CN110335187B - 一种智慧城市操作系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种智慧城市操作系统，包括：城市硬件基础设施层、分布式城市运算系统内核层、通用软件基础设施层和城市融合应用层；所述城市硬件基础设施层，用于为智慧城市运行提供物理基础和活动载体，支持智能化设备与新一代信息技术的接入；所述分布式城市运算系统内核层，用于持续完善智慧城市基础数据，对智慧城市数据资源进行统筹管理，并为智慧城市提供通用的数据分析挖掘能力；通用软件基础设施层，用于为智慧城市提供集约化，和/或，标准化，和/或，平台化的基础服务能力；所述城市融合应用层，用于统筹政府、企业和社会各类已建和/或新建的智慧城市应用，实现智慧城市各业务域的智慧化服务功能。
Description
技术领域
本发明涉及计算机与通信技术领域，尤其涉及一种智慧城市操作系统。
背景技术
目前全国所有副省级及以上城市、绝大多数地级及以上城市、超过半数县级及以上城市都明确提出要建设智慧城市，各个城市在智慧城市建设中通常采用先规划、后建设的方式。目前这种方式中存在以下技术问题：
城市级统筹机构无法将规划作为抓手和蓝图，城市内各领域、各部门按照相互之间协同性差、标准化和关联度低的解决方案各自建设执行，各自的信息系统架构、数据模型、技术标准分散建设、自成体系，将给不同部门、不同领域之间的数据共享和业务协同造成很大障碍，在城市中形成割裂的“信息孤岛”。
发明内容
为解决上述问题，本发明实施例提出了一种智慧城市操作系统，用于提升城市的资源和信息的协同管理。
一方面，本发明实施例提供了一种智慧城市操作系统，包括：城市硬件基础设施层、分布式城市运算系统内核层、通用软件基础设施层和城市融合应用层；
所述城市硬件基础设施层，用于为智慧城市运行提供物理基础和活动载体，支持智能化设备与新一代信息技术的接入；
所述分布式城市运算系统内核层，用于持续完善智慧城市基础数据，对智慧城市数据资源进行统筹管理，并为智慧城市提供通用的数据分析挖掘能力；
通用软件基础设施层，用于为智慧城市提供基础服务能力，所述基础服务能力满足如下功能之一或任意组合：集约化、标准化、平台化；
所述城市融合应用层，用于统筹政府、企业和社会各类已建和/或新建的智慧城市应用，实现智慧城市各业务域的智慧化服务功能。
较佳地，所述城市硬件基础设施层可以包括信息化基础设施单元和/或城市基础设施智能化单元；
所述信息化基础设施单元用于为智慧城市提供泛在互联的网络传输；
所述城市基础设施智能化单元用于为智慧城市提供覆盖全市的感知网络，对城市运行状态和/或动态进行实时监测。
较佳地，所述信息化基础设施单元可以包括以下至少之一或任意组合：通信网，电子政务网络，物联网平台，数据中心；
所述城市基础设施智能化单元可以包括以下至少之一或任意组合：公共安全智能感知模块、城市管理感知模块、道路交通感知模块、生态环境感知模块。
较佳地，所述分布式城市运算系统内核层可以包括数据资源单元和/或智慧化决策支撑单元；
所述数据资源单元用于为智慧城市提供数据采集、数据存储、数据管理、数据共享能力；
所述智慧化决策支撑单元用于为智慧城市提供分布式运算系统，对数据资源单元中的城市数据进行深度分析挖掘，提供用于辅助城市管理者进行如下之一或任意组合的分析挖掘成果：智能化的决策分析、运行指挥、应急调度。
较佳地，所述数据资源单元可以包括以下至少之一或任意组合：数据采集模块、数据存储模块、数据管理模块、数据共享模块；
所述数据采集模块，用于从智慧城市的政务系统、社会应用、互联网等各个数据来源采集数据；
所述数据存储模块，用于将各个渠道产生的数据分类存储管理，形成城市统一的数据资源体系；
所述数据管理模块，用于对汇聚存储的数据进行如下处理之一，或任意组合：数据清洗、数据对比、数据融合；
所述数据共享模块，用于为城市提供统一的数据资源共享交换平台，实现城市数据资源跨部门、跨领域的交换共享和畅通流动；
所述智慧化决策支撑单元进行的深度分析挖掘，包括：根据城市运行业务需要建立各种算法模型，依托以下技术之一或任意组合：机器学习、图像识别、语义分析、数据可视化，生成分析挖掘结果。
较佳地，所述通用软件基础设施层包括以下各单元之一或任意组合：门户集成单元、办公应用单元、地理服务单元、对象管理单元、安全管理单元；
所述门户集成单元用于为智慧城市用户提供全市统一的以下各功能之一或任意组合：注册登录、实名认证、统一身份认证、用户权限管理、虚拟卡、移动支付、资讯互动、统一搜索、千企千面首页应用、临场交互；
所述办公应用单元用于为智慧城市中各个政府部门和/或接入部门提供全市统一的以下各功能之一或任意组合：电子签章、公文流转、模板管理、内部通讯、移动办公；
所述地理服务单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供电子地图，或者进一步提供电子地图的二次开发工具和/或专题展示工具；
所述对象管理单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供以下任意功能之一或任意组合：用户画像、行为分析、精准推送、信用管理；
所述安全管理单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供以下任意功能之一或任意组合：可信电子证照、安全可信数字身份、多账号体系、数据网关。
较佳地，所述城市融合应用层可以包括多个管理服务应用，所述管理服务应用包括以下之一或任意组合：
医疗应用、教育应用、社保应用、文旅应用、互联网+政务服务平台、公共信息服务平台、政务服务热线应用、多规合一应用、公共安全应用、城市管理应用、市场监管应用、应急管理应用、经济运行监测应用、企业综合服务应用、智慧园区应用、环保应用、交通应用、社区应用。
进一步地，所述系统还可以包括：
服务接口层，用于向所述城市融合应用层中的应用提供集成化的服务入口和/或多种服务渠道，所述多种服务渠道至少包括PC端和移动端。
进一步地，所述系统还可以包括：安全保障层，用于为智慧城市提供统一的信息安全保障。
进一步地，所述安全保障层包括以下各单元之一或任意组合：物理安全单元、网络安全单元、主机安全单元、应用安全单元、数据安全单元。
本申请实施方式能够在智慧城市物理基础设施和政、企、民等各类城市服务对象之间建立桥梁，具备资源统筹调度、数据共享协同、接口标准适配、统一安全保障等功能，解决软硬件、新旧系统的适配问题，通过对智慧城市物理资源和虚拟资源的标准化封装，实现集约化建设，打破信息壁垒和数据孤岛，实现跨部门、跨业务、跨领域的互联互通，从而为城市各部门原有业务提供集成和赋能。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的具体实施例，其中：
图1示出了本发明一实施例提供的智慧城市操作系统组成示意图；
图2示出了本发明另一实施例提供的智慧城市操作系统组成示意图；
图3示出了本发明又一实施例提供的智慧城市操作系统组成示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
智慧城市是物联网、云计算、大数据、空间地理信息等新一代信息技术创新应用与城市转型发展的深度融合，也是促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。从系统论的角度，可以将智慧城市视为一个具有多种组成元素的复杂巨系统。在智慧城市系统中，各种不同的元素组合形成相应的子系统，如物理基础设施、信息基础设施、应用领域等，各种不同的子系统复合成更高一层级的系统，层层嵌套，最后形成智慧城市“系统的系统”，各子系统在城市内部形成特定的城市运行和发展机制。在智慧城市的建设和发展中，不仅需要关注各个子系统，更应关注其间的联系。各子系统之间有机结合、相互联系、相互影响，通过其协同关系实现城市发展的一体化，促进智慧城市整体的推进和自我融合。大数据时代，智慧城市运行不断产生海量数据，对数据的整合、流通、共享开放和深度利用的要求更加提高，更加强调数据融合和业务协同。
智慧城市规划是连接需求分析和技术实施之间的蓝图，应站在顶层高度，从总体上提出全面的框架性设计，体现理论思想一致、功能相互协同、结构直观清晰、资源交换共享、标准规范统一，起到指导性、统领性的作用。
因此发明人认为，在智慧城市中亟需一种结构化、通用性、基于标准的系统架构，能够站在城市全局高度，将城市看作一个整体，为智慧城市规划设计提供建模。为城市管理者提供建设依据，实现对城市设施、资源、业务等各类要素的调度、分配、管理和驱动。
基于以上需求，本发明一个实施例提供了一种智慧城市操作系统，如图1所示，该系统包括：城市硬件基础设施层、分布式城市运算系统内核层、通用软件基础设施层和城市融合应用层；上述城市硬件基础设施层，用于为智慧城市运行提供物理基础和活动载体，支持智能化设备与新一代信息技术的接入；上述分布式城市运算系统内核层，用于持续完善智慧城市基础数据，对智慧城市数据资源进行统筹管理，并为智慧城市提供通用的数据分析挖掘能力；通用软件基础设施层，用于为智慧城市提供基础服务能力，所述基础服务能力满足如何功能之一或任意组合：集约化、标准化、平台化；上述城市融合应用层，用于统筹政府、企业和社会各类已建和/或新建的智慧城市应用，实现智慧城市各业务域的智慧化服务功能。该智慧城市操作系统能够为城市管理者提供建设依据，实现对城市设施、资源、业务等各类要素的调度、分配、管理和驱动。
其中，城市硬件基础设施层与分布式城市运算系统内核层连接，将采集的数据在分布式城市运算系统内核层进行汇聚、存储、管理和分析挖掘；分布式城市运算系统内核层与城市融合应用层连接，由分布式城市运算系统内核层提供数据，支撑城市融合应用运行，城市融合应用层产生的数据反哺分布式城市运算系统内核层；通用软件基础设施层与城市融合应用层连接，由通用软件基础设施层为城市融合应用提供统一的服务平台能力。
优选地，上述城市硬件基础设施层包括信息化基础设施单元和/或城市基础设施智能化单元；上述信息化基础设施单元用于为智慧城市提供泛在互联的网络传输；上述城市基础设施智能化单元用于为智慧城市提供覆盖全市的感知网络，对城市运行状态和/或动态进行实时监测。
其中，信息化基础设施单元与城市基础设施智能化单元连接，为其提供基础网络。优选地，上述信息化基础设施单元包括以下至少之一或任意组合：通信网，电子政务网络，物联网平台，数据中心；上述城市基础设施智能化单元包括以下至少之一或任意组合：公共安全智能感知模块、城市管理感知模块、道路交通感知模块、生态环境感知模块。
优选地，上述分布式城市运算系统内核层包括数据资源单元和/或智慧化决策支撑单元；上述数据资源单元用于为智慧城市提供数据采集、数据存储、数据管理、数据共享能力；上述智慧化决策支撑单元用于为智慧城市提供分布式运算系统，对数据资源模块中的城市数据进行深度分析挖掘，提供用于辅助城市管理者进行如下之一或任意组合的分析挖掘成果：智能化的决策分析、运行指挥、应急调度。
其中，数据资源单元与智慧化决策支撑单元连接，为其提供用于分析挖掘的基础数据。优选地，上述数据资源单元包括：数据采集模块，用于从智慧城市的政务系统、社会应用、互联网等各个数据来源采集数据；数据存储模块，用于将各个渠道产生的数据分类存储管理，形成城市统一的数据资源体系；数据管理模块，用于对汇聚存储的数据进行如下处理之一或任意组合：数据清洗、数据对比、数据融合；数据功能模块，用于为城市提供统一的数据资源共享交换平台，实现城市数据资源跨部门、跨领域的交换共享和畅通流动；上述智慧化决策支撑单元进行的深度分析挖掘，包括：根据城市运行业务需要建立各种算法模型，依托以下技术之一或任意组合：机器学习、图像识别、语义分析、数据可视化，生成分析挖掘结果。
优选地，上述通用软件基础设施层包括以下各单元之一或任意组合：门户集成单元、办公应用单元、地理服务单元、对象管理单元、安全管理单元；上述门户集成单元用于为智慧城市用户提供全市统一的以下各功能之一活任意组合：注册登录、实名认证、统一身份认证、用户权限管理、虚拟卡、移动支付、资讯搜索；上述办公应用单元用于为智慧城市中各个政府部门和/或接入部门提供全市统一的以下各功能之一或任意组合：电子签章、公文流转、模板管理、内部通讯、移动办公；上述地理服务单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供电子地图，或者进一步提供电子地图的二次开发工具和/或专题展示工具，所述地理服务单元进一步可以提供H5调用的地图展示页，同时地图页面支持放大缩小，支持用户选择周边POI信息列表，同时提供了获取用户位置信息的API；上述对象管理单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供以下任意功能之一或任意组合：用户画像、行为分析、精准推送、信用管理；
所述安全管理单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供以下任意功能之一或任意组合：可信电子证照、安全可信数字身份、多账号体系、数据网关。
优选地，上述城市融合应用层包括多个管理服务应用，上述管理服务应用包括以下之一或任意组合：医疗应用、教育应用、社保应用、文旅应用、互联网+政务服务平台、公共信息服务平台、政务服务热线应用、多规合一应用、公共安全应用、城市管理应用、市场监管应用、应急管理应用、经济运行监测应用、企业综合服务应用、智慧园区应用、环保应用、交通应用、社区应用。
进一步地，上述系统可以包括：
服务接口层，用于向上述城市融合应用层中的应用提供集成化的服务入口和/或多种服务渠道，上述多种服务渠道至少包括PC端和移动端。
进一步地，上述系统还可包括：安全保障层，为智慧城市提供统一的信息安全保障。
优选地，上述安全保障层包括以下各单元之一或任意组合：物理安全单元、网络安全单元、主机安全单元、应用安全单元、数据安全单元。
本发明另一实施例提供的一种智慧城市操作系统，能够在智慧城市物理基础设施和政、企、民等各类城市服务对象之间建立桥梁，具备资源统筹调度、数据共享协同、接口标准适配、统一安全保障等功能，解决软硬件、新旧系统的适配问题，通过对智慧城市物理资源和虚拟资源的标准化封装，实现集约化建设，打破信息壁垒和数据孤岛，实现跨部门、跨业务、跨领域的互联互通，从而为城市各部门原有业务提供集成和赋能。
本发明实施例中提出的智慧城市操作系统模型，是基于计算机操作系统的模型方法，具备资源调度分配、资源目录管理、数据存储汇聚、数据采集、数据共享和业务协同等基本功能，为智慧城市规划设计提供建模。将智慧城市比拟为一台计算机，智慧城市规划设计的核心即以“智慧城市操作系统”为核心，在智慧城市规划设计中运用上述“智慧城市操作系统”框架进行综合分析，为智慧城市的构建提供指导和服务，将能够实现对智慧城市设施、资源、业务等各类要素的调度、分配、管理和驱动。
图2示出了本发明另一较佳实施例的结构，该实施例中提出的智慧城市操作系统由城市硬件基础设施层、分布式城市运算系统内核层、通用软件基础设施层、城市融合应用层、服务接口层以及标准规范体系、信息安全保障体系等部分组成，向政府、市民、企业等各类城市服务对象提供自动化服务。
优选地，各层功能及结构如下：
城市硬件基础设施层，用于为智慧城市运行提供物理基础和活动载体，支持智能化设备与新一代信息技术的接入。硬件基础设施层包括信息化基础设施单元和城市基础设施智能化单元两部分。
信息化基础设施单元用于为智慧城市提供泛在互联的网络传输，提高业务承载能力和应用服务水平，包括：通信网(包括互联网、移动通信网络、下一代广播电视网等)，电子政务网络(包括电子政务外网、电子政务内网)，物联网平台，数据中心等。
城市基础设施智能化单元基于道路、桥梁、管网、地下管廊、井盖、灯杆、电梯、消防设施等基础设施智能化改造需求，用于为智慧城市提供覆盖全市的感知网络，依托物联网等技术加强对城市运行状态的动态、实时监测，提升公共安全、城市管理、道路交通、生态环境等领域的智能感知水平。
分布式城市运算系统内核层，用于持续完善智慧城市基础数据，对智慧城市数据资源进行统筹管理，并为智慧城市提供通用的数据分析挖掘能力。分布式城市运算系统内核层包括数据资源单元和智慧化决策支撑单元。
数据资源单元用于为智慧城市提供统一标准、统一技术架构、统一管理的数据采集、数据存储、数据管理、数据共享能力，内容包括：从智慧城市的政务系统、社会应用、互联网等各个数据来源采集数据；将各个渠道产生的数据分类存储管理，形成城市统一的数据资源体系，如人口、法人、地理空间、宏观经济等基础数据库和交通、医疗健康、信用信息等主题数据库；对汇聚存储的数据进行清洗、对比、融合，提升数据资源的准确度和鲜活性；为城市提供统一的数据资源共享交换平台，实现城市数据资源跨部门、跨领域的交换共享和畅通流动。
智慧化决策支撑单元用于为智慧城市提供分布式运算系统，对数据资源模块中的城市数据进行深度分析挖掘，根据城市运行业务需要建立各种算法模型，依托机器学习、图像识别、语义分析、数据可视化等技术，辅助城市管理者进行智能化的决策分析、运行指挥和应急调度。
通用软件基础设施层，用于为智慧城市提供集约化、标准化、平台化的基础服务能力。包括门户集成、办公应用、地理服务、对象管理、安全管理等单元。
门户集成单元用于为智慧城市用户提供全市统一的注册登录、实名认证、统一身份认证、用户权限管理、虚拟卡、移动支付、资讯搜索等功能。
办公应用单元用于为智慧城市中各个政府部门提供全市统一的电子签章、公文流转、模板管理、内部通讯、移动办公等功能。
地理服务单元用于为智慧城市中各类政务应用和社会应用提供电子地图、二次开发工具、专题展示工具等功能。
对象管理单元用于为智慧城市中各类政务应用和社会应用提供用户画像、行为分析、精准推送、信用管理等功能。
安全管理单元用于为智慧城市中各类政务应用和社会应用提供身份识别、权限管理、安防管理、预案编制等功能。
城市融合应用层，用于统筹政府、企业、社会各类已建、新建智慧城市应用，实现智慧城市各业务域的智慧化服务功能。按服务管理对象划分，包括对人、对事件、对经济、对环境进行管理服务的应用。
对人的管理服务应用：包括对市民提供医疗、教育、社保、文旅等应用，用于提供普惠服务、提升民众生活的便捷化程度；对政府提供“互联网+政务服务”平台、公共信息服务平台、服务热线等政务应用，用于强化业务协同和提升政务效能。
对事件的管理服务应用：包括多规合一、公共安全、城市管理、市场监管、应急管理等应用，用于提升社会治理的精细化程度。
对经济的管理服务应用：包括经济运行监测、企业综合服务、智慧园区等应用，用于打造良好营商环境、提升产业数字化水平。
对环境的管理服务应用：包括环保、交通、社区等应用，用于打造良好居住环境、提升宜居水平。
服务接口层，用于向政府、市民、企业分别提供集成化的服务入口和多样化服务渠道(PC端、移动端、大屏等)，能够对接智慧城市中各种相关应用。
标准规范体系，提供对外统一的技术标准、协议及规范，用于保障智慧城市中跨业务、跨部门、跨系统、跨层级、跨地区的数据、系统、业务的互联互通，包括：全市统一的数据采集格式、数据质量规范、数据分级分类管理、政务信息资源共享管理办法、物联感知设备接入标准、物联网监测数据集中分类管理、各领域共性应用平台建设标准等。
信息安全保障体系，为智慧城市提供统一的信息安全保障，包括物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全等。
图3示出了本发明又一较佳实施例的结构，其可应用于市级政务自动化管理，以下将该实施例称为B市智慧城市操作系统，该系统可以包括：
城市硬件基础设施层：作为智慧城市操作系统的底层基础，B市智慧城市操作系统的城市硬件基础设施层包括互联网、移动通信网、电子政务网(电子政务外网、电子政务内网)，物联网，服务器集群(数据中心)等至少之一或任意组合，同时还可以配套统一自动化运维平台负责对硬件基础设施的管理，包括资源创建部署、实时监控报警，保证基础硬件环境的稳定和突发问题的高效响应处理。城市硬件基础设施层为智慧城市运行提供物理基础和活动载体，并实时获取相关基础数据。
其中，互联网为城市中包括中继器、集线器、网桥、网络交换机、路由器和网关等设备，其通过现有的相关国际标准及国家标准进行互联互通；移动通信网包括无线接入网及核心网，也按照相关的国际标准和国家标准与互联网互联互通；电子政务网外网连接至互联网通过网关连接至互联网，电子政务网可根据安全要求连接至互联网，或不连接至互联网。物联网包括物联网中的各类传感器及相关云平台等；服务器集群作为数据中心连接至互联网。
城市硬件基础设施层的各网络或服务器集群，均接入到统一自动化运维平台，向通过自动化运维平台上报各网络或服务器集群中设备的状态信息及网络相关信息。具体地，上述接入方式可以是各网络或服务器集群中的专有设备(如网管中心)通过专线方式接入，也可以是通过互联网或其他通信网络接入。同时，可以由各网络运营商的相关网管设备统一收集自身网络中的设备状态信息和/或网络相关信息(如各链路的通断等)统一上报给统一自动化运维平台，也可以是网络或服务器集群中的设备向统一自动化运维平台上报自身的状态信息和/或相关链路的通断等网络相关基础数据信息。上述信息由各网络或服务器集群实时上报给统一自动化运维平台，则该平台还可以根据收集的相关实时信息，结合设置的告警条件进行实时监控告警。
城市硬件基础设施层还可以主动进行资源创建部署，如生成虚拟网络资源、创建虚拟网络、或者生成实体资源创建指令下发至对应的网络或服务器集群，由对应的网络或服务器集群完成资源部署。
具体实现时，上述状态信息及相关基础数据信息的内容及上报方法可以采用现有的任一方法，本发明实施例中不做具体限制。
城市硬件基础设施层为智慧城市运行提供物理基础和活动载体，并实时获取相关基础数据。通过统一自动化运维平台进行资源创建部署、实时监控报警，保证了基础硬件环境的稳定和突发问题的高效响应处理。
分布式城市运算系统内核层：可以包括城市驾驶舱和/或数据共享交换平台两个部分。其中，城市驾驶舱又包括分布式数据挖掘分析单元和/或数据可视化单元。数据共享交换平台又包括一下三个单元的任意一个或任意组合：数据存储单元、数据管理单元、数据共享单元。B市数据共享交换平台从城市硬件基础设施层获取相关基础数据进行存储、管理、共享、分析。
其中，数据管理单元用于通过城市硬件基础设施层的各个网络，根据标准规范单元中配置的数据采集格式要求采集相关数据，并根据数据质量规范进行数据清洗、数据对比、数据融合后，将数据分类存储至数据存储单元。例如可通过电子政务网获取各委办局的人口、法人、地理空间、经济等数据，并按照定义的数据类别进行存储。例如，存储的人口相关数据，以身份证号码或护照号码作为唯一的索引ID，并包括性别、出生日期、住址、工作单位等等相关数据。针对采集的数据，可以通过设定的数据质量规范规则进行检验，如检验到出生日期与身份证号码中的出生日期不一致，则进行提示等。具体的数据采集格式可根据实际的数据需求确定，数据质量规范也可以采用现有的各种数据约束规则和相关检验规则。
数据存储单元中的数据，可通过数据共享单元对外提供。需使用数据的设备，按照服务接口层使用标准，通过服务接口层向数据共享单元发起数据请求，数据共享单元在对请求进行验证后，可提供相关数据；数据共享单元也可以定期向订阅者发布相关数据。具体的数据共享的相关技术已较为成熟，本领域普通技术人员可以根据需求的情况确定服务接口层使用标准，或采用已有的各种数据共享策略和方法。
同时，汇集后的数据，还可以通过分布式深度挖掘分析单元进行分布式深度挖掘分析，形成“城市驾驶舱”，辅助管理者有效决策，决策后的数据能够通过数据可视化单元进行新一轮的数据可视化呈现并及时反馈，推动决策的调整和量化评估。具体的数据挖掘相关的数据选择、数据清洗、数据挖掘算法及可视化实现方法，可根据实际情况选取现有的各种相关技术，这里不再赘述。
通用软件基础设施层:可以包括身份认证单元、移动办公平台单元、位置服务支撑地理类服务单元及用户画像和行为分析单元中的任意一个，或任意组合。
较佳地，通用软件基础设施层通过统一身份认证平台为智慧城市用户提供统一的身份认证功能，通过电子表单为政务企业部门提供统一的移动办公平台，通过位置服务支撑地理类服务单元提供统一的位置服务支撑地理类服务，同时，结合分布式城市运算系统内核层的数据和人工智能技术，通过用户画像和行为分析单元提供智慧城市用户的画像和行为分析，例如信用数据等。
身份认证单元可以是城市操作系统的统一接入门户，城市融合应用层的各个应用均可以向统一接入门户定制身份认证功能。身份认证单元提供不同级别的实名认证，包括：
无认证：手机+验证码注册用户；
一级认证：姓名+身份证号认证；
二级认证：一级认证+人脸识别或一级认证+银行认证；
三级认证：实人面鉴认证，包括一级认证+面鉴认证，可根据认证目的，附加其他证照的鉴证进行标记，用于不同场景。
例如，交通应用中可包括道路拥堵信息查询功能模块，交通应用与身份认证平台交互，定制接入所述道路拥堵信息查询功能模块时的认证方式为无认证，则普通终端用户在方位交通应用中的道路拥堵信息查询功能时，自动重定向至身份认证平台，身份认证平台根据上述功能对应的认证方式为无认证，要求用户输入手机号码，并发送验证码，然后基于手机号码和验证码进行注册或认证，认证通过后再跳转回道路拥堵信息查询功能模块，由该模块根据用户请求向用户提供相关的信息。
再例如，统一身份认证平台的应用授权及用户授权流程，可以具体包括应用申请、请求授权、用户授权和获取用户信息四步，具体说明如下：
步骤1、应用申请。
城市融合应用层的应用单元向统一身份认证平台申请注册。统一身份认证平台生成对应应用的唯一的client_id和client_secret，此信息用于应用后续应用单元与统一身份认证平台校验，与统一身份认证平台产生交互。
具体地，还可以根据应用单元的申请注册请求，或后续的对应请求，对上述应用进行应用等级的设置，应用等级可以包括上述无认证、一级认证、二级认证或三级认证。平台的用户在访问此应用系统时，需要根据对应的等级完成认证才能继续访问。
对于需要下线的应用，可在此系统进行应用下线操作。勾选对应应用，点击删除，对于下线的应用将不可再使用统一身份认证平台相关服务。
步骤2、请求授权。
用户通过APP或浏览器访问应用单元对应的应用时，根据APP或网页上的设置访问统一身份认证平台的授权地址，并按照统一身份认证平台接入规范传递应用参数，平台根据当前浏览器是否有用户记录，决定是否需要用户进行登录，用户登录完成后，会根据应用的认证等级要求和用户当前的认证等级，确定是否需要进行等级提升，如果需要进行等级提升，引导用户对认证等级进行提升，及按照对应的应用需要的认证级别进行认证，如果认证通过，会重定向至用户授权页面或应用页面。
步骤3、用户授权。
根据应用信息的授权方式设置(自动授权、每次授权、有效期内自动授权，首次使用授权)，统一身份认证平台跳转至用户授权页面，向用户展示当前需要使用用户信息的应用名称、应用图标，需要访问用户的哪些信息，只有用户同意授权后，应用服务才能获取到对应的用户信息。
步骤4、获取用户信息。
在用户同意授权后，统一身份认证平台会将当前浏览器重定向至应用服务申请时提供的回调地址，同时拼接授权码(code)参数。应用服务端，在收到授权码后，根据该授权码申请获取访问令牌(accessToken)，再根据访问令牌，获取到对应的用户信息，建立自己的会话，进行应用内部的业务流程。
申请获取访问令牌需提供的信息包括：应用id，授权类型(授权码)，授权码，私钥签名，系统回调地址等；信息验证通过，返回访问令牌，以及访问令牌的有效期等信息。
上述用户信息可以包括：证件类型、证件信息、认证级别、用户id等中的任一或任意组合。
具体的认证授权方法已经是本领域很程度的技术，具体实现时，本领域普通技术人员可以根据实际场合选择认证授权方法。
城市融合应用层：包括证照卡汇聚应用单元、虚拟卡一卡通应用单元、社保应用单元、医疗应用单元、交通应用单元、税务应用单元、工商应用单元中的至少一个或任意组合。
城市融合应用层基于通用软件基础设施层的服务平台能力，按照“智慧城市以人为本”的服务原则，统筹政务、企业、社会，为智慧城市的各类服务对象提供公共的应用服务支撑，尤其结合“互联网+政务服务”，融合和提升了各个委办局的政务应用和公共应用，融合应用层是与智慧城市用户产生直接联系的子系统，能够真正体现智慧城市的价值。
服务接口层：按照标准化、集约化、平台化的思路，B市智慧城市操作系统将平台能力和融合应用后的服务能力抽象为服务接口，将智慧城市的能力外放，从而开放和扩展整个城市的入口和渠道，另一方面，扩大服务的受众范围，使更多场景，更多的真实信息能够通过服务接口层汇聚和反哺到智慧城市基础数据，从而使决策更加精准。
标准规范体系：B市智慧城市操作系统通过提供对外统一的技术标准、协议及规范，保障各系统和节点的高效互联互通。通过《B市数据服务平台标准技术规范》统一的数据采集格式、数据质量规范，通过《B市服务接入技术标准规范》标准化服务接口层的使用标准。
信息安全保障体系：B市智慧城市操作系统通过统一安全管理平台，提供统一的安全管理机制，为智慧城市提供统一的信息安全保障，包括安全环境管理系统、安全存储系统、安全资产管理系统、威胁风险管理系统、应用端安全管理系统等。通过保证基础运维、平台、人员、流程制度、风险、环境、数据，保证各系统的稳定和安全运行。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域人员可以根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种智慧城市操作系统，其特征在于，该系统包括：城市硬件基础设施层、分布式城市运算系统内核层、通用软件基础设施层和城市融合应用层；
所述城市硬件基础设施层，用于为智慧城市运行提供物理基础和活动载体，支持智能化设备与新一代信息技术的接入；
所述分布式城市运算系统内核层，用于持续完善智慧城市基础数据，对智慧城市数据资源进行统筹管理，并为智慧城市提供通用的数据分析挖掘能力；
通用软件基础设施层，用于为智慧城市提供基础服务能力，所述基础服务能力满足如下功能之一或任意组合：集约化、标准化、平台化；
所述城市融合应用层，用于统筹政府、企业和社会各类已建和/或新建的智慧城市应用，实现智慧城市各业务域的智慧化服务功能；
其中，城市硬件基础设施层与分布式城市运算系统内核层连接，将采集的数据在分布式城市运算系统内核层进行汇聚、存储、管理和分析挖掘；分布式城市运算系统内核层与城市融合应用层连接，由分布式城市运算系统内核层提供数据，支撑城市融合应用运行，城市融合应用层产生的数据反哺分布式城市运算系统内核层；通用软件基础设施层与城市融合应用层连接，由通用软件基础设施层为城市融合应用提供统一的服务平台能力；
所述城市硬件基础设施层包括电子政务网，所述分布式城市运算系统内核层还用于通过电子政务网获取各委办局的人口、法人、地理空间、经济等数据，并按照定义的数据类别进行存储；所述城市硬件基础设施层还配套统一自动化运维平台负责对硬件基础设施的管理，包括资源创建部署、实时监控报警；所述城市硬件基础设施层的各网络或服务器集群，均接入到统一自动化运维平台，向统一自动化运维平台上报各网络或服务器集群中设备的状态信息及网络相关信息，以使统一自动化运维平台根据所述状态信息及所述网络相关信息，结合设置的告警条件进行实时监控告警；
通用软件基础设施层包括身份认证单元和移动办公平台单元，身份认证单元是城市操作系统的统一接入门户，城市融合应用层的各个应用向统一接入门户定制身份认证功能，通过电子表单为政务企业部门提供统一的移动办公平台；
所述通用软件基础设施层还包括以下各单元的组合：门户集成单元、办公应用单元、地理服务单元、对象管理单元、安全管理单元；所述门户集成单元用于为智慧城市用户提供全市统一的以下各功能之一或任意组合：注册登录、实名认证、用户权限管理、虚拟卡、移动支付、资讯互动、统一搜索、干企干面首页应用、临场交互；所述办公应用单元用于为智慧城市中各个政府部门和/或接入部门提供全市统一的以下各功能之一或任意组合：电子签章、公文流转、模板管理、内部通讯、移动办公；所述地理服务单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供电子地图，或者进一步提供电子地图的二次开发工具和/或专题展示工具；所述对象管理单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供以下任意功能之一或任意组合：用户画像、行为分析、精准推送、信用管理；所述安全管理单元用于为智慧城市中政务应用和/或社会应用提供以下任意功能之一或任意组合：可信电子证照、安全可信数字身份、多账号体系、数据网关；
所述城市融合应用层包括多个管理服务应用，所述管理服务应用包括以下组合：医疗应用、教育应用、社保应用、文旅应用、互联网+政务服务平台、公共信息服务平台、政务服务热线应用、多规合一应用、公共安全应用、城市管理应用、市场监管应用、应急管理应用、经济运行监测应用、企业综合服务应用、智慧园区应用、环保应用、交通应用、社区应用；
所述系统进一步包括：服务接口层和安全保障层；
所述服务接口层，用于向所述城市融合应用层中的应用提供集成化的服务入口和/或多种服务渠道，所述多种服务渠道至少包括PC端和移动端；
所述安全保障层，用于为智慧城市提供统一的信息安全保障。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述城市硬件基础设施层包括信息化基础设施单元和/或城市基础设施智能化单元；
所述信息化基础设施单元用于为智慧城市提供泛在互联的网络传输；
所述城市基础设施智能化单元用于为智慧城市提供覆盖全市的感知网络，对城市运行状态和/或动态进行实时监测。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信息化基础设施单元还包括以下至少之一或任意组合：通信网，物联网平台，数据中心；
所述城市基础设施智能化单元包括以下至少之一或任意组合：公共安全智能感知模块、城市管理感知模块、道路交通感知模块、生态环境感知模块。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布式城市运算系统内核层包括数据资源单元和/或智慧化决策支撑单元；
所述数据资源单元用于为智慧城市提供数据采集、数据存储、数据管理、数据共享能力；
所述智慧化决策支撑单元用于为智慧城市提供分布式运算系统，对数据资源单元中的城市数据进行深度分析挖掘，提供用于辅助城市管理者进行如下之一或任意组合的分析挖掘成果：智能化的决策分析、运行指挥、应急调度。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据资源单元包括以下至少之一或任意组合：数据采集模块、数据存储模块、数据管理模块、数据共享模块；
所述数据采集模块，用于从智慧城市的政务系统、社会应用、互联网等各个数据来源采集数据；
所述数据存储模块，用于将各个渠道产生的数据分类存储管理，形成城市统一的数据资源体系；
所述数据管理模块，用于对汇聚存储的数据进行如下处理之一，或任意组合：数据清洗、数据对比、数据融合；
所述数据共享模块，用于为城市提供统一的数据资源共享交换平台，实现城市数据资源跨部门、跨领域的交换共享和畅通流动；
所述智慧化决策支撑单元进行的深度分析挖掘，包括：根据城市运行业务需要建立各种算法模型，依托以下技术之一或任意组合：机器学习、图像识别、语义分析、数据可视化，生成分析挖掘结果。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全保障层包括以下各单元之一或任意组合：物理安全单元、网络安全单元、主机安全单元、应用安全单元、数据安全单元。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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