新型智慧城市数字中枢能力建设研究

陈晓静

（湖北邮电规划设计有限公司 武汉 430023）

摘要：新型智慧城市基础能力建设方兴未艾，将数字中枢的概念应用于新型智慧城市信息化基础支撑能力建设上，是落地城市数字化转型和基于AI、区块链、5G等新技术的智慧业务应用的一种创新。本文从架构、部署、协同等方面进行设计和研究，探讨了基于数据中枢、AI中枢、区块链中枢、应用中枢的新型智慧城市数据中枢能力建设实现方式。

关键词：智慧城市、数字中枢、协同。

1. 引言

根据国家新型智慧城市建设的相关政策文件指引，按照新型智慧城市建设评价考核目标，以“中枢系统”打造为支撑，推进智慧城市建设，实现对城市的全面感知、智能分析、精准研判、应急处置。基于中枢系统的赋能，为政务办理“一网通办”、职能行使“一网协同”、民生服务“一码互联”、社会治理“一网共治”、城市运行“一网全管”、企业服务“一站直通”等智慧应用建设提供了可能，可显著提升城市精细化治理水平和增强城市公众服务能力。

2. 中枢能力服务的主要目标

数据资源全面融合：形成数据“聚、通、用”管理闭环，非涉密数据实现全量归集和全面共享，推动政务及公共数据统一开放，支撑政府数字化治理场景，消除信息孤岛。

政务服务全项便捷：业务系统应接尽接、政务服务事项该上尽上、实体证照提交应免尽免。政务服务一站式办理、“最多跑一次”、“一证办成事”等事项全面实现。

公共服务全员普惠：建成城市统一服务入口和市民码服务体系，公共服务实现一站聚合、一码互联，形成广覆盖、多渠道、智能化、个性化的惠民服务体系，居民城市生活便捷高效。

政务运行全程高效：统一移动办公平台，实现便捷、高效、灵活的办公体验。政府职能部门之间的信息共享和业务协同，跨部门协同办公，实现数字政府政务工作全市一盘棋。

城市治理全域协同：建成城市运行管理平台/中心，形成标准化、协同化、集成化、规范化的流程化处置，形成城市决策一屏统观、城市管理一事通达、智慧应用一端服务，实现对城市管理事务、对象、过程、结果等过程信息的全息全景展现。

3. 中枢能力建设总体架构设计

图1“1+4+N+3”的新型智慧城市数字中枢能力建设架构

新型智慧城市基础平台按照“1+4+N+3”模式进行构建，即一个城市基础数据归集服务、四大中枢系统，N个智慧应用以及三大支撑体系：

城市基础数据归集：全市层面数据目录的收集、定义、梳理和编制；从多渠道对基础数据资源进行归集，通过数据碰撞校验，对数据资源进行动态更新、治理，确保基础数据库的权威。

应用中枢：定位为各类信息化应用提供功能完整、性能优良、可靠性高的业务、技术公共组件，解决应用系统建设中的共性问题。包括应用服务、应用运营、业务支撑平台和支撑平台。

数据中枢：升级优化政务信息资源池，汇聚物联网、互联网数据，为上层应用提供数据库、数据开放共享、数据分析服务等；实现政务数据、行业数据等资源的汇聚、共享、开放，并将统筹数据资源池管理，促进大数据应用的创新，推进大数据产业协同发展。

人工智能中枢：建设多维接入平台，实现数据、设备的接入和管理，为人工智能应用场景提供基础数源；建设人工智能算法中心，统一管理计算机视觉、语音视频识别、自然语言学习及处理等方面的能力，提供算法开放平台；构建人工智能服务平台，通过AI工作室实现算法模型和能力的场景式编排，并向应用提供服务接口，支撑人工智能场景应用建设。

区块链中枢：区块链中枢将形成区块链技术的基础能力、业务能力，根据后期各类业务应用实际需要，以服务形式输出，并提供给应用中枢等。该中枢将可提供区块链一站式构建、场景化能力、管理服务能力、区块链运营，维护标准化以及业务流程标准化等功能。

基础智慧应用：基于智慧城市基础平台能力拓展城市智慧应用，并接入和整合其他行业的智慧应用，形成面对全市整个通用性基础智慧应用。

4. 平台部署设计

平台基于异构网络构建，其核心组件主要部署在互联网、电子政务外网区和物理隔离的大数据区。数据中枢所有存储原始数据的组件，全部需要部署在大数据区，该区域通过网闸、光闸等安全摆渡设备与其他区域交互；向外提供能力开放的模块，诸如数据资源门户、数据分析平台等，其租户管理和登录模块部署在电子政务外网；数据采集和数据治理平台面向数据汇聚的部分，与原有的数据共享交换平台一起，部署在电子政务外网的数据交换区。

人工智能中枢、区块链中枢，统一部署在电子政务外网区；应用中枢的主要部分部署在电子政务外网区，部分能力通过网关及开放平台向互联网区开放。

各类智慧应用根据其业务要求，部署在不同的网络区域，其中各行业专网和视频专网可通过专线方式，基于完善的安全策略，与云资源池不同区域交互。

基础云资源提供底层算力和存储等支撑，部署范围在电子政务外网区（含共享交换区）和大数据区。安全保障体系对平台进行全面防护，其防护能力和组件部署范围涉及所有网络区域。

5. 中枢协同能力设计

四个中枢之间互为补充，共同支撑上层各类智慧应用。数据中枢为其他各中枢提供数据服务；人工智能中枢为数据中枢提供数据标注、数据检测服务，为应用中枢提供场景化的原子能力服务；应用中枢为数据中枢进行数据反馈补充；区块链中枢为其他中枢提供数据上链、业务上链服务。

图2 四大中枢协同能力设计

数据中枢形成各类数据库（如主题、行业库）等数据资源池，为应用中枢对外提供统一服务提供数据支持。数据中枢为人工智能中枢提供AI模型能力，同时根据接入的数据为人工智能中枢数据中心提供数据支撑。依托数据中枢中数据资源目录和各委办局数据，数据中枢可为区块链中枢提供可信的数据来源。

基于应用中枢统一的对外服务能力，接入区块链中枢业务上链能力、数据中枢数据服务能力、人工智能中枢原子服务能力，为全市业务应用提供统一的中枢能力支撑。

应用中枢使用数据中枢统一提供的数据服务，并结合系统和流程的整合，融入业务逻辑向上层提供应用服务。

人工智能中枢将基于数据中枢沉淀的数据进行AI能力转换并且输出；同时以统一服务的方式向应用中枢或者上层智慧应用提供智能数据服务。

依托存证服务、智能合约等技术，将为数据中枢提供目录上链、数据上链服务；结合业务应用需求，区块链中枢可为应用中枢提供电子证照等业务上链能力。

同时，中枢与智慧应用存在服务和数据的交互，为了避免应用层面星形的连接方式，服务和数据的交互统一由中枢提供，形成统一管理。其中系统接口统一通过应用中枢归口，并以统一服务的形式向外发布；数据中枢通过汇聚交换沉淀的数据，将以数据服务的方式统一向外发布；人工智能和区块链中枢也通过发布服务形式对外提供其原子能力。

6. 总结与展望

近年来，新型智慧城市基础能力建设在国家一系列政策引导下方兴未艾，而互联网公司新推出了“中台”的概念，各行业也纷纷进行了业务中台的建设。当前“数字中台”的概念定义、实际价值、标准要求、体系设计方面，尚未形成规范标准，在新型智慧城市建设，为智慧应用赋能，打造数字中枢能力建设上，不同地区理解并不相同，但城市治理的数字化转型和基于AI、区块链、5G等新技术的智慧业务应用是当前普遍共识。各地可结合自身实际，探索一条有特色、有效能的新型智慧城市中枢能力建设之路。

7. 参考文献

1. 新型智慧城市顶层设计研究 于晓阳 《信息化建设》 电子世界. 2020年17期 期刊