云计算助力智慧城市的建设和发展

伴随中国经济三十年的高速发展，中国进入了快速城镇化时期，随之而来的是各式各样的“城市病”：城市管理难度加大、人口膨胀、资源浪费衰竭、交通日益拥堵、生态环境恶化等。现代城市需要更加智慧的管理方式，因此，智慧城市应运而生：据不完全统计，全球范围内在建的智慧城市已达1000多个，未来还会保持年均20%的增长速度；智慧城市建设也已在中国遍地开花。而云计算的发展恰恰是解决现代化信息基础设施建设中需要大规模分布式数据管理、面向服务的应用集成、快速资源部署和灵活调度等一系列技术问题，为智慧应用构筑肥沃土壤，助力智慧城市的建设和发展。

云计算为代表的新一代信息技术赋予社会的空前的资源整合和计算能力，信息化的特征正在逐渐由数字化向智能化发生转变，各种具有智能意义的应用和服务逐渐诞生，智能化解决方案日益成为各行业的选择，智能化对全局性和协同性的要求，都呼唤具有整合计算能力、整体资源调配能力和开放应用运营能力的城市综合平台，在这种情况下，如果说“智慧城市”作为信息化与城市化高度融合的产物应运而生，那么云计算将是“智慧城市”的一片智慧沃土，为城市信息化提供高效、绿色、灵活、强大的信息基础设施和综合平台，孕育各种丰富多彩的智慧应用。

国内云计算发展风起云涌

云计算在中国市场目前还处于初级应用阶段，基本上还处在IaaS建设阶段，PaaS和SaaS的市场还很小，云计算产业生态链正在构建过程中。各个服务商正在进行技术储备和概念推广，解决方案和商业模式尚在尝试中，用户对云计算认知度仍然较低，成功案例较少，应用落地成为当前最为急需解决的问题。云计算作为新一代信息技术，已经成为中国政府圈定的战略性新兴产业之一，推动云计算的发展也成为各地工业和信息化领域主管部门2011年以及“十二五”工作重点。

在国内，云计算同样引起了计算机、互联网和通信行业内的高度关注，正在被越来越多的人所认识和接受。云计算已经成为重要的关键词。更有许多企业已经先行一步，进入到实践阶段。

2011年，中国电信正式对外发布天翼云计算战略、品牌及解决方案，计划于2012年正式推出云主机、云存储等系列天翼云计算产品。中国电信是国内首家对外发布云计算战略及解决方案的运营商。基于“新三者”战略定位，中国电信进军云计算领域，依托网络运营实力，致力于成为亚太领先的云基础服务提供者。

中国移动推出“大云”计划，该计划打造的云基础设施不仅为其自身IT支撑系统服务，而且将能够满足对外提供移动互联网业务和服务的需求。

中国联通提出“互联云”这个概念。通过“互联云”，打造一个第三代互联网络基础架构。这个基础架构是一个集成了硬件、软件、网络、应用和服务的综合性的平台。

SaaS领域的知名企业八百客通过云平台为众多企业提供企业管理软件，成为CRM等领域增长最快的厂商。

在安全领域，趋势科技率先提出云安全的概念，将与病毒特征码、垃圾信件、恶意代码URL等资源放在互联网上的计算云当中，从而实现“主动防御”的目标。紧接着，各主要安全厂商都已经推出了云安全解决方案。

广东电子研究院基于龙芯和曙光等技术，建成国内首个自主产权的云计算平台，并与东莞当地产业密切结合，开展了SaaS云、教育云、动漫云、云制造等应用，“云产业”初见雏形。

随着宽带网络的不断提速、人们对云计算认识的不断普及，云计算建设的完善和商业用户案例日益丰富，未来五年将是云计算在中国的快速发展时期。

三层架构以综合平台为核心

智慧城市的建设是提升城市发展水平、解决城市病的重要举措之一，信息技术与城市发展全面深入融合，以数字化、网络化、智能化将成为智慧城市的主要特征。相比传统概念上的城市信息化，“智慧城市”更强调高速的协作能力和反馈能力，强调海量数据基础上的快速反应，以云计算为核心的智慧城市三层架构由泛在网络、综合平台、智慧应用组成（如图1所示）：第一层是数字化、智能化、宽带化的城市信息化泛在网络，是助力现代化城市建设，打造“智慧城市”极速通达的网络基础设施的“智慧大道”。第二层是具有强大数据分析能力的云计算综合平台，是城市信息化的“智慧沃土”。第三层是融入城市各类服务的智慧应用，是深化城市和谐发展、提升人性化城市服务，提高城市信息化水平的“智慧之花”。

泛在网络即广泛存在的网络，帮助我们实现任何时间（Anytime）、任何地点（Any-where）、任何人（Anyone）、任何物（Anything）的“4A”信息服务。

智慧城市将以城市光纤网络和无线宽带（3G/4G Wi-Fi）为重要网络基础，构建其城市“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”的信息高速公路，它是把物理世界纳入信息化秩序的触角与神经，实现人与人、人与物、物与物之间的通信，提供随时随地的宽带网络能力。泛在网络将连接城市的每个“细胞”，构筑信息化城市的智慧大道，让城市更“活跃”。

综合平台：“智慧城市”各类智慧应用的承载和实现，需要云计算的数据计算与处理综合平台的有力支撑，基于云计算数据中心（IaaS）、云服务平台（PaaS）、云应用承载（SaaS）的云基础实施和综合能力平台将极大改变资源部署及应用开发模式—资源向“云端”集中，应用由“云端”部署，对采集到的海量的信息进行统一的集中计算、数据存储、智能分析、判断处理，实现统一的服务交付。

云综合平台能为智慧应用的开发部署和上线发布提供“快速的应用部署能力、数据统一分析能力、统一硬件/存储/安全方案、第三方系统集成能力、系统资源共享能力、系统平滑演进能力”等六大核心能力，为智慧应用的蓬勃发展提供强有力的平台支持，孕育各种智慧应用的“生根发芽、开花结果”，让城市更“聪明”。

智慧应用：智慧城市的建设对智能化应用提出了更高的要求—公众呼唤更加便捷的社会生活服务；需要提供方便易用的就学、就医、就业等信息服务；城市运行呼唤高效的公共服务；需要提供及时有效的水、电、交通、安全等应用服务。

智能化的后台处理将成为未来智慧应用的主流，以云计算综合平台为核心的SaaS应用，依托海量的计算和存储资源，将较大促进智慧医疗、智慧商务、智慧政府、智慧能源、智慧交通、智慧金融等各类行业的智能化应用的快速发展，让应用极大地摆脱物理资源的限制。

通过云计算的技术和架构优势，可充分挖掘利用各种信息资源，改进监测、预警手段和控制方法，实现资源节约型、环境友好型社会和现代化都市可持续发展的目标。信息化创新技术带来的智慧应用，将成为城市发展和经济转型的催化剂，绽放智慧之花，让城市更“美好”。

泛在网与云构筑智慧城市

从技术角度看，智慧医疗、智慧商务、智慧政府、智慧能源、智慧交通、智慧金融等各类行业应用都是基于云计算为基础的智慧应用；从系统工程的角度看，智慧应用的开发模式则是基于云计算的基础架构和云服务的交付模式。

因此，如果说泛在网络是智慧应用的遍布全身的根茎枝干，云计算则是智慧应用的肥沃土壤，二者在智慧城市中实现了完美的结合。

智慧应用涵盖人、财、物、信息等四大元素，功能类比于园丁灌溉、光合作用、营养传输、循环代谢，这几个功能单元能流畅运转，就能实现全社会范围内的物质交换和能量流动，生生不息。其中，智慧应用就像盛开的花朵和果实，百花齐放、硕果满枝，云计算则是抚育智慧应用的一片肥沃土壤，每一层土壤都为智慧应用提供不同的功能支持，形成基于云计算的智慧应用发展的生态系统。传统的业务模式将转变为云服务模式，包括三个层面：IaaS层面的云数据中心、PaaS层面的云服务平台、SaaS层面的云应用承载。

云计算三层架构在智慧应用的生态体系中将发挥重要的基础支撑作用。

IaaS层： 将智慧应用所需要的计算、存储、网络等IT基础设施资源虚拟化并封装成服务，实现资源管理与使用的剥离，实现资源动态获取和释放，按需配置、弹性分配、快速部署、降低成本，信息在IaaS层有效进行管理，相比传统基础设施，无法实现快速部署和按需分配，更不可能集中管理了，可以说IaaS是智慧沃土的“承载层”，为智慧应用云生态系统的运转提供资源承载。

PaaS层：可以汇聚互联网以及运营商的各种能力资源，比如短信、彩信、定位、支付、认证、计费、SNS等应用能力，并向智慧应用的程序开发人员提供简化的分布式软件开发、测试和部署环境，屏蔽了分布式软件开发底层复杂的操作，使得开发人员可以快速开发出基于云平台的高性能、高可扩展的智慧应用服务，从资源到应用能力的保障，提供丰富的应用能力调用，以及应用托管的模式，开发人员只要专心于应用的内容和流程，不必考虑测试、发布的资源环境，极大地激发业务创新。可以说PaaS是智慧沃土的“营养层”，为智慧应用云生态系统的发展提供强有力的应用能力支持。

SaaS层：是一种面向客户的业务提供模式，通过IaaS层和PaaS的IT资源及应用能力的支持，承载各种应用系统，提供各种各样的在线智慧应用服务。可以说SaaS是智慧沃土的“耕作层”，为智慧应用云生态系统的开花结果提供“化学作用”。

智慧应用关系社会民生

基于云计算的智慧应用构建是智慧城市的建设成功与否的关键，智慧城市的建设水平即通过智慧应用在各行各业的应用程度来体现，国家以及各级政府都在大力推进智慧城市建设并纳入相应的规划当中。

随着中国城市化建设不断深入，人口逐渐向城市集中，经济结构稳步转型，城市对于信息化、智能化的发展依存度越来越高。特别在开放平台、智能管理、平安城市、智能交通、智慧教育、智慧医疗、电子政务、行业应用等重点应用将会在云计算这片沃土中茁壮发展，百花齐放，强有力地支撑智慧城市的建设。譬如以下一些智慧应用，将在不久的将来渗入到市民生活和工作的方方面面。

智慧医疗：通过云计算建立市民的健康信息网，让个人拥有健康档案，医疗机构共享利用健康信息。市民去医院，不必重复拍片，所有检查记录都存储在云端，各家医院都可使用，同时让医生、护士通过无线网络，方便实现病历检索、电子处方下达、多方会诊等功能，医院诊疗效率大幅度提升，直接缓解看病难、看病贵的现状，同时享受优质的医疗卫生服务。

智慧教育：目前大多数教育单位都有自己的一套信息系统，难免重复、闲置，云计算将从技术上实现设备的共享，尤其是优质教育资源的共享，从而为学生和市民提供开放、便捷、优质的学习环境。

智慧社区：可以让市民生活更和谐。智慧社区可以通过云计算获得海量存储和集中调配的能力，实现平安社区视频监控、家庭家电智能管理、楼宇消防电梯智能管理等多种智能安保和智能家庭功能，让市民出行更放心、在家更省心。

智慧商圈：可以让百姓生活更便捷。通过无线宽带和云计算的结合，可以实现移动支付、商圈个性化信息推送和提醒、顾客无线上网、商圈内停车位智能管理等多项“智慧商圈”应用，方便顾客购物和交易。

智慧政府：通过云计算可以对政府部门IT信息系统进行整合，创新政务的服务机制，方便公众办事和企业行政审批，民众将享有公正、透明、高效的政府服务。
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