智慧城市架构设计篇1

关键词：无锡市；顶层设计；智慧旅游；路径

中图分类号：F49；F592.7文献识别码：A文章编号：1001-828X（2017）013-0-01

随着旅游大众化时代的到来，以及移动通讯、云计算、物联网等技术的发展，为了更好地满足大众旅游消费群体的需求，为游客提供全方位的、多样化、个性化的旅游服务，“智慧旅游”应运而生。

一、现状与问题

无锡智慧城市建设起步早，成效显著，作为国际IEEE智慧城市试点城市，已经形成独特的“无锡模式”。在此基础上，无锡先后成为全国首批18个“国家智慧旅游试点城市”之一，江苏“智慧旅游城市联盟”成员，智慧旅游建设快马加鞭。

从总体建设进展来看，基于顶层设计理念的较成熟完备的智慧旅游框架体系尚处于研发阶段。在具体构建上，存在着多角度出发的各类模型。到目前为止，无锡市还没有明确的建设主题和框架结构，换言之，就是缺乏整体性的顶层设计，已经存在相关部门和旅游企业单位各自为政、条块林立、信息孤岛的现象。

二、智慧旅游顶层设计理念

（一）立足城市与区域。“立足城市与区域”首先，在“智慧无锡”和“智慧江苏”建设的大背景下，无锡市智慧旅游作为其重要的组成部分，其顶层设计就应最大程度地整合各种资源，将其发展战略、建设目标和建设举措等方面与之相呼应，避免重复建设。其次就是要结合江苏和无锡的实际情况、符合无锡的城市特点、凸显无锡的城市个性、文化内涵，坚持从城市与区域出发，又回归区域与城市的理念。

（二）面向市场与产业。首先，智慧旅游作为一种经济行为，也要尊重市场经济运行规律、充分发挥市场机制的作用，注重智慧旅游项目的产业化运营。充分利用市场和激活各类资源要素，为智慧旅游项目运营提供有力的市场支持。其次，要避免项目静态化和孤立化的倾向，从产业体系层面进行设计，拓展智慧旅游空间，催生智慧旅游产业链，拉动智慧旅游产业与相关产业的良性互动，希望早日建立无锡市智慧旅游产业联盟，为全省乃至全国智慧旅游建设提业模式借鉴。

（三）基于系统开发与运营。首先，智慧旅游作为“智慧无锡”和“智慧江苏”大系统的一部分，在进行顶层设计的编制时，应当以系统论的观点和方法进行指导和考量，确保智慧旅游顶层设计的系统性、完整性和结构性，进而提出无锡市智慧旅游系统的概念和技术架构图。其次，智慧旅游系统的开发和运营过程中，要系统地对涉及的各类软件进行规划设计。

三、基于顶层设计理念的无锡智慧旅游发展路径

（一）以无锡智慧城市平台大数据体系为基础，设计和构建无锡旅游公共信息服务平台

目前，无锡市已基本形成了“一中心（城市大数据中心）+四平台（电子政务服务平台、经济运行综合服务平台、城市管理综合服务平台以及民生综合服务平台）”的智慧城市建设基础信息平台布置格局。无锡旅游公共信息服务平台建设，必须依托城市和^域的大数据生态体系，以移动互联网、物联网、云计算等现代通信技术为基础，建立基于地理信息系统的旅游公共信息服务云平台和数据库，实现旅游行业信息的收集、分类、处理、的自动化。

（二）以行业建设规范标准的顶层设计和研究制定，推动旅游业态“智慧旅游”服务体系建设

需要顶层设计、进一步优化的智慧旅游规范标准涵盖旅游业主要业态，包括智慧景区、智慧饭店、智慧旅行社、智慧乡村旅游建设的规范化标准化要求。在此基础上，以行业要求以及商业模式的创新，推进智慧旅游景区、智慧酒店和智慧旅行社试点示范建设，强化移动互联网、云计算、物联网等技术在景区、酒店和旅行社中的应用，促进和提高其智能服务水平，提升其智能服务质量；推动和逐步完善旅游乡村信息化、智能化建设，进一步引导旅游乡村旅游环境与公共服务建设，促进旅游乡村电子商务建设和推广。

四、结语

智慧江苏的统领下，无锡市将紧抓“十三五”开局之年智慧旅游工作，以无锡智慧城市平台大数据体系和行业建设规范标准为基础，加强顶层设计，完善技术标准，整合信息资源，有序推进智慧旅游持续健康发展。

参考文献：

[1]李娟梅.基于“互联网+”的无锡智慧旅游产业提升途径分析[J].无锡职业技术学院学报2015，14（6）：57-60.

[2]梁留科.智慧旅游理论与实践[M].北京：科学出版社，2015，12.

[3]无锡市旅游局http：///doc/2015/12/17/830974.shtml.2015年江苏智慧旅游推进大会在无锡召开时间，2015-12-17.

智慧城市架构设计篇2

关键词：智慧城市信息系统关键能力物联网云计算

中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0031-02

1城市信息化的发展趋势

信息化时代瞬息万变，移动互联网、物联网、云计算技术方兴未艾，其增长速度超出人们的想象。互联网应用从只能读取内容的Web1.0时展到人们可以参与共享内容的Web2.0时代，再到现在已悄然迈进的智能化的Web3.0时代；管理信息化应用从关注组织内部事务处理到关注组织内部工作流程，又在向组织内外协同处理的诉求发展。人们的信息化生活、生产活动逐渐从封闭、单一走向开放、智能，正迈向协同处理、信息智能的时代。城市作为人们生活和生产的载体，将无可避免地与信息产业技术发展趋势相结合，从而衍生出具备智能的城市级信息系统。智慧城市信息系统作为信息产业新技术融合的产物，将控制和协同城市居民的生活和生产活动，使之更加便捷、高效、安全、和谐。

可以将城市比作一个有机的生物体，而将其信息系统比作生物体的神经系统。高等生物的神经末梢感受体内、体外环境的信息，通过周围神经传递到中枢神经进行整合加工，再经周围神经控制、协调生物体内部各系统的功能以及生物体和外部环境的平衡。物联网感知和控制终端是智慧城市的神经末梢，宽带通信基础网络构成周围神经系统，而云计算数据中心作为城市智慧的大脑，三者共同构成智慧城市信息系统，以协调城市这个庞大的生物体各系统的运转，以及城市和自然环境的平衡。城市将愈发依赖于这种高度互联、高度协同的智慧信息系统。

2智慧城市的概念和关键能力

智慧城市是以智慧技术、智慧产业、智慧人文、智慧服务、智慧管理、智慧生活为特征的城市发展新模式，是信息化向更高阶段发展的表现，具有以更强的集中智慧发现问题、解决问题的能力，因而具有更强的创新发展能力。我们认为，智慧城市是物联网行业应用的综合性集成，并通过感知数据的统一集中管理、海量信息的智能化处理，形成面向城市管理、控制与服务的应用模式。其建设和发展目标是围绕城市的可持续发展，提供全面感知的、有效控制的高效管理和优良服务。

智慧城市应具备以下三个信息化关键能力：

（1）信息的全面感知能力

城市中布有大量的感知终端，通过传感器网络，在运行、服务中捕获到人们生活、生产以及城市环境的多种信息元数据。

（2）海量的数据处理能力

具备海量的跨部门、跨行业异构数据的存储能力，能够对海量异构数据进行高效分析、计算和处理的能力，并且能够构建基于数据分析和知识管理的智能应用能力。

（3）智能的管理服务能力

在形成支撑智慧城市的行业智能应用的基础上，建立面向服务的智慧城市综合应用的统一公共管理平台，为居民生活和各行业生产提供普适的、智能的应用与服务。

3物联网和云计算技术

智慧城市信息系统是一个面向城市管理、控制与服务的体系，它统一集中各行业数据与信息资源，为跨部门、跨行业建立协同处理和智能控制平台（见图1）。

对智慧城市关键能力的分析可以看到，物联网和云计算能够为构建智慧城市信息系统提供技术支撑，它们在宽带通信基础网络的支撑下构成智慧城市信息系统的信息感知端和信息处理端。一方面，物联网渗透入各行业，提供全面的城市感知和控制网络。另一方面，云计算数据中心提供面向各个物联网行业应用的集成，面向用户和终端提供整体的智慧城市应用服务平台。两者之间由普遍覆盖的宽带通信网络在平台与终端之间提供网络环境支撑。云计算构架在宽带通信网之上，物联网将主要依赖宽带通信网来实现有效延伸，通过云计算模式可以支撑具有业务一致性的物联网集约运营。

3.1物联网技术在智慧城市中的应用

物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络衍生，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知、识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。物联网的网络架构可以分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层对物理世界感知、识别并控制。网络层实现信息的传递。应用层在对信息计算和处理的基础上实现在各行业的应用。物联网的关键技术包括传感与RFID融合技术、识别与环境感知技术、物联网节点及网关技术、物联网通信与频管技术、物联网接入与组网技术、物联网软件与算法、物联网交互与控制、物联网计算与服务等。

物联网的应用渗透智慧城市的方方面面，可以为智慧城市信息系统的感知和控制提供全面支持。这些应用概括起来有：（1）工业，如生产过程控制、供应链管理、能耗控制等。（2）农业，如农作物精细灌溉、生长环境监测、农产品流通追溯等。（3）商业，如自动贩卖机、POS终端等。（4）金融服务，如“金卡工程”、二代身份证等。（5）交通，如交通流量监控、交通信号控制、电子收费、定位导航、车辆状况诊断等。（6）电力，如智能变电站、智能用电、配电自动化等。（7）医疗卫生，如远程诊断、医疗废物监控等。（8）教育，如图书信息推送、远程教育等。（9）家居，如门禁、安防、电气设备远程控制等。（10）环境，如有害物质监测、气候环境监测等。

3.2云计算技术在智慧城市中的应用

社会经济和信息化大发展，尤其是移动互联网和物联网应用的发展，提出了对海量信息的处理与低成本、普适化、智能化应用的需求。云计算因这些需求快速发展，获得了显著的商业成功。云计算是一种新的计算方法和商业模式，即通过虚拟化、分布式存储和并行计算以及宽带网络等技术，按照“即插即用”的方式，自助管理计算、存储等资源能力，形成高效、弹性的公共信息处理资源，使用者通过公众通信网络，以按需分配的服务形式，获得动态可扩展信息处理能力和应用服务。如果从计算效用的角度来看，云计算通过虚拟化技术形成可管理的弹性的资源池，充分提升机群的CPU和存储的利用率，又通过分布式存储技术和并行计算技术，充分利用机群并行处理的强大计算能力和快速响应能力，并通过中间件层对上层应用透明。构建智慧城市一体化智能控制服务平台，需要处理对城市各方面的生活、生产活动以及环境的感知数据，运用统计学、机器学习、专家系统和自动规划等多种方法，从原始数据中挖掘相关信息，提炼出信息中蕴涵的知识，发现规律，提供智能的城市管理、控制和服务。对海量信息的快速处理和智能挖掘需要巨大的存储能力和计算能力，云计算的海量数据分布式存储和并行处理能力为实现人工智能提供了重要的途径。

4智慧城市信息系统的总体框架

智慧城市的总体框架，包括物联网感知和控制层、云计算数据中心、数字化平台、管理中心和应用五个层次。

（1）普遍部署的物联网感知终端对城市系统和环境进行感知与采集，通过宽带通信网络对感知信息进行传送；（2）在云计算数据中心对信息进行汇聚、提取和处理；（3）在数字化平台实现行业集成的应用接口整合；（4）通过业务管理平台实现用户、业务、数据、安全、认证、授权和计费等管理功能；（5）最后实现各行业的应用服务。另外，标准、法规的完善和全局的统筹规范有利于保障整个信息系统的管理和控制，保证智慧城市的建设和运营，使系统真正具有智能运营、交付和服务能力。

5智慧城市信息系统的网络拓扑

智慧城市信息系统是智能的开放的系统，其网络拓扑以城市数据中心为核心，以物联网终端为触角，由内而外分为六层。

（1）城市数据中心包括网络数据中心、业务数据中心和用户数据中心，共同构成城市数据系统。各种终端、传感器和网络捕获的多种信息元数据汇集到城市数据中心，利用云计算分布式数据存储和并行计算技术支撑专家系统、机器学习和自动规划，对数据进行分析和处理，对网络、业务、终端提供协同和智能的一致性控制、服务和管理支撑，从而构建城市级的人工智能系统，使管理、控制和服务具有智能的特性。（2）云存储、云计算和云网络设备构成的云资源系统为城市信息系统提供云计算的能力，使其具有强大的计算能力与共享服务能力。其中，云交换机和云路由器是一种新型可编程、可虚拟化、自适应和智能调度与资源共享构成的精简架构，即智能交换机和智能路由器，可以支持各种协议，实现接入普适化和控制智能化。（3）能力引擎系统提供资源和支撑能力的开放使用。其中，数据分析能力基于特定的计算规则，对结构化数据和非结构化数据进行计算处理，以期从海量信息中得到规律性的认识。（4）智能接入网关将传感器终端接入云中，屏蔽不同传感器终端的差异，进行不同终端接入的智能适配，实现统一接入。由于各种终端拥有的资源不同且动态变化，需要智能接入网关层进行自动发现识别和智能适配。（5）终端指感知和控制，以及应用服务获取的末端设备，广义的包括PC、手机、传感器、云终端以及各类具有计算与通信能力的设备（如：相机、电视机、播放器、冰箱、空调、洗衣机等）。

6智慧城市发展建议

智慧城市的建设和发展需要现代信息通信技术支撑，需坚持开放合作与自主创新相结合，突破海量数据处理、智能终端系统、智慧化产业支撑平台等关键技术。

另一方面，也需要依靠政府和行业主管部门制定发展规划和扶持政策以大力推进智慧城市建设，从而构建良好的产业发展环境和配套措施，建设宽带、普遍部署的通信基础网络。同时，需要推动跨行业联合制定统一的标准体系研究，实现通信、数据、信息、应用、服务的协同。此外，还需要通过立法和监管，实现数据共享，提高信息管理水平，建立数据的隐私保护和信息安全管理机制。有了以上四个方面的共同保障，才具备打造一流的智慧城市服务环境，汇聚规模化的产业集群，实现规模经济和现代服务的条件。

参考文献

[1]邹佳佳，马永俊.智慧城市内涵与智慧城市建设[J].无线互联科技，2012（4）：69-71.

智慧城市架构设计篇3

住房和城乡建设部信息中心副处长张光明在论坛上发表了致辞。张光明在致辞中表示，在过去两年中，网络安全事业迎来了产业的春天。多个智慧行业，包括智慧政务、智慧金融、智慧环保等行业，都已经逐步在基础设施搭建初期便融入网络安全的顶层设计。以安全保发展，以发展保安全，是我国智慧城市建设发展的重要方针。

工业信息安全感知与评估技术工业和信息化部重点实验室副主任/博士李俊做了题为“智慧城市重要控制系统在线安全监测”的主题演讲。李俊在演讲中表示，随着互联网、云计算等信息技术对控制系统的渗透，越来越多的智慧城市业务系统接入互联网；智慧城市控制系统面临越来越严峻的网络安全风险，应加强防护；通过在线安全监测可及时发现存在网络安全风险的智慧城市控制系统。

国家信息中心处长吕欣做了题为“智慧城市网络安全框架及评价指标体系研究”的主题演讲。吕欣在演讲中表示，智慧城市安全保障目标是要保证城市网络基础设施安全、城市公共管理与数据库安全、城市建设管理安全和智慧管理与服务安全，保障重要数据资源的保密性、完整性、可用性、真实性、可控性与抗抵赖性，保护个人信息，确保智慧城市网络和信息可管、可控、可信。在智慧城市总体构架的每一个层级，都面临众多的安全威胁。

中国科学院信息安全国家重点实验室教授/博士生导师翟起滨做了题为“智慧城市下的数据隐私问题”的主题演讲。翟起滨在演讲中表示，在智慧城市生活中，直觉空间中的一切几乎都被表示成忠实的数据形式（大数据），它们被映入网络空间后成为物联网的形态。人们生活中的许多活动方式都受益于准确数据的科学安排，人们享受到生活的便利。然而，智慧城市所提供的许多准确数据都来源于数据挖掘，监视变得无处不在，人们几乎没有隐私可言。为了修补隐私权的丧失，最近美国政府给出了新的政策主张，发挥行业自律作用，构建起较为完善且独具特色的大数据环境下的隐私保护体系。

安恒信息副总裁冯旭杭做了题为“智慧城市大数据安全应用”的主题演讲。冯旭杭在演讲中表示，大数据技术正在成为信息安全领域里一种主流的分析方法和技术思路。大数据是智慧城市的智慧引擎，安全类大数据不仅反映了资产的安全属性，同样可以反哺智慧城市的信息安全。

智慧城市架构设计篇4

智慧城市2.0树立样本

在今年7月举行的分析师大会上，中兴通讯提出智慧城市2.0的概念。

中兴通讯副总裁徐明告诉《通信产业报》（网）记者，智慧城市1.0往往是单模块建设，信息孤岛问题普遍存在。比如交通、教育、政务等垂直行业采用不同模块，但各模块的信息资源无法共通共享。另外，智慧城市1.0体系中，政府和企业缺乏资金，没有动力建设，而且还存在人才缺失的问题。

智慧城市2.0便是为了解决这些问题提出的。徐明说，中兴通讯的智慧城市2.0拥有三个核心特征。

第一是从顶层设计出发，通过建设城市运营平台，用一云一网一图构架实现所有信息资源的集中与共享，破解过去交通、教育、政务等不同模块无法共通共享的难题。第二是建设城市共享大数据平台，将不同行业的数据都汇聚在这一平台之上。第三是开拓以PPP模式为主的城市合作运营模式，解决资金不足问题。

智慧城市2.0目前已经在不少城市开始实践，其中智慧银川已经成为最佳实践样本。徐明介绍，基于“一云一网一图”的创新架构，最大限度地打破信息孤岛，成为全球极少数实现城市级数据共享的城市之一。

抓住大数据核心要素

目前，全球的智慧城市建设正处在如火如荼的摸索和建设过程中。“我们认为，智慧城市试验成功的第一个国家就会是中国。”徐明告诉记者。

对于我国未来智慧城市建设，徐明也提出两点建议。

第一，政府有关部门要持续夯实智慧城市发展基石，即顶层设计与标准评价体系。

第二，抓住智慧城市深化的核心要素――大数据。徐明认为，智慧城市2.0加上数据源的拓展、大数据的应用与运营、数据的流通与增值将演进至智慧城市3.0。

智慧城市架构设计篇5

【关键词】智慧城市；综合杆；智慧杆

1引言

“十四五”规划纲要提出，建设智慧城市和数字乡村，以数字化助推城乡发展和治理模式创新，全面提高运行效率和宜居度。当前，智慧城市的建设已在全国各地有序展开，而部署建立如5G基站、高清摄像头、电子警察等集约智能的设施是构成智慧城市体系架构的基础。广州、上海等大城市多以路灯立杆为载体，根据需求搭载无线通信、环境监测、信息、智慧交通等基础设施，将“综合杆”作为智慧城市建设的首要工程进行推动[1]。综合杆具有高度集约化、共享化和智慧化的特点，涉及多个专业，并需与多个政府管理部门对接，然而目前还未有针对综合杆的全国性标准和统一的建设管理法规，对传统的设计模式提出了新问题。

2综合杆的概念和建设现状

综合杆尚未有统一的名称，主要名称包括综合杆、智慧灯杆、智能综合杆等。广东省地方标准《智慧灯杆技术规范》（DBJ/T15-164-2019）将其命名为智慧灯杆，上海市地方标准《综合杆设施技术标准》（DG/TJ08-2362-2022）将其命名为综合杆，本文参照上海市标准，使用综合杆为本文名称。虽然综合杆的名称尚未统一，但其“多杆合一”的基本特征已然清晰：以城市路灯立杆为载体，根据需求选择搭载交通标牌、交通信号灯、电子警察、治安监控摄像机、无线通信基站、环境监测传感器、LED显示屏、公共广播、电动汽车充电桩等设备。搭载的设备可完成城市信息的感知、监测和收集，及时获得城市运行数据，并传送至“城市数据大脑”[2-4]。目前除一线城市外，综合杆在多个城市仅为了改善道路杆件林立、线网杂乱的现象而建立。从其功能而言，仅实现了设备的多杆件合一，但各设备的供电、控制系统、数据传输、线缆敷设等因管理部门的独立运营需求，又分散独立设置。在“智慧城市”所需数据融合和共享的前提下，建设时如仅考虑外观形式上的多杆合一，是不足以满足智慧城市建设发展需求的，还需考虑深层次的数据合一、供电合一、管理合一[5]。

3设计难点

3.1政策和标准缺失

虽然不少城市已制定“智慧城市”的建设规划，但更侧重从数据处理、应用场景和实现“一网统管”等方面提升城市数字化治理能力，具体到综合杆的设计，则尚未出台相关支持政策。如综合杆的设计范围、综合杆杆件设计标准、综合杆设施搭载的原则等，以上问题均为设计前置条件，若无政策支持，基本不可能统一市政、交通、电力等多方意见。即使通过与管理部门多次对接，逐步调研清晰设计需求，但因统一标准的缺失，同一道路的不同路段或者不同建设时期都会导致综合杆建设的差异，无法有效为“智慧大脑”提供跨层级、跨系统、跨地域的数据支持[6-7]。

3.2设计原则不明确

以往城市道路建设时，沿线机电设施一般仅涉及道路照明、智能交通和交通安全专业。各专业设计标准和设计目标明确单一，且互不制约。如道路照明专业只需参照路灯照明相关设计标准，并满足路灯管理部门要求的传输和控制等相关要求即可。当采用综合杆建设时，设计中面对的开放的、动态的、交织的因素异常增多，以道路照明专业为例，则存在一些设计难点。1）杆件点位布设原则是动态的传统道路照明专业只需参考《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2015）的布设原则布设照明路灯。如采用综合杆，还需参考《城市道路交通设施设计规范》（GB50688-2011）对电子警察、监控摄像机等的布设要求、《道路交通信号灯设置与安装规范》（GB14886-2016）对交通标志标牌的布设要求。同时，综合杆搭载的Wi-Fi、公共广播等设备也具有对应的布设间距要求，以上各种约束导致道路照明专业无统一确定的杆件间距布设原则可遵循。各重要杆件的布设位置只能依赖设计流程中各专业人员动态反复调整后确定。因此，杆件布设的原则是动态、滞后、片面和不可概括的，是统筹满足各专业要求和交警等管理部门意见后的最大公约数。2）电源点位布设原则是动态的传统道路照明专业只需考虑沿线路灯的供电需求，进行箱式变电站的布设，因目前道路照明多使用低功率的LED灯具，电源供电范围可达1500m，且无需24h供电。如采用综合杆，相比于5G基站、新能源汽车充电桩等用电负荷的需求，道路照明负荷权重几乎可忽略。然而设计之初，因城市管理部门未参与工程，5G基站、新能源汽车充电桩等设施是否设置以及如何设置等问题，大多在项目的推进过程中逐步确定。即电源的布设点位也是动态的，一旦在工程推进过程中确定要增设如汽车充电桩等设备，则会导致供配电系统方案的整体调整，影响工程进度。3）设备配电原则是动态的传统道路照明专业只需考虑路灯配电，并在电源箱处预留交通安全设施接入回路。如采用综合杆，由于综合杆搭载设备种类繁多，如果各设备依旧自设电缆引电，比如同一杆件上的功率非常小的车牌抓拍摄像头、公安监控摄像头分别从电源箱处各自沿道路敷设电缆引电，一是电缆和管线资源浪费严重；二是综合杆电源仓内也没足够的空间；三是道路沿线箱体林立，影响城市美观。如果考虑统一配电，则因设备权属单位不同，各单位均要求配电箱体以及控制系统、电能计量独立，导致多线合一或多箱合一只能是美好的设想。

3.3设计流程高频往复，成果文件空前交叉

在以往城市道路建设时，机电设施专业多线程齐头并进，成果文件各自成稿。在采用综合杆时，各专业需在一张路线底图中进行设计工作，设计流程是单线程的，比如，道路照明专业完成照明杆件布设后，传递给智能交通专业。智能交通专业进行设计时，不可避免要调整杆件布设位置或间距，待其调整完成后，还需传递给道路照明专业核实调整。待以上两个专业往复对接核对后，后续还有交通安全专业、通信专业、监控信号等专业的按序加入，每一个专业的调整都会影响整体的布设，同时也需其他专业的配合。可见，综合杆上每增加一类设备，其设计复杂性和工作量将呈指数级增长。另外，综合杆设备供电和数据传输的统一性决定了各专业设计文件的共生性，无法有效拆分。若各专业设计文件编成一册，在文件编排上又可能会影响工程概预算分项、设备招投标、标段划分等工作。

3.4设计管理体系不成熟、综合性人才不足

城市道路建设通常由市政设计院进行设计工作，各设计院内部已建立起模块化、规范化的设计管理流程，并按照专业形成班组化的人员组织架构。班组化的人员结构，可在满足设计质量的要求下，有效缩短设计周期，适应城市建设的需要。但不同专业人员的班组架构也形成了天然的信息传递壁垒，必然导致信息传递的片面和低效。综合杆的设计需各专业的空前配合，信息需高频多次往复传递。班组化的组织架构已不能满足大量信息流畅传递的需求。在设计院内部，各专业都有对应的负责人、总工程师进行图纸的复核、审核等质量审查工作，签署名字并承担相应设计责任。由于综合杆需要将不同专业的设计成果编制成一册图纸，在设计界面、图纸编排、图纸审核签署等需要掌握各专业知识的综合性人员进行统筹和管控，在设计端也需要综合性的设计人员。

4解决措施

4.1制定政策保障

综合杆是智慧城市不可或缺的基础设施，一个城市若推进智慧城市的建设，必须制定综合杆建设的相关保障政策。在工程设计前期，建设或设计单位即可依策与市政、交通、电力、公安等相关部门进行有效沟通，明确综合杆件设备搭载需求、数据传输等相关设计目标，可极大缩短工程设计周期，减少变更，并建成适应城市发展所需的功能齐全、覆盖面广的综合杆设施。各地方可成立综合杆建设管理的职能部门，负责编制相关政策文件，制定综合杆建设需求和计划，协调各设施管理部门，统筹规划综合杆的建设布局，科学、合理、有序、有效地推进综合杆的建设。

4.2制定统一标准

不少厂家为了蹭热度，大肆宣传设备共杆就是综合杆。为了追求美观或节约成本，一次性将杆件的功能和搭载设备框定，后续如需增加设备，只能新增设杆件或采用抱箍安装的方式。为消除这一现象，应结合智慧城市建设需求制定综合杆件标准，对综合杆件的部件、样式、规格、装配和安装进行统一要求，规范灯杆的硬件接口，充分考虑综合杆件的可扩展性。在缺少统一设计标准的前提下，不同设计院在面对同一个城市道路综合杆设施设计工作时，只能通过经验整合或技术提炼完成综合杆的设计。经验和技术鸿沟不可避免会导致综合杆设计成果的差别，进而影响城市综合杆设施的统一性。因而，国家层面需制定设计标准，对综合杆设施的供配电、数据传输、防雷和接地系统、设施搭载原则等做出统一的要求，才能全范围更高效推进综合杆件的建设。

4.3设计院整合人员架构，培养总体性人才

在“一杆一设计”的设计需求下，设计院内部应整合人员架构，按照综合杆工程设计所需专业进行人员重整，建立起综合杆的专属设计团队。该人员体系可有效打破信息传递间的壁垒，在保证设计周期的前提下，大幅度减少图纸中的缺、漏、碰等错误。另外，设计院内部应着重培养掌握道路照明、智能交通、交通安全、通信传输等不同专业知识的综合性人才，可统筹设计界面、设计文件编制、成果汇报等内容。在设计软件上，可采用三维BIM协同作业模式，要求所有专业人员在同一个中心文件进行项目设计，提升整体设计效率，既解决各专业间设计冲突，亦不会造成图纸泄漏和信息丢失。

5结语

在“智慧城市”建设需求下，综合杆将作为一项系统性工程在全国范围内快速推进。本文通过与传统城市道路机电设计流程对比，剖析了综合杆设计中的难点，并提出了相应的解决措施，可为城市综合杆大范围建设提供一定借鉴。

参考文献

[1]吴国华.智慧灯杆的现状及应用场景探究[J].通讯世界，2022，28（5）：2.

[2]陈晨.多功能灯杆在城市道路建设中的应用[J].数字通信世界，2022（8）：2.

[3]肖辉，李文超，朱应昶，等.多功能智慧灯杆系统应用研究[J].照明工程学报，2019，30（4）：5.

[4]袁珍.基于5G的新一代智慧路灯设计方案[J].鄂州大学学报，2022，28（4）：2.

[5]陈希.基于智慧城市建设的城市综合杆设计与应用思考[J].光源与照明，2022（7）：4.

[6]吴春海.智慧灯杆的技术痛点与应对措施[J].照明工程学报，2019，30（4）：3.

智慧城市架构设计篇6

【关键词】智慧水城系统物联网云计算水动力仿真三水统筹水文化服务

1引言

水――自古以来哺育着人类，如长江、黄河一直以来被视作中华文明的母亲河，孕育了黄河流域、长江流域灿烂的文明，也形成了开封、南京等名城古都，它们与尼罗河、恒河、底格里斯河等催生了光辉灿烂的四大古代文明。同时，我们也从中外许许多多的案例中看出，与水为善，它可以塑造美好的人居环境，与水为恶，它也会成为环境恶化的败坏者。

近年来，随着政府的大力支持和新一代信息技术的成熟，智慧城市建设热潮大涨，许多滨水城市都积极投身智慧城市建设中，如何利用信息化技术助力水城和谐发展，寻找一种更高效的方法去应对传统水城存在的水环境、水安全、水资源等问题，更好的赋予城市滨水个性，是许多滨水城市正在思考的问题，而“智慧水城”正是一种行之有效的方法。

2智慧水城的内涵

智慧水城，是结合城市特色，以水为研究对象，围绕“以人为本，以水为魂”的核心理念，以“人”的微观需求出发，采用先进的信息技术和通信技术，对涉水事务的管理需求提供更加科学的分析和决策支撑；对公众各类涉水生活需求提供更智能的响应和更好的体验。主要包括以下内涵：

（1）实时感知――通过先进的传感器和智能设备构筑遍布水域的“传感网”，全面实时的测量、监控和分析水文、水情等信息；（2）全面整合――通过通信基础设施将水城各个子系统完全连接和融合，充分横向整合、共享内外水文信息资源。（3）创新应用――通过科技创新在公共平台上为政府、企业和公众开发提供更为高效、便捷的创新应用服务，为水城的持续发展和水文化氛围的形成提供源源不断的发展动力。（4）统一协作――通过统一的公共管理平台，实现各个关键系统之间的协同运作，达成自反馈、自适应、自完善和自运作的的智慧化状态。

3智慧水城设计总体思路

智慧水城是要利用滨水城市城水相依的优势。通过信息化手段，在充分发挥水的资源功能、环境功能、生态功能的基础上，增强人们的亲水意识，赋予水更丰富的文化内涵，致力于人与水的和谐统一，用水利凸显现代城市文明的层次，推动科学发展。

智慧水城的建设应该从城市的视角出发，遵循城市智慧生长的客观规律，广泛借鉴国内外先进经验，充分整合现有公共信息资源，实现滨水城市向智慧水城的跨越式发展。坚持城水平衡、管服相济、三水统筹、和谐共生的指导思想，建立实时感知、全面整合、激励创新、统一协作的水城环境，打造具备自反馈、自适应、自完善和自运作能力的智慧水城。（如图1）

（1）城水平衡；城水平衡是为基础。水为阴，城为阳，阴阳平衡；水在城中，城在水上。（2）管服相济；管服相济是主线。通过管理与服务相济之机制，实现智慧水城更加科学高效之宏管理和更加以人为本之微体验。（3）三水统筹；三水统筹是为手段。通过将水环境、水资源、水安全这三“水”顶端统筹、全面协调，实现水环境的智能监控、水资源的智能管理和水安全的智能指挥。（4）和谐共生；和谐共生是愿景。化无形为有形，营造“人文关怀、环境优美、安全可靠、资源节约”的活力水城，最终实现水城的环境持续友好，生态健康宜居，铸就和展示智慧水城独具东方特色的“魅力水文化”。

4智慧水城设计总体框架

智慧水城总体架构，是以智慧水城总体架构为指导，秉承“统一门户、统一架构、统一管理、统一标准”的设计思想，注重需求导向、效能提升，创新驱动，重视有效对接和充分利用现有资源和平台，凸显水城信息资源的融合共享、信息系统的互联互通和业务服务的协同联动，强化推进策略、发展模式等配套环境建设和体制机制创新，极大激发城市的创新活力，确保智慧水城的发展、运转、治理等符合现实规律。

智慧水城总体架构共分为四横。“四横”分别为基础设施层、公共平台层、智慧水城应用系统层以及互动展示层。如图2所示。

（1）基础设施层；包括水城传感基础设施和通信基础设施资源。为智慧水城的各类应用提供信息化基础保障。（2）公共平台层；包括四个提供基础、共的城市核心一级平台，为水城提供物联数据汇聚处理、大数据分析挖掘、信息资源共享与交换，以及应用系统的协同开发和快速部署。为深港信息资源互通、水城应用实现提供基础支撑。（3）智慧水城应用系统层；以提供更加科学高效的宏管理，更加以人为本的微体验为导向，构建智慧水城应用体系。大力推进水资源管理、水环境管理、水安全管理和水文化服务等应用系统的建设，促进智慧水城全面落地。（4）互动展示层；将智慧水城应用成果基于一站式城市门户、智慧中心大屏、应用程序、软件客户端、领导桌面等，向水城的社会公众、企业、城市管理者，提供真实、准确、便捷的信息呈现、服务提供和互动交互渠道。（图3）。

5智慧水城实施建议

5.1进一步加强组织领导，完善体制机制

为保障智慧水城工作顺利进行，需要加强指导监督和技术服务，理顺智慧水城规划、建设、管理和运行的体制机制，形成各部门共同推动信息化的良好氛围。要充分发挥行政行业管理的手段，注重协调，强化管理、务求实效，调动一切可以调动的资源，积极推进各工程建设，确保“智慧水城”目标的实现。

5.2进一步加大资金投入，加快重点工程

智慧水城重点工程，对夯实水利信息化基础，全面推进业务应用，逐步形成科学的水利信息化综合体系起了至关重要的作用。需要研究制定加快智慧水城发展的投资政策，积极开辟投资渠道，加大对智慧水城建设的资金投入，为重点工程的建设和运行管理提供必须的经费支持。

5.3进一步采取有效措施，推动资源整合

智慧水城资源整合与共享程度是衡量滨水城市智慧化程度的重要标志，但同时，水利信息化资源整合与共享也是一项涉及面广、技术难度大、协调任务重的工作。需要完成水利信息化资源整合与共享的各项基本任务，建立各级管理部门工作协调机制，健全相关办法，制定标准与规范，采取有效措施，对智慧水城资源进行统筹规划，合理配置，促进资源的整合、公用、共享，充分发挥各种资源的作用和效能。

5.4进一步加强基础研究，提高技术水平

认真分析研究下一代网络、第三代移动通信等新兴信息技术给水利工作带来的影响，结合水城特点，及时提出水利信息系统建设和升级方案，保证水利信息化的先进性，为水城工作提供有力支撑；要通过推广成熟应用软件，缩小地区间的差距，迅速提高水利信息化对各项水利工作支撑服务水平，促进智慧水城集约化发展。

5.5进一步加强管理维护，保障正常运行

要把信息化管理作为智慧水城管理的一项重要工作内容，建立健全信息化管理的组织保障体系、规范标准体系和资金来源渠道。要尽快理顺信息系统运行维护管理机制，明确运行维护管理部门，制定管理制度，明确岗位、落实责任、定期检查、实时维护。

5.6进一步完善体制机制，促进良性发展

要不断创新和改进管理模式和方法，把智慧水城工作的成效列入单位和领导绩效考核的内容；完善信息化建设、管理、运行维护和绩效评估等制度，着力建立智慧水城信息化建设与发展的长效机制，探索建立投资渠道多元化的发展机制。试点探索外包、托管等多种运营方式，提高智慧水城信息化发展的效率和效益，促进水城良性发展。

6智慧水城关键技术

6.1智能传感网

（1）统一、全面的物联接入网络是智慧水城管理与服务的基础。智能传感网可以根据输入信号值进行判断和制定的决策；可以通过软件控制作出多种的决定；可以与外部进行信息交换，有输入输出接口；具有自检测、自修正和自保护功能。（2）利用移动通信网络与传感网结合。构建适于传感网运营的GPRS/TD/WCDMA/CDMA2000/WSN（无线传感器网络）融合网络，发挥通信网络广泛的覆盖性、可移动性、双向宽带通信能力，以及可靠的电信级服务质量，为信息可靠、自由传送提供高速公路，将为传感网的发展提供有力支撑。

6.2三维GIS

（1）智慧水城对现有GIS技术进行了延伸，将GIS技术中的有关部分通过网络有机集成共享，构成一个强大的技术体系。（2）并且加入三维可视化技术，更加直观准确的实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新，为防汛抗旱、水资源调度管理决策、水质监测与评价提供决策支撑。

6.3水动力仿真

科学高效地发现和预测水环境、水资源、水安全的相关信息，是智慧水城系统建设的一个关键。而基于水动力学原理模拟水城水功能区水体的流场[1，2]与污染物迁移扩散[3]的时空变化过程，可以为水城水环境监控、水资源管理、水安全指挥提供科学及时的信息发现与提前预测。

7结语

城市发展是一个渐进的过程，需要积极实践和不懈追求。在创新水城建设思路、完善规划体系的征程上，智慧水城系统设计与实现从智慧城市整体视角出发，立足现状，重点强调实时感知、全面整合、创新应用和统一协作，借助智能传感网、三维GIS、和水动力模型等先进信息技术整合水城信息资源，深度开发各业务应用子系统，并通过统一综合信息管理平台实现“系统融合，资源共享”的目标，可以切实有效的加快滨水城市信息化建设的步伐。

参考文献

[1]许新宜，王韶伟，庞博，杨丽英，王红瑞.“水资源紧缺类型及其对策分析研究”北京师范大学学报（自然科学版），2009（01），P86-90.