第35节：智慧城市的泛在信息架构（1 ）
第 10 章
智慧城市的泛在信息架构
10.1什么是泛在信息架构
泛在信息基础是智慧城市的信息化基础设施，它以信息为核心，包括信息获
取、信息传输、信息处理和信息展示各环节，通过泛在信息基础的建设，泛在信
息基础与城市基础设施融合，使原有城市物理基础设施具备信息化能力，完成城
市基础设施智慧化升级。泛在信息基础是实现智慧城市的必要条件。
现有城市中存在各种基础设施及各种功能系统，城市的基础设施包括工程性
基础设施和社会性基础设施两大类。工程性基础设施是指直接参与、支持城市物
质生产过程的基础设施，也称经济性基础设施或生产性基础设施，包括能源系统、
给排水系统、交通系统、信系统、环境系统、防灾系统；社会性基础设施是指为
城市社会发展和提高人的素质和生活质量服务、从而间接影响城市物质生产过程
的基础设施，包括行政管理、文化教育、医疗卫生、商业服务、金融保险、社会
福利等设施。
现有的城市基础设施虽然可以维护整个城市的顺利运转，但存在如下四个方
面的问题，导致无法满足智慧城市的发展要求。
感知不足：城市的各项基础设施不能自动感知自身运行状态，不能感知周边
环境变化，也不能感知相关联设备的变化，因此不具备智能化的能力；
智能不足：各项设施的运行，以及各种应用的运转多依赖固定的配置，或者
采用人工干预，缺乏自动判断的智能化功能；
难以共享：各项设施的运行，以及各种应用的运转多依赖固定的配置，或者
采用人工干预，缺乏自动判断的智能化功能；
通信限制：尚未能实现任何时间、任何地点、任何对象均能按需自由接入的
通信模式，通信的带宽配置也不平衡，不能为任何应用提供需要的带宽。
智慧城市不是对传统城市基础设施的全盘替代，而是通过在传统的工程性基
础设施和社会性基础设施上，增加感知、交互、智能判断、协同运作等能力，实
现城市基础设施的升级，实现智慧化的城市基础设施。
10.2泛在信息架构四平面模型
以往城市的信息化基础设施是以通信网络为核心的，而智慧城市的泛在基础
则转化为以信息为核心，因此依托现有通信网络，智慧城市的泛在基础由四个平
面构成：感知平面、网络平面、信息平面和交互平面，四个平面共同支撑着智慧
城市各类丰富的应用，如图10-1所示。
图10-1泛在信息架构四平面模型
1.感知平面
感知平面实现信息获取的功能，通过各种方法对各类信息进行广泛而全面的
获取。这些信息可以包括但不限于：自然的、社会的、文化的、经济的、科学的、
技术的等。根据信息性质不同，信息获取的方法可以是通过智能设施自动完成的，
也可以是借助人工方式获取的。感知平面由以下部分构成：
新增的城市公共信息采集设备，如摄像头；
在现有城市的工程性基础设施和社会性基础设施上增加的感知能力；
借助市民的手持式终端（如手机等）进行信息采集的系统（人也成为感知平
面的一个信息点，人机合一）。
2.网络平面
网络平面完成信息传输的功能，通过网络能力的扩展和各种异构网络间的协
同，构建起有线无线结合、宽带窄带结合的，具有泛在特征的网络平面，智慧城
市的海量节点可以随时接入，海量信息可以无障碍传输。
网络平面由通信网络构成，包含有线和无线等各种采用不同技术的通信网络，
不同的网络间协同工作，高效、准确、安全地传输各种数据。
移动通信网：移动通信网络包括现有的2G、3G网络，以及未来的4G网络；
有线和宽带网：有线宽带网络包括传统的电话网、DSL 网络，以及城市光网
；
卫星通信网：采用卫星进行数据传输的网络；
毛细网络：一般采用无线的局域覆盖技术，作为广域通信网的延伸，如用于
公共覆盖的无线传感网。
3.信息平面
信息平面实现信息处理的功能。信息平面的核心是基于云的信息处理中心，
所有由感知平面获得的信息在这里汇集，并通过相应的模型进行计算，获得中间
结果，应用通过调用相关的结果达成最终目的。信息平面实现了基础信息的复用，
减少了重复建设与重复计算的经济成本和时间成本，并降低了构建上层应用的难
度。
信息平面汇聚智慧城市的各种信息，对信息进行存储和智能处理，是智慧城
市的大脑，由以下部分构成。
公共综合应用平台：是公用的现代化智慧信息中心，可分为数据层和能力层，
实现数据存储、处理、安全、建模各项功能；
为政府服务的应用系统：为政府服务，用于提升整个城市管理水平、城市安
全的各项应用；
为行业应用服务系统：可为各行各业服务的行业信息和应用能力；
为公众服务的信息平台：可为公众提供服务的信息和服务。
4.交互平面
交互平面实现信息交互，是智慧城市以人为本、为人服务的界面。人可以透
过交互平面实现信息的查询及上传，应用通过交互平面实现与人交互的环节。交
互平面具体的表现形式可以是信息亭、候车亭、告示牌等公共设施，也可以是智
能手机、平板电脑等个人信息终端。
交互平面是人们使用智慧城市各项服务的界面，交互平台不仅包括各种信息
化智能终端，更重要的是，交互平面还包括对现有各种公共设施的信息化改造，
交互平面由以下部分组成。
公共设施：公交车站、信息亭、智能建筑外墙、电梯等城市的公共设施，通
过智能化改造，可以接收命令信息、展示信息、传播信息；
信息广播服务装置：在商圈、交通枢纽、博物馆、公共广场等公共场所，有
信息的广播设备，可以感知人员进入，将信息推送到各种信息终端上；
各种信息终端：与信息广播服务装置配合，使得人可以随时接收信息，并能
向信息广播装置发出命令，信息终端包括手机、智能PDA 、车载信息终端等。
10.3泛在信息架构基本特征
与传统的信息化基础设施不同，智慧城市的泛在信息基础助力实现智慧城市，
应当具备宽带、泛在、协同和安全四大基础特征。
1.宽带
智慧城市是以数据为核心的，因此宽带是智慧城市泛在基础的重要特征，通
过有线和无线结合，经济高效地满足智慧城市数据传输的需要。
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