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(2)应用智慧化
物联网、云计算的规模应用促进信息化的深度化、智慧化。
在XX县这种大区域管理的过程中,物联网和云计算技术的应用,可以大大提高运营效率,同时降低管理成本。
物联网技术应用到智慧物流、智能监控等管理中,传感技术采集数据和视频信息,帮助XX县更高效而合理地进行创新管理。
通过云计算技术搭建企业管理服务平台,帮助企业实现现代化高效运营,同时降低管理成本。
(3)平台集约化
XX县的管理和运营将从分散向集约转变,基于云计算的大平台集约,数据的集中共享,是XX县信息化系统建设的发展方向。
平台集约包括横向和纵向两个方面。
横向把XX县管理内部各个系统集成起来,统一入口统一认证,数据集中。
纵向将XX县管理与上级部门、企业对接起来,实现真正的XX县公共大平台,为企业提供一站式服务。
(4)运营社会化
随着社会分工越来越细,参与XX县信息化建设的主体和运营模式趋向多样化,光靠XX县管理者很难完成整体运营,XX县的信息化建设需要XX县管理部门统筹管理,XX县企业、服务提供商、应用提供商多方合作共建。
XX县信息化建设不仅要解决XX县运营办公问题,提高管理效率,更要注重经济效益、品牌效益和社会效益,将XX县信息化建设推向更高的层次和水平。
1.3.建设目标
智慧XX县是坚持高起点规划、高标准建设、高水平管控,紧紧围绕“五个XX县”建设目标,在XX县搭建的IT基础设施之上,构建一个全新智慧XX县,运用物联网、云计算、多媒体等现代信息技术,帮助XX县在信息化建设方面构建统一的组织管理协调架构、业务管理平台和对外服务平台,为XX县管理者以及企业提供创新管理与运营服务,具体包括以下方面:
(1)资源整合
搭建统一入口的信息平台,使XX县管理者、XX县企业、员工形成一个紧密联系的整体,盘活XX县内各方角色的资源,获得高效、协同、互动、整体的效益。
(2)管理服务
为XX县管理服务,进一步提升XX县内部的政务管理能力和服务水平,同时增强XX县在推动企业创新上的服务能力。
(3)企业服务
为产业提供服务。
通过企业管理云的搭建和物联网传感技术的配置,为XX县企业提供信息收集、传输和反馈通道。
通过对这些信息的汇总分析,为XX县的安全管理,风险控制和应急指挥建立决策支持平台。
(4)品牌宣传
通过搭建XX县门户平台,利用信息检索、虚拟展示等功能,可以让公众了解XX县及企业,在更广阔的范围内提升XX县知名度,促进XX县品牌宣传,有利于XX县形象树立和招商引资。
(5)创新能力
运用现代信息技术,降低成本,提高效率,扩大服务的覆盖面和受益面,同时,物联网、云计算等技术的应用,促进XX县信息化建设,打造高科技、智能XX县,提升XX县层次和服务水平。
2.智慧XX县需求分析
2.1.XX县信息化需求
XX县对信息化的需求主要集中在三个方面,一是基础网络覆盖,二是XX县管理信息化,三是沟通信息化。
XX县对基础网络的要求越来越高,早期只是对固话和宽带等业务的承载,后期为适应信息化技术的发展,网络不断升级,网络架构不断完善,网络带宽不断加大,从有线过渡到有线与无线的融合,从大网过渡到专网,对网络的安全性要求也是越来越高。
从提高效率、节省资源、方便快捷的角度看,管理信息化是必然的需求,随着XX县的不断扩大和发展,管委会对信息化的需求也越来越迫切、越来越复杂。
内外部管理信息化系统不断推陈出新,管委会需要更贴近工作流程、应用性更强、更综合的新型管理信息化产品,帮助其管理XX县内的资源和设施、环境、企业,维持XX县的安全高效运作。
同样,沟通领域的信息化需求也越来越多样化,早期是一些门户网站,电子政务,OA系统等成熟的基础应用,然而这些已经不再适应XX县企业的发展需求了,目前XX县对市政管理、智慧环保、智慧政务、平安XX县、电子商务等信息化应用需求旺盛。
3.智慧XX县平台顶层设计
3.1.智慧XX县平台总体构架
3.2.总体规划、分期建设
4.基础支撑环境建设
4.1.通信网络建设
坚持规划引导、集约建设、资源共享、规范管理、满足需求、自由选择,开展智慧XX县的信息基础设施建设,增强信息网络综合承载能力和信息通信集聚辐射能力,提升信息基础设施的服务水平和普遍服务能力,满足入园企业对网络信息服务质量和容量的要求。
光纤宽带网的建设:
引入运营商,实现XX县光纤入企、千兆接入,企业平均接入宽带达到1000Mbps。
通信管道和通信线路建设需根据现有建设情况和结合新建需求确认。
通信机房:
根据现场客户需求建设XX县数据中心,承载智慧XX县所有IT信息化设备,
4.2.WIFI热点建设
总体架构
WIFI热点将在XX县内各个主干道、广场、公共区域等等,通过上网认证、微信认证、密码认证等接入方式,搭建WiFi网络不间断网络服务,提供全覆盖,实现内部无缝漫游,移动办公。
客户通过商业营销管理台,不断积累沉淀,转换成老顾客是每个商家一直努力的方向,顾客沉淀的关键在于如何获取顾客的有效联系方式(手机、微信、QQ、微博等),以此向顾客不断推送有价值信息,以吸引顾客消费。
无线WiFi应用主要如下。
序号
覆盖区域
无线应用
备注
1
主干道
移动办公、学习、娱乐
2
广场
3
公共区域
设计原则:
设计主要考虑到先进性、可靠性、开放性、经济性、安全性、可管理性。
设计要立足先进技术,采用最新科技的POE、CPE通讯技术,以改变布线难的问题。
使整个网络在国内保持领先的水平,并具有长足的发展能力,以适应未来网络技术的发展。
在网络设计中遵循以下技术原则:
●标准性
系统采用的信息分类编码、网络通信协议和数据接口等技术标准,将严格按照国家有关标准或行业标准规范。
●实用性
满足XX县企业业务为需要,充分利用现有资源,避免不计成本盲目追求最新技术。
利用最适合企业使用的电网通设备,采用必要的、先进的网络安全手段与管理技术,以节省投资。
●安全性和保密性
系统网络充分考虑网络的故障容错纠错功能,建立安全保障体系,采用先进的软硬件等技术手段,实现网络的传输安全、数据安全接口,确保网络的安全性、保密性。
●开放性和扩展性
技术上要立足长远发展,坚持选用开放性系统,在产品选型方面充分考虑可扩展性,以适应未来网络发展。
●可维护性
网络接入部分具有较高的模块化程度,可满足不同业务流程的需要,易于维护和升级。
网络拓扑设计:
在本次项目中,建议采用瘦AP架构设计,共分为三部分:
无线AP、交换机、无线控制器
为了满足用户构建一个高速、稳定、安全、可靠、易于管理的无线接入网络的需求,本设计方案按照x的FIT_AP+WAC的结构化无线网络解决方案进行设计。
整体框架基于瘦AP方式部署,采用WAC(无线控制器)对AP进行集中管理、控制、配置下发,以及对接入终端的认证、数据分布式/集中式转发、漫游等功能。
操作和维护工作现在只需要在WAC上进行就可以了。
在这个架构里,AP只负责无线信号的收发,不作MAC层及其以上的协议层处理,所有的智能工作都由WAC完成。
基于瘦AP+WAC架构方案的优势在于:
配置简单:
AP零配置、所有的配置集中在无线控制器上完成,简单便捷;
维护方便:
管理、维护针对无线控制器来实现,不需要对每一台AP进行操作;
易于升级:
针对特性增加带来的软件版本升级需求,只需要对无线控制器进行操作即可,不需要对每一台无线AP单独升级,软件的升级由AP自动完成。
安全可控:
可以集中进行射频及功率、信道调整,黑白名单、无线入侵检测、安全访问控制等功能;
扩展性强:
根据需要,可以灵活增加补点AP,需要扩容的话,只需要将AP接入网络即可。
支持三层漫游,方便扩展支持无线监控、话音应用等业务。
网络性能好:
高速的数据转发,支持快速切换,数据私密性好,天然MAC层加密隧道;
抗干扰性强:
可动态分配信道,并在受干扰时切换到最优信道
信道规划:
AP的信道根据蜂窝结构的原则,采用不同信道避免同频干扰,根据现场实际环境划分;
WLAN802.11b/g/n工作在2.4GHz频段,频率范围为2.400~2.4835GHz,共83.5M带宽,划分为13个子信道,每个子信道带宽为22MHz。
子信道分配如下图所示。
WLAN802.11b/g工作频段子信道分配
在使用2.4GHz频点时,为保证信道之间不相互干扰,要求两个信道之间间隔不低于25MHz。
在一个覆盖区内,最多可以提供3个不重叠的频点同时工作,通常采用1、6、11三个频点。
如果在一个区域使用众多的无线路由器,会产生同频干扰,导致无线信号不稳定、掉线、网速低。
选择合理的无线覆盖方案,对无线信号质量和稳定性起决定性作用。
WLAN频率规划需综合考虑建筑结构、穿透损耗以及布线系统等具体情况进行。
相邻覆盖区域内使用3个AP示意图
3个相邻覆盖区AP频率规划示意图
漫游设计:
在wifi网络中,用户终端通过关联AP广播的SSID进行wifi接入。
移动漫游过程中,用户终端会对关联的AP进行切换,在切换过程中,不可避免的将发生“切断上一个连接、关联下一个连接”的过程,导致用户上网体验中断和业务丢包现象。
由于无线局域网采用类似于移动通信网中的“蜂窝”覆盖方式,来实现大面积覆盖,当终端在移动一点到另外一点的移动过程中,不可避免的需要从一个AP切换到另外一个AP,在切换过程中,移动终端需要进行“取消关联”及“重关联”的操作,此外,在有后台认证系统存在的情况下,用户还需要进行重认证、sessionkey重分发及重新分配IP地址的过程,这种方式无法满足一些对时延非常敏感的业务的支持,因为传统无线网络的漫游只停留在IEEE802.11协议层上,并没有对用户会话进行完整性保持。
本方案以无线控制器为核心,对所有AP上接入的用户采用统一会话管理,所有已认证终端均在中心无线控制器中保存相应会话,AP仅仅只负载传输用户数据,因此无论终端移动到哪个AP下,用户信息和授权都在无线控制器所管辖的移动域内快速的交互,可以有效保持会话完整性及可靠移动性的前提下实现无缝漫游。
最终使得终端漫游切换时间控制在30ms-50ms之内,漫游切换丢包率控制在0.5%以下。
网络安全设计:
⏹认证方式
无线网络通信系统不仅仅需要服务于需要进行数据传输的移动终端设备,对于可以借助网络进行其它业务操作的数据用户,也应该同样提供数据传输的能力,并且保证两者互不干扰。
x所架设的无线网络系统支持多SSID,能够利用一套物理网络设备建立起几套虚拟的无线网络环境,并且每一套无线网络环境都具有其专门的认证方法。
在一般数据用户进行网络访问的时候,x可以提供包括开放系统在内的常见认证方案,包括:
WEB页面认证,802.1X认证,等。
用户在接入网络之前,透过无线网络子系统把相关身份信息发送到后台的认证数据库当中,只有通过身份验证的用户才能够得到进入网络进行访问的许可授权。
⏹加密方式
x架构中的集中式加密解密模式尤其适用于对于数据传输具有严格私密性要求的场所。
在本方案的通信系统,正是这样的一个典型例子。
控制中心和终端之间的来往控制信息以及数据都不希望受到非授权用户的任意监听进而窃取其中的敏感信息,端到端的通信受到先进加密算法的保护。
x架构中可以直接对二层的无线网络数据采用AES算法进行加密。
针对不同用户类别及WIFI覆盖区域特点,建议认证方式如下:
用户类别
认证方式
处理中心工作人员
WPA2
PDA
办公人员
web认证
笔记本,手机,PAD
⏹认证
无线控制器内置本地用户数据库,可结合内置Portal服务器,通过WEB认证的方式,轻松实现无线用户的本地认证。
本地认证从用户的实际需求出发,省去了外置Portal服务器和Radius服务器等设备,不仅简化了整个网络的架构,而且还大幅降低了网络建设成本,满足了中小型无线网络建设中用户安全接入的需求。
本次项目可以将中心局人员账号信息录入无线控制器数据库,用户上网前必须提交账号信息方可获得上网权限。
4.3.感知基础设施建设
感知基础设施是智慧XX县智慧化的基础。
通过遍布XX县内的传感器等智能设备感知并获取XX县各类实时动态数据。
(1)感知传感器的规划
基于传感器、监控探头、智能识别等技术的信息采集终端部署到XX县的各个必要位置,搜集对XX县管理、服务、应急、安全等各方面信息,并将原本孤立的感知设备或传感器接入到统一的网络管理平台,更好地满足各类数据实时采集和获取的需求,为XX县“智慧XX县”建设提供重要的基础。
感知平台的硬件选型设计包括有:
RFID读写器、传感器/控制器单元、传感网络、视频采集器等。
根据智慧政务中各类应用需求,全面推进感知基础设施建设,到20xx年底实现XX县感知设施建设完毕。
图5-7智慧XX县典型传感器类型
(2)感知传感器的智能管理
一旦感知网络中某一感知硬件出现故障,或是损坏,或是环境因素无法正常运作,如果没有一个预警监控机制,人工寻找是非常困难的。
或采用对硬件设备进行定期检查检修的方式,那样发现设备问题的效率也是非常低,并且对无故障的设备也需要作检修,工作量冗余较大,任务繁重。
因此,需要为感知硬件设备设计一套智能监控管理,在每个具体的应用系统中,要能对感知硬件故障进行智能预警,以实现对感知硬件设备的高效、实时管理,发现故障立即排除,传感硬件信息智能反馈模块包含以下功能:
图5-8智能硬件管理
a)硬件信息查询:
用于查询各硬件设备的相关信息,如初始时间、使用时长、位置信息、数据接发量等。
b)硬件统计查询:
可以按区域统计、按种类统计、按最近使用频率统计各传感器,并辅以图表的形式直观的展示出来。
c)故障预警:
通过硬件定期反馈给系统的一系列指标判断硬件是否处于故障阈值范围,如果是,则提醒系统管理员,及时派出维修人员进行检修。
d)故障处理申请:
填写故障硬件处理表格,并以短信息的形式通知相应的维修人员及时处理。
e)故障处理反馈:
处理人员处理完毕并检查合格后填写反馈信息,反馈给数据库,从而消除警报。
f)硬件空间分析:
选定一个特定区域,对该区域内的传感器硬件的布网做空间分析,分析其使用状况是否合理,从而调整布网格局,也可以旧网新用。
g)打印报表:
可以按硬件分类、按区域分类、按使用状况分类打印相应的硬件信息。
4.4.云支撑平台建设
云支撑平台建设内容
云平台是实现XX县智慧XX县建设的关键,主要实现海量数据的存储、管理、控制,并对数据进行智能处理,为智慧化应用提供支撑。
所有由感知平台获得的信息在该平台汇集,并通过相应的模型进行计算,获得中间结果,最终提供给公共服务平台调用相关的结果达到实际应用的目的。
云计算支撑平台的建设是为了实现基础信息的复用,减少重复建设与重复计算的经济成本和时间成本,并降低构建上层应用的难度。
(1)数据中心:
实现海量信息的存储管理,对多种传感器获取的数据、各部门单位提供的数据进行有效的存储管理,实现进行多源数据的入库,多种数据库的统一控制管理。
(2)标准化与整合中心:
将各类数据按不同的规范进行整合,公共数据遵守标准规范,专题数据遵从行业数据规范,原始数据到信息到服务的应用采用国际标准服务协议和规范,以实现共享。
建立全市统一的数据中心(或数据仓库)和注册中心,根据数据是否保密及保密级别分别建立元数据库和目录数据库。
坚持权威数据政府控制、基础数据统一管理和集中服务、专题数据行业部门生产和维护、面向服务共享的整合方法。
(3)数据挖掘中心:
根据服务和应用需求在数据预处理、标准化和融合的基础上,进行进一步的分析计算得到潜在的信息。
(4)信息分析中心:
在数据挖掘基础上,以用户的特定需求为依托,运用定性和定量研究方法为手段,通过对信息的收集、整理、鉴别、评价、分析、综合等系列化的加工过程,形成新的、增值的信息产品,最终为不同层次的服务提供信息。
(5)地理信息支撑中心:
将传感器获取的数据以及各政府部门提供的基础数据进行定位,进而可以实现与地理数据的匹配、综合。
(6)信息辅助决策中心:
在数据挖掘和信息分析基础上,结合专家知识库进一步计算得到解决方案,为政府、企业、公众提供决策支持。
(7)维护中心:
根据数据是否保密及保密级别分类分网存储和服务,并提供备份策略。
网络上内外网严格分开,存储上要异地备份,容量上要留有余地,公共数据集中存储,专题数据行业分布式存储。
保障系统间的交互性与开放性,达到跨操作系统、数据库以及应用软件的三跨能力。
在不需要修改智能感知层和XX县应用服务软件等系统构架和数据结构的条件下,在用户界面、应用系统、业务流程、数据等多层次实现集成,包括应用门户集成、应用服务集成、业务流程集成、信息资源集成、外部接口管理、安全保护等功能模块。
云支撑平台的优势
在服务型、智慧型政府建设的背景下,智慧城市应用系统部署到云,可以帮助随州市朝着集约化、市场化、专业化的建设方向发展智慧城市;
一方面,促进信息共享和业务协同的需要,构建目标一致、方向统一、互联互通的政务云服务平台,促进跨地区、跨部门、跨层级信息共享,进一步促进部门之间的业务协同;
另一方面,支撑部门业务应用发展的需要,政务云服务平台充分发挥云计算虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性等优势,在减少重复建设和投资浪费情况下,支撑各部门应用发展。
按照政府系统信息交互、资源共享、业务协同、资源复用、节能环保等要求,采用云计算等先进信息技术,对数据中心进行总体规划,实现统一建设标准、统一基础平台、统一安全防护、统一运行管理,为创新社会管理模式,建设服务型政府提供支撑和保障。
几点优势如下:
1.整合资源,避免重复建设
通过对现有云资源的整合、利用,将大幅提高已投入资源的利用率,减少网络重复建设和运行成本。
可以充分利用已有资源,避免重复建设,大量节约建设和运行费用,大大提高积累资源的使用效率,在保护原有投资的基础上形成对原有投资效益的再挖掘。
2.减少项目支出,降低行政费用
智慧城市业务系统上云,减少电子政务工作流程中业务流转环节,缩减处理时间,减少人力投入,节省行政管理支出费用,政府服务与监管的效率将大大提高,运作成本大大降低。
3.加快互联互通,推动信息共享
云是随州市信息化的重要基础设施之一,统一网络平台有利于统一标准、突出重点,支撑智慧城市业务系统的建设和稳定运行,从而通过信息化手段增强政府在各方面的监管能力;
统一网络平台也有利于增强政府工作透明度,有利于应对国内、国际双重挑战,有利于经济和社会稳定发展。
基于云项目的开展,推动了各部门电子政务建设,能够有效降低信息共享和业务协同的难度,促进跨部门的信息共享和业务协同。
4.提高信息安全保障能力
智慧城市业务系统事关信息安全。
通过云统一平台和安全保障体系建设,能够减少安全隐患,有效地加强信息安全保障能力。
5.拉动信息产业发展
通过应用系统上云,在相应政策和措施的保障下,政府投资将有很大一部分转化为国内IT企业的市场需求,同时还会拉动IT产业相关的上下游产业的发展,对拉动信息产业的发展发挥积极作用。
4.5.智慧XX县基础数据库建设
针对XX县管理对地理空间信息在覆盖面、现势性、精细化以及业务协同应用等方面提出的高要求,XX县地理信息资源遵循“权威部门产生权威数据”、“共建共享”原则,保证数据的准确、权威、一致。
当前已建设的XX县地理信息资源库主要包括以下内容:
(1)现状基础数据:
覆盖XX县的全系列比例尺全数字地形图;
覆盖XX县的解析宗地、红线、建筑单体数据;
覆盖XX县的数字行政区划和土地利用现状数据;
覆盖XX县的功能用地、权属单元和XX县建设工程数据;
覆盖XX县的地下管网数据;
覆盖XX县地的名地址信息;
重点地区城管部件数据;
精细化三维模型数据;
覆盖XX县的历年航天或航空影像等。
(2)规划编制数据:
总体规划、详细规划、XX县设计、各种管线、交通、教育、土地、公共服务等各专项规划数据。
(3)日常管理审批数据:
各类法定审批许可发证数据,如建设项目选址意见书、规划设计条件、用地许可证、建设工程许可证、土地证、房产预售许可证、建筑使用证、道路管线施工许可证等,以及相关的图件信息,如总平面图、效果图、建筑单体平立剖图、建筑施工图、结构施工图、室内室外给排水图、电气专业图、暖通专业图以及竣工测量图等。
(4)行业专题数据:
专题建设的行业部门数据,如管网运维数据、环境监察数据、交通事故数据、道路设施数据、教育医疗数据、企业法人数据、人口普查数据、经济普查数据、水利普查数据等。
XX县地理信息资源建设与更新维护方面遵循“业务系统实时采集更新为主、定期增补测为补充”的原则,主要建设与更新维护方法如下:
(1)汇集日常测绘项目成果,建立跟踪服务体系:
XX县的XX县建设、管理所需的地理空间数据均由XX县测绘统一生产,通过整理、校核、汇总这些日常成果,一方面为管理部门提供地理空间信息,另一方面实时同步更新地理信息资源库。
(2)以业务系统为数据采集窗口,汇集管理部门的权威法定数据:
按照“权威部门产生权威数据”的指导原则,分析各管理部门、各审批阶段产生的各类数据,将该部门该阶段具有权威性、法定性的那部分数据实时推送到共享的地理信息资源库,供共享应用。
(3)历史数据一次采集建库,日常数据实时同步更新:
针对地理信息公共服务应用建设时所需的大量信息建库问题,XX县在制定标准的基础上,首先确定日常数据的更新办法、更新环节与更新时间节点;
其次按照新要求,立项对历史数据一次性采集建库。
这样有效解决了当前普遍存在的地理数据更新成本高、周期长以及数据更新主要靠普查获取带来的数据不权威等问题。
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