基于组织结构的智慧城市分布式云架构研究.docVIP

　基于组织结构的智慧城市分布式云架构研究 　　　引言 　　目前，随着国家新型城镇化建设的不断发展，迫切需要一些新型信息技术和研究成果来协助解决当前城市普遍存在交通拥堵、环境污染、教育、医疗资源分配不均衡等问题，实现对城市的高效管理和资源的高效利用，因此，智慧城市建设成为解决该类问题的优选项。截至目前，国家已陆续发布“国家新型城镇化规划(2014-2020 年)”等多项指导和促进智慧城市建设的政策文件，其中2014 年8 月，由发改委联合住建部、工信部等八部委共同发布的“关于促进我国智慧城市健康有序发展的指导意见”，立足于国家层面，阐述了建设智慧城市的重要意义，明确了智慧城市建设的重点和主要目标，提出了国家层面统一推进智慧城市建设的机制建议和相关具体措施。 　　智慧城市是利用云计算、大数据、物联网和移动通信等新型信息技术以实现城市智慧高效的管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续发展。但同时，智慧城市也是由多领域、多类别、多级子系统构成的人造复杂巨系统，其内涵非常广泛，包括交通、水务、医疗、教育、政务等各领域，因此智慧城市顶层设计和系统架构的设计好坏，直接影响到智慧城市建设的成效。目前在智慧城市建设研究方面，仍然存在缺乏顶层设计，缺少通用性和适配智慧城市运营和建设主体-政府机构的整体技术架构，城市层面的整体技术框架研究不够等问题。同时，在智慧城市设计建设过程中，也存在行业之间信息不联通，信息孤岛普遍存在，系统设计缺乏层次，系统使用受众面小，不能有效覆盖城市各层管理者的需求等问题。近几年来，国内外关于智慧城市方面的研究很多，Antonio J.Jara 等，以西班牙桑德坦市为实验平台，利用KNIME 开源平台和泊松分布模型，对市内交通分布和季节气温的关系进行了大数据统计和分析，以此预测后续城市交通分布，为城市交通管理提供决策参考依据;QingchenZhang 等提出一种基于云的大数据特征学习隐私保护深度计算模型，利用BGV 全同态加密方案加密数据，并利用云计算执行高位逆向算法，只有加密和解密操作是在客户端执行，其他的所有计算任务均由云计算完成，以提高运行和训练效率;Antonio Cimmino等从智慧城市信息通信应用的角度，探讨了基于small cell(泛指各种低功率、小覆盖、灵活部署的无线接入点)的网络体系结构;张竹林等从用户级别实现了一种分布式云控制访问方案，解决用户权限撤销问题，但这类研究偏重于智慧城市某一领域和方向的研究，并不对智慧城市整体设计进行探讨。JungHoon Lee 等从城市建设发展设计的角度，以首尔和旧金山为例，通过对城市开放度、服务革新等6 个维度和17 个定量和定性化的子维度分类研究，提出智慧城市高效、可持续发展的架构应包含的数据开放、高级智能技术支撑等8 项关键因素;王静远等从数据、研究和特点3 个角度，对以数据为中心的智慧城市理论与技术进行了综述;Zaheer Khan等提出一种基于云架构的上下文感知公民服务智能城市框架，并通过常见的智慧城市场景探讨了框架应包含的数据、服务、安全、组织等内容;此外，Zaheer Khan等又针对智慧城市提出了一种基于云的大数据分析的概要架构设计，该架构把城市数据分为三层，数据获取、分析和过滤层;源数据映射和连接层;交互式浏览层;并通过布里斯托尔市的公开数据对架构进行了验证。但该类对智慧城市的架构设计更多的体现在业务和功能层面的架构分析和研究。而Zheng Linfeng 等还从智慧城市背景下政府功能的定位角度，认为政府应定位于资金提供和人才保护的组织者，促进多学科的协调合作，建立技术标准和法律规范等功能。Mohamad Dbouk等则从城市安全防护角度，提出一种智能协同监控系统平台，通过整合银行、医院、海关等多个系统服务的监控活动，来防止和处理类似恐怖袭击等异常活动。 　　本文提出一种基于组织结构的智慧城市分布式云架构，以现有政府机构和企业集团的常用组织结构为参考基础，构建多层级、分布式的云结构，在搭建各领域纵向架构的同时，打通行业领域间的横向连接，形成一种结构灵活、扩展性强、简洁高效的适配于目前城市组织系统和通用性的智慧城市顶层技术架构。 　　1 组织结构 　　组织结构是指，为了实现组织的目标，在组织理论指导下，经过组织设计而形成的组织内部各个部门、各个层次之间的固定排列方式，即组织内部的架构形式。其实质是对工作任务进行分工、分组和协调合作的分配方式。因此，组织结构是组织在职、责、权方面的动态结构体系，本质是为实现组织战略目标而采取的一种分工协作体系。组织结构是企业的流程运转、部门设置及职能规划等最基本的结构依据，同时也是整个管理系统的“框架”。常见的组织结构形式包括直线制、职能制、直线职能制、矩阵制、