实时数据库在智慧城市中的应用

演讲人：周春辉

目 录

1.对智慧城市的理解

2.智慧城市大数据平台方案

3. 智慧城市案例经验

智慧城市，是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理。

—— 维基百科

A city can be defined as ‘smart’ when investments in human and social capital and traditional (transport) and modern (ICT) communication infrastructure fuel sustainable economic development and a high quality of life, with a wise management of natural resources, through participatory action and engagement. ------wikipedia

2009 年迪比克市与IBM 合作主要应用：水电油气公共服务监测应用效果：为城市每年节省 144000 美元的人工费用

新加坡于 2006 年启动“智慧国2015” 计划。 主要应用：智能交通 智能医疗

电子伦敦（ e-London ） 伦敦连接（ London Connects ）战略主要应用：智能交通

2011 年 6 月 8 日，首尔市发布“ Smart Seoul 2015” 计划主要应用：智慧安全，基础设施管理

2009 年 7 月，日本制定《 i-Japan2015 战略》主要应用：电子政务，智慧医疗

纽约 - 纽约市规划计划主要应用：建筑节能，智能交通，智能电网

国际上的智慧城市计划

国内外智慧城市现状

城市人口的增加使各个构成城市的各个子系统面临更大的压力，如交通、供水、环境、医疗。

通过各个子系统的信息化建设以及整个城市层面的信息化，可以改进整个城市的运行效率。

国内外智慧城市现状

十八大报告明确提出：

“坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路，推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调，促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。”

国内智慧城市现状

城市 规划与实践

北京《智能北京行动纲要》，包含智能交通、电子病历、远程医疗、智能家庭、电子商务等，希望 2015 年，形成覆盖全市的物联基础网络。

上海打造城市光网，发展 3G 、 WIFI 等多种技术的无线宽带，推动智能技术、云计算和物联网等新技术研发应用，加快三网融合。

广州建设第一个「由政府主导、牵手营运商」的无线城市官方门户网站，推动市民、企业及社会各界高效便捷的无线宽带网络服务。

深圳国家三网融合试点城市之一，致力完善智能基础设施、发展电子商务支撑体系、推动智能交通、培育智能产业基地。希望在 2012 年实现宽带无线网覆盖率100% ，组建华南地区的物联网认证中心。

部分城市已经开始智慧城市实践

城市 规划与实践

宁波建设现代化国际港口城市，以杭州湾新区做为建设智慧城市的试验区，提出「智慧新城」及「生态家园」的目标定位。

佛山2015 年将佛山建设成战略性新兴产业聚集区、四化融合先行地，提出智慧服务基设施十大重点工程，希望做到以信息化带动工业化、提升城市化及加快国际化的作用。

南京 以智慧基础设施建设、智慧产业建设、智慧政府建设、智慧人文建设为突破口

沈阳希望由老工业城市转向生态城。创新运用绿色科技和智慧技术，以互联网和物联网融合为基础，为生态城建设提供一套方法。

昆山实施「城市控管指挥中心、政府并联审批、城市节能减碳」等三大智慧城市软件解决方案，解决城市管理的现实问题。

部分城市已经开始智慧城市实践

住建部于 13 年年初通过了 90 个城市的试点名单， 8 月份通过了103 个城市的试点名单

国开行 13 年 1 月 14 日与中国城市科学研究会在京举行 “《 十二五”智慧城市建设战略合作协议》签字仪式，国开行将在“十二五”的后3 年内，提供不低于 800亿元的投融资额度支持中国智慧城市建设。根据协议，国开行与住建部将以推进城镇化为引领，以智慧城市 (镇 )基础设施建设和运营服务为契机，加强在智慧城市试点示范城市 ( 区县、镇 )基础设施建设、智慧城市综合运营平台、城镇水务建设和运营项目、建筑节能与绿色建筑项目等领域的合作。

某建筑节能项目：通过对智能建筑中的数据进行采集、分析，得出优化的建筑运行建议，从而节省建筑运行能耗每栋楼 15 层，每层 200 个动态测点， 5 秒钟采集一次数据，一天414M Byte 数据，一年共 151G Byte 数据。项目试点共采集 15栋楼，一年产生 2.27T 数据。

在常规硬件配置下，利用关系库的数据系统，运行效率过低以至于不能满足使用要求。

而对于建立在动态数据平台上的系统，这个规模只是很小的规模。

国内智慧城市现状

动态数据平台对动态数据做了针对性的处理。

通过高效压缩，压缩比高达 100:1 ，一栋楼一年 1.576G 数据，左图是对 15栋楼一年产生数据的对比。 

数据的高效压缩，使得配套硬件配置成本更低，如 CPU 、内存、硬盘以及网络设备配置。 

汽轮机振动数据 桥梁振动数据

智慧工厂 智慧城市

在技术层面，智慧城市的动态数据与智慧工厂的动态数据特点一致

国内智慧城市现状

锅炉温度监测数据 危险源温度监测数据

智慧工厂 智慧城市

在技术层面，智慧城市的动态数据与智慧工厂的动态数据特点一致

《国家智慧城市（区、镇）试点指标体系》中提及的建筑节能、供水系统、排水系统、燃气系统、供热系统、照明系统、医疗卫生，智能交通、智慧能源、智慧环保、智慧应急、智慧安全等项目都将涉及到海量动态数据的管理。

存在动态数据 实时历史数据价值 点数估计（百万人口城市）

智能交通

交通灯的信号机动车的速度机动车的经纬度停车场数据

轨道交通控制系统相关测点数据

可实时推送到使用者，可用于统计分析公交运营优化措施，分析道路拥挤

每人均摊 0.2 个点， 20万点

建筑节能 暖通相关的数据，另外各种电气设备的开关量等 实时优化，监控；挖掘节能潜力 每人均摊 1 个点， 100万点

智慧环保 污染源排放数据（污染物浓度等），环境质量数据 实时监控 ,作为建模的基础数据，用于数据造假识别 一个监测站 20 个点左右

数字管网 管道的压力，流量，温度，气体浓度等 实时监控，施工的数据支持；泄露分析 ; 可作为状态检修数据源 每人均摊 0.01 个点， 1 万点

智能农业 农业相关的温度，湿度等 作为优化、改进分析数据源

桥梁隧道监测 位移，沉降等数据 实时监控，报警，作为寿命分析数据源

智能电网 电压，电流，频率等数据 实时监控，可作为状态检修数据源，事故追忆数据源，统计数据源 每人均摊 1 个点， 100万点

智慧医疗 人体健康数据，心率、体温等 定期健康报告、远程诊断数据支持；历史健康数据有助于医疗诊断 每人均摊 1 个点， 100万点

公共安全 建筑设备监测、危险品运输监测 实时监控有安全隐患的公共设施；数据对比以及关键设备全生命周期分析

智慧物流 食品溯源，温度、 GPS 数据等 实现食品运输的过程控制；基于历史数据分析的物流规划改进

智慧能源 工厂能耗数据、公共建筑能耗数据 实时监测、报警；能耗对比分析

智慧家庭 空调、冰箱，温度、开关量等数据 实时监控；数据历史分析 每户均摊一个点， 33万点

供水系统 供水压力、流量等 实时监测；数据统计、建模分析 每户均摊一个点， 33万点

排水系统 排水压力、流量等 实时监测；数据统计、建模分析 每户均摊一个点， 33万点

燃气系统 供气压力、流量等 实时监测、报警；数据统计、建模分析 每户均摊一个点， 33万点

供热系统 供热压力、温度、流量等 实时监测；数据统计、建模分析 每户均摊一个点， 33万点

照明系统 电气设备开关量等 实时监控；整个城市照明系统的优化分析 每人均摊 0.1 个点， 10万点

智慧应急 应急现场的各种动态数据，如温度、压力等 实时监测、报警；用于历史分析，发掘优化潜力 每人均摊 0.1 个点， 10万点

总计 约 500万点

城市类型 人数 动态数据点数 CPU( 核心数 )

硬盘（ TB） 内存 (G)

小型城市 50万 250万点 30 50 80

中型城市 1000万 5000万点 600 1000 1600

大型城市 3000万 1.5亿点 1800 3000 4800

数据规模估算：每一个百万人的城市需 500万点， 5 年的存储时间。

动态数据平台规模与配置要求

大数据应用带来价值

1.对智慧城市的理解

2.智慧城市大数据平台方案2.1 平台架构2.2 平台特点

3. 智慧城市案例经验

目 录

解决方案

智慧城市总体架构

大数据平台软件技术架构

大数据平台统一硬件技术架构

嵌入式平台 数据中心平台

1.对智慧城市的理解

2.智慧城市动态数据平台方案2.1 平台架构2.2 平台特点

目 录

麦杰大数据平台特点

支持 VMWARE 云架构作为IAAS

平台同时支持 IBM,AMAZON,WINDOWS AZURE,OPENSTACK 等云架构

丰富、高效和稳定的 I/O

内置多种通讯协议

趋势分析工具

图形组态工具

报警工具

自定义报表工具

成熟的数据相关应用

OPDataLink GIS 数据应用

成熟的数据相关应用

1.对智慧城市的理解

2.智慧城市动态数据平台方案

3.智慧城市案例经验

目 录

我们在工业信息化的进程中积累了丰富的经验

openPlant 动态数据平台

城市环境监测涉及对多个传感器数据的采集、存储以及分析，由于传感器产生的数据位动态数据，适合将数据传输进动态数据平台进行管理。

环境监测

一般大型公交系统涉及数千公共车辆的管理，通过对车辆位置数据和运行数据的分析，可以更好的服务于调配，并且可以将数据服务于市民，如查询到站时间等。由于公交系统产生的数据频率高，量大，适合用动态数据平台进行管理。

城市公交系统

网络结构 移动应用

随着楼宇智能控制系统的普及，新建的楼宇很多具有智能控制系统，通过采集楼宇运行数据并进行分析，可以为 HVAC系统等节能运行带来助益，智能建筑一般测点较多。

本公司的数据平台已用于多个建筑节能项目，为节能分析和改造提供了数据基础。

建筑节能

业务范围 功能路径

测点类型

目前的城市信息化仍处于较初级阶段，不用很久，当动态数据平台在城市建设中得到充分应用，我们将会见到一个从信息化角度来说更加整体、更加实时、更加能够吸取历史经验从而表达智慧的城市。届时各种子系统将合力发挥作用，比如交通灯数据和车流数据结合以更好的配置交通参数，建筑、企业终端数据和电网数据结合以更好的分配城市能源，天气数据和人体健康数据结合以促进卫生事业。

未来展望

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