談智慧城市大數據中心功能架構

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【摘要】文章針對智慧城市大數據中心功能與架構進行探討，在了解相關理論的基礎上，分析大數據中心的主要功能，并嘗試提出架構模式。希望能充分認識大數據與智慧城市之間的關聯(lián)，通過搭建數據中心，將大數據中蘊含的大智慧充分挖掘、應用到城市建設中去。

【關鍵詞】智慧城市；大數據中心；功能分析；架構探討

1引言

智慧城市是城市發(fā)展的主要趨勢，需要在大數據技術的支撐下，為人們提供高效便捷的服務和管理。目前，智慧城市的發(fā)展仍處于探索階段，作為關鍵核心，大數據中心的構建沒有統(tǒng)一標準，需要根據實際情況，科學搭設組織架構，讓市民、政府、單位等相關主體能夠順利實現各種功能，更好的參與到社會生活中去，推動現代城市和區(qū)域經濟不斷向前發(fā)展。

2大數據與智慧城市

2.1大數據

隨著互聯(lián)網信息技術的不斷成熟，人類社會產生的數據信息成幾何級數增長，從而產生了大數據的概念。大數據中蘊含著巨大的價值，是重要的資源庫，成為各行各業(yè)改革發(fā)展的突破口，對人類社會發(fā)展具有更大的推動作用。大數據體現出體量大、種類多、速度快、價值密度低四個主要特點，如何高效快速的尋找潛在價值是現階段需要著重解決的問題。2.2智慧城市智慧城市也是現代信息技術發(fā)展的產物，近幾年成為世界各國關注的熱點話題。從不同的視角看，智慧城市有著不同的定義，可以說，智慧城市是在現代信息和通信技術的基礎上建設的，通過開發(fā)利用大數據，更好的發(fā)揮城市功能，實現科學高效管理，為經濟發(fā)展注入動力，為居民生活提供便利。智慧城市建設不僅需要技術支持，而且要進行政治、經濟、文化、社會等多個層面的改革。智慧城市表現出許多特征，比如，覆蓋廣泛，協(xié)同共享，數據處理智能化，開放應用等[1]。

2.3大數據與智慧城市的關系

政府管理部門在數據獲取上擁有得天獨厚的優(yōu)勢，這些數據資源潛藏著重要的利用價值，智慧城市的建設離不開大數據的支持，能夠為城市管理提供科學依據，簡而言之，大數據催生了智慧城市，能夠實現對城市運行狀態(tài)的全面感知。反過來，智慧城市產生了大數據，智慧城市的數據來源更加廣泛，包括基礎性數據、實時動態(tài)數據、海量移動數據等，二者相互促進、相互協(xié)調、共同發(fā)展。

3智慧城市大數據中心功能分析

在國家十四五規(guī)劃中，明確提出了加快數字化發(fā)展的目標，而建設智慧城市、打造以數據為核心的數字化產業(yè)體系正是實現這一目標的可行路徑。

3.1智慧城市大數據中心相關職能

智慧城市大數據中心的主要職能體現在三個方面：①開展與城市綜合治理相關的政務服務和活動；②面向市民提供優(yōu)質公共服務產品；③支持與城市發(fā)展密切相關的生產經營活動。所以，政府部門、企事業(yè)單位、管理機構、廣大市民都是智慧城市大數據中心建設的受益方，這些相關方扮演了不同的角色，政府相關部門通過政務信息系統(tǒng)為社會提供政務服務，同時對市場經營和公共服務進行有效監(jiān)管。企事業(yè)單位在行業(yè)應用系統(tǒng)的支持下進行生產經營活動，提供公共服務產品，并接受相關部門的服務與監(jiān)督，實現生產經營活動成果的共享。市民群眾可以通過手機APP或者應用門戶接收公共服務，享受政府部門及社會機構提供的產品。所以，智慧城市大數據中心成為連接各社會主體的紐帶，為政務活動、公共管理、生產經營提供了有力支持[2]。

3.2智慧城市大數據中心主要功能

智慧城市大數據中心的主要功能包括數據服務功能和智慧城市應用功能。其中，數據服務功能主要指的是大數據中心的收集、分析、處理、分享海量數據的能力，利用有價值的信息，為各類生產經營活動開展、監(jiān)督管理等方面提供科學決策，政務信息系統(tǒng)和行業(yè)應用系統(tǒng)既是這項功能的提供方，又是這項功能的使用方。

4智慧城市大數據中心架構探索

4.1智慧城市大數據中心總體架構

根據現階段的建設經驗，智慧城市大數據中心總體架構主要包括應用服務網關、大數據基礎設施層、大數據服務層、大數據應用層等方面，具體組成如下圖1所示。廣大市民、企事業(yè)單位、政府相關部門分別通過互聯(lián)網、行業(yè)應用系統(tǒng)、政務信息系統(tǒng)訪問大數據中心，而應用服務網關提供了統(tǒng)一的訪問點，能夠對訪問權限進行有效管理。大數據基礎設施層主要包括了網絡設施、存儲設施、計算設施，能夠為服務層和應用層提供安全可靠的運行環(huán)境。大數據服務層主要包括數據清洗整合服務、數據分析挖掘服務、數據交換共享服務，能夠保障各類數據服務業(yè)務的順利實現。智慧城市大數據中心與政務信息系統(tǒng)、行業(yè)應用系統(tǒng)、互聯(lián)網應用有信息交互接口，為各種服務對象提供功能支持[3]。

4.2智慧城市大數據中心架構分解

4.2.1應用服務網關應用服務網關為各種用戶提供統(tǒng)一訪問點，為服務查詢、授權管理、登錄認證等操作提供支持。現階段，智慧城市和大數據服務采用的技術體制并不統(tǒng)一，在服務接口、傳輸與處理延時、數據量等方面存在一定差異，所以，在面對不同智慧城市運用和大數據服務時，可以選擇最適宜的應用服務網關實現路徑，以實現高效率的信息交互處理。

4.2.2大數據基礎設施層大數據基礎設施層涵蓋了網絡設施、存儲設施、計算設施，為應用層和服務層提供了安全可靠的運行環(huán)境。其中，網絡設施主要由前端網絡和后端網絡組成，前端網絡能夠實現計算設施之間以及計算設施與外部接口的有效連接，而后端網絡則完成了計算設施和存儲設施的有效連接。存儲設施主要包括兩個系統(tǒng)，一個是通用網絡存儲系統(tǒng)，另一個是分布式存儲系統(tǒng)。計算設施主要包括通用的云計算平臺和大數據一體機，大數據一體機能夠對數據分析挖掘、數據清洗整合進行優(yōu)化，有效提高計算質量和效率[4]。

4.2.3大數據服務層大數據服務層為外部應用系統(tǒng)和大數據應用層提供數據服務，包括數據清洗整合、數據分析挖掘、數據交換共享，與之對應的形成了諸多分系統(tǒng)。其中，數據清洗整合分系統(tǒng)能夠清洗原始數據，對那些不符合要求、不完整、有矛盾或錯誤的數據進行識別處理，同時，有效整合在表面上屬于不同數據源但存在內部邏輯關系的數據，從而構建質量較高的主題數據庫和基礎數據庫。數據分析挖掘分系統(tǒng)是一種可擴展、可通用的大數據分析挖掘工具，對定制化數據分析挖掘插件提供支持，方便根據特定要求對原始數據、主題數據、基礎數據進行分析統(tǒng)計。

4.2.4大數據應用層大數據應用層包含了智慧城市多種應用系統(tǒng)，這些應用能夠提供公共服務和政務活動，其服務端運行于智慧城市大數據中心，客戶端有手機APP、門戶網站、微信公眾號等，方便通過網絡進行隨時隨地的訪問，讓廣大市民能夠更好地體驗智慧城市應用系統(tǒng)帶來的便利。與基礎設施層和服務層相比，大數據應用層體現出明顯的個性化、定制化特點，在不同國家不同城市，需要根據實際情況，發(fā)展符合實際需求的應用系統(tǒng)，更好的拉近人們與城市之間的距離，滿足日常的生產生活需求和習慣[5]。

4.2.5支撐保障分系統(tǒng)支撐保障分系統(tǒng)主要是為大數據中心管理機構服務的，為業(yè)務運營和內部管理提供支持，主要功能包括安全保障、業(yè)務運營管理、系統(tǒng)運維管理等。其中，安全保障能夠維護大數據中心系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，讓用戶得到可靠的服務和體驗，保證信息的完整性、機密性、真實性，業(yè)務運營管理針對的是各類應用與服務的運行狀態(tài)，并且管理各種用戶的使用權限、檔案等方面內容，系統(tǒng)運維管理主要包括事件管理、配置管理、日志管理、故障管理等，需要針對大數據中心各軟硬件的正常運轉，進行監(jiān)控狀態(tài)、參數調整、日志記錄、故障排查、異常預警等工作，這三個方面共同實現了支撐保障分系統(tǒng)的主要功能[6]。

參考文獻

[1]王宏，徐世中.智慧城市大數據中心功能與架構探討[J].通信技術，2017，50(7):1432-1436.

[2]李帆.智慧城市大數據中心功能與架構探討[J].智能建筑與智慧城市，2018(12):67-69.

[3]馬照亭，劉勇，沈建明，李成名.智慧城市時空大數據平臺建設的問題思考[J].測繪科學，2019，44(6):279-284.

[4]李德仁，姚遠，邵振峰.智慧城市中的大數據[J].武漢大學學報(信息科學版)，2014，39(6):631-640.

[5]滕吉文，司薌，劉少華.當代新型智慧城市屬性、理念、構筑與大數據[J].科學技術與工程，2019，19(36):1-20.

[6]陳紅松，韓至，鄧淑寧.智慧城市中大數據安全分析與研究[J].信息網絡安全，2015（7）:1-6.

作者：秦沖 李從巖 單位：太極計算機股份有限公司