目前，我國城鎮化發展可大致分為四類，由小到大分別是農村城鎮化、中等城市轉型、大城市超大城市城市病毒解決以及區域性城市群的建設。雖然我國的城鎮化發展已經處于較高水平，但許多問題依然嚴峻，突出表現為城市人口激增、住房與交通擁堵嚴重、城市規劃落后、城市產業結構不合理、社會治安問題凸顯等。面對我國城市化過程中出現的這些問題，各界學者專家都提出了不同的解決方案，智慧城市建設便是其中備受關注的一個方向。
城市化的快速發展也帶來了大量問題
智慧城市是何方神圣?
智慧城市是指充分運用物聯網、云計算、人工智能、大數據、移動互聯等技術手段，通過感應、傳送、整合與分析城市運行的核心信息與數據，對城市管理、公共服務、商業運營等活動作出智能響應，面向城市管理者與居民的大數據決策與應用的高級信息化智能化的城市形態。智慧城市在全球范圍內也受到了各國重視，被普遍認為是提高城市經濟活力、促進社會文明深度發展的有效措施。根據世界銀行的預測，一個百萬人口的智慧城市建設，當實際應用程度達到75%時，其他條件不變的情況下，城市GDP將增加至少3.5倍。
智慧城市發展的理想形態
正是如此，美國、瑞典、新加坡、日本等國家才還大力投入智慧城市的建設，以圖在下一個城市發展形態的競爭中搶占先機。2014年，國家發展改革委、工業和信息化部、科技部、公安部、財政部、國土資源部、住房和城鄉建設部、交通運輸部聯合起草了《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》，成為我國智慧城市建設最重要的指導性文件，也標志著智慧城市建設正式上升為國家級戰略。
抽絲剝繭，智慧城市面面觀
在具體的應用實施層面，智慧城市建設除了必須具備的標準規范體系與組織保障系，按照不同的應用技術與功能，分為感知層、網絡傳輸層、基礎平臺層(SCIP)、應用平臺層(SCAP)和綜合服務層(SCIS)五個層級。感知層包括移動終端、網站、攝像頭、M2M終端等數據采集和輸入終端，通過感知層可以獲得城市日常運行的核心信息與數據，是組成智慧城市最基礎的部分。基礎平臺層(SCIP)包括了針對城市業務分析、云計算、大數據收集、金融支付等支撐平臺，主要負責對城市運行的原始數據與信息進行分析、整合與分發。應用平臺層(SCAP)包含了保障城市正常運行的交通、能源、醫療、教育、民政、物流等職能部門，這些職能部門通過從SCIP獲取的數據分析結果，為城市運行提供更加合理、科學、人性化的服務。綜合服務層(SCIS)包括政府、企業與公眾三個板塊，城市儀表盤、領導決策部門、大屏幕、呼叫中心、網站和移動終端，主要負責承接與實現SCAP提供的服務。
智慧城市建設涉及綜合性全方面的技術應用
從智慧城市的系統架構上看，感知層到基礎平臺層(SCIP)、應用平臺層(SCAP)到綜合服務層(SCIS)之間，對畫面信號的傳輸、控制、管理技術具有極高的要求，這幾個層面之間信號傳輸的穩定、實時和流暢，直接決定了整個智慧城市架構的能否正常運轉。
條分縷析，智慧城市建設的重重挑戰
智慧城市對大數據的需求和應用，要求這些層次之間骨干傳輸鏈路與控制具有極高的帶寬，以保障數據與信號傳輸的實時低延遲;強大的信號處理能力以應對大量的信號的同時并發和處置;以及高清視頻信號的還原能力，以便于智慧城市的決策部門實時掌握城市各個區域的清晰畫面。
從智慧城市的整個系統架構來看，涉及政府管理、市政、交通、公共安全等多個部門和業務系統。多個部門與業務系統對城市大數據具有綜合性的應用需求，需要處理巨大的數據量，各類信號同時接入，多個中心相互聯動。隨著技術的發展和應用需求的多樣化，對4K視頻信號以及超大規模屏幕的應用需求也在不斷增加，快速成長的智慧城市建設對新的技術應用表現出了極強的適應性。
由于對信號傳輸與處理的極高要求，智慧城市系統架構必須選擇合理的信號傳輸技術。在目前主流的技術中，H.264/H.265技術主要用于互聯網與移動設備，通過壓縮算法傳輸，不適于傳輸高分辨率視頻信號;HDMI2.0技術可以同時傳輸無壓縮的視頻與音頻信號，并支持4K信號，但傳輸距離有限。智慧城市系統需要解決的是從機房到顯示終端的信號傳輸和控制管理的問題，足夠的帶寬能夠保證4K信號傳輸、處理和編輯操作的流暢和實時，同時具備行業標準的4K&HDR、4096*2160@60Hz 4:4:4分辨率信號的支持，保證畫面更細膩的色彩和更豐富的細節。
從需求分析來看，智慧城市系統感知層到基礎平臺層(SCIP)、應用平臺層(SCAP)到綜合服務層(SCIS)之間，首先需要對信號進行統一接入和集中管理，讓數量龐大的信號都集中接入到統一的信號管理主機或者主機群組，再將信號分配至各個必要的操作地點。一方面便于對信號進行管理、區分和維護;另一方面可以形成信號的資源池，讓各地的操作空間可以方便調取所需的資源。
第二，智慧城市系統在這些層級之間，對信號的調取和使用，必須做到實時、高效和準確，保證整個系統的準確運行的同時，其他層級的架構能夠獲得及時、準確的與合理的服務，承擔各自的職能，發揮整個智慧城市系統的價值。
第三， 數量巨大的主機與服務器，要求極其嚴格的存放環境，保證設備本身的安全，以及服務器業務數據不被盜取;同時要求更加專業便捷的日常維護與設備功能擴展，以及出現故障時通過最短的時間進行恢復。
最后，智慧城市建設要求整個系統擁有絕對的安全可靠性能，保證系統7×24小時的不間斷運行，城市各項服務的不中斷，保障整個城市功能的正常運轉。
技術分析，光纖KVM是智慧城市建設的更佳抉擇
從智慧城市建設的需求來看，IP KVM與光纖KVM都可以作為基本的解決方案，解決智慧城市系統大量信號傳輸與管理的問題。
隨著互聯網與專業視頻系統融合越來越緊密，IP KVM的應用越來越廣泛，通過互連網絡、路由器，就可以進行信號的交換分配，將音視頻信號進行傳輸，解決了信息量與頻率資源的矛盾，并且成本優勢明顯。
然而，IP KVM的缺陷也非常明顯。IP KVM的信號傳輸必須給予信號的壓縮和延遲，通過互連網絡傳輸，必須進行數據的分發、壓縮分組打包、丟棄部分信息量，這就讓信號傳輸的效果大打折扣。另一方面，交換機架構的IP KVM系統中傳輸信號時，比如出現音畫信號的延遲，嚴重影響使用體驗，無法為智慧城市提供實時的編輯操作管理。
光纖KVM技術是構建智慧城市必不可少的一環
對比而言，智慧城市系統的這些需求，都可以通過光纖KVM技術的應用來解決。光纖KVM是針對大量數據信號統一接入管理與高效編輯操作的一種技術，具有如下幾個特點：
1. 純光纖架構，擺脫了互聯網傳播信號的物理限制，這樣光纖KVM坐席系統就可以對大量信號進行無損壓縮傳輸，保證信號的高清還原，與大量信號同時并發處理的實時流暢低延遲。
2. 對4K信號的良好支持。獨立的信號傳輸鏈路讓光纖KVM系統具有了高傳輸帶寬的優勢，足夠的帶寬能夠保證4K信號傳輸、處理和編輯操作的流暢和實時，并能最高支持4K&HDR、4096*2160@60Hz 4:4:4的分辨率信號，提供視覺效果更優秀的視頻畫面。
3. 人機分離機制。光纖KVM技術可以將智慧城市系統劃分為專業機房與坐席操作區。專業機房可以提供專業的散熱、通風與日常運營維護;坐席操作區按照不同的功能分布與不同的樓宇或樓層，通過人機分離可以獲得友好舒適的空間環境。
4. 大量信號統一接入管理。光纖KVM的坐席主機可以對將智慧城市系統的全部信號源進行統一接入管理，形成數據資源池，并將信號分配至對應不同業務部門的坐席，不同業務部門坐席根據需求對資源池信號進行調用、編輯和管理。
5. 高效實時操作。通過較高的傳輸帶寬，保障信號傳輸與切換的實時低延遲無黑屏;一機多屏、一人多機、跨網段操作等功能實現在單個坐席上通過一套鍵鼠就可以操作大量數據，大大提高的效率。
6. 能夠實現較高的安全保障。光纖KVM技術具備完善的冗余備份機制，在各自異常情況時保障系統正常運行，故障恢復過程不影響系統功能，并最大程度縮短故障恢復時間。科學的的分組分權限功能，能夠讓整個業務系統坐席之間進行必要的隔離，防止機密數據的流失。
全球范圍內，光纖KVM技術都是在廣電、軍隊、城市建設、公共交通、通信等重要領域被廣泛應用的，構建城市高效有序運轉的重要技術。Thinklogical、IHSE、RGB Spectrum、MediaComm美凱等都是全球領先的光纖KVM技術企業，在快速發展的智慧城市領域都占據了相應的市場地位。在中國，光纖KVM技術的產品應用在國內的政府管理、交通運輸、公共安全、通信等領域也有著分布廣泛。
隨著智慧城市需求的進一步擴大展，光纖KVM技術將很有可能會成為推動城市經濟發展的全新動力，值得行業的密切關注與期待。
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