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顶层设计:为智慧城市描画建设“蓝图”

华为企业BG中国区智慧城市顶设专家 袁万海 聂俊宇 杨立志/文

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智慧城市是城市数字化转型的主要抓手,是运用物联网、云计算、大数据、移动互联网和空间地理信息等新ICT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,是新一代信息技术创新应用与城市转型融合发展的新途径,代表了城市发展的高端形态和未来的发展趋势。中国“十三五”规划纲要、中国信息化发展战略纲要和中央城市工作会议均明确提出,要通过智慧城市建设推动我国城市发展方式的转变。随着对其认识和理解的加深,智慧城市也正在被全国越来越多的城市选择,成为当前以及未来的发展战略和工作重点。

智慧城市顶层设计是规划理念与落地实践之间的“蓝图”,其总的特点是具有“整体的明确性”和“具体的可操作性”,在实践过程中能够“按图施工”、避免混乱无序,可适用于城市、部门、区(县)、园区和乡镇等的信息化顶层设计编制。顶层设计采取开放性原则,参考全球市场认可度最高、使用最广泛的企业架构TOGAF,在对客户需求和现状做出合理、准确评估的基础上,设计完成智慧城市业务架构、数据架构、应用架构和基础设施架构,并进一步设计能够确保架构实现的实施路径和保障体系。

智慧城市顶层设计的总体思路

智慧城市顶层设计是用于分析、设计智慧城市实施路径的综合分析方法,具体可细分为诊断报告、核心架构和落地方案。

  • 诊断报告

对城市发展要求、信息化现状、信息化政策要求、外部资源和标杆城市等要素进行综合分析,明确智慧城市建设的边界和已有基础。主要内容是综合分析城市定位对信息化提出的要求、上级政策提出的信息化要求,以及信息化现状与目标等几方面要素,明确智慧城市建设的关键目标,确定框架设计的理想程度;同时综合分析标杆城市、上下级单位等可提供的资源,明确智慧城市建设的已有资源和可利用资源,避免重复建设和资源浪费。

  • 核心架构

设计智慧城市建设的业务架构、数据架构、应用架构和基础设施架构,明确智慧城市建设包含的资源、系统、平台和基础设施等方面的内部结构,以及结构之间的相互关系。主要内容是以业务和实际工作为导向,明确包含业务类型、业务事项和业务流程的业务架构;通过分析业务与资源的关系和业务与系统的关系,明确基于工作需求的数据架构和应用架构,其中,数据架构包含资源内容、共享关系和数据库等部分,应用架构则包含系统、模块和系统功能等部分;从应用架构中提炼通用功能,再根据部署超前配置的原则确定基础设施架构。

  • 实施方案

通过明确重点工程、管理机制、运营模式和信息化标准等方面的内容,将理想型架构转化为未来可操作的项目,保障智慧城市各类架构的顺利实施及其后期维护。主要内容是根据核心架构的内容要求,结合已有资源,通过架构与现状的差距对比确定智慧城市建设项目,以及项目的管理机制、运营模式、信息化标准和人/财/物等资源保障。

3阶段8步骤实施智慧城市顶层设计

在具体实施智慧城市的顶层设计时,可将其分为3个阶段8个步骤来完成。

前期分析阶段

  • 步骤1:内/外部环境分析。开展影响智慧城市建设的内/外部因素分析,包括政策环境分析、技术环境分析和城市定位与问题分析。政策环境分析是指分析国家智慧城市政策文件要求,从发展机遇和对信息化的发展要求等方面分析信息化政策环境;技术环境分析是指分析物联网、云计算、大数据和人工智能等新ICT技术的发展趋势与应用基础,明确新技术为智慧城市带来的机遇;城市定位与问题分析是指总结城市特色和发展目标,研究城市发展面临的挑战,明确城市发展对信息化的内在需求和要求。
  • 步骤2:信息化调研。通过资料分析、问卷调研和现场调研等方式,对城市的管理者、基层工作人员、信息化工作人员以及城市公众等各类服务对象,开展业务情况、信息化现状和信息化需求调研。业务情况调研是指对业务主体、业务信息化支撑情况、业务利用和产生资源,以及业务协同情况等方面进行了解分析;信息化现状调研是指从网络基础设施、共性支撑平台、核心信息系统、数据库建设、信息资源开发与共享,以及信息化发展环境等方面分析信息化的发展现状,并对现有基础的薄弱环节和存在的问题进行诊断;信息化需求调研是指分析每类服务对象对信息化的基本需求。

架构设计阶段

  • 步骤3:业务架构设计。开展业务职能梳理,结合实际工作梳理重点业务和业务类别;从满足领导决策、应急指挥、公众需求,以及政府部门业务管理等方面,由粗到细按业务类别、业务事项和业务流程3个层次描述业务架构,明确业务统筹要求和各业务之间的协同关系;绘制业务架构图,包括业务类别和业务事项等。
  • 步骤4:数据架构设计。以业务事项为单元,分析支撑业务事项的资源输入/输出情况;按照业务线整理业务事项的资源输入/输出,形成整体资源需求与共享信息;绘制资源架构图,包括部门内部业务数据库、主题数据库以及数据库之间的关系等,明确数据库数据内容、来源、已有基础和建设方式等。
  • 步骤5:应用架构设计。以业务事项为单元,分析支撑业务事项的信息化系统和信息化需求;按照业务线整理业务事项的信息化需求,合并同类需求以形成整体信息化需求;绘制系统架构图,包括新建系统、升级改造系统、已有系统以及系统之间的关系等,说明系统目标、主要功能、已有基础和建设方式等。
  • 步骤6:基础设施架构设计。明确对公共智能应用支撑平台的共享需求,说明需要自建的应用支撑平台,说明建设目标、服务内容、管理者和建设者,以及服务模式和服务范围等;明确对网络、机房和信息安全等基础设施的共享需求,说明需要自建的基础设施,包括数据中心、网络和终端设备等,说明建设目标、管理者和建设者等。

实施方案设计阶段

  • 步骤7:实施计划制定。分析现状与目标架构的差距,提出现有系统升级、废弃或整合的建议;设计重点工程,包括建设目标、建设内容、解决的业务问题,以及预算和计划;根据项目建设的重要性和紧迫性对项目的建设进行排序,并在此基础上划分建设阶段、匹配相关资源。
  • 步骤8:执行方案制定。分析重点项目的投资、建设和运营模式,明确政府和企业合作建设的边界,设计创新且可行的系统投资、建设和运营模式;设计配套政策标准体系,包括业务、数据、应用系统和基础网络等的标准要求;从人才与资金等方面提出保障智慧城市顺利实施的资源保障措施。

100+实践案例教你“玩转”智慧城市顶层设计

目前,华为为吉林、贵州、上海、重庆、深圳、武汉、昆明、厦门和呼和浩特等国内100+省、市、区/县提供智慧城市顶层设计相关的咨询服务,在满足不同规模、不同类型、不同需求的智慧城市顶层设计的过程中,积累了丰富的实践经验。

数字吉林——国内最早一批省级数字经济与数字政府融合规划

通过系统调研与分析,结合吉林省特色需求,华为为吉林省制定了“121”的数字吉林整体框架。其中:

  • “1”:以数字政府建设为基础,借助数字化平台和手段,加快政府职能转变、优化公共服务水平、提升社会治理能力。
  • “2”:以产业数字化和数字产业化为主要发展方向,结合吉林省的产业基础和特点,确定了汽车产业智能化升级、农业数字化、智慧物流、文旅产业数字化,以及数字技术与医药健康产业融合的发展方向,并按照“走出去”和“引进来”的发展思路,确定要实现卫星与航天信息、电子信息和电子商务等原有优势产业的进一步壮大,使之走出吉林、辐射全国乃至全世界,同时也要着力发展云计算、大数据和物联网等新兴产业。
  • “1”:以智慧城市建设作为承接落地的主要方式,提升社会治安、防灾减灾、生态环保和安全生产等各种社会难题的治理能力。

上海黄浦——国内最早一批系统规划业务中台的顶层设计

通过系统调研与分析,并对标国内外领先实践经验,华为为上海黄浦确定了“两网、一云、一中心、五平台、N个重点项目”的智慧黄埔总体框架。其中:

  • 基础层:优化城市光网络和无线网络,深化政务云中心建设,实现“云网合一、云数联动”,不断提高信息基础设施的承载能力。
  • 资源层:汇集政府存量数据、物联创造数据以及社会开放数据,开展数据的交换共享和分析利用,打造区级大数据中心。
  • 平台层:加强条线系统整合和数据归集,建设政务服务协同、城区运行、公共安全、宏观经济数据共享,以及市场监督5大管理平台。
  • 应用层:把握高质量发展和高品质生活两大落脚点,建设智慧外滩、智慧社区和智慧养老等11个重点项目,打造智慧应用新高地。

天津滨海泰达——国内最早一批提出AI+智慧城市的顶层设计

通过系统调研与分析,按照“国内领先、国际一流”的思路,华为以AI技术和“幸福泰达指标体系”为基础,为天津滨海区确定了“1+4+N”的智慧城市总体框架。其中:

  • “1”:指城市大脑IOC中心,通过汇集政府、企业、公民、互联网和物联网数据,从3方面实现深度分析价值:一是及时感知城市脉动并为管理者提供实时监控仪表盘,二是为决策者提供综合辅助决策和业务流程优化服务,三是实现对城市重大突发事件的科学预测预警和应急联动管理。
  • “4”:指4大AI使能平台,即聆听民声AI平台,让管理者能够真正听懂人民声音,深刻洞察人民需求;感悟城市AI平台,通过深层次挖掘“人-地-事-物”的内在关系,建立和谐的社会秩序;关爱民众AI平台,通过精准匹配服务资源,让民众全生命周期享受个性化服务;服务企业AI平台,通过明晰产业内在关系,为企业精准推送服务。
  • “N”:指幸福泰达AI+创新应用,重点建设平安、美丽、便捷、和谐、文明和活力AI+创新应用群。

天津泰达4大AI使能平台

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第27期 智慧城市特辑

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