2022城市感知体系白皮书

城市感知体系白皮书 (2022) 中国电子技术标准化研究院华为技术有限公司 2022年11月 专家指导委员会： 邬贺铨 戴红 范科峰 王立建 钱恒 杨伟奇 王泉 张文生 荣文戈 王树东 夏俊杰 宋跃武 仇阿根 阳洋 编写单位（排名不分先后）： 中国电子技术标准化研究院华为技术有限公司 南京市人民政府武汉市政务服务和大数据管理局 长沙市大数据中心南京大数据集团 武汉云计算科技有限公司南京市城建集团 深圳开鸿数字产业发展有限公司南京市城市照明建设运营集团有限公司 上海移远通信技术股份有限公司江苏润和软件股份有限公司 鸿湖万联(江苏)科技发展有限公司湖南开鸿智谷数字产业发展有限公司 汉威科技集团股份有限公司深圳市宏电技术股份有限公司 广和通无线股份有限公司深圳市智慧城市通信有限公司 北京航空航天大学中国人民大学 北京建筑大学中关村智慧城市产业技术创新战略联盟 中移雄安信息通信科技有限公司成都市标准化研究院 首都信息发展股份有限公司湖北省标准化与质量研究院 重庆市勘测院光大节能照明(深圳)有限公司 广州市城市规划勘测设计研究院小视科技（江苏）股份有限公司 深圳市矽赫科技有限公司中电长城网际系统应用有限公司 山东泰华照明科技有限公司豪尔赛科技集团股份有限公司 上海依图网络科技有限公司芯视界（北京）科技有限公司 中睿信数字技术有限公司青岛海信网络科技股份有限公司 北京软件和信息服务交易所中交机电局第五工程公司 上海商汤智能科技有限公司北京电信规划设计院有限公司 北京万集科技股份有限公司成都秦川物联网科技股份有限公司云赛智联股份有限公司 编写组成员（排名不分先后） 董建 陈金助 白卫肖 张群 王彬 柳晓见 王晨曦 杨磊 吴刚 姚爽 龙红祥 许扬汶 钟收成 凌向前 臧锋 董金山 关仁杰 周超宇 解伟俊 王国伟 李丛 耿亚南 洪伟杰 方芳 王鹏 林方方 丁盛爽 张妮 周倩 代西桃 杨名 张军亭 李锋 张江 刘悦 彭革非 张红卫 崔昊 杨霖 聂爽 吴选用 张守伟 刘文 王肖飞 彭荣林 冯晓蒙 庞敏 张勇 韩炎龙 沈国平 于浩 陈亚军 李腾 王瑶瑶 沈瑞 黄传娜 马炜玮 韩佶君 刘博 张征明 刘旭帆 周经翔 安小米 王静远 李双 危双丰 李超 郑庆国 王婵 李闻宇 张建伟 王淑平 向泽君 宁振宇 王明省 洪鹏辉 张丰 刘大扬 鲍捷 赵春昊 孙永良 张国强 刘鹏 于铁强 庞晓静 李亚健 权亚强 武宏伟 陈正伟 序言 随着科技进步的发展，大数据时代的到来，万物互联已呈现出一个不可逆转的发展趋势。构建完整配套的感知体系是加强城市建设和提升社会治理能力的基本保障。党的二十大报告指出：“坚持人民城市人民建、人民城市为人民，提高城市规划、建设、治理水平，加快转变超大特大城市发展方式，实施城市更新行动，加强城市基础设施建设，打造宜居、韧性、智慧城市。”本白皮书作为聚焦城市感知体系的专著出版恰逢其时，系统梳理了城市感知体系发展的背景，提出城市感知体系总体架构和关键技术，并介绍了典型应用实践，还提出建设保障及发展愿景。 城市复杂多源异构的感知环境需要有一个自主、开源、安全、统一的操作系统。本书特别介绍了“鸿蒙”操作系统，作为一款我国自主研发、开源共享的底层技术在城市感知体系的建设与应用实践中发挥了生态基础的作用，“鸿蒙”操作系统赋能了城市感知终端，打造了实现多源数据安全互联互通平台。本书介绍了如何利用“鸿蒙”操作系统构建城市感知体系，给出了“鸿蒙”操作系统所支撑的各类应用的例子。 城市感知体系是一个新课题，特别是对超大特大城市既有迫切需求也是重大挑战，基于“鸿蒙”操作系统的应用还有待进一步开发，为建设中国式的宜居、韧性、智慧城市做出更多的创新。希望城市的管理者、建设者、技术与产品提供者及市民都来关心城市感知体系的发展，分享中国城市规划、建设、治理成功的经验。 中国工程院院士 2022年11月 03城市感知体系总体架构 3.1总体架构 10 3.2主要特征及功能 12 3.2.1感知终端：开放创新、标准统一、设备协同12 3.2.2感知网络：极简入网、网算融合、品质可视14 3.2.3感知平台：泛在接入、分层分级、协同闭环16 3.2.4感知大脑：精准感知、监测预警、智能决策18 3.2.5感知安全：纵深防护、韧性保障、安全防御20 3.2.6感知中心：数据服务、技术赋能、应用创新22 目录 01城市感知体系建设背景 1.1相关政策指引2 1.2问题与挑战4 02城市感知体系建设目标 2.1加强顶层设计，推动统筹共建共用7 2.2标准化数据及接口，实现互联互通7 2.3统一设备操作系统，拥抱开放创新7 2.4打造端到端安全防护体系，夯实纵深安全8 2.5建设产业生态，促进开放可持续8 04城市感知体系关键技术05 城市感知体系典型应用场景 4.1 分布式软总线 25 5.1 场景一：综合管廊 35 4.2 原子化服务 26 5.2 场景二：燃气安全监测 36 4.3 设备即插即用 27 5.3 场景三：智慧杆 37 4.4 应用感知网络 27 5.4 场景四：城市停车 38 4.5 一跳入云 28 5.5 场景五：智慧环保 40 4.6 算网融合 29 5.6 场景六：城市基础设施结构健康监测 41 4.7 设备统一接入 30 5.7 场景七：不可移动文物自然灾害风险监测 42 4.8 轻量级安全传输 31 5.8 场景八：高空抛物监测预警 44 4.9 电子身份规约 32 5.9 场景九：智慧照明 45 4.10 网络可视诊断 33 5.10 场景十：智慧工地 45 6.1 组织保障 48 6.2 机制保障 48 6.3 标准制定 49 6.4 生态建设 50 06城市感知体系建设保障体系 07城市感知体系展望51 附录A：名词解释52 01城市感知体系建设背景城市感知体系白皮书（2022） 01 城市感知体系建设背景 党的二十大报告提出要加快建设网络强国、数字中国，并明确指出“坚持人民城市人民建、人民城市为人民，提高城市规划、建设、治理水平，加快转变超大特大城市发展方式，实施城市更新行动，加强城市基础设施建设，打造宜居、韧性、智慧城市”“优化基础设施 布局、结构、功能和系统集成，构建现代化基础设施体系”。同时，党的二十大报告将网络、数据的安全纳入国家安全体系的组成部分，要求强化网络、数据等安全保障体系建设，构建全域联动、立体高效的国家安全防护体系。城市数字化转型是落实党的二十大精神，践行数字中国、 1 01城市感知体系建设背景 坚持人民城市人民建、人民城市为人民，提高城市规划、建设、治理水平，加快转变超大特大城市发展方式，实施城市更新行动，加强城市基础设施建设，打造宜居、韧性、智慧城市。 区域协调发展战略的关键举措，通过科技手段驱动生产方式、生活方式和治理方式变革，助力城市高质量发展。城市是生命体、有机体，能感知、会思考、可进化是城市数字化发展的基本机能。在以人为本、服务人民、下一代城市智能体建设中，统筹规划、统一标准的城市感知体系，是慧城市的“神经末梢”，通过城市全域的泛感知建设，提升城市感知能力，强化“数据赋能”的关键作用，围绕城市数据的获取、传输、存储、处理和使用，通过标准、开放、统一的技术架构形成“端网云用安营”一体化协同，构建城市数字化的“五官和手脚”，让城市可感知、能执行，实现物理世界和数字世界的联接。 1.1相关政策指引 优化基础设施布局、结构、功能和系统集成，构建现代化基础设施体系。 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出建设现代化基础设施体系以及建设智慧城市和数字乡村，指出“加快传统基础设施数字化改造，加强泛在感知、终端联网、智能调度体系建设”“以数字化助推城乡发展和治理模式创新，全面提高运行效率和宜居度，将物联网感知设施、通信系统等纳入公共基础设施统一规划建设，推进市政公用设施、建筑等物联网应用和智能化改造。” 住房和城乡建设部、中央网信办、科技部、工业和信息化部等七部委联合发布的《关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见》（建改发〔2020〕73号）提出新型城市基础设施建设，要求“加快推进基于数字化、网络化、智能化的新型城市基础设施建设，引领城市转型升级，推进城市现代化。” 工业和信息化部、中央网信办、科技部等八部门联合发布的《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年）》指出“创新突破一些高端传感器、物联网芯片、物联网操作系统等关键技术水平，加速推进全面感知、泛在连接、安全可信的物联网新型基础设施建设。” 2 城市感知体系白皮书（2022） 工业和信息化部发布的《物联网基础安全标准体系建设指南（2021版）》明确到2025年，推动形成较为完善的物联网基础安全标准体系，研制行业标准30项以上，提升标准在细分行业及领域的覆盖程度，提高跨行业物联网应用安全水平，保障用户安全使用。 发展改革委发布的《2022年新型城镇化和城乡融合发展重点任务》明确提出要“打通城市数据感知、分析、决策、执行环节，推进城市物联网应用。” 北京市、上海市、深圳市、南京市、杭州市、天津市、合肥市、重庆市、成都市、武汉市、常德市、洛阳市、宁波市、长沙市、无锡市、珠海市、朝阳市、云浮市、湖州市、扬州市、楚雄市等大中城市的“十四五”规划中均针对城市感知体系的建设落地提出了有关要求。 北京市 北京市大数据工作推进小组办公室发布印发了《北京新型智慧城市感知体系建设指导意见》，明确提出建设全覆盖的城市运行感知体系，加快推进感知体系的统筹规范建设，促进感知终端的共建共享，提升感知数据汇通共用水平，形成统筹规范、泛在有序的新型智慧城市感知体系，实现感知终端的统筹管理和规范建设;实现城市感知网络的互联互通，打通感知数据的流转通道;推动感知数据标准体系建设，实现感知数据汇集汇通和共享应用;强化感知数据的人工智能分析，实现感知数据的智慧应用。 上海市 上海市人民政府办公厅印发了《上海全面推进城市数字化转型“十四五”规划》，提出加快促进全域覆盖的城市物联感知体系建设，助力提升生产服务效率，打造国内感知终端覆盖最全、应用场景最丰富的城市之一；持续加快各类智能感知终端部署，引导面向产业效能提升的感知终端建设，加快面向城市治理能力提升的感知终端部署，全市各类感知终端总规模超过亿级；国内首家“城市物联感知服务中心”揭牌成立，同时启动上线了“城市物联感知场景服务平台”。 深圳市 深圳市人民政府办公厅印发了《深圳市推进新型信息基础设施建设行动计划（2022-2025年）》，要求加快构建物联感知体系，部署面向城市公共安全、城市公共建筑和设施、城市公共服务的感知终端；打造城市级物联感知平台；研究制定城市物联网感知终端建设标准或导则，建立全市“统一感知标准、统一协议适配、统一设备接入、统一数据共享、统一应用支撑”的物联感知平台，实现城市生产生活、城市管理运行的协同，提升城市自感知、自适应、自决策能力。 新型基础设施技术日趋成熟、产业生态不断完善以及应用规模不断扩大，城市感知体系建设已经成为城市数字化转型的关键因素。城市感知数据与不同城市管理部门间业务数据的打通融合，迫使城市感知建设从烟囱式发展向平台使能架构加速演进，从而推动感知终端的共建共享，提升感知数据汇通共用水平，形成统筹规范、泛在有序的数字化城市感知体系。 3 1.2问题与挑战 01城市感知体系建设背景 1 当前，城市的感知体系面临统筹规划、标准规范、技术创新、安全防护、产业生态等方面的问题与挑战。 统筹规划不足， 2 3 烟囱式部署现象突出 标准规范不统一，设备互联互通难 底层系统技术发展不足，安全防护程度弱 城市感知体系建设总体布局、感知载体和感知终端部署等方面需要统筹谋划。一旦缺乏城市感知体系的顶层设计，会造成“烟囱式部署”的局面产生，各业务数据难以互联互通。基于数据融合共享及动态交互的大数据分析应用则变成无源之水。城市感知终端建设应依托顶