张宏 朱慧 王琪 赵明明

近些年，我国智慧城市建设进入了爆发式增长时期，物联网、大数据、人工智能和云计算等技术不断在各地智慧城市建设中深化应用。在这种背景下，通过探究新型智慧城市的需求，提出了多种技术融合应用的理念，给出了IBA融合下智慧城市框架，最后对IBA融合技术在智慧城市建设中的实施策略进行了探讨。

一、新型智慧城市的内涵

2016年，国家“十三五”规划纲要明确提出“要充分用现代信息技术和大数据，建设一批新型示范性智慧城市”。截止2019年，全国超过300个县级以上城市已开展新型智慧城市顶层设计。

智慧城市本质上是利用现代化技术与城市运行、服务、管理深度融合，智慧化重塑和再造城市创新发展的系统工程。新型智慧城市更加突出实时为民服务、高效协同管理、智能数据生态的目标，更加强调统筹兼顾和创新引领的设计理念。

二、IBA融合技术架构的提出

在中共中央政治局第三十六次集体学习时，习近平强调“建设新型智慧城市为抓手，以数据集中和共享为途径，建设全国一体化的国家大数据中心，推进技术融合、业务融合、数据融合”。

在新型智慧城市建设体系中，物联网感知构成了大数据天然的数据链，快速积累的数据和持续提升的运算能力催生了人工智能的行业应用，人工智能的深化应用带动了大数据分析、物联网等技术的迭代与发展。

IBA（Internet of things，Big data，Artificial intelligence）融合技术架构意味着将物联网、大数据、人工智能进行深度融合，从而实现信息化建设体系下人、物和数据的无缝连接。

在此背景下，提出IBA融合技術架构下智慧城市顶层规划框架。

三、IBA融合技术架构智慧城市

IBA融合技术架构下新型智慧城市的框架如图1所示。

在IBA融合架构下，从物理世界本质的感知逐步分层认知，多维度嵌入智能元素，对数据、技术和业务融合重组，面向城市治理、经济发展、公共服务和生态宜居四个方面的智慧化应用按需分配，架构形成五个部分，即“感知域”、“网络通信域”、“计算存储域”、“融合支撑域”和“应用域”。

（一）感知域

“感知域”是实现智慧城市行业应用平台的数据抓手，主要通过各类传感器采集，以及监管感知系统实现多维数据“供应链”。纵向将智能化的感知技术嵌入到传感器、终端等感知设备和感知应用系统，形成“智能物联网”；横向将本地化的各类应用终端、服务终端、应用与应用之间的智能处理能力进行连接和协同，从而逐步形成“一体化感知网”。

（二）网络通信域

“网络通信域”是实现智慧城市网络资源弹性扩展和信息互联互通的基础，主要通过4G、5G、WLAN、eMTC等多种网络部署，相互补充，实现汇聚网关、智能网关和系统网关的自动调配。汇聚网关提供各类媒体信号融合转换；智能网关实现多种协议采集，任意协议转发；协同网关满足不同业务请求和网络状态下，通过网关边缘算法实现资源信息控制。

（三）计算存储域

“计算存储域”是实现智慧城市业务应用和数据支撑的核心，通过计算和存储资源虚拟化，形成独立域、交互域和去中心化域三类计算存储资源空间。在IBA融合技术架构下，结合去中心化的思想和区块链技术，除了可以满足智慧城市建设中对计算存储资源的无限扩充需求，还可以建设形成信息资源防篡改的可信堡垒。

（四）融合支撑域

IBA融合技术架构下，通过对数据、业务和技术进行抽象和融合，对服务和支撑能力进行复用，构建形成跨部门、跨层级、跨领域的中台支撑，可以消除各领域、各部门和各层级之间的壁垒，可快速构建城市管理各领域前台应用，满足各领域个性化的前台业务需求。

1、数据中台

智慧城市数据管理和运行体系离不开四个工具平台和一个数据资产的支撑。通过集成国内开源的数据管理软件和商业软件，可以建设面向多源业务的数据统一支撑。城市管理大数据平台集成了数据采集组件和数据存储组件，用于处理海量城市管理数据。自助分析平台提供城市管理最基本的数据统计、分析和决策能力。智能标签平台为各类用户、业务过程提供标签化管理体系，帮助用户通过标签对外输出数据产品。智能运维平台提供集群节点和服务组件的统一运维管理。最后，通过大数据分析模型、算法模型和业务分析专题的建设，将业务数据赋能于决策研判，形成可便捷界面展示的数据资产。

2、业务中台

在新型智慧城市体系里，业务中台是为了满足城市管理核心业务运行机制，提供更加抽象的功能服务平台。IBA融合架构下将城市管理多生态链下的用户主体、事件要素、管理网格、业务流程进行实体抽象，形成众多业务可复用的能力平台。抽取支付、标准等共性服务，提供能力统一、服务多样化的支付中心和标准服务。

3、技术中台

IBA融合技术架构下，技术中台的建设可以避免冗余技术能力的重复建设。分布式应用服务、共享的云存储、共享的计算资源、消息服务和规则引擎等技术能力可以重复被利用。

4、应用域

“应用域”包括智慧城市融合支撑所服务的各类应用，根据新型智慧城市建设基本原则，智慧城市应用可分为公共服务、城市治理、生态宜居和经济发展四个方面。各类应用互相联动、业务融合，共同构成智慧城市建设的业务生态场，同时进一步丰富和完善智慧城市数据资源。

四、实施策略

IBA融合框架下智慧城市实施的要从城市发展的需求、亟待解决的问题入手，明确各认知域的业务现状和相关资源要素，分类分级进行顶层架构设计。针对建设目标和建设任务，重点关注数据驱动、智能转型、服务共享和灵活配置的建设。

从数据驱动入手，打通全局数据，建立数据交换共享机制，结合基础数据库、物联网数据和智慧城市业务数据，构建全局数据服务平台。以数据驱动驱动城市运营，重点探究所有业务数据逻辑关系，发现数据之间的强关性，输出以用户为导向的数据供需、数据分析和数据价值诉求。

从技术融合入手，融合智能网络、大数据、云计算、4G/5G等新型技术，不断建设、进化更高层次的机器学习算法，分层次实施和推进智能转型。首先，建立智慧城市基础资源的计算智能体系，用于支撑计算资源、网络资源和存储资源的发展；其次，充分将视觉类识别、语音类识别、机器翻译等技术应用于一线感知终端，建立智能感知体系；最后，融合知识图谱、自然语言理解等AI技术产品，赋予智慧城市平台推理交互能力，实现认知智能。

从业务服务入手，自上而下逐层分解分析业务，再自下而上逐层抽象归纳业务，形成智慧城市业务应用全景图。按照“大中台，小前台”的思路，将用户、事件、权责等可被相似业务重复利用的元素中台化，促进新业务的应用和创新。

从系统管理入手，进行三个层次的个性化配置。首先，建设业务参数可配置管理，满足不同业务元素差异化特征；其次，建设核心业务组件配置和调整管理，满足类似业务流程差异化特征；最后，建设预留平台可扩展插件，满足前台业务个性化业务逻辑。

五、IBA融合框架下智慧城市的发展愿景

对智慧城市而言，物联网、大数据、人工智能等新型技术，关键在于应用能力。应用好技术，将更多新兴技术与业务完美的融合在一起。利用融合创新理念，构建智慧城市集约化服务平台，提升城市精准治理能力，全民服务能力，助力城市生态宜居和可持续发展。这是IBA融合框架下智慧城市发展愿景。

六、结语

新型智慧城市建设更加强调技术驱动，而IBA融合技术架构在其基础上可以进行跨界融合和集成创新，进而深化应用。IBA融合技术架构与我国城镇化、信息化建设深度交汇，实现上下联通、条块联动，推动智慧城市升级。

作者单位：北京时代凌宇科技股份有限公司