一、智慧城市發(fā)展現狀

智慧城市（Smarter Cities）的概念涵蓋硬件、軟件、管理、計算、數據分析等業(yè)務(wù)在城市領(lǐng)域中的集成服務(wù)，即利用信息通信技術(shù)（ICT）感知、整合、存儲、處理、分析、預測、響應城市運作各個(gè)環(huán)節中的關(guān)鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內的各種需求提供智能化響應和輔助決策，為城市居民創(chuàng )造更高質(zhì)量的生活環(huán)境。智慧城市的發(fā)展建立在信息化和數字化的基礎上，運用人工智能、大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能感知終端等關(guān)鍵技術(shù)形成了城市操作系統。我國智慧城市發(fā)展起步較晚但發(fā)展速度較快，主要呈現出以下幾個(gè)特點(diǎn)。

圖1  智慧城市信息系統架構圖

一是我國智慧城市試點(diǎn)持續增加，幾乎覆蓋了全國各省、市、自治區。自住建部2012年啟動(dòng)智慧城市試點(diǎn)工作以來(lái)，截止到2018年，我國智慧城市試點(diǎn)已超過(guò)600個(gè)，主要集中在環(huán)渤海經(jīng)濟帶、珠三角地區和長(cháng)三角地區，其中廣東、山東、上海等地在全國智慧城市試點(diǎn)領(lǐng)域走在前列。

二是我國智慧城市建設進(jìn)入以人為本的高質(zhì)量精細化建設階段。在政府、開(kāi)發(fā)商、集成商、服務(wù)運營(yíng)商和第三方服務(wù)機構的共同努力下，已經(jīng)逐漸形成圍繞以人為核心的智慧城市建設生態(tài)，更加高效、精細、智能的治理模式已經(jīng)日漸成熟。

三是以智慧交通、智慧安防、智慧社區為主的三大應用領(lǐng)域逐漸脫穎而出。依托政策支持、成熟的技術(shù)和基礎設施，智慧交通、智慧安防和智慧社區逐漸成為落地較快、產(chǎn)業(yè)鏈較為完善的核心應用場(chǎng)景。

二、智慧城市發(fā)展面臨痛點(diǎn)

隨著(zhù)我國智慧城市信息化建設的逐漸深入，信息系統類(lèi)型、功能和數據采集設備呈多樣化發(fā)展，也為智慧城市建設帶來(lái)了諸多痛點(diǎn)。

一是安全問(wèn)題。在智慧城市建設過(guò)程中，需要涉及大量數據的采集與分析工作。大量的鋪設物聯(lián)網(wǎng)智能終端設備暴露在公共區域，導致受到網(wǎng)絡(luò )攻擊的風(fēng)險大大提高，包括數據污染、惡意終端接入、DDoS網(wǎng)絡(luò )攻擊、APT攻擊等問(wèn)題日趨嚴重，聯(lián)網(wǎng)設備越多，受網(wǎng)絡(luò )攻擊的風(fēng)險就越大，數據和系統的保密性及完整性會(huì )隨時(shí)受損，企業(yè)將付出的代價(jià)之大、損失之巨難以估量。

二是信息孤島問(wèn)題。各地智慧城市建設往往缺少科學(xué)系統的規劃設計，盲目熱衷于單個(gè)項目建設，導致項目之間缺乏有機聯(lián)系，在通信方面存在數據結構與流通接口不統一、標準化程度不高、互聯(lián)互通程度嚴重不足等諸多問(wèn)題，進(jìn)而大大提高了運維的成本，費時(shí)費力。單一維度的數據分析已無(wú)法實(shí)現高質(zhì)量的分析與預判。此外，數據孤島現象還會(huì )導致各系統之間無(wú)法形成應急聯(lián)動(dòng)，失去了原本應有的預警和防范的作用。

三是數據流通流程復雜，分析處理效率低。在智慧城市的建設體系中，數據的流通方向是自下而上沿金字塔型系統架構進(jìn)行流通。感知數據需要經(jīng)過(guò)多層的過(guò)濾清洗，再經(jīng)中心化的決策分析模型做出響應，從而大大降低了系統處理效率。這一點(diǎn)尤其體現在智慧交通與智慧安防兩大應用領(lǐng)域，系統只能夠做到數據的存儲、安全與共享，還不能做到實(shí)時(shí)、準確、高效的分析決策，所以無(wú)法徹底解決城市交通擁堵和安全應急等問(wèn)題。

四是數據采集以被動(dòng)采集為主，用戶(hù)參與度不足?，F階段智慧城市感知以視頻和圖像為主，受限于設備覆蓋率和采集數據維度，系統功能與用戶(hù)需求之間往往差距較大。單一系統功能建設與用戶(hù)需求聯(lián)系不夠緊密，公眾與其他政府職能部門(mén)參與甚少，無(wú)法真正做到以人為本的建設宗旨。

三、區塊鏈在智慧城市領(lǐng)域的應用

一是區塊鏈能通過(guò)嚴格的身份核驗機制和密碼學(xué)的數據加密機制確保整個(gè)智慧城市系統建設的終端安全。每一個(gè)終端設備都將擁有自身的公私鑰對，區塊鏈系統通過(guò)智能合約來(lái)維護一張終端身份名單，并審核是否該設備有權接入節點(diǎn)并將數據上傳，從而避免了惡意中斷的接入和數據污染。此外，各個(gè)終端數據將采用加密傳輸，確保數據傳輸過(guò)程中不會(huì )出現數據泄露問(wèn)題。將智慧城市架構中的計算存儲層做分布式存儲改造，在不改變原有存儲架構的同時(shí)增設區塊鏈分布式節點(diǎn)設備，而網(wǎng)絡(luò )層則將對等網(wǎng)絡(luò )、專(zhuān)網(wǎng)、公共網(wǎng)絡(luò )和VPN等網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)相融合，采用輕量級區塊鏈架構對整個(gè)終端感知層的設備進(jìn)行管理和維護，提高智慧城市建設的安全性。

二是區塊鏈能夠打破傳統智慧城市系統間的數據孤島。區塊鏈尤其適合跨企業(yè)和跨系統之間的數據共享，在不改變原有系統的情況下，將各系統原始數據或數據指紋上鏈流通。數據的共享一定要實(shí)現區塊鏈的身份核驗，與CA技術(shù)的融合將原本匿名化的區塊鏈轉變成可信區塊鏈，通過(guò)身份認證和共識權限設置來(lái)劃分各系統與人員間的權利和責任。區塊鏈中設置有嚴格精確的時(shí)間戳機制，加之其自身不可篡改、可追溯的特性，任何對數據的處理都將在鏈上留痕和追溯。此外，數據維度的增加也大大提高了大數據分析與人工智能算法的準確性，能夠實(shí)現更加精準和定向的服務(wù)和管理模式。

三是區塊鏈能夠為邊緣計算保駕護航。邊緣計算是提高智慧城市系統處理時(shí)效的有效手段，但邊緣計算的設備安全問(wèn)題、維護和建設成本問(wèn)題以及準確性問(wèn)題導致邊緣計算無(wú)法大規模普及應用。區塊鏈分布式的數據存儲機制和點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構能夠與邊緣計算較好的融合應用，區塊鏈不可篡改的數據存儲特點(diǎn)能夠提高邊緣節點(diǎn)的數據安全性，身份認證和權限控制能夠為暴露在公共區域的設備提供準入機制，數據加密管理能夠為邊緣設備提供隱私保護功能。將邊緣設備作為區塊鏈系統中的輕節點(diǎn)，不參與全網(wǎng)共識，還能夠減少外界對區塊鏈系統的攻擊。

四是區塊鏈技術(shù)能夠最大限度的激活市民對社會(huì )治理的積極性。傳統的中心化的公共監管平臺或自媒體平臺不具備公信力，也無(wú)法自證其說(shuō)。區塊鏈架構中真實(shí)的身份與可信的數據為公眾通過(guò)移動(dòng)終端上傳各類(lèi)違法違規信息提供保障，區塊鏈將違法違規行為真實(shí)的記錄在系統中，并對公眾的有效監管行為給予一定的激勵，從而提高公眾對城市管理的參與度和積極性。而一旦被認定為違法違規行為，被監管者的行為將關(guān)聯(lián)到個(gè)人征信、銀行信貸等重要領(lǐng)域，對公眾形成一定的約束力。

來(lái)源：中國電子報、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)