智慧城市建設(shè)的數(shù)據(jù)架構(gòu)

楊雪峰

摘要：智慧城市大數(shù)據(jù)中心建設(shè)將利用豐富的城市數(shù)據(jù)資源，對(duì)城市進(jìn)行全局的即時(shí)分析，有效調(diào)配公共資源，不斷完善社會(huì)治理，推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展。本文通過(guò)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)為實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理、解決城市管理難題，探尋出了一條獨(dú)特的路徑。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為科學(xué)合理的業(yè)務(wù)模型，形成城市基礎(chǔ)運(yùn)行能力、城市實(shí)時(shí)“健康”狀態(tài)的大視圖，形成“全時(shí)段、全區(qū)域、自動(dòng)化、多途徑”的事件預(yù)警網(wǎng)絡(luò)和協(xié)同治理體系，為城市綜合治理提供決策依據(jù)，讓城市管理工作更加有效。

關(guān)鍵詞：智慧城市;大數(shù)據(jù)

在智慧城市建設(shè)過(guò)程中，要秉承業(yè)務(wù)是主體、技術(shù)是支撐、規(guī)劃是先導(dǎo)、智慧領(lǐng)域的成功是目標(biāo)的理念，充分利用現(xiàn)有信息化成果，通過(guò)一系列創(chuàng)新性智慧的應(yīng)用先行先試與深化普及，不斷促進(jìn)數(shù)據(jù)在全社會(huì)的健康流通，推動(dòng)城市運(yùn)營(yíng)模式、管理模式和服務(wù)模式等的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型，并逐步帶動(dòng)全市智慧城市的整體建設(shè)。

一、智慧城市架構(gòu)

智慧城市的建設(shè)總體主要分為三大部分：云平臺(tái)、數(shù)據(jù)資源平臺(tái)、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。這三層相輔相成，構(gòu)建了整個(gè)智慧城市的主體部分和發(fā)展的方向。

在未來(lái)的城市建設(shè)中，更多的信息會(huì)匯聚到智慧城市，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的匯總、挖掘、分析，大腦會(huì)對(duì)整個(gè)城市建設(shè)提供到從城市建設(shè)、城市安全、城市管理等多個(gè)方面產(chǎn)生影響，為城市管理者提供決策的依據(jù)，為城市化建設(shè)提速。

二、智慧城市數(shù)據(jù)流

基于政府?dāng)?shù)據(jù)匯集、分析、服務(wù)建設(shè)創(chuàng)新型智慧城市的需求，構(gòu)建可靈活配置的城市級(jí)數(shù)據(jù)交換機(jī)制和信息資源共享機(jī)制，建設(shè)智能化的信息資源中心，以提升社會(huì)服務(wù)管理水平和政務(wù)效能。同時(shí)推動(dòng)信息資源共享標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和管理制度的完善，提升資源共享利用和信息決策， 從根本上可以解決各部門的拒絕公開(kāi)交換的機(jī)制， 實(shí)現(xiàn)各部門間異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和共享利用。

三、云平臺(tái)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

阿里云敏捷版ZStack提供構(gòu)建完整的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS）云計(jì)算平臺(tái)方案，以及阿里云公共云的調(diào)度能力，能夠?yàn)槠髽I(yè)客戶提供完整的云計(jì)算資源異地/異構(gòu)的管理平臺(tái)。其中，阿里云混合云功能模塊是可選，企業(yè)可以根據(jù)需求啟用或關(guān)閉。

阿里云敏捷版ZStack云數(shù)據(jù)中心包含以下組件：

管理節(jié)點(diǎn)：為整個(gè)云平臺(tái)提供基于web的訪問(wèn)控制和管理，提供基本的云平臺(tái)管理服務(wù)，如訪問(wèn)控制、性能監(jiān)控和配置功能。管理節(jié)點(diǎn)將各臺(tái)計(jì)算服務(wù)器中的資源統(tǒng)一在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的虛擬計(jì)算池。其原理是：根據(jù)系統(tǒng)管理員設(shè)置的策略，管理虛擬機(jī)到計(jì)算服務(wù)器的分配，以及資源到給定計(jì)算服務(wù)器內(nèi)虛擬機(jī)的分配。

四、數(shù)據(jù)共享交互

智慧城市數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)主要有如下四個(gè)子系統(tǒng)：數(shù)據(jù)上云子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享交換子系統(tǒng)。

1.數(shù)據(jù)上云子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)上云是一款適應(yīng)跨網(wǎng)絡(luò)、跨網(wǎng)閘等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)一站式上云的產(chǎn)品。

相比較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入方式，基于數(shù)據(jù)上云，可以一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨網(wǎng)接入，省去繁瑣的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到網(wǎng)閘數(shù)據(jù)庫(kù)、通過(guò)網(wǎng)閘擺渡、繼而再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入云平臺(tái)的一系列操作。提供對(duì)業(yè)務(wù)方數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行抽取監(jiān)控功能，能對(duì)數(shù)據(jù)源頭的數(shù)據(jù)資源能夠進(jìn)行統(tǒng)一清點(diǎn)，并能夠在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)情況下對(duì)異構(gòu)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行數(shù)據(jù)同步與集成。支持云平臺(tái)部署，基于阿里云，具備良好的分布式橫向平滑擴(kuò)展能力和高可用能力，保障在單節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，數(shù)據(jù)上云的工作繼續(xù)進(jìn)行。

2.數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理（治理）子系統(tǒng)提供全面高效的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管控環(huán)境，包括統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理、數(shù)據(jù)模型管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量體檢，以及多維度數(shù)據(jù)治理成熟度評(píng)估模型，幫助平臺(tái)管理者進(jìn)行城市級(jí)的數(shù)據(jù)治理工作。

通過(guò)固化數(shù)據(jù)的處理邏輯和處理過(guò)程，引用預(yù)置算子并配置算子的參數(shù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)等方式，以智能化數(shù)據(jù)處理方式大幅降低人工參與程度，提高數(shù)據(jù)清洗策略的準(zhǔn)確性，保證數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求被正確處理。

3.數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)子系統(tǒng)

業(yè)務(wù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)里都有大量的數(shù)據(jù)表、API等各類數(shù)據(jù)資產(chǎn)，數(shù)據(jù)管理者通過(guò)數(shù)據(jù)集成工具同步數(shù)據(jù)、通過(guò)數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)加工數(shù)據(jù)后，需要對(duì)整個(gè)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管控，了解平臺(tái)的核心數(shù)據(jù)資產(chǎn)，提供對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理規(guī)范。

數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)面向數(shù)據(jù)管理者、使用者、開(kāi)發(fā)者，以數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，提供業(yè)務(wù)可視化、高效快速、可共享開(kāi)放的數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心。

4.數(shù)據(jù)共享交換子系統(tǒng)

共享交換子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)跨部門、跨區(qū)域、跨層次信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同的基礎(chǔ)，是全是數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)服務(wù)的樞紐平臺(tái)。數(shù)據(jù)共享交換子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換和整合，對(duì)各部門的資源數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)編目和數(shù)據(jù)質(zhì)量統(tǒng)一管理，同時(shí)提供靈活的服務(wù)，讓各委辦局之間高效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換，提升工作效率。數(shù)據(jù)共享交換系統(tǒng)需要能實(shí)現(xiàn)委辦廳局之間的互聯(lián)互通。

5.數(shù)據(jù)治理

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)是大數(shù)據(jù)中心建設(shè)的基礎(chǔ)和核心工作，以滿足其大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理需求為重點(diǎn)，將數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)體系作為數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。

（1）數(shù)據(jù)架構(gòu)

通過(guò)數(shù)據(jù)上云子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)政務(wù)數(shù)據(jù)的全量匯聚，并對(duì)數(shù)據(jù)采取分層處理按域組織的治理方式，至下而上形成數(shù)據(jù)緩沖層（STG層）、操作數(shù)據(jù)層（ODS層）、數(shù)據(jù)明細(xì)層（DWD層）、數(shù)據(jù)主題層（DWS層）、數(shù)據(jù)專題層（ADM層）。

（2）數(shù)據(jù)分層

城市大腦數(shù)據(jù)治理采取分層處理按域組織的治理方式，倉(cāng)庫(kù)模型由下至上分為數(shù)據(jù)緩沖層（STG層）、操作數(shù)據(jù)層（ODS層）、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)/模型層（DW）、數(shù)據(jù)專題層（ADM層）。

（3）資源目錄梳理

梳理哈密32家接入委辦局的政務(wù)信息資源，建設(shè)哈密市政務(wù)信息資源體系，并為主題庫(kù)的建設(shè)規(guī)劃打下良好基礎(chǔ)。

政務(wù)信息資源的梳理，包含梳理組織機(jī)構(gòu)，業(yè)務(wù)情況，業(yè)務(wù)流程過(guò)程中所產(chǎn)生的組織結(jié)構(gòu)信息，業(yè)務(wù)信息，業(yè)務(wù)角色信息，用戶視圖，數(shù)據(jù)流程等，這些基于業(yè)務(wù)梳理，并形成統(tǒng)一規(guī)范的政務(wù)信息資源目錄后，根據(jù)基礎(chǔ)主題對(duì)信息資源分類，最終形成人口，法人，自然資源和空間地理，宏觀經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)信息等主題域的資源目錄。

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