深度科普：云計(jì)算，智慧城市的大腦與基石

□文/竺松濤　銀江股份有限公司

深度科普：云計(jì)算，智慧城市的大腦與基石

□文/竺松濤銀江股份有限公司

“云計(jì)算”這個(gè)詞匯是Google CEO埃里克·施密特于2006年8月9日在搜索引擎戰(zhàn)略會(huì)議上的演講中首次提出的。經(jīng)過短短幾年的發(fā)展，云計(jì)算已經(jīng)形成了雷霆萬(wàn)鈞的勢(shì)能和橫掃千軍的動(dòng)能。Google、Amazon、微軟等互聯(lián)網(wǎng)與IT巨頭紛紛把云計(jì)算作為自己未來(lái)的核心戰(zhàn)略。更重要的是，在硅谷，近百家新型云計(jì)算創(chuàng)新企業(yè)正在興起，業(yè)務(wù)范圍涉及從硬件、軟件到應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。這些企業(yè)創(chuàng)新的勢(shì)頭及其目標(biāo)定位頗像三十年前個(gè)人計(jì)算機(jī)及十五年前互聯(lián)網(wǎng)剛剛出現(xiàn)的時(shí)候，具有創(chuàng)新精神的小公司迅速大量涌現(xiàn)。這些公司在剛成立時(shí)便立志從技術(shù)、服務(wù)、商業(yè)模式等方面挑戰(zhàn)與顛覆現(xiàn)有的IT產(chǎn)業(yè)格局。

云計(jì)算的定義

然而，到底什么是云計(jì)算，至少可以找到100種解釋，目前還沒有公認(rèn)的定義語(yǔ)句。一般來(lái)說(shuō)：

云計(jì)算是一種商業(yè)計(jì)算模型，它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使用戶能夠按需獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和信息服務(wù)。

這種資源池稱為“云”?！霸啤笔且恍┛梢宰晕揖S護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源，通常是一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器和寬帶資源等。云計(jì)算將計(jì)算資源集中起來(lái)，并通過專門軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理，無(wú)需人為參與。用戶可以動(dòng)態(tài)申請(qǐng)部分資源，支持各種應(yīng)用程序的運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)需為煩瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于提高效率、降低成本和技術(shù)創(chuàng)新。云計(jì)算的核心理念是資源池，這與早在2002年劉鵬教授提出的網(wǎng)格計(jì)算池（Computing Pool）的概念非常相似。網(wǎng)格計(jì)算池將計(jì)算和存儲(chǔ)資源虛擬成為一個(gè)可以任意組合分配的集合，池的規(guī)模可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，分配給用戶的處理能力可以動(dòng)態(tài)回收重用。這種模式能夠大大提高資源的利用率，提升平臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量。

之所以稱為“云”，是因?yàn)樗谀承┓矫婢哂鞋F(xiàn)實(shí)中云的特征：云一般都較大；云的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，它的邊界是模糊的；云在空中飄忽不定，無(wú)法也無(wú)需確定它的具體位置，但它確實(shí)存在于某處。之所以稱為“云”，還因?yàn)樵朴?jì)算的鼻祖之一亞馬遜公司將大家曾經(jīng)稱為網(wǎng)格計(jì)算的東西，取了一個(gè)新名稱“彈性計(jì)算云”（Elastic Computing Cloud），并取得了商業(yè)上的成功。

云計(jì)算是并行計(jì)算（Parallel Computing）、分布式計(jì)算（Distributed Computing）和網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）的發(fā)展，或者說(shuō)是這些計(jì)算科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算是虛擬化（Virtualization）、效用計(jì)算（Utility Computing）、將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)IaaS（Infrastructure as a Service）、將平臺(tái)作為服務(wù)PaaS（Platform as a Service）和將軟件作為服務(wù)SaaS（Software as a Service）等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

計(jì)算機(jī)的核心是解決信息與知識(shí)的存儲(chǔ)、處理和傳播問題。計(jì)算機(jī)發(fā)展的起點(diǎn)是主機(jī)時(shí)代，最主要的特點(diǎn)是信息被中央主機(jī)所控制，用戶需要獲取信息時(shí)，要通過特定的終端連接到主機(jī)。二十世紀(jì)七十年代末個(gè)人計(jì)算機(jī)的革命改變了這一結(jié)構(gòu)。個(gè)人計(jì)算機(jī)可以把個(gè)人的信息存放在自己的計(jì)算機(jī)上，使每個(gè)人成為“自己知識(shí)的主人”。這場(chǎng)個(gè)人計(jì)算機(jī)革命極大地推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步，知識(shí)普及的同時(shí)也打破了壟斷，產(chǎn)生出微軟、Intel、Apple等一代企業(yè)巨頭，并使美國(guó)牢固地占領(lǐng)了這個(gè)技術(shù)制高點(diǎn)，極大地提高了世界經(jīng)濟(jì)的效率。互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使得個(gè)人計(jì)算機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，更為徹底地改變了信息和知識(shí)的傳播方式，極大地提高了信息和知識(shí)傳播的效率。技術(shù)變革演變至此，個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)展仍然面臨一個(gè)很大問題，就是每臺(tái)計(jì)算機(jī)的功能與能力利用很不充分，信息不能充分和高效共享，操作復(fù)雜，成本居高不下。隨著網(wǎng)絡(luò)尤其是寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，以及“虛擬化軟件”技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，人們意識(shí)到“網(wǎng)絡(luò)即是計(jì)算機(jī)”，我們可以把計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力再一次集中起來(lái)，放到“網(wǎng)絡(luò)”中去。當(dāng)我們需要的時(shí)候，就通過網(wǎng)絡(luò)拿出來(lái)，不需要時(shí)就放到網(wǎng)絡(luò)上面。這種無(wú)所不在的計(jì)算能力，被人們形象地稱為“云”。從主機(jī)的集中到個(gè)人計(jì)算機(jī)的分散，乃至新的一次集中，計(jì)算機(jī)的發(fā)展似乎也在遵循著“否定之否定”的鐘擺定理。這次新的集中的結(jié)果將使每個(gè)“計(jì)算終端”的計(jì)算能力更強(qiáng)，計(jì)算成本更便宜——所謂“書本一樣的價(jià)格，超級(jí)計(jì)算機(jī)一樣的能力”。

有人將這種模式比喻為從單臺(tái)發(fā)電機(jī)供電模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水和電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>

再用一個(gè)比喻來(lái)形容“云計(jì)算”。水在人類文明發(fā)展歷程中的作用非常重要。用來(lái)存儲(chǔ)、處理和傳播信息和知識(shí)的計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程，與人類儲(chǔ)存、使用和管理水的歷程，有很多相似之處。在原始部落以及游牧?xí)r期，人們的生活和生產(chǎn)局限在靠近水源的范圍，需要水的時(shí)候，要去江河湖泊里取水回來(lái)，“江河湖泊”就像“主機(jī)”。到了個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)代，如同人類的農(nóng)耕時(shí)代，由于家家都有水井，人們的生活和生產(chǎn)獲得了更多的自由和便利；“水井”很像個(gè)人計(jì)算機(jī)，自給自足，但是不能共享、大量閑置，嚴(yán)重浪費(fèi)和低效。等我們到了城市，有了發(fā)達(dá)的自來(lái)水網(wǎng)絡(luò)，“水”被集中起來(lái)保質(zhì)、隨時(shí)、隨地地提供給人們，文明因此進(jìn)入了一個(gè)新階段，就像“云計(jì)算”將以寬帶網(wǎng)絡(luò)和新一代軟件與服務(wù)帶領(lǐng)我們進(jìn)入信息化新時(shí)代。

云計(jì)算具有以下特點(diǎn)：

超大規(guī)模?！霸啤本哂邢喈?dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有200多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，亞馬遜、、微軟和Yahoo等公司的“云”均擁有幾十萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。“云”能賦予用戶前所未有的計(jì)算能力。

無(wú)處不在。云計(jì)算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取服務(wù)。所請(qǐng)求的資源來(lái)自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶無(wú)需了解應(yīng)用運(yùn)行的具體位置，只需要一臺(tái)筆記本或一個(gè)PDA，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)獲取各種能力超強(qiáng)的服務(wù)。

高可靠性?！霸啤笔褂昧藬?shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來(lái)保障服務(wù)的高可靠性，使用云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)更加可靠。

通用性。云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一片“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。

高可擴(kuò)展性?！霸啤钡囊?guī)模可以動(dòng)態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要。

按需服務(wù)?！霸啤笔且粋€(gè)龐大的資源池，用戶按需購(gòu)買，像自來(lái)水、電和煤氣那樣計(jì)費(fèi)。

極其廉價(jià)?！霸啤钡奶厥馊蒎e(cuò)措施使得可以采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成云；“云”的自動(dòng)化管理使數(shù)據(jù)中心管理成本大幅降低；“云”的公用性和通用性使資源的利用率大幅提升；“云”設(shè)施可以建在電力資源豐富的地區(qū)，從而大幅降低能源成本。因此“云”具有前所未有的性能價(jià)格比。

云計(jì)算的分類

云計(jì)算按照服務(wù)類型大致可以分為三類：將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)IaaS、將平臺(tái)作為服務(wù)PaaS和將軟件作為服務(wù)SaaS（見圖1）。

IaaS將硬件設(shè)備等基礎(chǔ)資源封裝成服務(wù)供用戶使用，如亞馬遜云計(jì)算AWS（Amazon Web Services）的彈性計(jì)算云EC2和簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)S3。在IaaS環(huán)境中，用戶相當(dāng)于在使用裸機(jī)和磁盤，既可以讓它運(yùn)行Windows，也可以讓它運(yùn)行Linux，因而幾乎可以做任何想做的事情，但用戶必須考慮如何才能讓多臺(tái)機(jī)器協(xié)同工作起來(lái)。AWS提供了在節(jié)點(diǎn)之間互通消息的接口簡(jiǎn)單隊(duì)列服務(wù)SQS（Simple Queue Service）。IaaS最大的優(yōu)勢(shì)在于它允許用戶動(dòng)態(tài)申請(qǐng)或釋放節(jié)點(diǎn)，按使用量計(jì)費(fèi)。運(yùn)行IaaS的服務(wù)器規(guī)模達(dá)到幾十萬(wàn)臺(tái)之多，用戶能夠申請(qǐng)的資源幾乎是無(wú)限的。同時(shí)，IaaS是由公眾共享的，因而具有更高的資源使用效率。

PaaS對(duì)資源的抽象層次更進(jìn)一步，它提供用戶應(yīng)用程序的運(yùn)行環(huán)境，典型的如Google App Engine。微軟的云計(jì)算操作系統(tǒng)Microsoft Windows Azure也可大致歸入這一類。PaaS自身負(fù)責(zé)資源的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和容錯(cuò)管理，用戶應(yīng)用程序不必過多考慮節(jié)點(diǎn)間的配合問題。但與此同時(shí)，用戶的自主權(quán)降低，必須使用特定的編程環(huán)境并遵照特定的編程模型。這有點(diǎn)像在高性能集群計(jì)算機(jī)里進(jìn)行MPI編程，只適用于解決某些特定的計(jì)算問題。例如，Google App Engine只允許使用Python和Java語(yǔ)言、基于稱為Django的Web應(yīng)用框架、調(diào)用Google App Engine SDK來(lái)開發(fā)在線應(yīng)用服務(wù)。

圖1　云計(jì)算的服務(wù)類型

圖2　IaaS、PaaS和SaaS之間的關(guān)系

SaaS的針對(duì)性更強(qiáng)，它將某些特定應(yīng)用軟件功能封裝成服務(wù)，如Salesforce公司提供的在線客戶關(guān)系管理CRM（Client Relationship Management）服務(wù)。SaaS既不像PaaS一樣提供計(jì)算或存儲(chǔ)資源類型的服務(wù)，也不像IaaS一樣提供運(yùn)行用戶自定義應(yīng)用程序的環(huán)境，它只提供某些專門用途的服務(wù)供應(yīng)用調(diào)用。

IaaS、PaaS和SaaS之間的關(guān)系如圖2所示。需要指出的是，隨著云計(jì)算的深化發(fā)展，不同云計(jì)算解決方案之間相互滲透融合，同一種產(chǎn)品往往橫跨兩種以上類型。例如，Amazon Web Services是以IaaS發(fā)展的，但新提供的彈性MapReduce服務(wù)模仿了Google的MapReduce，簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)SimpleDB模仿了Google的Bigtable，這兩者屬于PaaS的范疇，而它新提供的電子商務(wù)服務(wù)FPS和DevPay以及網(wǎng)站訪問統(tǒng)計(jì)服務(wù)Alexa Web服務(wù)，則屬于SaaS的范疇。

云計(jì)算實(shí)現(xiàn)機(jī)制

由于云計(jì)算分為IaaS、PaaS和SaaS三種類型，不同的廠家又提供了不同的解決方案，目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，因此對(duì)讀者了解云計(jì)算的原理構(gòu)成了障礙。綜合不同廠家的方案，筆者構(gòu)造了一個(gè)供參考的云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)（如圖3）。它概括了不同解決方案的主要特征，每一種方案或許只實(shí)現(xiàn)了其中部分功能，或許也還有部分相對(duì)次要功能尚未概括進(jìn)來(lái)。

云計(jì)算技術(shù)體系結(jié)構(gòu)分為四層：物理資源層、資源池層、管理中間件層和SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）構(gòu)建層。物理資源層包括計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件等。資源池層是將大量相同類型的資源構(gòu)成同構(gòu)或接近同構(gòu)的資源池，如計(jì)算資源池、數(shù)據(jù)資源池等。構(gòu)建資源池更多的是物理資源的集成和管理工作，例如研究在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的空間如何裝下2000個(gè)服務(wù)器、解決散熱和故障節(jié)點(diǎn)替換的問題并降低能耗。管理中間件層負(fù)責(zé)對(duì)云計(jì)算的資源進(jìn)行管理，并對(duì)眾多應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，使資源能夠高效、安全地為應(yīng)用提供服務(wù)。SOA構(gòu)建層將云計(jì)算能力封裝成標(biāo)準(zhǔn)的Web Services服務(wù)，并納入到SOA體系進(jìn)行管理和使用，包括服務(wù)接口、服務(wù)注冊(cè)、服務(wù)查找、服務(wù)訪問和服務(wù)工作流等。管理中間件層和資源池層是云計(jì)算技術(shù)最關(guān)鍵的部分，SOA構(gòu)建層的功能更多依靠外部設(shè)施提供。

云計(jì)算的管理中間件層負(fù)責(zé)資源管理、任務(wù)管理、用戶管理和安全管理等工作。資源管理負(fù)責(zé)均衡地使用云資源節(jié)點(diǎn)，檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的故障并試圖恢復(fù)或屏蔽之，并對(duì)資源的使用情況進(jìn)行監(jiān)視統(tǒng)計(jì)；任務(wù)管理負(fù)責(zé)執(zhí)行用戶或應(yīng)用提交的任務(wù)，包括完成用戶任務(wù)映象（Image）的部署和管理、任務(wù)調(diào)度、任務(wù)執(zhí)行、任務(wù)生命期管理等；用戶管理是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算商業(yè)模式的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，包括提供用戶交互接口、管理和識(shí)別用戶身份、創(chuàng)建用戶程序的執(zhí)行環(huán)境、對(duì)用戶的使用進(jìn)行計(jì)費(fèi)等；安全管理保障云計(jì)算設(shè)施的整體安全，包括身份認(rèn)證、訪問授權(quán)、綜合防護(hù)和安全審計(jì)等?；谏鲜鲶w系結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)述云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，如圖4。用戶交互接口向應(yīng)用以Web Services方式提供訪問接口，獲取用戶需求。服務(wù)目錄是用戶可以訪問的服務(wù)清單。系統(tǒng)管理模塊負(fù)責(zé)管理和分配所有可用的資源，其核心是負(fù)載均衡。配置工具負(fù)責(zé)在分配的節(jié)點(diǎn)上準(zhǔn)備任務(wù)運(yùn)行環(huán)境。監(jiān)視統(tǒng)計(jì)模塊負(fù)責(zé)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，并完成用戶使用節(jié)點(diǎn)情況的統(tǒng)計(jì)。執(zhí)行過程并不復(fù)雜，用戶交互接口允許用戶從目錄中選取并調(diào)用一個(gè)服務(wù)，該請(qǐng)求傳遞給系統(tǒng)管理模塊后，它將為用戶分配恰當(dāng)?shù)馁Y源，然后調(diào)用配置工具為用戶準(zhǔn)備運(yùn)行環(huán)境。

圖3　云計(jì)算技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

圖4　簡(jiǎn)化的IaaS實(shí)現(xiàn)機(jī)制圖

“云”上的智慧城市

智慧城市建設(shè)就是采用更智慧的方法，通過應(yīng)用智能識(shí)別、數(shù)據(jù)融合、移動(dòng)計(jì)算、云計(jì)算等技術(shù)，使得城市物理基礎(chǔ)設(shè)施與城市IT基礎(chǔ)設(shè)施之間進(jìn)行完美的結(jié)合，改變政府、組織、市民和城市設(shè)施的交互方式，提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度，使得城市的運(yùn)行可以最低的成本實(shí)現(xiàn)最高的效率。

智慧城市是充分利用現(xiàn)代信息通信技術(shù)，匯聚人的智慧，賦予物以智能，使人、事、物真正有機(jī)、緊密地結(jié)合。構(gòu)建城市發(fā)展的智慧環(huán)境，形成基于海量信息和智能過濾處理的新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和社會(huì)管理模式，面向未來(lái)構(gòu)建全新的城市形態(tài)。

人們所構(gòu)想的智慧城市具有高效的管理服務(wù)來(lái)提升城市運(yùn)作的效率，高端的基礎(chǔ)設(shè)施及科學(xué)技術(shù)改善城市生活環(huán)境，生機(jī)勃勃的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)城市的發(fā)展，智慧友好的環(huán)境提升人們的生活品質(zhì)，明顯的未來(lái)特質(zhì)幫助我們構(gòu)造生活美好的未來(lái)之城。

智慧城市建設(shè)的核心內(nèi)容是圍繞著如何實(shí)現(xiàn)對(duì)城市“更透徹的感知，更全面的互聯(lián)互通，更深入的智能化”的一個(gè)全新理念，是涵蓋政府、組織和市民的新城市生態(tài)系統(tǒng)。

如何由云計(jì)算構(gòu)造智慧城市大腦的核心？

我們可以把云計(jì)算中可無(wú)限擴(kuò)展的計(jì)算資源比作大腦的腦細(xì)胞，它做著與大腦類似的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理與存儲(chǔ)。

我們可以把云計(jì)算中縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)體系看作連同“腦細(xì)胞“間的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳遞與交流。我們將云計(jì)算為城市注入靈魂，賦予思想，給予它發(fā)現(xiàn)和規(guī)整的能力，以一種更智慧的方式調(diào)節(jié)我們居住的城市，進(jìn)而為人們創(chuàng)造更美好的生活，促進(jìn)城市和諧、可持續(xù)成長(zhǎng)。

智慧城市通過物聯(lián)網(wǎng)采集海量數(shù)據(jù)，以互聯(lián)網(wǎng)傳遞海量數(shù)據(jù)，以云計(jì)算實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與計(jì)算。智慧的城市可以理解為物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的融合，以云計(jì)算作為支撐它們的基石，構(gòu)建城市的智慧“大腦”。

云計(jì)算是多技術(shù)的集合，通過虛擬化技術(shù)、負(fù)載均衡技術(shù)、災(zāi)難恢復(fù)技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、統(tǒng)一存儲(chǔ)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)城市運(yùn)行產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與計(jì)算的能力，實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)伸縮與擴(kuò)展能力以及動(dòng)態(tài)可調(diào)節(jié)的安全架構(gòu)，保障城市運(yùn)行的穩(wěn)定發(fā)展，這些無(wú)一不是對(duì)實(shí)現(xiàn)智慧城市建設(shè)的有利保障。

智慧城市的建設(shè)內(nèi)容包羅萬(wàn)象，有水、電、交通、醫(yī)療、建筑等，其中它們之間的共性就是都涉及對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、整合與處理。面對(duì)龐大的數(shù)據(jù)內(nèi)容，多種多樣的形式與媒介，并且隨時(shí)間的推移而不斷更新交替，可以依靠云計(jì)算中心和建立數(shù)學(xué)模型來(lái)科學(xué)、高效地處理和利用這些數(shù)據(jù)。

云計(jì)算中心是智慧城市建設(shè)的核心內(nèi)容，通過將存放在行業(yè)信息中心、政務(wù)信息資源交換中心以及其它城市公共數(shù)據(jù)中心的信息資源融合規(guī)整后形成統(tǒng)一的公共數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建智慧的“大腦”。當(dāng)然，我們不能把云計(jì)算中心僅僅看成一個(gè)有著“云計(jì)算”支撐的數(shù)據(jù)中心，要把它看成數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)換成知識(shí)中心，知識(shí)中心轉(zhuǎn)換成智慧中心，從而把數(shù)據(jù)變成知識(shí)，變成能夠改變城市產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展、提高城市管理水平和城市運(yùn)行效率的強(qiáng)有力的支撐。

中國(guó)智慧城市的建設(shè)首先要構(gòu)建智慧城市“大腦”的中樞神經(jīng)：智能決策輔助系統(tǒng)。這可以視為一個(gè)專門為城市管理者服務(wù)的系統(tǒng)，幫助城市管理者了解城市發(fā)展的現(xiàn)狀及為城市規(guī)劃提供智能分析。城市管理者可以通過對(duì)城市發(fā)展現(xiàn)狀問題的數(shù)據(jù)分析，為城市規(guī)劃做出最正確的判斷。

在南方某省曾做過這樣一個(gè)試點(diǎn)，通過建立GDP數(shù)據(jù)模型，來(lái)分析1塊錢能帶動(dòng)當(dāng)?shù)卣膲K產(chǎn)業(yè)的有效增長(zhǎng)。通過這樣的模型發(fā)現(xiàn)，將1塊錢投入到工業(yè)，會(huì)帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)2倍的增長(zhǎng)；將1塊錢投入到農(nóng)業(yè)，會(huì)帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)4倍的增長(zhǎng)；將1塊錢投入到運(yùn)輸業(yè)，會(huì)帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)8倍的增長(zhǎng)；將1塊錢投入到旅游業(yè)，會(huì)帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)10倍的增長(zhǎng)。這就為政府制定發(fā)展目標(biāo)指出了一個(gè)方向。

在政府公共服務(wù)領(lǐng)域——譬如稅務(wù)、防汛或各種突發(fā)狀況的應(yīng)急過程中，云計(jì)算可以通過全市各不同位置的傳感器收集信息、整體分析后提供智能決策，政府以最高效率應(yīng)對(duì)緊急事件。

智慧城市還包含很多元素，如智慧的醫(yī)療、智慧的建筑、智慧的交通、智慧的環(huán)境、智慧的能源等很多方面。智慧城市最主要的目的就是“以人為本”，使人在城市中感覺到便捷，使組成城市的元素可測(cè)量、可監(jiān)控，通過云計(jì)算中心將反映整個(gè)城市運(yùn)作的海量數(shù)據(jù)集中于云端基礎(chǔ)設(shè)施，通過互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)城市整體運(yùn)作的有序互動(dòng)，這就是云計(jì)算中心作為智慧城市“大腦”的作用。