我國(guó)城市化進(jìn)程的加快產(chǎn)生了許多的社會(huì)問(wèn)題，如人口劇增、公共安全管理復(fù)雜、資源匱乏、交通擁堵、環(huán)境污染等都已經(jīng)嚴(yán)重的影響到城市居民的生活。智慧城市為這些城市問(wèn)題的解決提供了新的思路與方案，及下一代城市發(fā)展的新概念與新實(shí)踐。在智慧城市的建設(shè)中，建立以云計(jì)算為核心，綜合多應(yīng)用、多行業(yè)、多系統(tǒng)的智慧城市設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為目前智慧城市發(fā)展的一個(gè)重要思路。該文將著重探討云計(jì)算在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用。

1 概述

在信息化浪潮的沖擊下，智慧城市已經(jīng)成為現(xiàn)代城市發(fā)展的新理念、新思路。智慧城市將涵蓋城市生活的方方面面，有著極為廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，如教育、醫(yī)療、社保、娛樂(lè)等城市基礎(chǔ)服務(wù)，城市突發(fā)事件的應(yīng)急管理、交通運(yùn)輸、社會(huì)治安管理、水電管網(wǎng)等城市基礎(chǔ)管理，金融、傳媒、物流等各種行業(yè)服務(wù)。智慧城市將全面提高城市各項(xiàng)職能，提升城市居民生活水平，為城市插上智慧的翅膀，讓城市生活更加美好。

智慧城市的建設(shè)有著大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)需求、高訪問(wèn)量的社會(huì)公共查詢(xún)需求、多系統(tǒng)的綜合管理需求和多用戶(hù)的資源分享需求等，但現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)已經(jīng)不能解決這些問(wèn)題。而云計(jì)算的出現(xiàn)為智慧城市的發(fā)展提供了新的契機(jī)，它可動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)計(jì)算資源、實(shí)現(xiàn)大量信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與共享。通過(guò)云計(jì)算可以解決智慧城市中數(shù)據(jù)海量、隨時(shí)更新并且實(shí)時(shí)性要求非常高的計(jì)算問(wèn)題。因此，智慧城市的建設(shè)和實(shí)現(xiàn)需要云計(jì)算，政務(wù)管理、交通管理，智能醫(yī)療、教育服務(wù)、居民生活等具體應(yīng)用就更加離不開(kāi)基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)計(jì)算與處理平臺(tái)。

2 云計(jì)算應(yīng)用于智慧城市的優(yōu)勢(shì)

2.1 平臺(tái)層的統(tǒng)一和高效能

通過(guò)現(xiàn)代城市中互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的構(gòu)架模式，將城市中的多臺(tái)服務(wù)器組成“云端”，通過(guò)云操作系統(tǒng)的調(diào)度，向智慧城市中的各個(gè)子系統(tǒng)提供一個(gè)統(tǒng)一的運(yùn)行支撐平臺(tái)。它將內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲(chǔ)和CPU等計(jì)算機(jī)資源整合成一個(gè)虛擬的資源池，為整個(gè)城市提供所需要的存儲(chǔ)資源和虛擬服務(wù)器等服務(wù)。與此同時(shí)，可借助云計(jì)算平臺(tái)的云操作系統(tǒng)對(duì)資源池內(nèi)的資源進(jìn)行有效的切割、調(diào)配和整合，以滿(mǎn)足大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)需求、高訪問(wèn)量的社會(huì)公共查詢(xún)需求、多系統(tǒng)的綜合管理需求以及多用戶(hù)的資源分享需求等，優(yōu)化資源分配，提高工作效能。對(duì)于智慧城市終端用戶(hù)來(lái)說(shuō)，有了統(tǒng)一的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，便可直接通過(guò)智慧城市門(mén)戶(hù)官網(wǎng)、智慧城市APP等完成所需服務(wù)，而不必關(guān)注智慧城市各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行模式，使城市生活更加簡(jiǎn)單。

2.2 業(yè)務(wù)/資源調(diào)度管理

云計(jì)算將大量資源集中到一個(gè)公共資源池中，通過(guò)多主租用的方式實(shí)現(xiàn)資源的共享。與此同時(shí)，云平臺(tái)管理軟件將公共資源池中的資源根據(jù)智慧城市中應(yīng)用的具體需求情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，包括增大或減少資源的要求。彈性的云服務(wù)可使用戶(hù)在任何時(shí)間都能得到所需求的資源，這樣既實(shí)現(xiàn)資源的多用戶(hù)共享，也有效地提高了資源的利用率。

2.3 安全控制管理

云計(jì)算，將計(jì)算資源與存儲(chǔ)資源分離，并實(shí)現(xiàn)了多個(gè)用戶(hù)對(duì)同一公共資源池的共享使用。但在多用戶(hù)對(duì)同一資源進(jìn)行共享使用時(shí)，就涉及到了用戶(hù)的個(gè)人信息管理、用戶(hù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)管理等各種安全問(wèn)題；同時(shí)，眾多用戶(hù)共享同一公共資源池， 對(duì)資源池中的數(shù)據(jù)安全提出了更高的挑戰(zhàn)。在云計(jì)算環(huán)境下， 基礎(chǔ)資源的集中化規(guī)模化管理， 使得原本存在于客戶(hù)端的安全問(wèn)題更多的轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)中心。從專(zhuān)業(yè)化角度，用戶(hù)可以借助云數(shù)據(jù)中心的專(zhuān)業(yè)人員和安全機(jī)制來(lái)保障業(yè)務(wù)的安全性， 而不用為此耗費(fèi)自己過(guò)多的資源和精力， 全面降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 基于云計(jì)算的智慧城市架構(gòu)

3.1 基于云計(jì)算的政務(wù)管理平臺(tái)――智慧政府

智慧政府是智慧城市發(fā)展的核心動(dòng)力，政府信息資源可通過(guò)政務(wù)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和高效利用，而其功能的實(shí)現(xiàn)也依賴(lài)于云計(jì)算的支撐。傳統(tǒng)的基于設(shè)備的資源共享系統(tǒng)具有很多局限性，如文件傳送、公共數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理等無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效率的使用與共享。

基于云計(jì)算的政務(wù)管理平臺(tái)不僅向公眾提供了可參與的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，還可保證公眾的訴求有良好的回應(yīng)。通過(guò)政務(wù)管理平臺(tái)，公民可以自助滿(mǎn)足對(duì)政府服務(wù)的各種需要，這些服務(wù)以開(kāi)放公用的方式集中在云端，公眾可通過(guò)網(wǎng)站、APP等各種手段享受智慧政府的各種服務(wù)。因此，智慧政府可通過(guò)云計(jì)算這個(gè)大平臺(tái)來(lái)改善自身運(yùn)作能力和運(yùn)作效率，為智慧城市的建設(shè)提供核心動(dòng)力。

3.2 基于云計(jì)算的交通應(yīng)用支撐平臺(tái)――智慧交通

交通堵塞已經(jīng)成為影響城市和諧健康發(fā)展的重大問(wèn)題，傳統(tǒng)的交通管理手段面臨大量的信息孤島問(wèn)題，已經(jīng)不適合如今的城市，結(jié)合目前城市交通現(xiàn)狀和需求，打造一套基于云計(jì)算的城市交通支撐平臺(tái)將是交通事業(yè)發(fā)展的必然選擇，也是實(shí)現(xiàn)智慧交通的必經(jīng)之路。

智慧交通指的是交通信息系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)、定位系統(tǒng)和智能化分析與選線的交通系統(tǒng)的總稱(chēng)。智慧交通依靠城市交通基礎(chǔ)設(shè)施中的傳感器，可以將整個(gè)城市的車(chē)流量、道路狀況、天氣、溫度、交通事故等大數(shù)據(jù)量的信息實(shí)時(shí)收集起來(lái)儲(chǔ)存在“云”端，通過(guò)云計(jì)算中心動(dòng)態(tài)的分析并計(jì)算出最優(yōu)的交通指揮方案和車(chē)行路線，并將這些信息通過(guò)無(wú)線通信、有線廣播、電子顯示屏、互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)載器等方式向出行者、駕駛員發(fā)布，從而保障人與車(chē)、路、環(huán)境之間的信息交互，進(jìn)而提高交通系統(tǒng)的效率。

3.3 基于云計(jì)算的醫(yī)療服務(wù)支撐平臺(tái)――智慧醫(yī)療

智慧醫(yī)療通過(guò)打造以電子健康檔案為中心的區(qū)域醫(yī)療信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)。智慧醫(yī)療將打破傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)思維方式，改變醫(yī)療服務(wù)繁雜的現(xiàn)狀，確立以患者為核心的醫(yī)療服務(wù)方式，規(guī)范、簡(jiǎn)化醫(yī)療環(huán)節(jié)。

智慧醫(yī)療可以整合現(xiàn)有醫(yī)療機(jī)構(gòu)的設(shè)施，形成統(tǒng)一的“醫(yī)療云”，并收集醫(yī)療機(jī)構(gòu)的號(hào)源統(tǒng)一存儲(chǔ)在“云端”，使公眾可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、電話(huà)、APP等各種渠道進(jìn)行預(yù)約掛號(hào)，解決“一號(hào)難求”的問(wèn)題；公眾可按預(yù)約的時(shí)間前往醫(yī)院就醫(yī)，免去了醫(yī)院排隊(duì)的時(shí)間；智慧醫(yī)療還可以推出“市民健康卡”，市民通過(guò)“健康卡”進(jìn)行自助掛號(hào)、自助繳費(fèi)、自助打印檢查結(jié)果等自助操作，市民更可以通過(guò)“健康卡”進(jìn)行診間繳費(fèi)，在醫(yī)生開(kāi)出檢查單的同時(shí)就可完成繳費(fèi)，之后患者便可直接去做檢查或者拿藥，極大的優(yōu)化了就醫(yī)流程，提高了醫(yī)療行業(yè)的效率；遠(yuǎn)程醫(yī)療可使病人在普通醫(yī)院享受到大醫(yī)院專(zhuān)家醫(yī)生的診療服務(wù)。

3.4 基于云計(jì)算的教育支撐平臺(tái)――智慧教育

智慧是教育永恒不變的追求，教育的目的就在于啟迪人們的智慧，新一代信息技術(shù)的發(fā)展使教育有了新特征，教育本身被賦予了智慧的內(nèi)涵，以智慧的教育啟迪智慧，是教育信息化的必然之路，也是現(xiàn)代教育發(fā)展的新階段。

智慧教育并不是信息技術(shù)與傳統(tǒng)教育的簡(jiǎn)單累加，它需要以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境為技術(shù)支撐、以智慧教學(xué)方法為催化促導(dǎo)，以智慧學(xué)習(xí)為根基。我國(guó)教育信息化發(fā)展到現(xiàn)在仍然不能實(shí)現(xiàn)智慧教育主要是因?yàn)榻虒W(xué)方法單一，不能很好的利用各種教育資源豐富教育手段，改善教育方法；教學(xué)環(huán)境孤立，優(yōu)質(zhì)教育資源共享困難；學(xué)生學(xué)習(xí)僅僅局限于教師教授，不能很好的利用互聯(lián)網(wǎng)上的各種資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。云計(jì)算的出現(xiàn)為智慧教育帶來(lái)了希望與可能，是智慧教育實(shí)現(xiàn)智慧的所在。云計(jì)算的核心在于計(jì)算與存儲(chǔ)功能的虛擬化、集中化，可實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的快速統(tǒng)整與共享，改善教育現(xiàn)狀。

基于云計(jì)算的教育支撐平臺(tái)將全面整合教育系統(tǒng)中的各種優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、平臺(tái)、應(yīng)用等，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的智能開(kāi)放架構(gòu)的云計(jì)算平臺(tái)，為用戶(hù)提供租用或免費(fèi)服務(wù)，滿(mǎn)足用戶(hù)通過(guò)各種終端應(yīng)用完成教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理、科研、社會(huì)交往等各方面的需求，實(shí)現(xiàn)發(fā)布教育信息、獲取教學(xué)資源、開(kāi)展教學(xué)互動(dòng)、統(tǒng)計(jì)教育信息與數(shù)據(jù)、形成科學(xué)決策、實(shí)施教育評(píng)價(jià)、開(kāi)展協(xié)同科研等系列教育活動(dòng)。

3.5 基于云計(jì)算的居民生活應(yīng)用平臺(tái)――智慧社區(qū)

智慧社區(qū)可實(shí)現(xiàn)社區(qū)內(nèi)的充分聯(lián)通，達(dá)到人與物、人與人的全方位交流，有助于解決民生問(wèn)題，以及日漸復(fù)雜的城市管理問(wèn)題。

云計(jì)算技術(shù)將全面整合社區(qū)內(nèi)的物業(yè)、家居、監(jiān)控、醫(yī)療、教育等各種資源，集成物業(yè)服務(wù)、家居服務(wù)、醫(yī)療服務(wù)、教育服務(wù)、安保服務(wù)等業(yè)務(wù)，集中智能化處理社區(qū)中的各種資源信息，向社區(qū)居民提供各種信息和應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)社區(qū)服務(wù)的高效運(yùn)行，為住戶(hù)提供一種安全、舒適、方便、快捷和開(kāi)放的信息化生活空間。全面提高居民生活水平，打造最優(yōu)秀的城市單元，解決城市管理難題。

4 云計(jì)算應(yīng)用于智慧城市建設(shè)的意義

4.1 云計(jì)算讓城市更加智能化

云計(jì)算平臺(tái)以其空前強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析計(jì)算能力，成為智慧城市的“大腦”，全面協(xié)調(diào)城市生活的各個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市中海量數(shù)據(jù)的計(jì)算以及存儲(chǔ)，并可提高城市中各種資源利用率，節(jié)約智慧城市建造成本。智慧城市包含城市生活的各個(gè)方面，是一個(gè)多應(yīng)用、多行業(yè)、多系統(tǒng)組成的復(fù)雜的綜合體。在智慧城市的建設(shè)中，累積了大量數(shù)據(jù)信息，并且在城市的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間存在資源共享與信息交互的需求。智慧城市的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)均需要存儲(chǔ)在“云”中的各種數(shù)據(jù)，用于實(shí)現(xiàn)各自功能。如此眾多而繁復(fù)的系統(tǒng)需要多個(gè)強(qiáng)大的信息處理中心來(lái)進(jìn)行各種信息、各種數(shù)據(jù)的處理，所以說(shuō)，云計(jì)算的特點(diǎn)能滿(mǎn)足智慧城市建設(shè)的要求。

云計(jì)算作為一種新的計(jì)算模式和服務(wù)模式，以其海量的存儲(chǔ)能力和可變化的計(jì)算能力著稱(chēng)，并且它以服務(wù)的方式提供給用戶(hù)，使用戶(hù)能夠不同地點(diǎn)、不同時(shí)間、不同平臺(tái)上使用，極大的發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)資源的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，減少了對(duì)終端平臺(tái)的依賴(lài)性。云計(jì)算對(duì)智慧城市的各類(lèi)應(yīng)用做出了有力支撐，以建設(shè)云計(jì)算為核心， 打造各類(lèi)不同的云技術(shù)， 如電子政務(wù)云、醫(yī)療云、市政云、交通云、教育云、安全云、社區(qū)云、旅游云等， 已經(jīng)成為智慧城市建設(shè)較為廣泛的應(yīng)用模式。這將改革整個(gè)城市的發(fā)展模式，極大的提高城市的智慧程度，促進(jìn)城市各個(gè)方面健康快速發(fā)展。

4.2 云計(jì)算有利于整合城市的信息資源，推動(dòng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展

城市各個(gè)領(lǐng)域之間是“相互依賴(lài)”的，是一種網(wǎng)狀關(guān)系。智慧城市的建設(shè)需要充分了解城市中的信息，分析城市各個(gè)領(lǐng)域之中改的網(wǎng)狀關(guān)系。智慧城市將城市中的人才流、物資流、信息流、資源流、資金流等信息儲(chǔ)存在云端，全面整合城市的信息資源。

融合是智慧城市的本質(zhì)所在，它將信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相融合，在融合過(guò)程中將產(chǎn)生一系列的新型行業(yè)，如快遞、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理、高端網(wǎng)站建設(shè)等，這些行業(yè)將間接推動(dòng)城市傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在構(gòu)建基于云計(jì)算平臺(tái)的智慧城市的過(guò)程中，需要先一步建立智慧政府，再以智慧政府為核心，解決交通、醫(yī)療、教育、居民生活等一系列社會(huì)管理服務(wù)問(wèn)題。云計(jì)算為智慧城市的發(fā)展提供了更加廣闊的發(fā)展空間。

智慧城市需要各方協(xié)力推進(jìn)，更需要注重整合相關(guān)信息資源。智慧城市建設(shè)要高度重視信息的挖掘、整合與再應(yīng)用。而云計(jì)算作為一種新興的計(jì)算模式，其重要功能就是整合資源，為應(yīng)用提供強(qiáng)大的支撐，是信息能夠全方面的共享，為預(yù)測(cè)和決策提供有力的智慧參考，從而提升政府的行政能力。 例如，城市在多年的建設(shè)中以及開(kāi)發(fā)了多個(gè)電子政務(wù)、電子商務(wù)等應(yīng)用平臺(tái)，這些系統(tǒng)中積累了大量有價(jià)值的資源。但這些平臺(tái)式相互獨(dú)立的，彼此之間沒(méi)有信息交互與資源共享。同時(shí)，大量而重復(fù)的系統(tǒng)平臺(tái)使得各行業(yè)出現(xiàn)了設(shè)備利用率低、管理成本高等問(wèn)題。云計(jì)算中心的建設(shè)，能夠有效整合設(shè)備硬件資源和信息數(shù)據(jù)，支撐更大規(guī)模的應(yīng)用，處理更大規(guī)模的數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行更深度的挖掘，從而為政府決策、企業(yè)發(fā)展、公眾服務(wù)提供更好的平臺(tái)。

4.3 降低信息共享的總體成本

云計(jì)算的突出特點(diǎn)，在于實(shí)現(xiàn)資源共享。采用云計(jì)算方案構(gòu)建的智慧城市將提高城市基礎(chǔ)資源的利用率，有效的降低城市基礎(chǔ)設(shè)施的投資規(guī)模。此外，云計(jì)算還可以有效的節(jié)能能源，設(shè)備資源在夜間負(fù)載低時(shí)，可以將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到部分物理資源上，而將其他空閑的物理資源關(guān)機(jī)或轉(zhuǎn)入節(jié)能模式。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心通過(guò)集中的資源管理，降低了日常維護(hù)工作量，大量的工作都轉(zhuǎn)移到后臺(tái)由專(zhuān)業(yè)人員完成，從而降低管理維護(hù)成本，提高管理效率。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心通過(guò)資源整合、統(tǒng)一管理可以有效的降低信息資源共享的成本，降低了信息化的門(mén)檻，使更多的單位和企業(yè)走進(jìn)信息化時(shí)代，提高工作效率。

4.4 智慧云將以多種形態(tài)支撐城市發(fā)展

信息是現(xiàn)代城市發(fā)展的基礎(chǔ)，人們對(duì)信息服務(wù)的要求不斷提高。相對(duì)于各行行業(yè)混雜的公眾云，行業(yè)云能夠提供更豐富、更有層次、更專(zhuān)業(yè)的信息服務(wù)，能夠深度挖掘行業(yè)數(shù)據(jù)信息，推動(dòng)智慧城市的建設(shè)。如針對(duì)醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)務(wù)人員、患者信息、電子病例等的醫(yī)療云，針對(duì)道路信息、車(chē)流量、天氣、溫度等的交通云，針對(duì)商業(yè)組織的市場(chǎng)情報(bào)與服務(wù)的商業(yè)云等。多個(gè)不同層次、不同大小的行業(yè)云形成一套有機(jī)的城市生態(tài)系統(tǒng)，支撐起智慧城市的建設(shè)，推進(jìn)智慧城市的發(fā)展。

4.5 節(jié)約能源，讓城市綠色化

龐大的基礎(chǔ)軟、硬件資源將造成巨大的能源消耗，綠色而節(jié)能的使用這些資源是每個(gè)行業(yè)的必然追求，也是云計(jì)算發(fā)展的初衷之一。

云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的模式是將公共資源池租給多個(gè)用戶(hù)使用，將多個(gè)硬件資源集中起來(lái)，使用專(zhuān)業(yè)合理的方式維護(hù)設(shè)備，降低能耗。同時(shí)，按需分配資源可有效的提高資源利用率。在夜間，數(shù)據(jù)中心整體負(fù)載降低的情況下，可將空閑資源轉(zhuǎn)入休眠模式或直接關(guān)閉機(jī)器，從而在最大程度上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色、低碳的節(jié)能運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

智慧城市的發(fā)展是現(xiàn)代化城市發(fā)展的必然趨勢(shì)，它將實(shí)現(xiàn)對(duì)城市生活環(huán)境的透徹感知、城市資源的全面調(diào)控、城市中各個(gè)部分協(xié)調(diào)配合、城市方方面面便捷運(yùn)作、人和城市之間和諧共贏等。而云計(jì)算為智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)，更是智慧城市的“智慧”所在。大力發(fā)展以云計(jì)算數(shù)據(jù)中心為核心的智慧城市，是智慧城市建設(shè)的首選。