文化。后现代主义、全球化和虚拟化正成为城市文化的特征之一。

“信息城市”是随着现代信息技术的发展和全球信息化而提出的一种未来城市的发展模式, 是从纯粹的新技术角度提出的未来城市理论。从对众多专家的调查表明, 城市发展的主流方向是信息城市, 这也说明信息技术对未来城市社会的主导影响, 已经成为人们的普遍共识。

信息化城市的规划与传统工业化城市的规划有很大不同, 其全球背景、产业特征、生活工作方式都发生很大的变化, 从而导致城市规划的背景依据发生变化。在城市规划中, 需要研究城市在全球和区域城市等级体系中的地位, 综合考虑城市未来发展的趋势, 来确定城市的性质;城市功能空间的划分要考虑信息化条件下的城市中心功能变化、工业空间的边缘化以及空间发展的持续性等因素;在信息化条件下, 对于城市建设用地分类, 特别是居住用地和公共设施用地分类会有所改进;要适应城市综合社区的要求, 进行城市居住区域规划设计;对于城市详细规划和城市设计, 要注意城市场所的个性化和生态化, 在城市更新中注意城市文脉的延续;在高新技术园区的规划与建设中, 要注意配套设施的建设和创新氛围的营造。

1.1 城市基本要素

城市基本要素包含城市的空间形式、人类活动和土地利用的空间组织、城市景观的描述等各方面的内涵。城市结构的本质是指城市形态和城市相互作用的网络在理性组织下的表达方式, 是城市的物质与空间组合而呈现出一定的结构形态, 它包括了城市物质设施所构成的显性结构 (如物质设施分布结构、土地利用结构、城市交通系统结构等) 和城市的社会结构 (如人口结构、文化层次结构、就业结构、社会组织结构等) 及自然结构在内的具有相对隐性的结构内容。

美国的城市社会学家简·雅各布指出:城市中最基本的原则是城市对错综复杂的功能使用多样化的需求, 而这些使用之间始终在经济方面和社会方面得到相互支持, 以一种相对稳固的方式互相补充, 以现代城市规划的分类法来进行规划, 在很大程度上不过是确定位置。一些将城市功能过于纯化的做法割裂了城市要素间的联系, 使被裂解的城市再也不能还原到原来的自然、有机的状态。城市的一切功能活动, 都依托于各类基本的城市物质要素的相互作用来进行。这些众多的物质要素以及功能活动要依据一定的空间秩序且有规律的联系在一起。城市空间结构的规划是在分析和研究城市各类要素相互作用及其发展方向的基础上, 来寻求各物质要素的内在组合方式, 使经过规划的城市空间保持有机状态, 达到合理规划城市空间的目的。

随着工业社会的成熟, 出现了一批综合性的城市, 但由于经济、社会、文化、区位等方面的因素, 一些城市的功能结构有明显的倾向性特征, 如有生产功能为主的工业生产城市、以流通和消费为主的流通型城市、以政治功能为主的首都型城市、以旅游服务为主的旅游城市、以货物进出服务为主的港口城市等。进入后工业社会后, 全球城市之间的互动关系越来越密切, 从而形成全球网络。在城市生产、生活的方方面面, 无不体现着信息技术的应用和信息流的存在, 信息技术将城市各功能更加紧密地联系在一起, 使之重新整合变得更加有机化和整体化。

信息技术与城市各结构要素的关系具有如下特点:

(1) 信息技术发展对城市经济的影响表现为城市经济管理职能的集中趋势, 表现在生产和消费市场的在线服务以及生产和后台办公功能的分散上。同时, 城市经济结构发生变化, 工业化经济向信息化经济转化, 城市产业结构以第三产业 (传统服务业) 为主向第四产业 (信息产业) 为主的构成形式转变。

(2) 信息技术发展使城市社会控制进一步加强, 在为人类社会活动带来极大便利和灵活性的同时, 也为社会沟通提供了新的工具。信息化城市的文化日趋全球化和虚拟化。在城市生活中, 家庭的地位越来越重要, 成为全球信息网络的重要终端。

(3) 在信息时代, 城市在物质空间和电子空间内已被重新定义。在信息化城市中, 家庭与工作、公共与私有、电子与物质的界限越来越模糊。值得注意的是, 信息技术支持城市强势群体对物质空间的控制。当物质和电子空间以新的方式被利用时, 城市变得越来越破碎和多极化。这些发展过程创造出一个由不同空间类型组成的复杂拼凑物, 其中一些是物质的, 一些是虚拟的。

(4) 对于城市的“智能化”进程来说, 基础设施的制度创新是必须的。首先, 制度创新必须与全球性的竞争市场联系起来, 基本点是城市基础设施的发展, 是为了参与全球性的竞争与发展的需要。其次, 要努力摧毁制度壁垒, 这种壁垒存在于城市政策制定者和城市掌握基础设施网络的人之间。最后, 是城市各种基础设施网络之间的联合发展, 特别是信息技术越来越多地应用到基础设施网络的建设和管理运行中。

(5) 信息技术的应用有利于城市环境, 可以节约能源、减少污染、减少有毒排放。

1.2 城市结构功能

城市的发展在人类文明发展演进中占有重要地位, 不同的城市功能结构能反映出当时城市社会发展和不同地域文明的特征。

从世界500强企业在全球城市中分布状况可以看出, 一个全球化的城市网络已经形成, 每个城市都可以在网络中的等级体系上找到位置, 全球城市的分工协作成为世界经济的新模式。在全球城市等级体系中, 城市的地位和分工不同, 其功能结构也出现很大差异。信息时代的城市功能与空间结构, 更不能脱离全球城市等级体系变化的大背景。

(1) 信息时代的城市功能

受到信息化的冲击和影响, 中国城市体系作为全球城市网络的一部分, 自然也形成网络。根据国内外城市综合实力研究的各种指标体系, 结合中国城市信息化过程的特点, 信息化条件下的城市功能有如下的发展与变化:

城市功能的演变是在整个社会经济、文化发展的背景下进行的, 影响城市功能演进的因素有经济发展因素、社会文化因素、政治因素和技术进步因素, 其中技术进步因素作为先进生产力的代表将发挥更为重要的作用。

在城市功能的更替和升级中, 城市传统功能被重新整合, 居住与工作功能界限的模糊、空间的整合使家庭文化重新兴起, 家庭功能呈现多元化。生产与流通也通过信息技术结合起来, 工作方式也呈现多元化、高灵活性的特征, 电子商务对传统商务方式形成很大冲击, 电子商务的份额快速增长。交通网络智能化、文化娱乐也与信息网络连接在一起。

城市服务功能发生变化, 一般服务功能从商品服务向信息服务的转变, 生产性服务业将迅速增长并逐渐国际化, 与经济全球化的趋势相适应。城市服务功能变化中最重要的是创新功能的提升, 这里不仅仅是科技创新的发展, 还有文化创新、制度创新功能的加强等。

不同等级城市具有不同的功能特征, 全球性城市是全球经济指挥中心, 区域性城市则聚集着后台办公功能, 地方性城市更多地承担全球经济分工的生产功能。

在城市功能的发展中, 信息产业特别是信息服务业的发展起着至关重要的作用, 信息产业优化了城市经济要素, 改变了传统的城市经济运行方式, 并对城市生活产生巨大影响。同时, 城市社区功能也朝着多功能智能社区的方向发展。

(2) 信息时代的城市空间结构

城市各组成物质要素实体和空间结构所表现的形式、风格、布局等有形的表现有其自身规律, 但就其本质而言, 它实际上是人类复杂的政治、经济、社会、文化活动的历史发展过程中相互作用的物化和空间化, 是各历史阶段城市的技术能力和功能要求在空间上的具体体现。

在信息化条件下, 城市空间结构产生了相应的发展和变化, 进入后工业社会后, 信息技术革命对城市结构形成全面的冲击, 城市空间出现网络化结构, 空间性质兼容化。城市居住空间从单一功能空间向复合功能空间转变, 智能化住宅快速发展, 社区空间的电子延伸——虚拟社区出现;城市的工业空间发生重构, 高技术园区出现, 生产方式更加灵活, 并出现虚拟化企业;城市的办公服务空间虚拟化、电子化, 以信息网络为支持的社会服务通过各种远程服务活动使城市服务体系部分进入电子空间, 如远程医疗、远程教育等, 服务的质量、水平、多样化及灵活性大大提高;CBD的功能空间特征也发生变化, 商业娱乐也进入虚拟空间, 如电子商务、网上娱乐等, 城市中心的商业娱乐空间也出现复合趋势。

在城市空间结构中, 出现新的城市空间要素——高技术中心。高技术中心是由信息革命、经济全球化、新的生产和管理方式以及对信息技术需求等各种因素推动而发展起来的, 在发展过程中, 形成了高技术产业综合体、科学城、技术园区、高技术城等多种类型。高技术中的空间要素由创新空间要素和非创新空间要素组成, 两种空间相互作用和整合, 共同构成高技术中心的创新环境。

(3) CBD的演进

城市进入全面工业化阶段以后, 城市开发强度提高, 城市规模进一步扩张。城市土地使用方法和方式出现明显的分区, 形成不同的功能区。城市围绕中心区发展, 商业、工业、居住区、郊区之间相互分离, 对可达性要求最高的商务和商业活动多聚集在城市中心区。

CBD是大城市里主要商业活动进行的地区, 通常被认为是城市发展和繁荣的标志, 具有许多重要的功能, 是城市的商务中心、购物娱乐中心、信息中心、服务中心。CBD在经历了以商业为主的混合阶段、专业分区的综合功能阶段后逐步走向功能升级、综合化、生态化的综合阶段。CBD中不仅集中了大量的跨国公司的总部, 还有高层次、专业化的商务服务, 包括金融、法律、会计、管理及广告业等。这类公司聚集于国际性大城市的CBD中, 在跨国公司的全球运转过程中起到了决定性作用。

信息化条件下国际大都市功能的空间特征, 首先存在着一种全球空间, 全球经济在其中流动运行, 操纵这种全球经济的主要是一些大型多国公司、生产性服务公司、研发创新公司和投资金融公司等, 这些全球流动空间的节点主要是那些全球性城市。其次是作为这些流动的具体执行空间, 地方场所显然是重要的, 它提供了交流、交易的物质场所。在这类空间中, 具有代表性的是中心城市综合体, 他存在于全球性城市和国际性城市中, 成为支撑全球流动的主要物质空间依托。

(4) 信息产业街区

信息产业街区是指在城市内部, 以城市街区为载体, 以信息产业相关活动 (主要是信息密集服务业) 的高度集聚性为特征, 具有一定区域性影响力的城市空间。信息产业街区是我国信息产业在城市空间发展中有别于高科技园区的一种特殊的空间形式。人们通常所指的“电子一条街”或“科技街”是街区运作的一种表现形式。“街区”概念的提出, 反映了产业运作的关系, 从满足街区产业运作角度入手, 以较宏观的角度来表征这种特殊类型的城市空间。目前我国许多城市都已经拥有了自己的信息产业专门化街区, 但其中具有代表性的是:北京中关村、深圳的华强北、南京的珠江路等。

虽然信息产业街区的发展是从电子产品贸易和专业技术服务开始的, 但街区的发展带来了人们需求的多样性综合化是不可避免的趋势。

(5) 高技术产业空间布局变化

高技术产业园的空间以教育、研究和开发、生产企业三大部分为核心, 与传统工业相比, 高技术产业的生产过程更多的是一种技术创新过程, 研究与开发在这里占了很大比重, 其本身并不要求过大的用地, 他们宁可在更大的范围内扩散、分工协作, 也不会把与之联系的所有研究、生产单位集中在一个地方, 因为接近市场是他们的一个重要区位趋向, 而研究开发、生产之间的联系不会像传统产业那样受到运输成本的制约。

高技术产业的集聚来自创新信息、创新劳动力、风险资金构成的创新环境, 他们可以是不同来源的创新信息、技术劳动力储备, 以及高风险资金不同投资者的组合, 因此创新环境的定位和发展模式是多元化的。从时间尺度来研究高技术区的发展历程和类型, 可以看到不同发展模式的创新环境。他们以不同层次的创新水平和生产力结合, 形成不同的产业环境。

2 现代城市的主要发展理论

现代信息技术推动人类进入信息社会, 城市化与城市发展理论的研究也进入了一个新阶段。在力图解释一个地理摩擦几乎为零的信息化时代, 城市还能否成为经济活动集聚的中心, 以及在未来城市应该如何发展的过程中形成有关城市发展的新理论, 其中包括全球城市 (世界城市) 理论、柔性城市 (后福特城市) 理论、信息城市假说、学习城市以及智能社区理论等, 他们分别是将城市视为高等级的商务和金融活动的集聚地, 或者是“后福特”资本主义的柔性综合体, 或者是信息经济的集聚地, 或者是学习性的地方网络, 或者是利用信息中心获取竞争优势的地域。

(1) 世界城市/全球城市

世界城市概念早在1915年就由西方城市和区域规划先驱Patrick Geddes在其所著《演化中的城市》一书中提出;而加拿大学者约翰·弗里德曼在1986年综合了若干年来世界城市研究的最新成果, 提出的“世界城市假说”, 其实质是关于新的国际劳动分工的空间组织理论, 是全球经济一体化、发达国家后工业化以及新的国际劳动分工背景下的产物。

现代世界城市的本质特征是拥有全球经济控制能力, 其来源是跨国企业总部与作为生产者服务核心部分的跨国银行的总部, 因此世界城市是国际资本流动的决策中心。约翰·弗里德曼明确提出其假说的目的是要将城市化过程与世界经济力量直接联系起来, 为世界城市研究提供一个基本的理论框架。

世界城市是以技术革命为其产生的根本动因, 现代的世界城市尤其受到信息技术不断创新的深刻影响。一方面, 信息与通信技术的发展降低了跨国企业内部协调、监督的成本, 可以使跨国公司在全球范围内更有效地进行管理与控制, 给跨国公司的空间扩张提供可能。生产和管理可以在空间上分离, 于是管理控制功能向中心区集中, 生产向边缘低成本地区分散, 这是新国际劳动分工的空间表现之一。另一方面, 信息通达性的提高也降低了外部市场交易成本。生产者服务是信息高度密集的生产过程, 跨国公司的扩张增加了对生产者服务的需求, 需求的信息数量大幅度增加和质量的不断提高, 促使生产者服务的专门化与大规模生产, 将服务 (非物质产出) 的生产与物质的产出分离开来, 促进了管理控制功能区和被控制功能区的分离。

世界城市假说是城市等级理论的延伸, 但又不同于传统的在国家层次上的城市等级体系, 假说论证了在信息化、全球化的背景中, 一个全球统一的城市等级体系正在形成, 其中国家的城市等级体系只是它的一个子系统, 由于城市增长的最基本动力由国家转向了全球, 因此对于每一个国家城市体系而言, 其顶端的首位城市是这种增长刺激的第一线接收者, 随之将增长分配给各自国家的城市体系。

(2) 信息城市

信息城市理论是由美国著名规划学家、信息社会研究者曼纽尔·卡斯特尔斯提出的, 他认为信息城市是信息社会的体现, 并重新分析了世界城市形成的力量基础, 构造了“发展的信息模式”, 并认为所谓的世界城市就是他所指的信息城市。

虽然很多学者都曾研究城市的高技术革命, 但是卡斯特尔斯的理论较为全面, 它不仅分析了高技术产业, 而且更重要的是分析了高技术对社会经济活动的影响。他认为, 技术革命最重要的影响是服务转变, 我们的世界将是信息社会。根据这个概念, 经济生产、文化主流、政治军事赖以依存的社会结构都会依赖于对信息及知识的收集、储存、处理和生产的基础上。信息成为所有社会过程和社会组织的原材料。

卡斯特尔斯认为, 信息没有空间特征, 信息技术也使得地理摩擦几乎为零, 因此世界经济将由“地域的空间”转向“流的空间”。信息经济的流具有一个特殊的结构, 即网络, 通过建立全球性的具有“瞬时”通达性战略网络, 信息为基础的高级技术就消除了“流的空间”的国家壁垒, 这种情形充分表现在以通信联系为基础的世界资本市场的金融交易之中。获得这种信息空间的进入权和取得对信息空间结点 (即世界城市) 的控制权是在国际资本积累博奕中取得最终胜利的关键之所在。从这个角度, 现有的世界城市体系就反映了这种力量的分配, 国家或城市要想改变自己在这一空间网络中的地位, 很大程度上取决于体系的控制者所愿意让出的份额。

(3) 后福特城市

柔性城市是“本地化经济”与“区域经济复兴”的产物, 20世纪80年代早期, 社会学家试图解释全球化同时某些生产活动出现的明显区域化趋势。此时, 战后经济秩序正在崩溃, 大生产的组织模型出现了转变, 同时就业与产出的部门组成由制造业向服务业转变, 在制造业内部向高技术生产转变。

第一种柔性城市的理论是交易成本经济学的延伸, 这个模型发展了科斯和威廉姆斯的理论, 认为交易费用和生产成本决定如何组织生产, 这既包括企业内部也包括企业外部网络关系。现代生产的劳动分工与生产区位相互影响, 一旦生产区位的接近可以有效地降低交易费用, 企业就会将更多的关系外部化, 因而出现不同的组织模式。80年代国外城市增长的复兴显示出城市是新兴产业 (生产者服务业和高技术产业) 实现集聚经济的地域, 这些产业需要外部动力以达到柔性。

城市就是这些复杂的、不确定的、高成本和柔性化的公司之间投入产出关系的结点;柔性城市的经济基础是由这些需要通过集聚来获取柔性的产业构成的, 这些产业不是传统的大生产部门, 而是建立在与之不同的组织模式, 因此存在一个柔性的城市经济。

第二种柔性城市理论与第一种相似, 但是没有进行部门分析, 而是提出了城市不是一个相互交叉的部门集聚的地域, 是一个统一的巨型的“柔性综合体”系统, 里面的要素和子系统相互作用与联系, 组成一个柔性投入与产出的地域。

第三种柔性城市理论与新工业区理论有关。20世纪70年代以来, 世界经济的变化导致一些经济发展分析家开始讨论本地网络化的企业正在代替垂直一体化的公司成为经济变化的主要现象。新工业区的理论强调工业组织结构方面的相互联系的转变:社会、空间、制度以及政治。一个城市随时都有衰落的可能, 对于原先生产某种产品的城市来说, 一旦其他城市对这个城市进口的产品采取替代策略, 城市就面临着更大的竞争;而绩效好的本地企业在建立共生的城市网络后, 往往开始将他们的某些活动向远距离的地方移植;只有城市持续的改进以保持相当的柔性, 才能保证城市不被逆工业化。对于某些被支配的城市地域而言, 他们依赖于自己所不能控制的入驻企业, 面临着增长且并未发展的困境;在这些外植的产业基础上建立内生的本地经济要想成功, 宿主就必须构筑自己具有代表性和多样性的生产基础, 逐步使整个城市变得更加柔性。由此可见, 处于不同发展环境的城市都同样需要柔性化。

对柔性城市的第四种描述是, 在城市的郊区扩张中, 人们必须权衡扩散的优劣, 在保持财富和郊区自由发展的同时遏制其不良效应。郊区的扩展可以说是城镇内居民和城镇本身为获取效益最大化而忽视了整个地区发展的结果。新区域主义认为区域才是参与全球经济的竞争单元。但在目前的状况中, 一些郊区的繁荣完全是建立在与之毗邻的其他郊区和中心区的衰落上, 这种缺乏区域整体性的发展, 必然导致城市在进一步的竞争中失利。只有“柔性城市”——就是在地理上有扩张的能力、能够抓住郊区的财富的城市, 才能够解决内城贫困等问题。

(4) 学习城市/区域

学习城市/区域是相对较新的概念, 但却成为大量区域发展的中心策略。目前没有一个统一的学习性城市或区域的概念, 但是都与创新和促进创新的系统有关, 这类城市或区域的共同点在于他们都将创新和学习放在发展的中心位置, 具有共同要素。

所有的合作者都有一部分将学习和知识散发放在发展中心的明确任务, 由他们来决定培养全球性的竞争力、知识密集性的产业和服务活动, 所有的工作建立在当地学习、创新与应变能力的基础上。集聚于相同区位的企业和知识机构能共享文化并具有共识, 更能促进社会相互作用和学习的过程。

“学习”包括了个人学习和机构 (制度) 学习。前者指个人通过正式或非正式渠道获取知识、技能等, 通常指的是终身学习, 而不仅仅是学校的学习或培训。通过学习, 个人可以获得更好的工资和就业机会, 而社会则得益于一个更柔性化的、具有先进技术的劳动力。但是个人的终身学习只是建立一个学习性城市或区域的一部分, 更重要的是在全球化背景下, 将个人的学习与更广阔的环境联系起来, 使城市或区域的制度 (机构) 也感觉到学习和创新的必要。

学习城市是建立在信息化、网络化的基础上, 其中集体的学习与产品、流程和工作组织等信息的交流相关, 这种本地知识的产生和发展存在着有意识和无意识的机制。大型的全球公司也寻求将其研发行为融入本地, 充分利用、发展高水平的企业网络和本地商业支撑和资源, 以获得高度本地化的研究和技术能力, 实现本地市场全球化。

在学习社会里, 没有机构能够垄断知识, 所有的合作者——不管是公共权威部门、私人企业、教育研究机构还是市政组织、民众个人——都将学习和知识散发作为发展的重心。事实上, 不同的主体之间有着共同目标, 通过城市的网络培养了共同的价值趋向, 它对于学习性城市的运行至关重要。

(5) 智能社区

智能社区的地理范围可以从街区到多个区域的联合体, 其最基本的特征是其中的居民、各种组织和政府机构都在使用信息技术来改善他们所在的区域。

智能社区强调地方政府的重要作用。以前的经济社会活动有明显的地域尺度, 人们在同一个城市 (地区) 内生活、工作、购物等。但是由于交通和通信的成本急剧下降, 现代经济成为开放性和全球性, 企业可在全球范围内比较权衡以选择生产销售地点, 人们可以在家或者世界的任何角落通过计算机提供服务, 甚至通过比较地方政府服务的优劣来选择居住地点。因此, 一个城市要想在全球竞争中吸引居民与投资者, 其地方政府必须具有强大的竞争力并且善于合作, 尽量用最低的成本来提供高质量的服务, 利用先进的技术为市民增加服务、获取信息和提供决策。

智能社区应是已经拥有或者追求以下特质的区域:高新技术的投资以及人才的可获得性;人才和职业培训;竞争经验与合作习惯;透明的城市财政;有将债务转换成资产的能力;制定让公众共同参与的战略。每个智能社区依据各自的资源和目标, 可以有不同的方式达到以上特质, 但是在获得经济稳定性和公众的共识、忠诚方面却有着相似的结果。

智能社区的发展为全世界的城市和区域发展提供了机遇与挑战, 他们必须考虑自己在全球经济中的地位, 例如北京, 它不能仅仅考虑与上海、深圳在新经济发展中对企业和居民的竞争, 而且要感受到同伦敦、东京、纽约的竞争。区域必须要SMART (智能) , 有学者将它分解为:“S”代表学习与策略, 要将远程通信和信息技术用于自己的区域;“M”代表城市和区域对信息技术和经济、居民需求的趋势与变化的快速反应;“A”代表城市和区域的主体对如何利用信息技术改善区域达到共识;“R”代表城市与周边区域的合作与协调;“T”代表快速行动, 一旦落后就意味其他城市在新经济中取得了竞争优势。总之, 社区和城市的发展需要高度发达的远程通信和信息技术的基础设施, 以此获取竞争优势来吸引那些能够创造知识性质的增长型企业。

(6) 经济反射能力中心

地理信息科学家Michael Phoenix认为, 有关的“世界城市”、“全球城市”、“信息城市”和“柔性城市”的理论假说有着共同的理论基础, 即是将城市看作一部机器——一个具有地理密度的社会经济体系, 并且遵循某种城市物理学的机制。而城市学家们关注的社会经济变化不过是推动这部机器运转的力量的转变——从国家资本主义到全球资本主义, 从制造业到服务产业, 通过特殊的本地因素的综合作用, 这些形式的推动力“创造”了城市, 城市成为全球资本流动和力量的机械结构的部件。

现代的城市是地方或区域的经济反射中心。城市作为一种特殊的、差别化的、本地化的社会关系的综合体作用于全球资本主义, 城市里集聚的经济活动——包括制造业与服务业, 都是相互依赖的, 这种依赖是间接的或者说是非贸易性的, 而不是城市经济中主要的直接的本地贸易的联系;大城市和中等城市区别的中心要素应该是惯例、习俗与关系。由于现代资本的转变, 这些要素的重要性还在增加, 组成了经济反射能力。这个术语指的是在现代资本主义的企业、市场、政府、家庭以及其他主体的不同制度层面上各组要素通过反射性的行为作用于经济演变过程的可能性。这类似于智能社区中城市各主体快速反应的特质。

由于经济全球化的迅速渗透和信息网络的发展, 各个行为主体的行为更多样化, 并且行动速度比以前更快。企业、政府其他机构以及家庭都被迫适应其他主体的快速变化, 他们完善这种能力的途径就是增强组织和集体反射能力。在经济中, “反射能力”意味着积极参加竞争性学习;在社会和消费中, 反射能力是为了获得“满意”, 处理经济反射性对于个人、企业、家庭和公共机构新形式的风险。城市的这种反射能力同时存在于生产和消费领域, 依赖于城市内各主体的关系以及城市内组成的不同惯例习俗, 因此, 每个城市的反射性都不同。

全球化经济中的城市并非仅是全球机器的一个部件, 而没有地方性经济的特点, 相反, 当全球企业或机构选择入驻大城市时, 他们的目的包括了利用地方的特殊性:一方面他们希望获取进入本地具有地方特色的市场途径, 进而为其服务, 从中获得利润, 另一方面他们也希望获得当地特有的特殊形式的反射性, 将其作为他们全球生产和营销体系的投入。

纵观以上的城市理论, 尽管分析的角度和强调的重点有所不同, 但是他们都直接或间接的肯定了城市, 尤其是大城市在未来社会中将继续作为经济中心的地位, 而且分别或同时强调了信息/知识、学习、快速反应能力和在信息网络的支配控制力对于现代城市发展的重要性。

3 信息社会中的城市发展

在当今全球化的趋势中, 任何城市都不可能孤立地存在, 它必然是全球区域城市网络中的一个节点, 无论这个节点是大是小, 是主是次, 都要通过这个网络与别的城市发生不同的联系, 这种联系首先体现在它的定位上。信息化、全球化的结果使得城市全球分工成为可能, 每个城市在网络中的作用决定了它的定位。这种联系的变化体现在城市的竞争力上, 城市网络具有相对不稳定性, 随着综合实力 (体现在城市竞争力上) 的变化, 每个节点的影响力也在变化。在区域城市体系中, 这种特征也同样存在, 因此, 对于城市等级体系来说, 城市之间既是相互依存又是相互竞争的。发挥优势、提供竞争力是城市发展的基础。

城市功能的这种变化特性和发展趋势使得一些城市空间的构成发生变化, 如城市的CBD, 其功能演变和结构调整的背景, 就是城市网络的形成和城市功能空间的聚散。因此, 对于中国现阶段的城市CBD发展, 必须置于全球城市网络的视野下, 以及全球城市经济区域分工的背景下。

中国正处于经济和城市化进程快速发展阶段, 在这种背景下, 城市的空间结构形态如何适应这种发展要求, 使城市生长符合可持续发展的原则, 使城市结构更加适合城市功能定位和产业空间结构, 促进城市健康发展, 是一个引人关注的问题。首先, 要有区域整合的理念, 区域中的城市不但是相互竞争, 更是相互协调、相互配合的, 这也是区域城市体系功能分工的要求。打破行政管辖的界限, 区域整合, 协调发展。其次, 进行制度创新, 特别是一些基础设施和公用事业, 要打破垄断, 引入竞争, 通过制度改革加强城市综合竞争力。第三, 要研究城市相关功能和产业的发展模式, 分清各种模式的基础和特点, 找出适合特定城市的发展模式, 避免或减少发展过程的弯路。最后, 要进行战略研究, 信息化条件下的城市结构形态的发展因素很多, 应该从战略的角度综合地、跨学科地研究。信息技术发展只是研究城市结构形态发展的主要影响因素之一, 对它的考察也只是研究城市空间结构的一个切入点, 而战略研究需要在更高的更全面的层次上审视城市的发展方向, 制定发展的大政方针。

4 结束语

纵观各种流派的城市研究与规划的理论, 尽管分析的视角不同, 但是都直接或间接的肯定了信息社会对于城市的未来社会和经济的作用, 并充分反映了智慧城市的快速反应能力和控制能力对于现代城市发展的重要性。

参考文献

[1]段进.城市空间发展论.江苏科学技术出版社, 1999.

[2]阎小培.城市发展的未来趋势, 国外城市规划, 1998 (4) .

[3]程大章.智慧城市顶层设计导论.中国科学出版社, 2012.

关于智慧园区的规划设计方案篇10

1 设计理念

智慧园区的重点在于“智慧”:一方面,它在现实的园区环境之外,综合应用各类IT网络技术,通过网上虚拟园区等实现方式,加强园区内部的互动沟通和管理能力,在更加广阔的范围内提高园区的知名度。另一方面,它更强调增强各个方面的资源整合能力,把园区内各方的专长资源加以整合推广,为科技园区打造一个整体的强势品牌。

从技术理解:智慧园区利用物联网、云计算等新一代信息技术全面感知并整合城市的运行状态,构建了未来城市的信息基础,有力地支撑了城市的发展。

从应用理解:智慧园区是信息技术发展到一定阶段的产物,智慧园区带来的改变不仅限于理念范畴,它将使园区的生产方式、生活方式、交换方式、公共服务、机构决策、规划管理、社会民生七个方面产生巨大和深远的变革。

2 设计原则

遵照国标GB/T 50314-2006《智能建筑设计标准》中的甲级智能化系统工程设计规范,以及国家相关智慧园区的相关报告,参考了国内外主要智慧园区的设计思想。结合园区的实际需求量身定做。智慧园区设计应遵循以下设计原则:实用性、先进性、扩展性、开放性、安全性和可靠性、兼容性、独立性、标准化、易管理和易维护性、操作简易、系统硬件要求、系统软件要求。

3 规划内容

(1)智慧园区总体框架平台建设;

(2)整体解决方案规划。

3.1 智慧园区总体框架平台要求

智慧园区需要统一的解决方案,将各产品的平台统一;界面统一:各产品功能可通过统一界面统一应用;数据统一:各产品数据资源实现共享,增强产品之间的横向联系;能力开放:统一平台具备可扩展性,方便后续产品的加入。

各平台之间的整合技术。在智慧园区平台中建设统一呈现、数据中心、基础能力组件、管理功能等,实现智慧园区应用集成、数据交换、统一数据以及统一网络的功能。智慧园区框架如图1所示。

3.2 智慧园区整体解决方案

园区的建设和管理首先要转变观念,由以往的管家型向保姆型转变,这是由于现在中小企业的性质与以往相比会发生很大的改变;随着产业升级和转型,现在的中小企业生产和经营主要集中在研发和创新,高科技、创意、敏捷生产是这些企业的核心竞争优势,企业因此对园区提出了更高的要求,不仅要满足其安全、快捷、舒适、灵活等要求,同时还要园区能承担大量的业务外包,使这些企业能将精力投身在其核心领域,通过提供外包服务不仅意味着园区可以获得更多的收入,也要求园区比以往要提供更多的服务和智慧。

3.3 模块化设计

3.3.1 数字园区

数字园区以园区高速有线网络、无线网络、语音网络为基础,把计算机技术与传统通信技术融为一体,通过统一通信,让人们任何时间、任何地点都可以通过任何设备、任何网络获得数据、图像和声音的自由通信。具体设计内容包括:综合布线系统和计算机网络系统(含无线覆盖)。

3.3.2 智能园区

智能园区在传统弱电智能化的基础上进行提升,主要包括以下系统:公共安全系统、客流统计系统、一卡通系统、售验票系统、建筑设备管理系统、智能照明系统、能量计量系统、数字电视系统、公共广播及背景音乐系统、信息导引及发布系统、综合集成管理平台。

3.3.3 信息园区

信息园区建设主要包括以下几个方面:云计算服务平台、数据中心、指挥中心。

(1)智慧园区的云服务平台建设分为三期设计,每期分别侧重laaS、PaaS以及SaaS层。

(2)数据中心建设包括数据中心基础设施和云计算两部分。基础设施建设包括以下几个方面:装饰装修系统工程、供配电系统工程、空调和新风系统工程、建筑智能化系统工程、防雷系统工程以及消防系统工程等。而每个系统工程又由若干个子系统构成,每个子系统又由若干个单项工程组成。正是由这些不可再分的单项工程共同组成了一个复杂的数据中心有机体。

云计算平台部署在大型数据中心,其硬件环境为服务器集群、计算机网络设备、存储设备,软件环境为云服务套件,包括“虚拟云平台”和“资源池云平台”。

(3)应急指挥中心是基于先进信息技术、网络技术、GIS技术、通信技术和应急信息资源基础上的,充分利用现有资源,依托网络技术,建立统一应急指挥网络平台,实现紧急事件报警的统一接入与交换。

根据突发公共事件突发性、区域性、持续性等特点,以及应急组织指挥机构及其职责、工作流程、应急响应、处置步骤、处置方案等应急业务的集成,应急指挥系统基础平台建设主要包括音视频系统、会议系统、通信系统、后勤保障系统等。

3.3.4 绿色园区

绿色园区的设计除了其他专业的绿色节能如:建筑节能、机电节能、暖通节能外,在智慧领域需要对整个楼宇弱电、强电、机电系统实现信息集成、运行分析、优化管理、能耗监测、节能管控的信息处理,即为综合节能管控系统。

综合节能管控系统主要针对空调、通风、照明、电梯等常规控制方式不能跟随负荷和需求动态变化而调节,造成系统效率降低、能源浪费较大、机械磨损严重等问题,提出一套完整的科学解决方案,并采用动态跟踪、寻优控制、系统集成等先进适用技术,建立节能控制优化、运行方式管理系统,可使空调、风机、水泵、照明等节能10%～20%,同时减少机械磨损和延长设备寿命。

按照大楼内的使用功能分区来配置不同的检测装置,可以达到不同的能耗检测目的。例如可将大楼划分为若干性质的区域,包含公共区、办公区、后勤区、会议区、机房区、车库区等,按功能分区配置不同的检测单元,重点检测分区环境温度、湿度、二氧化碳浓度、光照度、耗水量、耗电量、室外气象、办公人数、外来人流等耗能相关数据,实现能耗监测与相关因素采集。经过数据的采集分析过程,得出一套完整合理的工况能耗曲线,分析比较前后日或月的历史曲线数据,结合耗能事件、外界因素、气象条件、运行方式变化等,建立设备分类耗能模型、耗能相关因素模型、寻优节能控制策略等,为节能降耗提供准确的技术依据和监控方式。

4 建议与注意事项

智能化系统专业性较强,市面上产品类型丰富,故不同的产品之间存在一定的差异性,因此都会存在兼容性问题。若项目是分期建设,不同的分期之间采用的产品可能存在兼容性问题,故建议在招标的时候考虑这一问题。

对于分期建设需要做统一规划,特别是室外管网、计算机网络、视频监控、背景音乐等系统。避免造成不同分期接入存在问题,从而避免需要返工、设备浪费等重复投资的问题。

智慧城市规划建设百问（连载二）篇11

近几年来，我国各级政府都朝着服务型政府而不懈努力，并一切均围绕此转，信息化立项也多用于此目标。

但笔者认为，打造服务型政府是“断章取义”的表述。政府之所以存在，关键在于管理社会（包括对企业的管理与对市民的管理）这个政府基本职能，服务只不过是管理工作的优质服务态度体现。

严格意义上说，政府统一的标准化管理体系倘若不从根本上形成，服务型政府说到底仅仅就成为一句口号而已。如果老百性都认为，我们不愿意接受政府的服务了，政府是不是要解散，答案显然不是。所谓服务型政府就是一方面老百姓提什么要求，政府就采取措施进行改善，但老百姓在较少接触的环节，政府或许很难收集到民意，那么政府或许重新回到传统方式管理。但尽管如此，又有多少老百姓能从宏观角度真正了解政府的综合管理体系是怎样一同事，又如何才能知道政府的服务应该改善到什么程度？

因此，智慧城市的基础就是要打造统一标准化管理体系之上的服务型政府，将各类管理行为细为后用软件程序固化下来，优质服务自然就体现在其中。

8、如何按统一标准研发智慧城市支撑平台暨软件高速路

从技术角度上讲，智慧城市的核心问题是“软件高速”形成问题。目前在IT领域基础软硬件体系是比较成熟的，比如：机房，网络设施，计算存储设施，各类终端及外设及仪器仪表与传感器等；同时，当前己形成较独立且成熟的应用系统，比如：部委纵向系统，城市机关、企业及家居的各类应用系统、网上与手机上的各类独立应用软件等。然而不得不面对部分支撑平台体系还并不成熟的挑战，主要包括各类业务需求规范、数据格式标准，城市共享的数据中心，软硬件产品与应用系统接口标准等。与此同时，各类常用基础软件、工具类支撑软件仍受制于国外公司产品，技术含量较低的应用软件数据格式五花八门、技术路线更是参差不齐。

在智慧城市时代，必须尽快解决这一问题，将支撑平台层与应用层的各类工具类软件、业务与功能组件，各类应用系统进行整合，并实现统一数据格式、统一接口标准规范。

9、如何统一安全防御体系综合需求规范

时下，信息系统的安全己成为老生常谈的问题，但最大的安全问题表现在：一个是国外基础软硬件产品撑控着我国各类信息系统（含涉密系统）产生的风险。目前国产化体系不能快速推进，不仅仅是技术问题，更多的是政策要求问题，后台是各种利益体的平衡问题。

另一个是安全防御体系产品本身。安全防御包括机房设备、网络设备、终端设备，统称“三点一线”。但目前国内类似的相关产品的功能和质量都良莠不齐，尽管国家机关发过证书达到近3000种。与国外类似产品相比，却始终处于劣势。

尽管如此，在经济利益驱使的情况下，大小公司都以某个点的私有技术指标为特征，申报安全产品新名称并交费评测，再用这个新名称作为招标的要求，其结果就是目前所形成的格局，不仪花赀了用户大量金钱，而且还消耗了系统的计算资源，更主要问题是导致系统更不安全。

智慧城市应形成安伞防御体系业务需求规划，在建立安全防御体系时，既要采取不同产品互相制约、交叉防御，又不能过多过烂，并以此逐步确定安全产品规范分类。

10、如何认识IT领域各种资质的负面作用逐步淡化

目前在信息行业领域有一最现实的问题：凡是没有我国任何集成资质、涉密资质的国外IT企业的产品，都垄断了我国信息系统某一领域；有众多集成资质、涉密资质的民族IT企业基本都没有做大做强，少数做大的民族IT企业基本都靠行政垄断项目维持着。究其原因，很大程度上是“资质”没有发挥应有的作用。

不可否认，国家设立各类资质的出发点无疑是好的，也是评审出企业行为能力的一种证明，但目前信息行业领域内的资质己演变为可交易的资源、寻租的平台。致使一些企业将主要精力放到如何获取资质上，而不是放在技术创新方面。各类招标主要是以搞定“资质、商务、政策、专家”为主要目标。项目评审也将主要精力放在有无各类资质方而。最后导致业务与技术逐渐被弱化。

智慧城市时代应逐步淡化资质的作用，大幅增加业务门槛、业务门槛与综合解决方案的门槛，并以第三方评测报告为依据；淡化专家评分靠主观判断的现状，逐步过渡到制式招、投标文件。

11、如何解决智慧城市工程“利益和谐分配”难题

城市是什么？“城”是居住的地方，“市”是交易的场所，有人的地方就有纷争，争来斗去无非就是为个“利”字。智慧城市工程确需较大盘子经费才能实施，回避不了利益分配问题。

目前公开招标的公正性大前提还不充分（形成了公开的业务与技术需求规范、统一的数据格式标准、软件产品与各类应用系统接口标准、测评标准公布于社会）。因此要和谐处理利益平衡，达到国家利益、地方利益、新老民族IT企业利益“均衡”处理，且合理考虑“适度照顾存量、和谐全配增量”原则办理。

一手硬：坚持工作机制的创新：由分散规划与建设，转变为全市统一规划、统一设计、统一建设（设计与建设分开）；坚持以统一标准规范、实现业务与技术及相关系统的整合、升级为基本红线；所有政府投资形成的软件产品、数据必须全市免费共享。

一手软：利用智慧城市工程经费为杠杆，引导相关企业走向集约化、标准化、一体化建设智慧城市的道路。对各类软件按统一标准整合、升级以及己入库数据转换成标准格式等工作，给予经费保障。

12、如何解决原有系统与智慧城市工程新系统关系

第一，确定“三继承”原则：已建成并正在运行系统的网络与硬件设备全部继承、软件功能全部继承、已入库数据全部继承。

第二，统一编制各类业务系统需求规范、数据格式标准、接口标准规范，形成业务、管理、安全、保密、技术模型并融合为一体化，提炼共性业务与技术实现形成组件。统一整合升级各类工具类软件、业务与功能组件、整合与升级各类在线运行的应用子系统，形成统一的智慧城市体系，汇总各类数据，通过分析、挖掘产生智慧方案，建设智慧城市。

智慧城市视野下城市规划创新探究篇12

1 智慧城市与城市规划的关系

1.1 智慧城市与城市规划的目标一致

对城市进行规划的目的是让城市经济在最短时间内得到最快、最好的发展,对城市土地进行合理利用,对城市建设中的各项活动进行合理的安排,使得城市的性质、规模以及未来发展方向能够更加明确。城市规划这项措施是城市建设过程中最根本的措施,是保证城市经济快速发展和社会稳定的重要手段。智慧城市则是使用信息技术以及网络技术等高科技手段,通过将高科技技术与管理模式结合在一起,不断提升政府对城市的管理以及经营能力,从而解决城市中存在的各方面问题,最终实现人和社会的和谐发展。从城市发展的角度来分析,智慧城市与城市规划的目的是一致的,都是为了通过更好的方式来对社会资源进行合理配置,从而不断促进城市的经济发展。

1.2 城市规划是智慧城市建设的基础

智慧城市建设是一项系统工程,推进智慧城市建设需要统一的顶层设计。新时期的智慧城市发展呈现出两个新特征:一方面,大数据、云计算、物联网应运而生;另一方面,人们对信息消费的需求与日俱增,而又有很强的隐私保护意识。因此,智慧城市规划是根据智慧城市发展趋势、愿景和发展目标,在综合区域基础条件、产业发展、资源供给和内外部环境等基础上,结合城市发展规律和先进经验,运用科学的规划理论和绩效模型,制订完整的智慧城市建设方案的过程。智慧城市在城市规划的前提下建设实施,就可以在充分有效利用新技术的同时,做到基础设施共享、资源高效利用和方便人们生活。而城市规划在智慧城市模式下对自身也可不断调整和创新。

2 智慧城市建设中的城市规划相关平台建设

2.1 一级平台建设

智慧城市视野下的城市规划需要有一级平台数据的支持,也就是需要有大量基础数据的支持,诸如城市人口、交通以及地理等方面的数据。这些基础型数据能够帮助城市在规划过程中提供一定的数据支持,建立一定的管理体系。随着城市逐渐向着数字化发展,很多城市虽然都建立了有关城市规划的管理系统,但是在城市规划管理系统中却存在着很多问题。比如,由于智慧城市在我国引入的时间比较短,在有关智慧城市方面的政策以及法律体系都很不健全,很多城市在引入“智慧城市”这一概念时对其城市病不了解,没有对整个过程进行详细的设计就进行了实施,造成重复建设以及数据不健全等问题。针对这种情况,智慧城市在实施过程中要根据一级平台上的数据,设计合理的城市规划管理系统,从而更好地为城市规划做出贡献。

2.2 二级平台建设

2.2.1 城市规划综合协同管理系统

在传统的数字城市视野下,城市规划管理过程主要是从信息化这一角度进行的,即在数字化的基础上建立一定的规划管理系统,但是会存在不同的政府部门中信息不共享的问题。而在智慧城市视野下,就要求城市规划要进行扁平化管理,政府各部门之间要协同合作,建立一个相对统一的系统,不同的政府部门通过系统平台将各自的信息进行共享和整合,不断加强共享信息在城市规划过程中的权威性,从而实现规划内容与一级平台数据以及空间管制信息等衔接,然后在与审批过程所需要用到的信息进行融合,从而将城市规划中所有的信息进行串联,使得城市规划内容能够满足城市经济发展的需要,不断促进城市的进步。

2.2.2 公众参与系统

在智慧城市视野下的城市规划中还要建立公众参与系统,这种系统建立的目的就在于让公众参与到整个城市规划过程中,使得城市规划内容能够符合公众的需求。建立公众参与系统,能够在很大程度上保证公众在城市规划中的主体地位,使得公众可以参与到城市规划建设中,为决策支持系统提供更多更好的意见。

2.2.3 基于一级平台的规划决策支持系统

目前,我国一些城市建立了城市规划的决策支持系统,这些系统都是以规划部门作为是最重要的部门,政府各部门和公众就可以从决策支持系统平台上了解或者是调用一些有用的信息。虽然决策支持系统的建立为智慧城市的建立提供了很多便捷,但是还需要保证平台上决策标准的统一性,这就要求整个系统的建立要以一级平台数据为基础,这样才能够保证整个决策支持过程中数据的准确性和有效性。

3 智慧城市视野下城市规划中存在的问题

3.1 城市规划过程不符合公众的需求

城市发展的目的是要让城市的发展状态满足居民需求,不断提升城市居民的生活品质。但是在目前智慧城市视野下的城市规划过程中往往会忽略居民的需求,而一味地追求城市经济的发展,在城市规划中并没有真正体现出公众的意愿,这就说明智慧城市视野下的城市规划仍然缺乏很强的科学性。比如,在很多城市规划中过于重视土地所能够带来的经济效益,而忽视了人口、地理以及文化等因素的影响,而且在整个过程中使用的规划工具也比较落后,不能够及时对数据进行处理分析,这样就会造成规划数据的不准确,直接影响相关计算人员对数据的分析和预测,最终导致规划结果偏离正确的方向。

3.2 城市规划创新过程与城市发展阶段不符

世界上每个国家都有各自的特点,不同城市在发展方面也有很大的差异。在发达国家中,多推崇城市的独立发展,不同城市在规划过程中往往会根据自身的特点以及发展现状来选择合适的规划层面,以打造具有城市特色的城市名片。而在我国的城市规划中,虽然有很多城市都打出了智慧城市的口号,但是在实际规划过程中却并没有与城市发展现状相联系,有的城市甚至只是想要尽快发展经济,希望在短期内迅速变成智慧城市,从而导致在规划过程中出现了诸多问题。当下,世界整体经济都处于低迷状态,虽然我国的经济增长速度仍然很高,但是也受到了很大的影响,如果城市的规划创新过程不能够有效地促进智慧城市的形成和发展,就会在很大程度上影响到我国经济在未来的走势,给我国的城市建设带来很大的影响。

3.3 城市规划创新过程的协同性不足

目前,在我国引入“智慧城市”概念的城市中,虽然政府各部门都能够获取较为全面的数据,并将数据录入城市规划平台中,但是各部门之间为了保证信息的安全性往往不会对本部门的信息在平台上进行公开,所以造成在整个城市规划创新过程中协同性很低,造成整个规划创新平台中的信息都是一个个独立的个体,没有办法进行整合处理,这就会在无形中为城市规划创新过程增添很多的工作量,影响到整个过程的工作效率。另外,很多企业在提供相关数据时,为了能够在市场竞争中保持优势,也会对有些数据有所保留,这样就会造成规划平台中的数据与城市真实的发展情况有所出入,从而影响到城市规划的决策过程,影响到智慧城市的建设。

4 智慧城市视野下城市规划创新的路径

4.1 重视公众在城市规划中的需求

公众在城市规划创新过程中处于主体地位,因此城市政府在规划过程中必须要对公众的需求进行重视。首先,在城市规划创新过程中不能只以城市经济发展为首要任务,而要以公众对城市发展的需求作为一切工作的基础,建设与公民生活水平相符的智慧城市;其次,随着信息技术以及网络技术的发展,政府要积极鼓励公众通过城市规划系统的网络平台来参与到城市规划创新过程中,保证公众的意见能够在城市发展进程中得到体现;最后,政府相关部门要加强对公众微观活动的研究,采用大数据的优势对政府、企业以及个人的数据进行整合,采取最佳的方式合理配置社会资源,最大限度地满足居民的个性化需求,使居民生活品质得到不断提升。

4.2 在城市规划创新过程中要坚持可持续发展原则

在城市规划创新过程中要坚持可持续发展的原则,保证智慧城市的发展具有长久性。在未来的智慧城市中,城市规划创新要与居民需求以及可持续发展的理念相融合,虽然在整个过程中必然会存在一些问题。特别是生态、技术以及社会等方面的因素都会对城市规划创新过程造成很大的影响。因此,在城市规划创新过程中不能仅仅考虑短期效益问题,更需要从长远角度对城市规划进行分析,不仅要考虑到城市的经济因素,还需要将社会、环境以及文化等方面的因素也纳入城市规划的考虑范围中,要将所有影响城市可持续发展的因素都进行分析,这样才能够保证城市规划创新过程的正确性和持续发展性。

4.3 加强政府各部门之间信息的协同性

要想保证城市规划创新过程的顺利开展,就需要政府各部门之间加强彼此之间信息的协同性。目前,城市政府的各部门大多都可以做到收集比较齐全的数据并对数据进行上传和及时更新,但是部门之间的信息协同性则较差,造成这种结果的主要原因在于各部门为了保证信息的安全性。针对这种情况,政府可以建立一个专门的城市规划创新小组,小组成员由各部门的骨干人员组成,这些人共同对信息进行整理、分析和研究,从而保证各部门信息具有协同性。

总之,“智慧城市”理念下的城市规划是智慧城市建设的纲领性和路线性的实施战略,要根据智慧城市发展趋势、愿景和发展目标做出相应的变化和调整,借助于智能化的技术与工具,科学分析城市集成数据,提倡大量的公众参与,最终提出科学合理的城市规划方案,才能有效实现城市的可持续经济增长,提高居民生活质量,实现城市建设与管理的智慧化。

参考文献

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