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智慧城市的国家标准与评价体系

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-10-12  来源:人民论坛·学术前沿  作者:高林   浏览次数:4809
核心提示:智慧城市标准是智慧城市有序健康发展的基本保障。当前,智慧城市建设过程中存在的主要问题是“缺乏相关标准”、“缺乏政府的统一规划和指导”和“缺乏城市部门间的协同协作”。各地盲目建设和投资,有可能造成重复建设、资源浪费甚至难以连通等问题,任由发展下去,将造成更大的信息孤岛,导致智慧城市不“智慧”的局面。因此,只有通过统一智慧城市的技术要求、工程实施要求和测试认证方法等标准化手段,才能规范和促进我国智慧城市和行业信息化建设有序、高效、快速和健康的发展。
智慧城市及其发展综述

关于什么是“智慧城市”,目前众说纷纭。两院院士李德仁形象的说法是:“数字城市+物联网=智慧城市”。中国工程院院士李伯虎则认为,智慧城市实际上是城市信息从数字化网络化向更高级的指挥化发展,它将促进我国能源有效利用、绿色环保、居民安居乐业和创新型国家发展。国际电工委员会(IEC)给出的定义则是,智慧城市是城市发展的新理念,是推动政府职能转变、推进社会管理创新的新方法,目标是使得基础设施更加智能、公共服务更加便捷、社会管理更加精细、生态环境更加宜居、产业体系更加优化。

可以说,对智慧城市的理解是仁者见仁、智者见智,但不可否认的一点是信息化是智慧城市不可或缺的支撑。在本文中,我们引用国家发展与改革委员会在其印发的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》(发改高技[2014]1770号)中所做的定义:智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术,促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。

技术参考模型。从技术角度看,智慧城市包括四个层面:一是通过深层感知全方位地获取城市系统数据,二是通过广泛互联将孤立的数据关联起来、把数据变成信息,三是通过高度共享、智能分析将信息变成知识,四是把知识与信息技术融合起来应用到各行各业形成智慧。

为了便于业界统一认识,目前正在编制中的国家标准《智慧城市 技术参考模型》提炼了智慧城市技术参考模型。该模型从城市信息化整体建设考虑,以ICT技术为视角,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:(1)物联感知层:提供对环境的智能感知能力,通过感知设备及传感器网络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;(2)网络通信层:包括互联网、电信网、广播电视网以及三网之间的融合的公共网络(例如:移动互联网),以及一些专用的网络(例如:集群专网),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;(3)计算与存储层:包括软件资源、计算资源和存储资源,为智慧城市提供数据存储和计算以及相关软件环境的资源,保障上层对于数据的相关需求;(4)数据及服务融合层:通过数据和服务的融合支撑,承载智慧应用层中的相关应用,提供应用所需的各种服务,为构建上层各类智慧应用提供支撑,本层处于智慧城市总体参考模型的中上层,具有重要的承上启下的作用;(5)智慧应用层:在物联感知层、网络通信层、计算与存储层、数据及服务支撑层的基础之上建立的各种基于行业或领域的智慧应用及应用整合,如智慧政务、智慧交通、智慧公共服务、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;(6)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、统一授权、日志记录,涉及各横向层次;(7)运维管理体系:为智慧城市建设提供整体的运维管理机制,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;(8)建设管理体系:为智慧城市建设提供整体的建设管理要求,加强智慧城市建设管理机制,指导智慧城市相关建设,确保智慧城市建设的科学性和合理性。

发展现状。智慧城市已经成为全球城市发展关注的热点,随着物联网、新一代移动宽带网络、下一代互联网、云计算等新一轮信息技术迅速发展和深入应用,城市信息化发展向更高阶段的智慧化发展已成为必然趋势。在此背景下,世界主要发达国家的核心城市纷纷启动智慧城市战略。纽约、伦敦、巴黎、东京、首尔等相继加快信息化发展的战略布局,以期增强城市综合竞争力,破解城市发展难题。美国、欧洲的瑞典、爱尔兰、德国、法国,以及亚洲的中国、新加坡、日本、韩国等国家的智慧城市建设纷纷起步,在多个领域积极探索智慧城市建设实践,推动信息技术的创新应用,促进提升城市经济社会发展水平。

我国政府高度重视对智慧城市建设及发展的指导。2014年3月国务院印发《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》,2014年7月发改委印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》,都为智慧城市的建设指明了方向。北京、上海、浙江、宁波、扬州等省市也陆续出台了相关规划。与此同时,我国东、中、西部的各级城市掀起了智慧城市建设高潮,纷纷提出智慧城市发展规划,涉及社会管理、应用服务、基础设施、智慧产业、安全保障、建设模式、标准体系等内容。各地的智慧城市规划均结合了城市区域内自身禀赋和发展需求,因此在发展目标、重点和措施方面各有特色,同时也在城市普遍面临的各类“城市病”和关键问题上有一定共识。部分专家认为,智慧城市建设成败的关键不再是数字城市建设中大量建设新的IT系统,而是如何有效推进城市范围内数据的融合,通过数据和IT系统的融合来从根本上实现跨部门的协同共享、行业的行动协调、城市的精细化运行管理等。

面临问题。据工业和信息化部电子工业技术标准化研究院调研,在我国当前智慧城市建设过程中,地方政府和承建企业认为,智慧城市发展面临的主要问题和挑战的前三项是“缺乏相关标准”、“缺乏政府的统一规划和指导”和“缺乏城市部门间的协同协作”。

在我国城市信息化建设过程中,城市各个职能部门建立了各自的信息系统。这些系统在信息化建设初期,由于其固有的专属性,帮助各职能部门提升了工作效率。但是,随着城市建设及城市信息化的推进,对协调一致提出了越来越高的要求,特别是移动互联网、物联网、大数据应用的兴起,我们对信息的利用程度也与日俱增。

目前,虽然全国两百多个城市都提出了各自的智慧城市建设方案,但各地对智慧城市建设的理解和认知水平参差不齐,在信息化基础设施建设投入、信息化开发能力等方面存在很大差异,智慧城市的“智慧”程度存在很大差距,缺乏统一的规划指导和标准支撑。同时,调研表明,用户在智慧城市建设中最为关注的仍然是信息化建设多年来的难题——信息资源共享、整合、有效利用和跨部门业务协同。

因此,在智慧城市的建设实施中,几个要注意的关键事项是:一、对智慧城市建设目标和重点项目进行科学、统一的顶层设计;二、建立智慧城市项目的统一标准体系;三、促进信息资源的深度共享;四、实现广泛的业务协同;五、能敏捷地提供差异化、多层次、高质量的服务。

标准助力智慧城市发展

由于我国智慧城市建设总体上处于起步阶段,限于各地城市的发展理念、发展环境、发展水平,以及综合技术实力的不同,各地的智慧城市实践缺乏统一的指导和规范。各地盲目建设和投资,有可能造成重复建设、资源浪费甚至难以连通等问题,任由发展下去,将造成更大的信息孤岛,导致智慧城市不“智慧”的局面。

在推动国家信息化建设过程中,标准是规范技术开发、产品生产、工程管理等行为的依据。统一标准是信息系统互通、互连、互操作的前提。智慧城市标准化工作是推动智慧城市建设实践的重要基础性工作。只有通过统一智慧城市的技术要求、工程实施要求和测试认证方法等标准化手段,才可以保障信息化建设中智慧城市相关工程的建设及软件产品的研发在全国范围内有章可循,有法可依,形成一个有机的整体,避免盲目和重复,降低成本,提高效益,从而规范和促进我国智慧城市和行业信息化建设有序、高效、快速和健康的发展。目前,在国家标准化管理委员会和国家发改委的指导和协调下,我国多个部委联合起来,积极开展了智慧城市标准化工作,已经取得了重要成果。

国际上,自2013年以来,智慧城市成为国际标准化组织共同的工作热点,多个国际标准化组织相继启动了智慧城市标准研制工作。国际标准化组织(ISO)于2013年9月在技术管理理事会(TMB)下成立了智慧城市任务组,2014年2月任务组转为咨询组;国际电工委员会(IEC)于2013年6月成立了“智慧城市系统评估组”;信息技术国际标准组织(又名:国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会,ISO/IEC JTC1)于2013年11月成立了智慧城市研究组;国际电信联盟(ITU-T)的环境和气候变化研究组于2月成立了“可持续发展智慧城市焦点组”(ITU-T/SG 5/FG SSC)。各个组织均将基础性标准前期预研作为当前工作的重点,开展了标准梳理、术语、参考架构、评价体系等相关的研究。我国在这些国际标准化组织中均担任了重要职务,取得智慧城市国际标准化工作的领导地位,并积极推动着这些组织协调开展工作。

我国智慧城市标准化工作进展

形成国家级智慧城市标准化工作体系。一方面,为了加强我国智慧城市标准化工作的统筹规划和协调管理,国家标准化管理委员会联合国家发改委、科技部、工信部、公安部、国土资源部、住建部、交通部、农业部等八大部委,于2014年1月份成立了“国家智慧城市标准化协调推进组、总体组和专家组”(标委办工二[2014]33号)。各组的职责如下:(1)国家智慧城市标准化协调推进组(以下简称“协调组”):统筹规划和指导智慧城市领域国际国内标准化工作,研究制定我国智慧城市标准化战略及政策措施,协调处理标准制修订和应用实施过程中的重大问题;(2)国家智慧城市标准化总体组(以下简称“总体组”):在协调组指导下,负责拟定我国智慧城市标准化战略和推进措施,制定我国智慧城市标准体系框架,协调我国智慧城市相关标准的技术内容和技术归口,指导总体组下设各项目组开展智慧城市国家标准制定、国际标准化和标准应用实施等工作;(3)国家智慧城市标准化专家咨询组(以下简称“咨询组”):配合协调组,提供智慧城市标准化工作技术方面的咨询,对智慧城市标准化试点工作进行指导,提出智慧城市标准化工作重大问题建议。三个工作组成立后,统筹协调了国内开展智慧城市标准化工作的组织,形成合力,共同开展智慧城市相关标准化研究工作。

另一方面,为了共同形成合力推动我国智慧城市发展,国家发改委联合科技部、工信部、公安部等25个部门,于2014年10月份成立了“促进智慧城市健康发展部际协调工作组”(以下简称“部际协调工作组”)。“部际协调工作组”建立了各部委在智慧城市领域的交流和沟通机制,奠定了各部委联合推进智慧城市相关工作的基础。“部际协调工作组”还制定了2015年工作计划,当中提出要开展“智慧城市评价指标体系研究”重大问题的研究工作。该研究工作由国家标准化管理委员会牵头编制评价指标体系的总体框架,各部委负责推进各领域评价指标体系的研究与制定。目前这项工作正有条不紊地展开。

在“部际协调工作组”、“协调组”和“咨询组”的指导下,在“总体组”内各核心单位的积极工作和努力推动下,我国智慧城市标准化工作取得了积极进展,目前已形成了标准体系、关键标准、评价指标体系等一系列成果。

智慧城市标准体系。标准体系是指在一定范围内的标准按其内在联系形成的科学的有机整体。标准体系是对特定标准化对象按照一定目标进行标准化活动的依据,是由许多现行的、正在制定的和将要制定的标准组成的具有明确目的性、完整性、预见性以及可行的、成文的概念体系。

智慧城市标准体系建设旨在有目的、有目标、有计划、有步骤地建立起联系紧密、相互协调、层次分明、构成合理、相互支持、满足应用需求的系列标准并贯彻实施,以指导和支撑我国各地城市信息化用户、各行业智慧应用信息系统的总体规划和工程建设,同时规范和引导我国智慧城市相关IT产业的发展。由此可见,智慧城市标准体系是智慧城市建设的重要保障手段。

目前,在梳理现有相关标准和研究标准需求的基础上,初步形成了我国智慧城市标准体系框架,包括总体、支撑技术与平台、基础设施、建设与宜居、管理与服务、产业与经济、安全与保障等七个大类,明确了我国智慧城市标准化工作的蓝图和顶层设计。

智慧城市关键标准。依据我国智慧城市标准体系,各相关专业标准化技术委员会(如全国信标委SOA分技术委员会等)分别推进基础性、共性等重点国家标准的立项任务。围绕智慧城市评价、数据融合、数据共享及数据安全等标准,提出了一批重点研制的国家标准项目建议,并逐批上报国家标准化管理委员会。截至目前,国家标准化管理委员会已先后审批并正式立项了关键性的16项智慧城市国家标准项目,未来三到五年内,将总共制定41项智慧城市的国家标准。

全国信标委SOA分技术委员会负责组织推进已立项的12项智慧城市国家标准的研制,具体标准内容见下页表。(表略)

目前,上述标准均在草案编制阶段,将在国标委及“总体组”的统一部署下,陆续开始标准验证试点和意见征求工作。

智慧城市评价指标体系。在“部际协调工作组”制定的2015年工作计划中,把“智慧城市评价指标体系研究”作为重大问题,委托国家标准化管理委员会牵头,编制评价指标体系相关标准。国家标准化管理委员会制定并发布了《智慧城市评价指标体系总体框架》和《智慧城市评价指标体系分项制订的总体要求》,为智慧城市评价指标体系各分项制定提供统一依据和参考。

《智慧城市评价指标体系总体框架》提出了智慧城市评价指标体系框架。该框架分为能力类和成效类两类指标,能力类指标往往是客观性的指标,体现建设、管理与应用水平,主要包括信息资源、发展机制、网络安全、创新能力共四个方面的保障水平;成效类指标反映智慧城市建设的主要目标和方向,体现给市民、政府等用户带来的实际影响和用户的主观感受,主要包括基础设施智能化、公共服务便捷化、社会管理精细化、生活环境宜居化及产业体系现代化共五个方面的城市建设成效。从“信息资源”到“产业体系”都属于一级指标,分别下设若干的二级指标。

《智慧城市评价指标体系分项制订的总体要求》的发布旨在指导和规范智慧城市评价指标体系各分项的制定。其中规定,各分项应从总体框架的9项一级指标中筛选部分一级指标作为分项的一级指标,并结合领域特征,设立若干二级指标。同时,二级指标可分为核心指标(是智慧城市分领域建设必须完成的指标)和扩展指标(体现智慧城市分领域建设效果的其他指标)。此外,还规定了分项评价的计算公式和分领域评价指标说明表等。

目前,已有公安、测绘、交通等三个领域按照智慧城市评价指标体系的要求梳理出了各自领域的评价指标体系表,将在进一步完善后适时发布。

推动智慧城市国际标准化工作

当前,国际标准化组织都开展了智慧城市国际标准化工作,我国通过担任多个国际标准化组织的召集人等领导职务,提交关键贡献物,积极推动智慧城市国际标准化工作,引领智慧城市研究方向。

国际标准化组织(ISO)。ISO于2013年9月在最高技术管理机构技术管理局(TMB)下成立了智慧城市任务组,并于2014年2月转为智慧城市咨询组,以全面系统分析ISO在智慧城市领域的标准化工作需求、现有ISO已发布和在制定的标准如何在智慧城市中应用实施、ISO与其他国际标准化组织之间的任务边界和合作机制等。英国是召集人国家,中国等12个国家为成员国。智慧城市咨询组于今年6月份召开了第七次面对面会议(也是最后一次会议),集中讨论了9月向TMB提交的最终报告的编写。我国专家作为智慧城市咨询组核心成员,对报告中关于未来ISO智慧城市的发展架构提出了积极的建议。同时,我国还积极号召国际三大标准化组织联合制定智慧城市基础通用类的标准。

在ISO的另外一个分技术委员会——国际标准化组织/社区可持续发展技术委员会/智慧社区基础设施分技术委员会(ISO/TC 268 SC1)中,中国担任了副主席国家(主席国是日本)。该分技术委员会开展了智慧社区相关的标准化工作,负责研究制定TR 37150、TR37151技术标准报告。报告对当前智慧城市基础设施的相关计量工作进行了回顾,并提出了未来标准的方向,对城市基础设施产品和服务的技术性能计量进行了讨论。该报告是智慧城市基础设施领域的第一个国际标准文件。

国际电工委员会(IEC)。IEC于2013年5月在标准管理局(SMB)批准下成立了智慧城市系统评估组(SEG1),下设三个任务组(TG)及七个工作组(WG)。SEG 1旨在开展智慧城市标准化战略、术语及评价现有标准化活动、参考架构、标准路线图等方面的研究,并为IEC下一步在智慧城市、特别是与电子电工结合方面的标准化工作指明方向。SEG 1主席国为日本,中国和德国担任副主席国。我国还同时担任了SEG 1下设的8个工作组其中5个工作组的组长,分别负责开展智慧设施管理、城市规划与仿真系统、智能家居、智能教育、评价等领域的研究工作,积极将我国相关标准化成果推向国际。目前,SEG 1即将完成研究任务,将于明年组建成立智慧城市系统委员会。我国已将智慧城市评价、城市管理及已有的由中国承担的5个工作组的具体研究内容纳入到未来系统委员会的职责范围内,未来将积极承担系统委员会的副主席及咨询组组长的职位。

信息技术国际标准组织(ISO/IEC JTC 1)。ISO/IEC JTC 1(国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会)是国际上专门负责信息技术的国际标准化组织,由ISO和IEC联合成立。2013年5月,工业和信息化部电子工业技术标准化研究院代表我国向ISO/IEC JTC 1规划特别工作组提交了《中国关于JTC 1内智慧城市潜在标准工作的建议》提案,提出了JTC 1成立智慧城市研究组的建议。2013年11月,JTC 1正式成立了SG 1(智慧城市研究组),旨在分析智慧城市信息技术领域相关的标准化需求、提出具体的工作领域和工作方式,并明确如何将现有的信息技术标准用于全球智慧城市建设。SG 1的召集人和秘书均由中国专家担任,成员来自美国、德国、英国、加拿大、日本、韩国、法国等16个国家。

目前,我国在推动SG 1完成第一年研究报告的基础上,更进一步提出《智慧城市 ICT评价指标》《智慧城市ICT视角参考模型》《智慧城市领域知识模型》(与英国联合)等3项新工作项目提案(NWIP),从而建议JTC1成立工作组开展智慧城市国际标准化工作。后续,我国将积极争取新工作组的召集人和秘书的职位。

国际电信联盟(ITU-T)。国际电信联盟智慧可持续发展城市焦点组(ITU-T FG-SSC)于2013年2月成立,旨在从ICT角度提出智慧可持续发展城市路线图、智慧可持续发展城市综述及ICT所扮演角色、智慧可持续发展城市关键指标等方面的工作建议。西班牙为主席国,中国专家担任副主席,同时兼任第三研究组的协调员。到目前为止,焦点组举办了五次全会,目前已开展了十七个技术报告编写,中国专家牵头了其中的六个报告,并参与了其他七个报告。

展望

当前,正值工业化与信息化融合发展、信息社会渐行渐近、全球经济普遍低迷的历史时期,智慧城市建设被赋予更多艰巨的历史使命。随着标准化工作的开展和深入,将逐步解决智慧城市建设中的资源共享、整合与业务协同的难题,从而有效促进城市范围内数据融合共享、推动信息与智慧决策实现、提升城市居民的福祉,并最终带动城市经济与社会可持续发展,促进人与自然的和谐相处。

(工信部电子工业标准化研究院信息技术中心信息化与应用室主任袁媛对本文亦有贡献)
 
 
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