基于云計(jì)算的智慧城市公共設(shè)施管理云平臺(tái)的設(shè)計(jì)

匡成寶

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 衡陽(yáng) 421001）

1 引言

在現(xiàn)實(shí)工作中，云管理模塊功能強(qiáng)大而齊全，與此同時(shí)，構(gòu)建高精度目標(biāo)函數(shù)，依托云計(jì)算資源調(diào)度，可以監(jiān)控各類硬件設(shè)備。事實(shí)證明，基于云平臺(tái)的公共設(shè)施管理平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)智慧城市可靠、精準(zhǔn)管理，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)城市情況，在此基礎(chǔ)上，借助云平臺(tái)管理，推行資源有效調(diào)度，保證資源最大化利用[1]。

2 公共設(shè)施管理云平臺(tái)構(gòu)建思路與原則

2.1 構(gòu)建思路

該平臺(tái)通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將大量傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備（智能手機(jī)）、二維碼實(shí)現(xiàn)用戶與公共設(shè)施的聯(lián)系。用戶可以通過(guò)各種終端（智能手機(jī)、臺(tái)式機(jī)、筆記本等）訪問(wèn)云平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上交換數(shù)據(jù)、信息同步。智慧城市公共設(shè)施管理云平臺(tái)由手機(jī)前端和后臺(tái)管理系統(tǒng)組成，前后端的功能劃分相對(duì)獨(dú)立，云平臺(tái)前臺(tái)實(shí)現(xiàn)智慧感知與信息交互，后臺(tái)包含管理系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)等[2]。

2.2 平臺(tái)構(gòu)建原則

在經(jīng)濟(jì)的引領(lǐng)下，城市公共設(shè)施發(fā)展加快，研究發(fā)現(xiàn)，城市公共設(shè)施需要依托經(jīng)濟(jì)、文明和技術(shù)，我國(guó)在這方面的投入，明顯落后于西方國(guó)家。為了改變現(xiàn)狀，需要引進(jìn)信息化技術(shù)，將其滲透到公共設(shè)施管理中，提高設(shè)施的綜合管理水平，保證資源利用率。平臺(tái)構(gòu)建需要滿足信息化要求，以地鐵為例，通過(guò)控制中心云數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)行車組織交路優(yōu)化，同時(shí)科學(xué)控制壓縮上線列車數(shù)量。在實(shí)際運(yùn)行期間，當(dāng)發(fā)現(xiàn)列車供車能力降低時(shí)，可以結(jié)合客流的分布，開展大小交路混跑。與此同時(shí)，在高峰時(shí)間段借助信息化管理，增開小交路列車。目前這種模式已經(jīng)在國(guó)內(nèi)北京、上海等城市推廣，采用這種交路模式，既節(jié)省上線列車數(shù)量，又提高了搭乘便利性。公共設(shè)施人性化設(shè)計(jì)，需要在資源開發(fā)利用上下功夫，確保功能的合理布局，在此前提下，貼合公民的需求，避免成本的浪費(fèi)。實(shí)踐證明，信息化技術(shù)的應(yīng)用，需要保證整體規(guī)劃合理、科學(xué)，同時(shí)布局要有層次性，結(jié)合城市發(fā)展條件，選擇理想的公共設(shè)施配置地點(diǎn)，將信息化手段完美融入。

3 云平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

首先，Iaas層。該層級(jí)采用統(tǒng)一管理，具備統(tǒng)一硬件資源，在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)Iaas服務(wù)不斷向該平臺(tái)提供專業(yè)度較高的服務(wù)。該層除服務(wù)器外，還囊括了存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等，屬于支撐平臺(tái)信息運(yùn)算的基礎(chǔ)設(shè)備。其次，Paas層。Paas層較為重要，屬于管理云平臺(tái)的服務(wù)供給站。除了應(yīng)用支持環(huán)境外，還會(huì)涉及云服務(wù)引擎、數(shù)據(jù)平臺(tái)等。其中云服務(wù)引擎不容忽視，主要實(shí)現(xiàn)資源調(diào)度，確保各類資源和能力的高效率管理。此外，數(shù)據(jù)平臺(tái)同樣重要。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)細(xì)致化管理和有效資源共享，確保資源共享率，具備云服務(wù)能力。這種云服務(wù)功能全面、性能強(qiáng)大，涉及內(nèi)容較多，將平臺(tái)自身功能放大的同時(shí)，整合多個(gè)平臺(tái)的功能，實(shí)現(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)化，保證數(shù)據(jù)資源調(diào)用合理。研究發(fā)現(xiàn)，平臺(tái)自身功能主要集中在移動(dòng)和應(yīng)用開發(fā)框架上，在實(shí)際工作中，通過(guò)科學(xué)途徑，形成標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口，借此確保終端管理可行，提升管理能力?；谠破脚_(tái)的公共設(shè)施管理意義非凡，特指公共設(shè)施應(yīng)用終端的注冊(cè)，以及相關(guān)業(yè)務(wù)開通等，這些都可以進(jìn)行管理。現(xiàn)實(shí)證明，云管理平臺(tái)作用顯著，為整個(gè)智慧云平臺(tái)提供了支撐，有利于完善管理功能，提高云平臺(tái)利用率。該模塊主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)的管理，功能模塊十分完善。最后，業(yè)務(wù)管理平臺(tái)。在平臺(tái)構(gòu)架時(shí)，業(yè)務(wù)管理平臺(tái)功能特殊，主要提供管理功能，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)服務(wù)、計(jì)費(fèi)、調(diào)度等多種管理，完成高效統(tǒng)計(jì)分析，在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)監(jiān)控中心等功能模塊使用，提高平臺(tái)應(yīng)用價(jià)值[3]。

4 智慧公共設(shè)施管理實(shí)現(xiàn)

公共設(shè)施的智能化管理體現(xiàn)在智慧城市的方方面面，在應(yīng)用云平臺(tái)管理時(shí)，需要充分考慮設(shè)備需求和功能，融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)，確保城市高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在公共設(shè)施發(fā)展中，合理、高效利用物聯(lián)網(wǎng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，適配多種入網(wǎng)方式，借助互聯(lián)網(wǎng)，及時(shí)了解公眾需求，借此完善公共設(shè)施功能。接下來(lái)以智慧交通為例進(jìn)行介紹。結(jié)合實(shí)際了解到，我國(guó)公共設(shè)施管理存在許多短板，起步比較晚，現(xiàn)實(shí)中公共設(shè)施資源利用率極低，很容易出現(xiàn)資源浪費(fèi)。在實(shí)際工作中，沒有固定的模式遵循，所以，智慧公共設(shè)施管理探索意義重大。在新型城市中，需要利用高新技術(shù)，借此來(lái)適應(yīng)城市步調(diào)，滿足較快的發(fā)展節(jié)奏要求，在現(xiàn)實(shí)工作中，需要利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建交流融合渠道，在有限的資源下，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)，搭配輔助RFID 射頻識(shí)別等，完成設(shè)施智能化管理。

智慧城市背景下，積極推行智能化技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的融合。采用多重定位技術(shù)實(shí)公共設(shè)施定位。傳統(tǒng)的GPS定位，比較適用于戶外環(huán)境，當(dāng)身處室內(nèi)時(shí)，由于信號(hào)弱，便不能正常工作。多重定位新技術(shù)使定位系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值更高，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)模式短板，在具體應(yīng)用中，通過(guò)復(fù)雜定位算法，可以提高定位精確度，借助移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，精準(zhǔn)、完整地將定位平臺(tái)的信息（相關(guān)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)）、全面?zhèn)魉徒o應(yīng)用平臺(tái)，以滿足應(yīng)用需求。這一點(diǎn)在公交智能化管理上得到體現(xiàn)，公交車、車站、站牌等屬于重要公共設(shè)施，在大中小城市，公交都是出行的首選。城市出行方式比較見表1。

表1 城市出行方式比較

在公交車管理中，全方位滲透GPS定位系統(tǒng)意義顯著，通過(guò)在系統(tǒng)中導(dǎo)入相關(guān)公共交通數(shù)據(jù)，例如：電子站牌等，便可以完成精確定位，在此基礎(chǔ)上，確保全天候優(yōu)質(zhì)服務(wù)，提升車輛資源管理效果。提高車輛調(diào)度效率和運(yùn)行水平的同時(shí)，避免車輛資源的浪費(fèi)，縮短乘客等候時(shí)間，乘客只需依靠移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端，便可以不出門等公交，促使公共設(shè)施建設(shè)服務(wù)品質(zhì)提升。另一方面，公眾還可以通過(guò)管理云平臺(tái)參與智慧交通公共設(shè)施的管理。比如，每個(gè)公交車站都有二維碼，公眾掃描它進(jìn)入平臺(tái)，實(shí)時(shí)報(bào)告車站狀況，公交車是否存在拒載、拒停、不進(jìn)站，了解駕車司機(jī)等。為滿足智慧城市要求，提高公共設(shè)施利用率，保證城市服務(wù)質(zhì)量，本文對(duì)智慧城市建設(shè)，給公共設(shè)施完善提出了如下建議。（1）規(guī)范化。在云平臺(tái)搭建中，需要講究規(guī)范化，遵循統(tǒng)一業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，在平臺(tái)搭建期間追求高的技術(shù)水平，采取合理手段從源頭控制好智慧項(xiàng)目維護(hù)難度，對(duì)其實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避。（2）集中統(tǒng)一管理。在現(xiàn)實(shí)工作中，需要考慮集中管理的現(xiàn)行條件，從源頭降低成本，由中心管理平臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)，同時(shí)制定規(guī)范，在條件滿足下統(tǒng)一門戶入口，下發(fā)管理策略，提高資源管理效率。（3）開放性。實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)中各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都需規(guī)范，均有符合業(yè)界開放式標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣，才能靈活地維護(hù)和精細(xì)化管理智慧應(yīng)用，提高平臺(tái)運(yùn)行質(zhì)量。（4）系統(tǒng)松耦合。在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)需采用數(shù)據(jù)服務(wù)，借助可靠措施，奠定可靠數(shù)據(jù)支撐。為了保證高度契合（系統(tǒng)應(yīng)用之間），應(yīng)采用組件化概念，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的松耦合，保障系統(tǒng)高效運(yùn)行。（5）穩(wěn)定性。在系統(tǒng)構(gòu)建中，保持智慧城市云平臺(tái)先進(jìn)性與整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展需要，在系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上，確保公共設(shè)施升級(jí)拓展。

總之，智慧城市的公共設(shè)施不僅僅是有形的硬件設(shè)施，還包括無(wú)形的軟件設(shè)施和數(shù)據(jù)。管理云平臺(tái)充分利用移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)公共設(shè)施的管理，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、人人參與的管理體系。

5 智慧公共設(shè)施管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)

5.1 人性化設(shè)計(jì)

智慧城市背景下，基于云平臺(tái)的公共設(shè)施管理，采用新技術(shù)，走智能化道路，讓管理平臺(tái)變得更加高效。在智慧公共設(shè)施管理全過(guò)程都需要秉承以人為本，聚焦管理的人性化、使用的簡(jiǎn)便化，注重公眾的參與需求，聽取公眾的聲音。

5.2 綠色低碳設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)和低碳城市是目前被認(rèn)可的理念，同時(shí)也是公共設(shè)施發(fā)展主要方向。公共設(shè)施智能化設(shè)計(jì)，需要借助物聯(lián)網(wǎng)等，發(fā)揮強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力作用，通過(guò)精細(xì)化、智能化管理，讓有限的資源被高效利用，全方位保障資源整合，促成資源節(jié)約，提高資源效率。

5.3 通過(guò)云平臺(tái)、智能終端實(shí)現(xiàn)公眾參與管理的設(shè)計(jì)

基于GIS的公共設(shè)施實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，可以利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建交流融合渠道，在有限的資源下，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)，搭配輔助FID射頻識(shí)別、二維碼等，完成公共設(shè)施智能化管理，實(shí)現(xiàn)公共設(shè)施狀況報(bào)修系統(tǒng)、知情與反饋系統(tǒng)等[4]。

5.4 統(tǒng)一身份認(rèn)證管理設(shè)計(jì)

智慧城市子系統(tǒng)很多，公眾生活會(huì)涉及多個(gè)子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)做為公共設(shè)施接入到管理云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息互通和良性共享，公眾在子系統(tǒng)注冊(cè)之后，管理平臺(tái)納入統(tǒng)一身份認(rèn)證管理。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智慧城市背景下，公共設(shè)施管理云平臺(tái)的設(shè)計(jì)需要滿足系統(tǒng)化、層次化、統(tǒng)一化要求，融合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)，讓公共設(shè)施管理體系相對(duì)科學(xué)和完整，提供便捷的城市服務(wù)，發(fā)揮智慧城市公共設(shè)施最大價(jià)值。