探究智慧城市系统工程与架构

税茂

摘 要：随着电子信息技术的快速发展，以及物联网系统的逐步成熟，智慧城市系统已经成为国家未来城市发展建设中核心目标。智慧城市中往往包含了多个子系统，相对比较复杂，架构过程需要处理较多的信息技术问题。本文将会对智慧城市的基本特征进行简要阐释，在此基础上对智慧城市系统工程与架构进行论述。期望通过本文的论述能够进一步推动智慧系统的完善。

关键词：智慧城市；电子信息工程；系统架构

随着现代城市的快速发展，智慧城市已经成为城市规划建设的重点内容，依托于智慧城市的建设，能够满足于城市中政府、管理、民生、经济等各个领域。在智慧城市建设过程中，其需要依托于电子信息技术以及其他交叉学科技术作为支撑，如其中融合了现代云计算、物联网、大数据、无线痛心等高薪科技，从而能够实现对城市信息的采集与处理、依托于智慧技术能够对城市第六环境、基础设施、自然资源、社会资源等等，进行数字化的处理，并且能够通过智慧城市大平台和大数据进行统一的存储、优化、管理、展现、应用。实现城市综合管理和公共服务信息的互联互通、数据共享交换、业务功能协同。

1.智慧城市的概述与集成特征

智慧城市的建设重点一信息技术的应用作为主要依托，完善复杂性和关联性的大型生态系统的构造，他的构建离不开城市内部资源、数据的整合机处理。基于智慧城市系统，能够实现数据的互通互联，并且能够进一步的推动城市的智能化管理。从本质上来说，智慧城市的建设本身就是城市化与信息化的融合，是城市信息化发展的顶端产物。智慧城市的本质特征主要包括：

1.1在智慧城市系统管理中，信息随处可见，比如城市的交通拥堵信息，地理环境信息、人流量信息等等，基于大数据、物联网和移动互联网所建立的信息架构，能够为城市管理者提供各种所需的信息，由此能够进一步的提高城市管理的科學化水平，同时由于能够通过智慧城市系统实现城市信息采集，并且快速的做出决策，因此也能够进一步的提高城市的管理效率。

1.2智慧城市所实现的是以系统融合为主，实现各个城市中运行系统的协同工作，从而能够进一步实现服务与管理城市的目标。在智慧城市的架构下，各个城市之间的联系与沟通将会变得更为方便，其可以大数据、云计算技术，实现城市与城市之间的协调开发。

1.3智慧城市建设下能够推动城市内资源的集约化发展，当前，各个城市在发展过程中基本上都在遵循于平衡城市内部资源的分配，对城市内部各种资源要素进行优化配置，最终实现资源的均衡化发展，从而推动城市的可持续发展。

2、智慧城市的系统工程架构方式

智慧城市的规划与建设需要以信息技术作为主要支撑，因此，在智慧城市系统工程中，信息平台的构筑非常重要，本文将会以当前较为流行的开源框架作为基础，运用 J2EE 技术体系开发信息平台的服务端，实现 Web GIS 地图数据的显示与处理，并利用 Web Services 作为传输媒介，实现跨平台的通信与操作。本文所提出的智慧城市信息平台依托 Web GIS 和 Mobile GIS，从而能够实现地理数据的互通与共享，并以此为基础，对城市建设规划有关的市政对象进行有效管理。本文所建立的智慧城市信息平台，除了能够对GIS进行相关操作之外，还包括业务逻辑处理。

2.1服务端设计，在本文所构筑的智慧城市信息平台中，元数据引擎是服务器端，其中可以区分为下面几个模块：市政地图服务模块、市政对象定义与属性动态配置模块、计划项目管理模块、系统数据管理模块等等，服务器利用一个 Web GIS 端与四个客户端，分别为 Auto CAD、Mobile GIS、Bentley 及 Arc GIS 实现综合性操作，客户端通过平台所提供的接口，能使相关人员对客户端进行二次开发，借助网络，服务端实现有关数据的分享与传输，从而能够促使不同功能模块进行协同运行。

2.2移动终端（MT）的设计，在智能城市信息平台中，移动终端是非常重要的设计部分，其需要由服务端提供Web Services 接口，可供 MT 通过无线或互联网调用，进而获取信息平台的信息。其可以将终端安装在手机等移动智能身上，基于移动巡检的方式，实现地理信息以及业务数据的获取，并且能够将这些数据自动回传到移动数据平台，存储数据的格式为GML格式，其能够在地图上将所需要获取的信息进行呈现，并且能够为使用者提供可视化的地理对象巡检。

2.3语义缓存，当移动终端对所需求的数据进行采集之后，其能够将这部分信息即时的传输给信息平台，终端需要持续的访问数据库，因此，当移动终端发出数据查询指令之后，它会被科学的拆分成试探和剩余查询两个部分，在客户端上将这两部分查询结构进行融合之后，就能够出现完善的结果集。为了能够让对象管理的流程进一步的简便、高效，此时引用语义缓存的方式，并由此实现对查询结果的拓展，从而就不需要再次创建类属性对象.

2.4渐进传输，本文所构建的智慧城市信息平台，主要包含了如下拓扑数据集测试，建筑、街路和绿地，为了能够更好的实现对不同图层内空间对象管理，在设计过程中，会选择一种几何类型予以呈现，从而能够确保更加清晰的看到渐进传输效果。举例来说，以道路类型为例，渐进式传输过程如下：移动终端安装到相应的移动设备之后，巡检人员可以带着移动设备进行移动巡检，其可以借助电子地图对自己当前所处的位置以及前进方向进行确定。移动端会对 GPS 数据和矢量数据进行实时的采集与接收，接收信息之后，移动端会通过改进算法的方式对数据进行处理，并将处理后的数据传输到服务器；服务器接收到数据之后，会进一步的数据筛选与提取，当平台用户完成分析后，再将结果回传给移动端；当移动端得到新的巡检信息后，会实现信息同步，并显示当前巡检人员的实际位置，电子地图则会随着 GPS 位置的变化进行实时刷新。

3、总结

智慧城市对于城市管理效率的提升以及城市治理都具有重要的价值，智慧城市在建设过程中需要重点依托信息技术。当前我国智慧城市的建设还处于摸索阶段，未来随着信息技术的快速发展，还存在很多的技术改善。从社会发展的角度来说，智慧城市建设强调通过价值创造和以人为本的协同创新，实现经济、社会、环境的全面可持续发展。智慧城市的建设是一项复杂且系统的战略性工程，目前我国在智慧城市信息技术方面仍然存在一定的提升空间。因此，在未来一段时期，对于智慧城市的发展应该更深度的进行研究，在现有成果的基础上进行不断完善和创新，借此来推动智慧城市的发展。