基于智慧燈桿系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展路徑研究

臧 鋒，黃李奔，劉 立

(南京市城市照明建設(shè)運營集團有限公司，江蘇 南京 210019)

《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》提出“加快數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)數(shù)字中國”，將“分級分類推進新型智慧城市建設(shè)”作為加快數(shù)字社會建設(shè)步伐的關(guān)鍵舉措，賦予了新型智慧城市發(fā)展更多的新使命和新內(nèi)涵[1]。

作為新一輪信息技術(shù)變革和知識經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物，智慧城市是工業(yè)化、城市化與信息化深度融合并向更高階段邁進的表現(xiàn)，是通過構(gòu)建以政府、企業(yè)、市民為主題的交互與共享信息平臺，為城市治理與運營提供更加“便捷、高效、靈活”的決策支持與行動工具，從而實現(xiàn)“低碳、安全、便利、友好”的城市發(fā)展目標(biāo)。

深度覆蓋的感知體系是實現(xiàn)城市運行管理“自動感知、快速反應(yīng)、科學(xué)決策”的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，在智慧城市建設(shè)中具有重要作用。隨著新型智慧城市建設(shè)的深入推進，加快建立底賬清晰、全域覆蓋、網(wǎng)絡(luò)通暢、數(shù)據(jù)共享、智慧共用的智慧城市感知體系，把握城市脈搏、建立城市畫像，形成“廣泛感知、綜合感知、智慧感知”的感知格局已成為智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

智慧燈桿以其優(yōu)秀的點位、廣泛的分布成為智慧城市感知體系建設(shè)的良好載體，在各類ICT技術(shù)的賦能下，可以高效集約的提供城管、市政、交通、安防、環(huán)保等多領(lǐng)域的新型公共服務(wù)。同時，合理布局的智慧燈桿網(wǎng)絡(luò)，可以為智慧城市大腦實時提供海量城市運行數(shù)據(jù)，并實時將城市管理決策精準(zhǔn)傳達到城市各處，是構(gòu)建數(shù)字孿生城市及其交互體系的重要基礎(chǔ)(圖1)。

圖1 智慧燈桿與智慧城市的關(guān)系Fig.1 The relationship between smart light poles and smart cities

1 智慧燈桿的發(fā)展特征和趨勢

智慧燈桿具備“綜合集成、共享共用、智慧賦能、和諧發(fā)展”等特征[2]，在新時代新技術(shù)的賦能下，智慧燈桿作為智慧城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是智慧城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)入口，并逐漸呈現(xiàn)出“數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)安全、軟件定義、智能決策、生態(tài)共生”等新趨勢。

(1)數(shù)據(jù)融合。智慧燈桿可供不同行業(yè)或部門使用，通過載體、設(shè)備及數(shù)據(jù)層面的共享，實現(xiàn)更大的社會價值。各種設(shè)備和傳感器采集的數(shù)據(jù)在脫敏后可通過平臺進行開源共享，從而打破“數(shù)據(jù)孤島”，最大化實現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理到數(shù)據(jù)要素的自由流通，催生更多行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用。

(2)數(shù)據(jù)安全。在《數(shù)據(jù)安全法》、《網(wǎng)絡(luò)安全法》和《個人信息保護法》的三法聯(lián)動推進下，中國數(shù)據(jù)市場進入安全合規(guī)發(fā)展階段，智慧燈桿的數(shù)據(jù)安全也應(yīng)在行業(yè)的高速發(fā)展背景下受到更多關(guān)注。

(3)軟件定義。智慧燈桿是智慧城市物聯(lián)感知體系的重要載體，但其也應(yīng)不斷突破自身局限性，在打通融合數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上通過軟件定義等方式實現(xiàn)自身變革，構(gòu)建更為豐富的智慧應(yīng)用場景。

(4)智能決策。當(dāng)前，智慧燈桿已進入“能聽見、能看見、能感知”的智能感知階段，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，由軟件定義的新一代智慧燈桿應(yīng)逐步具備支撐城市大腦“自優(yōu)化、自學(xué)習(xí)、自演進”的能力，推動智慧城市向智能認知、智能決策階段邁進。

(5)生態(tài)共生。在經(jīng)濟發(fā)展由高速增長轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展的背景下，智慧燈桿行業(yè)也將面臨全新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，即通過開放其平臺算力、數(shù)據(jù)和服務(wù)，吸引更多的優(yōu)勢生態(tài)企業(yè)參與各類智慧場景建設(shè)，實現(xiàn)資源最優(yōu)配置、多方合作共贏，為數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供肥沃的土壤。

2 智慧燈桿的系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)不同的功能定位，可以將智慧燈桿系統(tǒng)自下而上劃分為物聯(lián)感知層、接入?yún)R聚層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、平臺與應(yīng)用層等四個層級(圖2)。

圖2 智慧燈桿系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.2 Smart light poles system architecture diagram

(1)物聯(lián)感知層。物聯(lián)感知層主要為各類桿載設(shè)備，其基本功能主要有智慧照明、視頻監(jiān)控、移動通信、公共廣播、環(huán)境監(jiān)測、一鍵呼叫、信息發(fā)布等，并具有權(quán)限設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、信息安全保障等基礎(chǔ)能力。

(2)接入?yún)R聚層。接入?yún)R聚層負責(zé)桿載設(shè)備的信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、狀態(tài)監(jiān)測、遠程控制等。接入?yún)R聚節(jié)點宜具有邊緣計算功能，其中：網(wǎng)關(guān)控制器實現(xiàn)各類終端設(shè)備的集中統(tǒng)一接入；交換機對終端設(shè)備的數(shù)據(jù)進行匯聚傳輸；邊緣計算設(shè)備是主要的計算載體，支持CPU/GPU/NPU等異構(gòu)協(xié)同計算。

(3)網(wǎng)絡(luò)傳輸層。網(wǎng)絡(luò)傳輸層將數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送至管理平臺，其架構(gòu)分為兩層、三層兩種形式。在網(wǎng)關(guān)控制器、交換機、邊緣計算設(shè)備配置不同的情況下，可采用樹型、星型、MESH型等不同的組網(wǎng)方式。

(4)平臺與應(yīng)用層。平臺與應(yīng)用層是智慧燈桿系統(tǒng)的控制管理中心，支撐智慧燈桿的各類應(yīng)用和業(yè)務(wù)管理，提供與其他系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)交換和服務(wù)連接。平臺與應(yīng)用層對計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等各類云基礎(chǔ)設(shè)施進行管理；實現(xiàn)對軟件定義燈桿操作系統(tǒng)層(SDP-OS)的統(tǒng)一控制和調(diào)度，通過OTA在線升級的方式，與邊緣端結(jié)合，提供持續(xù)更新終端的能力；針對個性化產(chǎn)品開發(fā)和數(shù)據(jù)安全，提供基于SDK和隱私計算的技術(shù)支撐；同時，平臺與應(yīng)用層還可預(yù)制和擴展各類應(yīng)用場景，如基于智慧燈桿的智慧城管、智慧交通等行業(yè)應(yīng)用，未來還可擴展至碳匯交易、數(shù)據(jù)交易等創(chuàng)新應(yīng)用。

3 智慧燈桿系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展路徑

從物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的積累，到多個創(chuàng)新場景的應(yīng)用爆發(fā)，社會數(shù)智化進程正在不斷加速，數(shù)字技術(shù)與真實世界融合的全真互聯(lián)時代已來臨。智慧燈桿系統(tǒng)作為新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的典范，是智慧城市的重要數(shù)據(jù)入口，也將為物理世界與數(shù)字世界全面映射、融合互動奠定堅實基礎(chǔ)。隨著“國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化”“一網(wǎng)統(tǒng)管”“數(shù)字化改革”“全生命周期管理”“碳達峰碳中和”等政策及理念的廣泛推行，依托智慧燈桿建設(shè)的數(shù)字孿生城市可以通過空間分析計算、動態(tài)模擬仿真推演、機器學(xué)習(xí)等高階能力優(yōu)勢，解決城市跨行業(yè)、跨部門協(xié)同綜合治理方面的難題，充分釋放新型智慧城市的高附加值。

智慧燈桿從智慧物聯(lián)到數(shù)字孿生的技術(shù)發(fā)展路徑集中體現(xiàn)在以下幾個方面(圖3)。

圖3 從智慧物聯(lián)到數(shù)字孿生Fig.3 From intelligent internet of things to digital twin

3.1 從功能分散到高度集成，打造“去中心化”智慧終端

(1)功能的分散到集成。

智慧燈桿是多種設(shè)備設(shè)施和技術(shù)的綜合體。從硬件功能方面看，智慧燈桿可綜合通信桿、路燈、交通監(jiān)控、安防監(jiān)控、交通指示牌、環(huán)境監(jiān)測等多種主要功能設(shè)施于一身，實現(xiàn)“多桿合一”；從配套資源方面看，智慧燈桿可將多套功能系統(tǒng)的承載、供電、通信等配套資源進行整合，優(yōu)化城市管網(wǎng)利用，減少重復(fù)建設(shè)及資源浪費；從建設(shè)運營方面看，綜合多種功能的智慧燈桿可更有利于集約高效地開展規(guī)劃、建設(shè)、運營及維護等工作，實現(xiàn)專業(yè)化和規(guī)?；嵘ㄔO(shè)效率及品質(zhì)。根據(jù)《江蘇省多功能桿智能系統(tǒng)技術(shù)與工程建設(shè)規(guī)范》中的要求，智慧燈桿各類掛載設(shè)備應(yīng)采用集中分層設(shè)計如下(圖4)：

第一層：高度0～2 m，適用于充電樁、一鍵呼叫、設(shè)備艙、檢修門等；

第二層：高度2～6 m，適用于信息發(fā)布屏、視頻監(jiān)控設(shè)備、公共廣播、路名牌、人行信號燈等；

第三層：高度6～8 m，適用于無線AP、交通標(biāo)志、交通信號燈等；

第四層：高度8 m以上，適用于LED燈具、通信基站、環(huán)境監(jiān)測傳感器等[3]。

圖4 智慧燈桿典型功能組件示意圖Fig.4 Schematic diagram of typical functional components of smart light pole

(2)數(shù)據(jù)的分散到集成。

智慧燈桿可以實現(xiàn)城市管理、公共交通、環(huán)境監(jiān)測等各類行業(yè)數(shù)據(jù)的采集，隨著智慧燈桿建設(shè)的不斷深入，信息的流通和共享將更加順暢，各類數(shù)據(jù)將會實現(xiàn)網(wǎng)格化、扁平化的流通，徹底打破“數(shù)據(jù)孤島”的問題。智慧城市的高速發(fā)展順應(yīng)了城市治理、運行、服務(wù)的廣泛需求，但部分跨層級、跨行業(yè)、跨部門協(xié)同綜合治理方面的問題仍難以解決，亟須通過智慧燈桿建立高效共享的“數(shù)字網(wǎng)格”，實現(xiàn)城市級、綜合性、復(fù)雜性應(yīng)用場景的構(gòu)建和落地。未來還將進一步結(jié)合大數(shù)據(jù)、邊緣計算、云計算等技術(shù)，通過實時海量視頻數(shù)據(jù)智能分析能力、海量異構(gòu)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)比對和深度分析能力、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)實時處理和深度分析能力、基于圖譜的城市實體和關(guān)系發(fā)現(xiàn)能力，精準(zhǔn)、實時地挖掘城市運行的規(guī)律，進行城市發(fā)展趨勢預(yù)測，為城市的精細化治理提供有力支持。

智慧燈桿系統(tǒng)平臺建設(shè)應(yīng)優(yōu)先搭建全域數(shù)據(jù)庫。通過全域數(shù)據(jù)可以獲取各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，完善元數(shù)據(jù)管理，形成全局的數(shù)據(jù)字典、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)規(guī)范，為多維分析、決策支持、可視化展示等應(yīng)用提供更及時、準(zhǔn)確、有效的支持(圖5)。

圖5 智慧燈桿系統(tǒng)全域數(shù)據(jù)庫架構(gòu)圖Fig.5 Global database architecture diagram of smart light poles system

數(shù)據(jù)治理也是智慧燈桿系統(tǒng)數(shù)據(jù)入庫前的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其核心是通過將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)模型作用于“數(shù)據(jù)質(zhì)量需求-數(shù)據(jù)質(zhì)量分析-數(shù)據(jù)質(zhì)量保障-數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控”的全鏈路數(shù)據(jù)質(zhì)量管控體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中、標(biāo)準(zhǔn)、干凈、可評估，為各類智能應(yīng)用提供高保障的數(shù)據(jù)供給。

3.2 從智慧節(jié)點到智慧生態(tài)，構(gòu)建智慧城市基建網(wǎng)絡(luò)

通過智慧燈桿可以構(gòu)建形成智慧城市的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。新型智慧城市的建設(shè)需要以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，城市數(shù)據(jù)的采集依賴于建立“全域感知”體系，即將信息感知設(shè)備合理、泛在的布局在城市各處，采集大量的跨空間、跨垂直領(lǐng)域的傳感信息和視頻數(shù)據(jù)，智慧燈桿分布廣、位置優(yōu)良，是“全域感知設(shè)備”的優(yōu)良載體。依托智慧燈桿構(gòu)建的智慧生態(tài)，可以極大增強智慧城市自適應(yīng)系統(tǒng)的信息獲取、實時反饋和即時服務(wù)能力。

同時，5G、NB-IoT、Zigbee、LoRa等各類無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，可以有效支撐智慧燈桿快速構(gòu)建各類智慧生態(tài)。如車路協(xié)同是典型的智慧生態(tài)應(yīng)用場景，汽車與道路基礎(chǔ)設(shè)施通信(V2I)技術(shù)是車路協(xié)同的重要部分。通過搭載于智慧燈桿上的智能傳感器、邊緣計算等設(shè)備，自動駕駛車輛可實時獲取周邊道路的交通信號、車輛、人群的變化情況。結(jié)合車輛的自動駕駛系統(tǒng)，可在與智慧燈桿協(xié)同配合的過程中，精確地掌握前方道路情況，以“上帝視角”判斷路況并及時調(diào)整行駛狀態(tài)，大大增加道路行駛的安全性。

其中，車路協(xié)同主要利用5G網(wǎng)絡(luò)的uRLLC(超高可靠超低時延通信)特性，此特性主要用于滿足移動環(huán)境下車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、工業(yè)控制等業(yè)務(wù)需求。這部分業(yè)務(wù)對帶寬和連接數(shù)量要求不高，但對時延和移動性要求極高，NGMN定義的端到端時延不高于1 ms。為此，5G核心網(wǎng)設(shè)備將深度下沉，甚至下沉到邊緣CU。故可認為uRLLC業(yè)務(wù)將終結(jié)于5G回傳網(wǎng)絡(luò)的匯聚路由器甚至更低，低時延網(wǎng)絡(luò)成為支撐uRLLC業(yè)務(wù)的必要條件(圖6)。

為進一步降低整體網(wǎng)絡(luò)時延，提高傳輸帶寬，控制項目投資，在智慧燈桿系統(tǒng)的回傳網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)優(yōu)選全光網(wǎng)絡(luò)方案進行建設(shè)。同時，在投資充裕、對網(wǎng)絡(luò)時延要求不高的情況下，可選擇傳統(tǒng)二層/三層交換網(wǎng)絡(luò)方案；由于成本、技術(shù)成熟度等原因，暫不建議采用無源波分、OTN、WDM PON等方案(表1)。

3.3 從固定場景到彈性場景，豐富數(shù)字新基建內(nèi)涵

(1)總結(jié)共性需求，打造智慧應(yīng)用場景模板。

智慧燈桿可以快速實現(xiàn)城市、社區(qū)、道路等各類場景的全覆蓋，針對不同場景共性需求提煉形成的智慧應(yīng)用模板，可以實現(xiàn)從固定場景到彈性場景應(yīng)用的靈活部署，有利于提升城市扁平化、專業(yè)化治理水平，降低智慧城市綜合建設(shè)運行成本，迅速提升基層治理的數(shù)字化基礎(chǔ)條件，加速推動城市治理體制機制創(chuàng)新。

圖6 面向5G的傳送網(wǎng)架構(gòu)[4]Fig.6 5G oriented transport network architecture

表1 智慧燈桿回傳網(wǎng)絡(luò)方案比較Table 1 Comparison of smart light pole return network schemes

在智慧城市和新基建的實踐過程中，要逐步融入智慧燈桿共建共享的發(fā)展理念，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動，結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的需要，提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級、融合創(chuàng)新服務(wù)的新型基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，各地都在持續(xù)推進“最多跑一次”“一網(wǎng)通辦”“一網(wǎng)統(tǒng)管”“一網(wǎng)協(xié)同”“接訴即辦”等政府?dāng)?shù)字化改革創(chuàng)新實踐，智慧燈桿應(yīng)融入政府?dāng)?shù)字化改革體系，作為城市運行功能中心的一部分，和其他平臺體系共同打造重點應(yīng)用場景，推動城市運行流程再造和管理創(chuàng)新，加快實現(xiàn)“一網(wǎng)整合數(shù)據(jù)、一屏能觀全局、一體應(yīng)急聯(lián)動、一線解決問題”，進一步提升城市治理現(xiàn)代化水平。如，指揮協(xié)調(diào)系統(tǒng)為城市“一網(wǎng)統(tǒng)管”平臺的核心功能，根據(jù)城市精細化治理的要求，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)跨層級、跨部門、跨區(qū)域業(yè)務(wù)“發(fā)現(xiàn)、立案、派單、核查、處置、結(jié)案”的快速閉環(huán)，并提升面對突發(fā)事件、自然災(zāi)害、重大保障、專項工作等緊急情況時的應(yīng)急處置能力。指揮協(xié)調(diào)系統(tǒng)作為社會治理應(yīng)用場景的共性需求，應(yīng)優(yōu)先嵌入智慧燈桿系統(tǒng)平臺，為各部門業(yè)務(wù)的協(xié)同提供良好的基礎(chǔ)條件(圖7)。

圖7 指揮協(xié)調(diào)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖Fig.7 Business flow chart of command and coordination system

(2)融合強化學(xué)習(xí)，構(gòu)建彈性服務(wù)能力。

隨著數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展，以算力為核心的新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速推進，算力正在成為全新生產(chǎn)力。云邊端協(xié)同作為建設(shè)泛在化算力的重要方向，是數(shù)字化創(chuàng)新和智能化轉(zhuǎn)型的突破口，將逐漸成為引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動能。城域級的智慧燈桿設(shè)施，依托“云邊端一體化”技術(shù)可以使算力更靠近事件現(xiàn)場，快速高效地實現(xiàn)各類事件的閉環(huán)處置。同時，通過人工智能的強化學(xué)習(xí)技術(shù)，可以使智慧燈桿系統(tǒng)與周邊環(huán)境進行實時交互，針對各類城市治理模型進行自我訓(xùn)練和迭代升級，構(gòu)建更加靈活的彈性服務(wù)能力，促進智慧城市分析決策水平的不斷提升。

在云邊端一體化發(fā)展下，智慧燈桿系統(tǒng)應(yīng)用不再局限運行于中心云單一資源池，跨云、邊、端的分布式應(yīng)用成為趨勢。通過云邊端應(yīng)用一體化，智慧燈桿系統(tǒng)可以構(gòu)建跨云邊端的分布式應(yīng)用統(tǒng)一開發(fā)、部署、調(diào)度、管理能力，幫助構(gòu)建彈性敏捷的分布式應(yīng)用。在應(yīng)用管理方面，通過配置編排模版、部署策略(地理親和性、反親和性等)、調(diào)度策略(資源池、健康狀態(tài)等)、鏡像加速(緩存、P2P等)、數(shù)據(jù)遷移等，實現(xiàn)跨云邊端集群的應(yīng)用統(tǒng)一管理；在服務(wù)流量治理方面，通過云邊容器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、跨云邊集群服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)智能路由(位置、時延、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等)、流量管理(流量切換、限流、降級、負載均衡等)，實現(xiàn)服務(wù)統(tǒng)一治理；在運維方面，通過統(tǒng)一監(jiān)控告警、全鏈路追蹤、自動化運維等技術(shù)，保障應(yīng)用穩(wěn)定可靠。

3.4 從軟件定義燈桿到軟件定義世界，主動提升服務(wù)能力

軟件定義是基于軟件的泛在性，利用數(shù)據(jù)時代軟件本身的算法、數(shù)據(jù)、認知一體化的特性，對物理產(chǎn)品和信息系統(tǒng)賦予應(yīng)用功能和使用價值，是信息時代滿足多樣化需求的有效手段，也是軟件基礎(chǔ)設(shè)施化的重要技術(shù)途徑。智慧燈桿作為智慧城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，利用軟件定義技術(shù)可以最大化利用現(xiàn)有的路燈資源，實現(xiàn)對存量路燈設(shè)施的“賦值”、“賦能”、“賦智”。

通過軟件定義燈桿可以大幅降低智慧燈桿的應(yīng)用服務(wù)邊際成本，在平臺化系統(tǒng)軟件解決方案的基礎(chǔ)上，軟件定義燈桿將不受硬件資源約束，系統(tǒng)可實現(xiàn)更多的功能、提供更為靈活高效和多樣化的服務(wù)，并提供持續(xù)更新的能力。如，智慧燈桿上的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控設(shè)備，通過軟件定義升級，可以實現(xiàn)人群客流分析、道路車輛分析、交通違章處置、城市精細化管理等功能，極大地提升了其服務(wù)能力。

需要注意的是，基于智慧燈桿系統(tǒng)的軟件定義是一個過程，不是一蹴而就的目標(biāo)，需要分階段實施。軟件定義逐漸將硬件與軟件進行解耦，將硬件的可操控成分按需求，分階段的，通過編程接口或者以服務(wù)的方式逐步暴露給應(yīng)用，分階段地滿足應(yīng)用對資源的不同程度、不同廣度的靈活調(diào)用。建議按照IAAS、PAAS和SAAS服務(wù)模式，分階段向運維管理人員、開發(fā)部署人員、業(yè)務(wù)應(yīng)用用戶提供相應(yīng)服務(wù)能力。

3.5 從數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)到數(shù)據(jù)治理，夯實智慧城市基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)是新時代的基礎(chǔ)戰(zhàn)略性資源和重要生產(chǎn)要素，也是新型智慧城市的長效運行基礎(chǔ)。安全有效地推動數(shù)據(jù)利用、共享和流通，挖掘數(shù)據(jù)價值，才能快速釋放數(shù)據(jù)生產(chǎn)力，助推經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。然而在實踐中，數(shù)據(jù)資產(chǎn)流通仍然面臨著諸多問題，難以發(fā)揮生產(chǎn)要素的真正價值。為激活智慧燈桿的數(shù)據(jù)要素潛能，通過數(shù)據(jù)賦能提升政府治理能力、優(yōu)化社會服務(wù)供給，應(yīng)構(gòu)建涵蓋數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)立法、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)交易的數(shù)據(jù)全生命周期管理體系。一是加強數(shù)據(jù)管理，建立健全數(shù)據(jù)資源管理機制，制定數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、共享、利用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，形成數(shù)據(jù)共享開放利用的常態(tài)化工作機制；二是推進數(shù)據(jù)立法，建立數(shù)據(jù)要素權(quán)責(zé)利對等機制，以法律形式確立數(shù)據(jù)隱私、安全紅線，明確數(shù)據(jù)的所有權(quán)、管理權(quán)和使用權(quán)，形成數(shù)據(jù)共享開放、開發(fā)運營的權(quán)責(zé)利體系；三是推動數(shù)據(jù)定價，建立數(shù)據(jù)要素市場化運行機制，探索建立數(shù)據(jù)要素價值評估模型，形成依據(jù)數(shù)據(jù)成本、類型、屬性、質(zhì)量等多種因素構(gòu)成的數(shù)據(jù)資源流動定價機制；四是開展數(shù)據(jù)授權(quán)運營探索，完善授權(quán)開展各類數(shù)據(jù)運營的各項機制，分級分類推進數(shù)據(jù)資源開發(fā)利用。

元數(shù)據(jù)(Metadata)，又稱中介數(shù)據(jù)、中繼數(shù)據(jù)，為描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(data about data)，主要是描述數(shù)據(jù)屬性(property)的信息，用來支持如指示存儲位置、歷史數(shù)據(jù)、資源查找、文件記錄等功能。其使用目的在于：識別資源；評價資源；追蹤資源在使用過程中的變化；實現(xiàn)簡單高效地管理大量網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)；實現(xiàn)信息資源的有效發(fā)現(xiàn)、查找、一體化組織和對使用資源的有效管理。為提高智慧燈桿系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，應(yīng)形成統(tǒng)一的智慧燈桿系統(tǒng)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并按照“一數(shù)一源”原則，對各類數(shù)據(jù)資源進行綜合校驗，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性。在此基礎(chǔ)上，可利用統(tǒng)一的公共數(shù)據(jù)匯聚標(biāo)準(zhǔn)、接口規(guī)范、調(diào)用規(guī)則、開放要求，提高數(shù)據(jù)需求滿足率(表2)。

表2 智慧燈桿系統(tǒng)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)范例Table 2 Example of metadata standard for smart light poles system

續(xù)表2

同時，數(shù)據(jù)確權(quán)也是目前上海等國內(nèi)一流城市正在積極推進探索的。數(shù)據(jù)確權(quán)路徑確認的標(biāo)準(zhǔn)有兩個，一是由易到難，層層推進；二是對有助于實現(xiàn)社會和個人效益更大化的數(shù)據(jù)優(yōu)先確權(quán)[5]。對于分類數(shù)據(jù)而言，個人數(shù)據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)、社會數(shù)據(jù)的性質(zhì)不同，可確認的產(chǎn)權(quán)種類不同，確權(quán)難易度也不同。例如，智慧燈桿產(chǎn)生的數(shù)據(jù)構(gòu)成復(fù)雜，既有自身運營的原始數(shù)據(jù)，又有與外部數(shù)據(jù)交互后形成的衍生數(shù)據(jù)，還有政府和社會公眾的各類數(shù)據(jù)。因此，經(jīng)過分類分級后的數(shù)據(jù)包含的數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)束各不相同，包含的產(chǎn)權(quán)束內(nèi)容越多，數(shù)據(jù)確權(quán)越復(fù)雜(表3)。

表3 分級分類數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)Table 3 Property rights of classified data

4 結(jié)語

以智慧燈桿為代表的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施已成為提升城市能級和核心競爭力的重要載體，也是推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵使能器。當(dāng)前，信息基礎(chǔ)設(shè)施正面臨著新舊動能轉(zhuǎn)換、發(fā)展重心調(diào)整、運營模式創(chuàng)新的重大變革，其內(nèi)生動能將從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)拓展；發(fā)展重心將從帶寬、速率等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)向與城市管理、民生服務(wù)等密切相關(guān)的生態(tài)指標(biāo)轉(zhuǎn)變；運營主體將從傳統(tǒng)電信運營商向行業(yè)龍頭企業(yè)、國資平臺公司、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等主體延伸，由此將形成多元的發(fā)展動力、多維的評價標(biāo)準(zhǔn)和多樣的服務(wù)業(yè)態(tài)。為順應(yīng)新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展趨勢，我們理應(yīng)主動引領(lǐng)智慧燈桿產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對標(biāo)國內(nèi)外最高標(biāo)準(zhǔn)、最好水平，以軟件化、知識化、智慧化、模塊化重構(gòu)產(chǎn)業(yè)生態(tài)和信息基礎(chǔ)設(shè)施，形成城市級戰(zhàn)略性基礎(chǔ)資源，全面支撐城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化建設(shè)。