北京市物联网应用十二五规划(初稿)

北京市政府部门物联网应用发展初步规划“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，物联网的兴起与广泛应用必然对未来城市管理和服务产生深刻的影响，对于建设“人文北京、科技北京、绿色北京”有着无可替代的重要意义。2009年11月3日国务院总理温家宝在人民大会堂向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，强调科学选择新兴战略性产业非常重要，提出“着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机”。北京市市应积极响应温总理的讲话精神，抓住机遇抢得先机，发挥首都经济、技术及产业方面的优势，迎接城市快速发展带来的城市管理和服务的巨大挑战，率先完成物联网在北京市政务领域的战略布局，占领高新技术的制高点，实现北京市从电子政务的领军城市到政务物联网应用领先城市的转变。按照“一个目标、三个步骤、五项措施、七大领域”稳步推进北京市政务物联网建设，搭建北京市政务物联网的总体框架，制定完备的政务物联网标准规范体系，深入研究物联网关键技术，利用物联网技术实现全市传感设施资源优化配置，完成政府部门间信息的整合共享，着力推进北京市物联网在公共安全、生态环境、城市交通、农业、医疗卫生、城市管理运行、文化创意产业等领域的应用，强化行政部门对城市的精确化管理能力，提升政府执政水平，进而带动整个物联网产业发展。1现状与发展趋势北京市政务物联网的建设，需利用现有已建设成和正在建设的信息基础设施、RFID、传感器网络等资源，推动政务物联网普及和应用。1.1现状近年来，北京市有关部门广泛采用网络、RFID和传感器、GPS监控、视频监控等技术在城市交通、市政市容管理、水务、环保、园林绿化、食品安全等多个领域实现了自动化的监测和管理，为全面建设智能北京、感知北京奠定了一定的基础。随着城市信息化的发展，涌现了以交通流诱导、水务监测、环保监测等为代表的一批应用：市政交通一卡通、高速公路不停车收费（ETC）、停车场空余停车位的自动检测、路面事件检测系统；水文监测、水质监测、供用水监测、灾情监测、水工设施监控系统；环境质量在线监测、污染源在线监测、机动车绿标发放与识别系统；食品溯源、动物检疫、血液条码管理系统，等等。但总体而言北京市物联网的发展仍处在“自发为主尚未规范、有所应用未成体系、监测类多智能化少”的阶段。1.2发展趋势物联网是继互联网之后信息化领域的又一次革命，将对社会、经济、管理、生活的方方面面产生根本性的影响，势必对城市管理和服务的变革产生巨大的促进作用。建设政务物联网，通过整合现有城市管理系统资源建设，提高各领域管理对象的自动监控、识别能力，同时在全市构建统一的物理网架构体系，依托北京市政务信息网络和北京市政务信息共享交换平台，推进全市物联网应用支撑平台和制定政务物联网应用标准规范体系建设，实现全市物联网的各种信息传感设备，如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置的联网，实现资源的整合、信息的共享和业务协同。2推进政府部门物联网应用的必要性一是当前阶段在政务领域先行开展物联网的应用最为有利。目前，由于智能传感器和自动识别技术产品在各个方面的限制，特别是价格的制约，国内还仅仅集中在政府监管、超大型行业（铁道、电力等）安全监管等领域。在物联网发展初期，率先发展政务部门物联网应用，加大政府部门物联网的应用力度，探索物联网的应用模式，制定物联网统一的标准规范，不仅可以提高政府行政效能，提升政务管理水平，同时也可以促进物联网产业的发展，促进物联网应用技术的创新，进而推动物联网向更深层次和更广泛的领域发展。二是在统一的公共平台构架之上开展物联网在政务领域的应用，对于改变政府各部门分散开发、孤立发展的局面十分必要。北京市经过多年的发展，城市建设日新月异，城市的管理也日趋复杂，政府各部门间资源共享、业务协同需求变得异常迫切，以往各部分散应用的发展模式已经不能适应新形势下城市管理运行的需求。目前也只有政务物联网的建设能够承载到大量运行数据，唯有在同一的公共构架下整体推进整合现有城市管理系统资源，共同打造北京电子政务领域物联网应用环境，才能真正实现政府部门间信息的共享和业务的协同。三是发展政务物联网对于政府提升公共管理和公共服务水平十分必要。依托电子政务基础，提升城市公务管理与服务，实现数据的共享、协同、公开。展开政府、企业和公众多元主体互动的公共事务创新。为政府、企业和公众提供一个城市运行城市服务的信息交流的平台。从经济建设走向公共服务，加强公共事务管理、解决公共问题、提供公共服务。3目标原则3.1指导思想按照北京市建设“三个北京”和“五个城市”的总体规划和构想，坚持实用、规范、创新的发展理念，逐步拓展物联网应用领域，大力推进资源共享，不断提高应用水平，为感知北京、智能城市发展提供有效支撑。3.2总体目标依托现有电子政务基础，建立开放、共享的政务物联网架构体系，提高政府部门行政效能和决策能力、降低行政管理成本、提升智能化城市管理服务水平，逐步形成政府各部门按照统一的标准规范应用物联网技术实现信息共享、业务协同的新局面。在关系国计民生的领域，建成国内领先、世界一流的城市政务感知体系，建设符合首都功能定位，国内领先、国际先进的物联网体系。选择国产化的技术产品，推动北京市物联网相关产业发展。发展北京市政务物联网，坚持应用先行、政府主导、理论牵引、技术催化、产业支撑，力争在3年内初步建成北京市政务物联网应用支撑平台，促进政府工作机制改革，形成较为完备的政务物联网标准规范体系，为北京市建设“三个北京”和“五个城市”的总体目标打下良好的基础。3.3基本原则统一规划、统一标准。着力改变各部门分散建设各自为战的现状，尽快制定全市政务物联网编码标准和数据共享交换等标准规范，统一设计全市政务物联网总体框架。示范引导、分步实施。针对各部门物联网应用需求最迫切的领域和区域，鼓励有条件的部门，开展物联网技术应用试点示范，总结运行经验，逐步扩展应用的领域和区域。面向需求、模式创新。以提高政府部门管理服务水平为目标，认真研究探索政务物联网的在各领域的应用模式，推动政府管理手段和管理模式的创新。依托现有、充分整合。依托已经建设的政务信息系统，充分整合相关各种信息系统，提高整体系统效率，避免重复建设。业务协同、资源共享。通过物联网整合各部门分散的资源，实现各部件信息的共享，理顺各部门间的业务的流程，形成新技术条件下新的工作机制，逐步实现部门间的业务协同。4总体框架4.1基本思想（一）资源逐步整合（二）数据逐步共享（三）建设逐步推进（四）服务逐步开放4.2基本框架4.2.1系统总体框架图分为五横三纵，“五横”即接入层、中间层、支撑层、服务层、应用层，“三纵”即政策保障、标准规范、安全保障。详见下图：下面按顺序对各层次扼要说明一、五横1、接入层是政务物联网架构的最低层，是数据的直接来源层。该层主要由各种识别技术读写器和计算机底层硬件设备组成。2、中间层含物联网的中间件，完成以下功能1）对以读写器为主的识别设备进行统一管理；2）屏蔽不同读写器之间的协议；3）过滤标签数据，提取有效事件数据；4）建立与各种操作系统的连接，建立与各类数据库系统的连接。3、支撑层：主要包括支撑物联网平台运行的基础软件系统和基础设施。基础软件系统包括数据交换、Web服务管理等；基础设施主要包括北京市电子政务外网络、安全认证平台、编码管理平台、协同管理平台和等一些已有的信息化网络设施。4、服务层是物联网平台的核心，为上层的行业应用提供各种基础服务。具体编码解析与注册服务、信息服务、安全服务、目录服务、位置服务、跟踪追溯服务等。5、应用层是物联网的应用领域。可以服务与城市运行管理、公共安全、生态环境、工业、农业、交通等领域。二、“三纵”1、政策保障：政务物联网所需的相关政策支持；2、标准规范：政务物联网行业所需依据的统一标准规范；3、安全保障：政务物联网所需安全保障措施。4.2.2应用平台要素示意图应用平台要素包括安全认证系统、政务编码系统、信息共享系统三个部分。1、政务编码系统：即ID&IP注册编码，包含编码的注册与解析功能；2、安全认证系统：第三方网络安全规则控制与用户数据共享权限控制；3、信息共享系统：政务信息共享支持与政务公用信息资源提供。北京市政务物联网信息共享架构的大体示意图如下图：（以交通一卡通数据共享模式为例）安全规范信息服务器中间件阅读器阅读器内部应用管理软件(ERP、WMS等)IIEDNS内部应用管理软件(ERP、WMS等)自包含的部门内部网部门内网之间的互操作在北京市范围内的RFID设施全程跟踪系统A系统B注册授权认证信息共享4.2.3应用功能图政务物联网在公共安全、城市运行管理、生态环境、城市交通、农业、医疗卫生、文化等领域实现相应功能。一、政务物联网平台功能构成：安全认证、编码与注册、协同管理、web服务管理、数据交换、目录服务等；二、政务物联网应用领域功能构成：实时采集、传输、编码解析、认证、识别设备管理、协议交换等。4.3政务物联网应用标准规范体系1、政务领域物品编码标准；2、数据共享交换规范；3、共享数据管理标准，包括公共数据格式标准、公共数据存储方式标准、共享数据种类标准等；4、传感资源投入和建设效益评价标准；5、新建设传感资源和网络的审批标准；6、物联网城市基础设施建设标准。4.4涉及的关键应用技术4.4.1RFID和传感器网络等技术主要有空中接口规范、物理特性、编码体系、测试规范、应用规范、数据传输、数据管理、信息安全、系统组网、开环应用模式研究等技术。4.4.2物联网中间件技术物联网中间件共分为5层，分别是设备管理层、数据管理层、事件处理层、服务处理层、业务整合层。完成数据的采集、处理、整合。数据流自底向上分别经过各个层次的包装、处理后与后台应用程序进行整合。为处于上层的信息系统提供有效的，标准的数据，以达到数据资源共享，功能共享的目的。本系统中间件实现统一的服务，数据共享；对分布的服务可进行统一的管理；满足系统的扩展性、包容性要求。4.4.3物联网系统安全与认证含系统的安全措施，数据共享用户的认证策略。(1)统一制定和规划对应于公共信息共享平台的安全措施与标准。包含标签中数据的安全措施、通信链路中的安全措施、阅读器的安全措施，中间件的安全架构等，而设计一个稳定安全的中间件架构对整个系统的安全性尤为重要。(2)通过系统流程和后台监控等综合手段来保证系统的信息安全。建立系统中用户的授权与认证管理架构，保证用户的合法性。确保共享数据的安全。(3)“权利协定”。权利协定能够通过协定或法案的形式防止系统信息的泄密。建立管理者和使用者之间的管理与使用约束规范，加强管理手段的安全性。5重点应用领域5.1公共安全领域通过传感技术，物联网可以监测环境的不稳定性，根据情况及时发出预警，协助撤离，从而降低天灾对人类生命财产的威胁。将物联网技术嵌入城市智能管理系统，加强对重点地区、重点部位的视频监测监控及预警，增强网络传输和数据分析能力，实现公共安全事件监控；利用电子标签、视频监控、红外感应等手段，加强对危险物品监控、垃圾监测处理、可燃物排放、有毒气体排放、医疗废物、疾病预防控制等的全流程过程监测和控制；利用公共显示屏幕、感应器等设备，增强对建筑工地、矿山开采、水灾火警等现场的信息采集、分析和处理；加强监察执法管理的现场信息监测，提高行政效能；通过智能司法管理系统，实现对矫正对象的监控、管理、定位、矫正，帮助各地各级司法机构降低刑罚成本、提高刑罚效率。5.2城市运行管理领域在网格化管理中，利用智能终端、通信基站、显示屏等设备，深化城市部件监控，优化数据流程，提高对现场信息的采集、处理和监督，将信息化城市管理部件接入物联网，对城市管理的兴趣点进行统一标示，可以进一步明确网格化的权属责任，加强对城市管理部件状态的实时监控，降低信息化城市管理中对人工巡查的依赖程度，提高问题发现和处置的效率，进而提升网格化管理水平。应用物联网可以于对城市水、点、热力、燃气等重点设施和地下管线实施监控，提高城市生命