《城市感知體系白皮書》

城市感知體系白皮書

(2022)

中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院

華為技術(shù)有限公司

2022年11月

序言

隨著科技進(jìn)步的發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代的到來，萬物互聯(lián)已

呈現(xiàn)出一個不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。構(gòu)建完整配套的感知體系

是加強城市建設(shè)和提升社會治理能力的基本保障。黨的二十

大報告指出：“堅持人民城市人民建、人民城市為人民，提

高城市規(guī)劃、建設(shè)、治理水平，加快轉(zhuǎn)變超大特大城市發(fā)展

方式，實施城市更新行動，加強城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造宜居、

韌性、智慧城市?！北景灼鳛榫劢钩鞘懈兄w系的專著

出版恰逢其時，系統(tǒng)梳理了城市感知體系發(fā)展的背景，提出

城市感知體系總體架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，并介紹了典型應(yīng)用實踐，

還提出建設(shè)保障及發(fā)展愿景。

城市復(fù)雜多源異構(gòu)的感知環(huán)境需要有一個自主、開源、

安全、統(tǒng)一的操作系統(tǒng)。本書特別介紹了“鴻蒙”操作系統(tǒng)，

作為一款我國自主研發(fā)、開源共享的底層技術(shù)在城市感知體

系的建設(shè)與應(yīng)用實踐中發(fā)揮了生態(tài)基礎(chǔ)的作用，“鴻蒙”操作

系統(tǒng)賦能了城市感知終端，打造了實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)安全互聯(lián)互

通平臺。本書介紹了如何利用“鴻蒙”操作系統(tǒng)構(gòu)建城市感知

體系，給出了“鴻蒙”操作系統(tǒng)所支撐的各類應(yīng)用的例子。

城市感知體系是一個新課題，特別是對超大特大城市既

有迫切需求也是重大挑戰(zhàn)，基于“鴻蒙”操作系統(tǒng)的應(yīng)用還有

待進(jìn)一步開發(fā)，為建設(shè)中國式的宜居、韌性、智慧城市做出

更多的創(chuàng)新。希望城市的管理者、建設(shè)者、技術(shù)與產(chǎn)品提供

者及市民都來關(guān)心城市感知體系的發(fā)展，分享中國城市規(guī)劃、

建設(shè)、治理成功的經(jīng)驗。

中國工程院院士

2022年11月

目錄

01城市感知體系建設(shè)背景

1.1相關(guān)政策指引2

1.2問題與挑戰(zhàn)4

02城市感知體系建設(shè)目標(biāo)

2.1加強頂層設(shè)計，推動統(tǒng)籌共建共用7

2.2標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)及接口，實現(xiàn)互聯(lián)互通7

2.3統(tǒng)一設(shè)備操作系統(tǒng)，擁抱開放創(chuàng)新7

2.4打造端到端安全防護(hù)體系，夯實縱深安全8

2.5建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)開放可持續(xù)8

03城市感知體系總體架構(gòu)

3.1總體架構(gòu)10

3.2主要特征及功能12

3.2.1感知終端：開放創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、設(shè)備協(xié)同12

3.2.2感知網(wǎng)絡(luò)：極簡入網(wǎng)、網(wǎng)算融合、品質(zhì)可視14

3.2.3感知平臺：泛在接入、分層分級、協(xié)同閉環(huán)16

3.2.4感知大腦：精準(zhǔn)感知、監(jiān)測預(yù)警、智能決策18

3.2.5感知安全：縱深防護(hù)、韌性保障、安全防御20

3.2.6感知中心：數(shù)據(jù)服務(wù)、技術(shù)賦能、應(yīng)用創(chuàng)新22

04城市感知體系關(guān)鍵技術(shù)05城市感知體系典型應(yīng)用場景

4.1分布式軟總線255.1場景一：綜合管廊35

4.2原子化服務(wù)265.2場景二：燃?xì)獍踩O(jiān)測36

4.3設(shè)備即插即用275.3場景三：智慧桿37

4.4應(yīng)用感知網(wǎng)絡(luò)275.4場景四：城市停車38

4.5一跳入云285.5場景五：智慧環(huán)保40

4.6算網(wǎng)融合295.6場景六：城市基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測41

4.7設(shè)備統(tǒng)一接入305.7場景七：不可移動文物自然災(zāi)害風(fēng)險監(jiān)測42

4.8輕量級安全傳輸315.8場景八：高空拋物監(jiān)測預(yù)警44

4.9電子身份規(guī)約325.9場景九：智慧照明45

4.10網(wǎng)絡(luò)可視診斷335.10場景十：智慧工地45

06城市感知體系建設(shè)保障體系07城市感知體系展望51

6.1組織保障48

附錄A：名詞解釋52

6.2機制保障48

6.3標(biāo)準(zhǔn)制定49

6.4生態(tài)建設(shè)50

01?城市感知體系建設(shè)背景城市感知體系白皮書（2022）

01

城市感知體系建設(shè)背景

黨的二十大報告提出要加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中布局、結(jié)構(gòu)、功能和系統(tǒng)集成，構(gòu)建現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系”。

國，并明確指出“堅持人民城市人民建、人民城市為同時，黨的二十大報告將網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)的安全納入國家安

人民，提高城市規(guī)劃、建設(shè)、治理水平，加快轉(zhuǎn)變超大全體系的組成部分，要求強化網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等安全保障體

特大城市發(fā)展方式，實施城市更新行動，加強城市基礎(chǔ)系建設(shè)，構(gòu)建全域聯(lián)動、立體高效的國家安全防護(hù)體系。

設(shè)施建設(shè)，打造宜居、韌性、智慧城市”“優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型是落實黨的二十大精神，踐行數(shù)字中國、

1

01?城市感知體系建設(shè)背景

堅持人民城市人民建、人區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵舉措，通過科技手段驅(qū)動生產(chǎn)方式、生活方式

民城市為人民，提高城市和治理方式變革，助力城市高質(zhì)量發(fā)展。城市是生命體、有機體，能感

規(guī)劃、建設(shè)、治理水平，知、會思考、可進(jìn)化是城市數(shù)字化發(fā)展的基本機能。在以人為本、服務(wù)

人民、下一代城市智能體建設(shè)中，統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的城市感知體系，

加快轉(zhuǎn)變超大特大城市發(fā)

是慧城市的“神經(jīng)末梢”，通過城市全域的泛感知建設(shè)，提升城市感知能力，

展方式，實施城市更新行

強化“數(shù)據(jù)賦能”的關(guān)鍵作用，圍繞城市數(shù)據(jù)的獲取、傳輸、存儲、處理

動，加強城市基礎(chǔ)設(shè)施建

和使用，通過標(biāo)準(zhǔn)、開放、統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)形成“端網(wǎng)云用安營”一體化

設(shè)，打造宜居、韌性、智

協(xié)同，構(gòu)建城市數(shù)字化的“五官和手腳”，讓城市可感知、能執(zhí)行，實現(xiàn)

慧城市。物理世界和數(shù)字世界的聯(lián)接。

1.1相關(guān)政策指引

優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施布局、結(jié)構(gòu)、

《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年

功能和系統(tǒng)集成，構(gòu)建現(xiàn)

遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出建設(shè)現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系以及建設(shè)智慧城市和數(shù)字

代化基礎(chǔ)設(shè)施體系。鄉(xiāng)村，指出“加快傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化改造，加強泛在感知、終端聯(lián)網(wǎng)、

智能調(diào)度體系建設(shè)”“以數(shù)字化助推城鄉(xiāng)發(fā)展和治理模式創(chuàng)新，全面提高運

行效率和宜居度，將物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)施、通信系統(tǒng)等納入公共基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)

一規(guī)劃建設(shè)，推進(jìn)市政公用設(shè)施、建筑等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和智能化改造?！?/p>

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中央網(wǎng)信辦、科技部、工業(yè)和信息化部等七部

委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》（建

改發(fā)〔2020〕73號）提出新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，要求“加快推進(jìn)基于

數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，引領(lǐng)城市轉(zhuǎn)型升級，

推進(jìn)城市現(xiàn)代化。”

工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦、科技部等八部門聯(lián)合發(fā)布的《物聯(lián)

網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動計劃（2021-2023年）》指出“創(chuàng)新突破一

些高端傳感器、物聯(lián)網(wǎng)芯片、物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)水平，加速推

進(jìn)全面感知、泛在連接、安全可信的物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?！?/p>

2

城市感知體系白皮書（2022）

工業(yè)和信息化部發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2021版）》明確到2025年，推動形成較為完善的

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)體系，研制行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)30項以上，提升標(biāo)準(zhǔn)在細(xì)分行業(yè)及領(lǐng)域的覆蓋程度，提高跨行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

安全水平，保障用戶安全使用。

發(fā)展改革委發(fā)布的《2022年新型城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)融合發(fā)展重點任務(wù)》明確提出要“打通城市數(shù)據(jù)感知、分析、決策、

執(zhí)行環(huán)節(jié)，推進(jìn)城市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。”

北京市、上海市、深圳市、南京市、杭州市、天津市、合肥市、重慶市、成都市、武漢市、常德市、洛陽市、寧波市、

長沙市、無錫市、珠海市、朝陽市、云浮市、湖州市、揚州市、楚雄市等大中城市的“十四五”規(guī)劃中均針對城市感知體

系的建設(shè)落地提出了有關(guān)要求。

北京市上海市深圳市

北京市大數(shù)據(jù)工作推進(jìn)小組辦公室上海市人民政府辦公廳印發(fā)了《上深圳市人民政府辦公廳印發(fā)了《深

發(fā)布印發(fā)了《北京新型智慧城市感海全面推進(jìn)城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型“十四五”圳市推進(jìn)新型信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行

知體系建設(shè)指導(dǎo)意見》，明確提出規(guī)劃》，提出加快促進(jìn)全域覆蓋的動計劃（2022-2025年）》，要求

建設(shè)全覆蓋的城市運行感知體系，城市物聯(lián)感知體系建設(shè)，助力提升加快構(gòu)建物聯(lián)感知體系，部署面向

加快推進(jìn)感知體系的統(tǒng)籌規(guī)范建設(shè)，生產(chǎn)服務(wù)效率，打造國內(nèi)感知終端城市公共安全、城市公共建筑和設(shè)

促進(jìn)感知終端的共建共享，提升感覆蓋最全、應(yīng)用場景最豐富的城市施、城市公共服務(wù)的感知終端；打

知數(shù)據(jù)匯通共用水平，形成統(tǒng)籌規(guī)之一；持續(xù)加快各類智能感知終端造城市級物聯(lián)感知平臺；研究制定

范、泛在有序的新型智慧城市感知部署，引導(dǎo)面向產(chǎn)業(yè)效能提升的感城市物聯(lián)網(wǎng)感知終端建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)?/p>

體系，實現(xiàn)感知終端的統(tǒng)籌管理和知終端建設(shè)，加快面向城市治理能則，建立全市“統(tǒng)一感知標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一

規(guī)范建設(shè);實現(xiàn)城市感知網(wǎng)絡(luò)的互力提升的感知終端部署，全市各類協(xié)議適配、統(tǒng)一設(shè)備接入、統(tǒng)一數(shù)

聯(lián)互通，打通感知數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)通道;感知終端總規(guī)模超過億級；國內(nèi)首據(jù)共享、統(tǒng)一應(yīng)用支撐”的物聯(lián)感知

推動感知數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，實現(xiàn)家“城市物聯(lián)感知服務(wù)中心”揭牌成立，平臺，實現(xiàn)城市生產(chǎn)生活、城市管

感知數(shù)據(jù)匯集匯通和共享應(yīng)用;強同時啟動上線了“城市物聯(lián)感知場景理運行的協(xié)同，提升城市自感知、

化感知數(shù)據(jù)的人工智能分析，實現(xiàn)服務(wù)平臺”。自適應(yīng)、自決策能力。

感知數(shù)據(jù)的智慧應(yīng)用。

新型基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)日趨成熟、產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善以及應(yīng)用規(guī)模不斷擴大，城市感知體系建設(shè)已經(jīng)成為城市數(shù)字化

轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素。城市感知數(shù)據(jù)與不同城市管理部門間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的打通融合，迫使城市感知建設(shè)從煙囪式發(fā)展向平臺使

能架構(gòu)加速演進(jìn)，從而推動感知終端的共建共享，提升感知數(shù)據(jù)匯通共用水平，形成統(tǒng)籌規(guī)范、泛在有序的數(shù)字化城市

感知體系。

3

01?城市感知體系建設(shè)背景

1.2問題與挑戰(zhàn)

當(dāng)前，城市的感知體系面臨

統(tǒng)籌規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)創(chuàng)新、

安全防護(hù)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面的問

題與挑戰(zhàn)。

城市感知體系建設(shè)總體布局、感知載體和感知終端部署等方面需要統(tǒng)籌謀劃。

統(tǒng)籌規(guī)劃不足，

一旦缺乏城市感知體系的頂層設(shè)計，會造成“煙囪式部署”的局面產(chǎn)生，各業(yè)務(wù)數(shù)

煙囪式部署現(xiàn)象突出1

據(jù)難以互聯(lián)互通?；跀?shù)據(jù)融合共享及動態(tài)交互的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用則變成無源之

水。城市感知終端建設(shè)應(yīng)依托頂層設(shè)計集約部署，保障城市感知數(shù)據(jù)全生命周期

治理，避免因規(guī)劃不統(tǒng)一造成的重復(fù)建設(shè)、資源浪費。

由于缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的指導(dǎo)與約束，當(dāng)前構(gòu)建城市感知體系的設(shè)備呈現(xiàn)出

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不統(tǒng)一，

“百花齊放”的現(xiàn)象，產(chǎn)品功能及應(yīng)用能力良莠不齊，多系統(tǒng)間的融合開放和有效

設(shè)備互聯(lián)互通難2

集成能力不足。行業(yè)中獨立系統(tǒng)或平臺由一家軟硬件供應(yīng)商和系統(tǒng)集成商開發(fā)建

設(shè)成為普遍現(xiàn)象，造成了軟件和硬件緊密耦合、捆綁用戶的情況出現(xiàn)。設(shè)備接口

類、軟件兼容類、數(shù)據(jù)格式類等標(biāo)準(zhǔn)的缺失也間接導(dǎo)致了感知設(shè)備“七國八制”的

發(fā)展現(xiàn)狀。

目前感知設(shè)備側(cè)使用的底層操作系統(tǒng)大多以安卓、FreeRTOS、MbedOS等

底層系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展不足，

為主，而應(yīng)用軟件開發(fā)及部署必須基于操作系統(tǒng)來完成，這種情況抑制了我國感

安全防護(hù)程度弱3

知設(shè)備系統(tǒng)底層關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。不能及時修補的操作系統(tǒng)漏洞也讓各類應(yīng)用的

重要數(shù)據(jù)、敏感數(shù)據(jù)存在較高的泄露風(fēng)險。另外，操作系統(tǒng)的更新迭代要求相關(guān)

設(shè)備和應(yīng)用進(jìn)行針對性的升級，無形中又大幅度增加整體的安全防護(hù)難度。

4

城市感知體系白皮書（2022）

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全相比，城市感知面臨更大的安全威脅和挑戰(zhàn)。城市感知將城

端到端防護(hù)能力弱，

市各種信息傳感設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)任何時間、任

安全威脅防不勝防4

何地點，人、機、物的互聯(lián)互通，因此傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全邊界被打破，不同物理位

置和網(wǎng)絡(luò)層級的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后，產(chǎn)生出更多的攻擊點，路燈、水表、攝像頭等都會

成為攻擊業(yè)務(wù)系統(tǒng)的潛在風(fēng)險點。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)廠商的安全能力參差不齊、防

護(hù)意識千差萬別，提供縱深的、適度的、場景式的安全保障體系，是城市感知體

系面臨的挑戰(zhàn)之一。

城市感知體系的產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)成非常豐富，從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，涵蓋了操作系

產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚不成熟，

統(tǒng)供應(yīng)商、軟件供應(yīng)商、硬件供應(yīng)商、芯片供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、建設(shè)運營單位、

產(chǎn)業(yè)鏈亟待完善5

企業(yè)和公眾，以及政府及行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)等。當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈上的關(guān)鍵主體角

色，沒有形成統(tǒng)一戰(zhàn)線，也沒有建立規(guī)則化、透明、公平、公正的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，

不能共創(chuàng)共建共享城市感知體系。城市內(nèi)部尚缺乏一個能夠設(shè)計合理的價值鏈條

的組織。亟需建立通過提供增值產(chǎn)品與服務(wù)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游價值合理分配的

機制，形成良性商業(yè)閉環(huán)。

5

02?城市感知體系建設(shè)目標(biāo)

02

城市感知體系建設(shè)目標(biāo)

以城市感知體系建設(shè)為基礎(chǔ)，使能城市萬物智能互設(shè)施運行、人員流動、交通運輸、事件進(jìn)展等的全方位感

聯(lián)、業(yè)務(wù)智慧聯(lián)動。通過布設(shè)覆蓋城市范圍的多種類型傳知，實時獲取城市全域全量運行數(shù)據(jù)，為城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型

感器，建立全域全時段的城市感知體系，對城市運行狀態(tài)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。城市運行時刻處于發(fā)展變化中，必須時刻

進(jìn)行多維度、多層次精準(zhǔn)監(jiān)測，全面獲取影像、視頻、各掌握物理城市的全局發(fā)展與精細(xì)變化，讓城市可感知、能

類運行監(jiān)測指標(biāo)等海量城市數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對城市環(huán)境、設(shè)備執(zhí)行，實現(xiàn)孿生環(huán)境下的數(shù)字城市與物理城市同步運行。

6

城市感知體系白皮書（2022）

2.1

城市感知體系建設(shè)包括感知底賬、全域覆蓋、數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通。通過持

加強頂層設(shè)計，

續(xù)加強城市感知頂層設(shè)計，統(tǒng)籌規(guī)劃感知載體和感知終端部署，科學(xué)優(yōu)化全市感

推動統(tǒng)籌共建共用1

知體系布局，逐步構(gòu)建廣泛感知、綜合感知、智慧感知的城市感知體系格局。頂

層規(guī)劃是科學(xué)有序地集約開展感知體系建設(shè)的重要依據(jù)，統(tǒng)籌管控感知終端的建

設(shè)和應(yīng)用，建立感知數(shù)據(jù)聯(lián)接通道，感知數(shù)據(jù)匯聚按需共享，實現(xiàn)感知終端分建

統(tǒng)用，共用感知網(wǎng)絡(luò)、感知數(shù)據(jù)，避免重復(fù)建設(shè)。

2.2

打破城市各領(lǐng)域感知系統(tǒng)各自封閉、軟硬件系統(tǒng)強耦合等固有格局，營造開

標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)及接口，

放式數(shù)據(jù)及接口適配、應(yīng)用軟件開發(fā)新形態(tài)。加強數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和架構(gòu)統(tǒng)一化建設(shè)，

實現(xiàn)互聯(lián)互通2

實現(xiàn)從硬件裝備、軟件平臺到數(shù)據(jù)資源的互聯(lián)互通和融合共享。提升系統(tǒng)和設(shè)備

的移植性和兼容性，使系統(tǒng)軟硬件更加自由靈活的匹配，打造基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)底座、

滿足專業(yè)應(yīng)用需求的協(xié)同化感知體系，將多系統(tǒng)、多設(shè)備協(xié)同交互與聯(lián)動，塑造

廣泛參與兼容并進(jìn)的集成與應(yīng)用形態(tài)。

2.3

一方面，對傳統(tǒng)的感知設(shè)備操作系統(tǒng)進(jìn)行升級換代，形成全鏈條的國產(chǎn)化、

統(tǒng)一設(shè)備操作系統(tǒng)，

開放化、智能化系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品，催生產(chǎn)業(yè)格局的升級，對城市感知端側(cè)進(jìn)行智

擁抱開放創(chuàng)新3

能化、數(shù)字化升級。一方面，突破現(xiàn)有操作系統(tǒng)技術(shù)限制，打造高端芯片、高端

元器件、軟硬件平臺、仿真平臺等核心技術(shù)產(chǎn)品，防范寄存器、代碼等關(guān)鍵環(huán)節(jié)

后臺篡改風(fēng)險和生產(chǎn)敏感數(shù)據(jù)泄露隱患，積極采用安全、開放、創(chuàng)新的技術(shù)方案

或系統(tǒng)裝備，提升系統(tǒng)整體安全能力，實現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)部分核心技術(shù)和裝備安全水

平提升，從“受制于人”到“自力更生”的跨越式發(fā)展，有力保障系統(tǒng)安全運行。

7

02?城市感知體系建設(shè)目標(biāo)

2.4

為了應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)中端、管、云和平臺的安全威脅，聚焦端、管、云

打造端到端安全防護(hù)體系，

和平臺的安全特性的組合協(xié)同，解決城市感知體系端到端的安全防護(hù)問題?；?/p>

夯實縱深安全4

城市感知應(yīng)用場景安全威脅，構(gòu)建終端防御、管道保障、云端保護(hù)和安全運維與

管理能力。依托傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)安全保障能力優(yōu)勢，提供物聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢感知與分

析檢測，聯(lián)合生態(tài)合作伙伴，共同致力于解決物聯(lián)網(wǎng)的安全威脅與挑戰(zhàn)。

2.5

打破“七國八制”局面，進(jìn)一步擴大和吸納各領(lǐng)域優(yōu)勢資源。加強多領(lǐng)域

建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，

多部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，引入開放市場、協(xié)同創(chuàng)新等新模式，調(diào)動“政產(chǎn)學(xué)研用”各

促進(jìn)開放可持續(xù)5

方面創(chuàng)新發(fā)展的積極性和投入，支持開展創(chuàng)新應(yīng)用的試點示范，營造開放可

持續(xù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，形成特色鮮明、優(yōu)勢互補、各有側(cè)重的差異化創(chuàng)新發(fā)展格局。

加大政策和資金扶持力度，支持傳感器、智能終端、芯片、邊緣計算等技術(shù)

創(chuàng)新，促進(jìn)多樣化產(chǎn)品和應(yīng)用的建設(shè)，健全完善產(chǎn)業(yè)管理政策法規(guī)，引導(dǎo)城

市感知體系健康有序發(fā)展。

8

03?城市感知體系總體架構(gòu)城市感知體系白皮書（2022）

03

城市感知體系總體架構(gòu)

9

03?城市感知體系總體架構(gòu)

3.1總體架構(gòu)

城市感知體系建設(shè)是以O(shè)penHarmony操作系統(tǒng)及統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基礎(chǔ)，實現(xiàn)感知終端的互認(rèn)互信。同時，通

過構(gòu)建城市互聯(lián)互通的感知網(wǎng)絡(luò)、分層協(xié)同的感知平臺、統(tǒng)一匯聚的感知大腦、縱深防護(hù)的感知安全以及持續(xù)運營的

感知中心，解決傳統(tǒng)城市感知存在的底賬不清、煙囪林立、數(shù)據(jù)孤島、感知盲區(qū)等問題，實現(xiàn)城市動態(tài)精準(zhǔn)感知、終

端互聯(lián)互通、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、業(yè)務(wù)分級協(xié)同、場景持續(xù)創(chuàng)新、數(shù)據(jù)持續(xù)運營，提升城市治理數(shù)字化水平。

圖1城市感知體系總體架構(gòu)

根據(jù)圖1，城市感知體系建設(shè)內(nèi)容由6部分組成，包括城市感知終端、城市感知網(wǎng)絡(luò)、城市感知平臺、城市感知大

腦、城市感知安全、城市運行感知中心。

10

城市感知體系白皮書（2022）

感知終端感知網(wǎng)絡(luò)感知平臺

基于OpenHarmony打造城市全場打造城市級物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)，為城市提提供城市感知終端設(shè)備多協(xié)議的快速

景、分布式的感知設(shè)備操作系統(tǒng)。通供簡單、高效、安全、低碳的感知終適配、云化架構(gòu)靈活擴展、物模型統(tǒng)

過統(tǒng)一的城市感知標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，保證終端接入和傳輸網(wǎng)絡(luò)。融合邊緣計算和一終端建模等功能，助力市/區(qū)/邊

端設(shè)備聯(lián)接協(xié)議統(tǒng)一、設(shè)備標(biāo)識統(tǒng)一、業(yè)務(wù)聯(lián)動機制，打通城市毛細(xì)血管。緣分層分級協(xié)同、能力開放，基于應(yīng)

接口及數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，支撐近端實現(xiàn)物聯(lián)感知終端極簡入網(wǎng)，支撐運用場景實現(xiàn)不同層級業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、控

設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)互通，降低終端設(shè)備數(shù)行可視、智能運維、協(xié)同應(yīng)用。制的閉環(huán)。

字化門檻，加速城市感知終端的數(shù)字

化進(jìn)程。

感知大腦感知安全感知中心

感知大腦通過全面、實時、動態(tài)地監(jiān)通過構(gòu)建終端適度防攻擊能力、惡意依托城市感知運營中心，制定城市感

測城市運行態(tài)勢，主動、預(yù)前、精準(zhǔn)終端檢測與隔離能力、數(shù)據(jù)安全與隱知體系建設(shè)所需的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及

地發(fā)現(xiàn)城市問題。在城市全域數(shù)據(jù)標(biāo)私保護(hù)能力、安全態(tài)勢監(jiān)測與管控能配套使用的各項管理辦法。統(tǒng)籌城市

識基礎(chǔ)上，運用人工智能技術(shù)研判城力、網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入與威脅處置能力，打造感知體系建設(shè)，加強持續(xù)運營能力，

市運行的趨勢和規(guī)律，提前發(fā)現(xiàn)城市城市感知體系端到端縱深安全防護(hù)體為政府、企業(yè)、個人提供數(shù)據(jù)服務(wù)，

潛在運行風(fēng)險，輔助城市管理者直觀系，抵御來自各方面的安全威脅。支撐相關(guān)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新。

掌握城市運行狀態(tài)，提升城市治理精

細(xì)化水平。

11

03?城市感知體系總體架構(gòu)

3.2主要特征及功能

3.2.1感知終端：

開放創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、設(shè)備協(xié)同

圍繞城市感知設(shè)備種類繁多、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、設(shè)備難協(xié)同、數(shù)據(jù)難互通等問題，致力于創(chuàng)造安全開放、協(xié)同的全新感知體系，

讓數(shù)據(jù)在設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與云端之間都能打通并自由流動，實現(xiàn)跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨業(yè)務(wù)的協(xié)同服務(wù)。

特征

系統(tǒng)統(tǒng)一：城市感知終端操作系統(tǒng)可以覆蓋大大小小的設(shè)備設(shè)施，并且支持功能解耦，可隨產(chǎn)品自由裁剪。

城市感知終端操作系統(tǒng)支持各種不同類型的設(shè)備互聯(lián)互認(rèn)，小到傳感器，大到智能控制器、巡檢儀器等城市

全場景設(shè)備。基于OpenHarmony的城市感知設(shè)備操作系統(tǒng)，是滿足有關(guān)要求的最核心技術(shù)要素之一。

標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一：城市感知數(shù)據(jù)將設(shè)備實體實現(xiàn)抽象化，通過統(tǒng)一物模型標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，可

以為橫向縱向數(shù)據(jù)互通構(gòu)建基礎(chǔ)。以物模型為底座，統(tǒng)一協(xié)議，統(tǒng)一管理，統(tǒng)一授信，可以有效屏蔽不同廠

商之間的差異，減少開發(fā)適配工作量，降低安全風(fēng)險，使數(shù)據(jù)可靠、高效的流動。

設(shè)備協(xié)同：通過分布式軟總線，可以實現(xiàn)多設(shè)備聯(lián)接、智能判斷、自動協(xié)同，取代人工操作。可以使感知終端、

控制器與手持終端之間感知靠近、自連接、自組網(wǎng)，實現(xiàn)配置的自動同步和傳感數(shù)據(jù)的自動上報，達(dá)到節(jié)

省人力、縮短周期、降低成本的目標(biāo)。

安全增強：城市多元設(shè)備可以自動聯(lián)接，設(shè)備間數(shù)據(jù)可以自由流動。終端操作系統(tǒng)構(gòu)建了一套新的協(xié)同安全、

數(shù)據(jù)安全的生態(tài)秩序，實現(xiàn)“正確的人，通過正確的設(shè)備，正確的訪問正確的數(shù)據(jù)”，滿足對設(shè)備中數(shù)據(jù)的隱私

與網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)要求。

多端部署：城市感知體系建設(shè)不僅需要增加設(shè)備種類以繁榮產(chǎn)業(yè)生態(tài)，更需要持續(xù)豐富行業(yè)服務(wù)，吸引更多

合作者投入到行業(yè)應(yīng)用的開發(fā)中。利用基于OpenHarmony的操作系統(tǒng)，可以為終端提供統(tǒng)一的編程框架、

自動適配多終端硬件能力的UI控件，為不同屏幕的終端提供自適應(yīng)的響應(yīng)式布局，開發(fā)者實現(xiàn)“一次開發(fā)，

多端部署”，保證了完整、多樣和便捷的分布式體驗。

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城市感知體系白皮書（2022）

功能

為了實現(xiàn)城市感知終端在不同場景下將多種設(shè)備自動協(xié)同成一個邏輯終端，提供多端協(xié)同的使用體驗，

充分參考現(xiàn)代交互式操作系統(tǒng)的分層架構(gòu)，終端操作系統(tǒng)架構(gòu)從下到上依次分為內(nèi)核層、系統(tǒng)服務(wù)層、應(yīng)用

框架層和應(yīng)用層。終端操作系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2終端操作系統(tǒng)架構(gòu)

內(nèi)核層：主要提供對設(shè)備硬件的抽象及管理和控制能力，如進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)和外設(shè)管理。

系統(tǒng)服務(wù)層：包括硬件服務(wù)、系統(tǒng)基本能力、基礎(chǔ)軟件服務(wù)、增強軟件服務(wù)。行業(yè)硬件子系統(tǒng)實現(xiàn)城市感知

設(shè)備硬件規(guī)格屬性信息、配置屬性信息的統(tǒng)一采集和一致性描述，全局同步，全局可見，為軟件功能實現(xiàn)提

供統(tǒng)一的硬件接入、查詢和使能等能力。系統(tǒng)基本能力和基礎(chǔ)軟件服務(wù)，分別為終端設(shè)備提供分布式操作的

基礎(chǔ)能力和公共、通用的軟件服務(wù)。增強軟件服務(wù)中，行業(yè)服務(wù)子系統(tǒng)為終端提供針對行業(yè)專有設(shè)備的差異

化服務(wù)；行業(yè)數(shù)據(jù)通訊協(xié)議針對城市感知設(shè)備定制的專有數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，包括設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與云平

臺之間的通信協(xié)議；行業(yè)定制升級系統(tǒng)針對城市感知設(shè)備定制的專有服務(wù)，包含帶有行業(yè)屬性的系統(tǒng)升級包

制作、下載、升級，以及針對可靠性和安全性的強化升級。

13

03?城市感知體系總體架構(gòu)

應(yīng)用框架層：應(yīng)用框架層是應(yīng)用和系統(tǒng)交互的橋梁，為應(yīng)用開發(fā)提供JS/C/C++等多語言的用戶程序開發(fā)框架

和原子化服務(wù)開發(fā)框架，能夠為系統(tǒng)服務(wù)層的軟硬件服務(wù)提供對外開放的多語言框架API接口。

應(yīng)用層：包括系統(tǒng)應(yīng)用和行業(yè)應(yīng)用。作為系統(tǒng)的一部分，系統(tǒng)應(yīng)用向用戶和行業(yè)應(yīng)用提供通用的系統(tǒng)服務(wù)

能力。行業(yè)應(yīng)用是城市感知特定業(yè)務(wù)功能的各種應(yīng)用，支持跨設(shè)備調(diào)度與分發(fā)，為用戶提供一致、高效的

應(yīng)用體驗。

3.2.2感知網(wǎng)絡(luò)：

極簡入網(wǎng)、網(wǎng)算融合、品質(zhì)可視

城市感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體目標(biāo)是聯(lián)接每個人、每個企業(yè)、每個感知設(shè)備，讓數(shù)據(jù)如“血液”般在城市流動，持續(xù)進(jìn)行價

值創(chuàng)造。將數(shù)據(jù)采集和運維管理簡化，進(jìn)一步簡化感知終端聯(lián)網(wǎng)，做到從建設(shè)到運維的全程極簡。同時，保障城市感

知終端接入可信，數(shù)據(jù)回傳可信，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)智能、數(shù)據(jù)無損、邊緣智能計算、業(yè)務(wù)隨需的智能感知算網(wǎng)，打造端、網(wǎng)、

云一體的感知網(wǎng)絡(luò)。

特征

城市的全域感知：城市感知終端設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以達(dá)到百萬甚至千萬級，感知網(wǎng)絡(luò)為接入設(shè)備提供多種接

口，支持多種接入方式，具備環(huán)網(wǎng)、備份等保護(hù)措施，為感知設(shè)備接入提供具有多樣性、可靠性、可操作性、

安全性等的保障能力。

支持業(yè)務(wù)多樣性：感知網(wǎng)絡(luò)隨著業(yè)務(wù)場景變化和數(shù)據(jù)處理需求而向下延展，提供邊緣計算、邊緣智能、邊緣

聯(lián)動能力。感知網(wǎng)絡(luò)配合場景進(jìn)行彈性部署，有效支撐各邊緣應(yīng)用的部署以及業(yè)務(wù)協(xié)同。

精準(zhǔn)配置集約共享：網(wǎng)絡(luò)由萬物互聯(lián)向萬物智聯(lián)升級，通過“IPv6+協(xié)議創(chuàng)新”，提供極簡而無處不在的聯(lián)接能

力。對業(yè)務(wù)進(jìn)行隨流檢測，主動發(fā)現(xiàn)問題、修復(fù)問題，提供專線、專網(wǎng)、專用的網(wǎng)絡(luò)切片和應(yīng)用級智能保障

的APN技術(shù)等，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)快速開通、按需服務(wù)以及高效、高質(zhì)量聯(lián)接。

零信任網(wǎng)絡(luò)安全：海量的城市感知終端部署在公共場合，暴露在城市界面，95%以上的感知終端流量未進(jìn)行

加密。預(yù)防感知終端被私接、仿冒、劫持等是城市感知網(wǎng)絡(luò)必須解決的安全問題。應(yīng)基于零信任的思維構(gòu)建

城市感知網(wǎng)絡(luò)安全保障體系，進(jìn)行端、網(wǎng)、云、安一體系化安全設(shè)計，全面防御安全風(fēng)險。

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城市感知體系白皮書（2022）

功能

采用科學(xué)合理的頂層設(shè)計、整體性的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，實現(xiàn)城市感知終端的統(tǒng)一接入，集約共享，實現(xiàn)全域、全時、

全要素的城市感知，利用智能網(wǎng)絡(luò)理念打造全覆蓋、智管理、多共享的城市感知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。城市感知網(wǎng)絡(luò)架

構(gòu)包含物聯(lián)接入層、城域匯聚層、聯(lián)接使能層，如圖3所示。

圖3城市感知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

物聯(lián)接入層：終端設(shè)備由多種傳感器、攝像頭、智能設(shè)備等組成，接口種類繁多，例如IP接口、非IP接口

等。終端可通過交換機、邊緣物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)多種接口的統(tǒng)一接入，并且通過環(huán)網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)。接入層提供

多種組網(wǎng)模式，通過極簡的組網(wǎng)提供千兆帶寬的網(wǎng)絡(luò)通道，可接入大帶寬終端；通過PLC-IOT技術(shù)接入，

具備抗干擾的長距離數(shù)據(jù)傳輸能力，適合接入低速率傳感器場景，做到有電就有網(wǎng)；通過網(wǎng)關(guān)還可同時支

持5G、北斗等無線數(shù)據(jù)回傳。感知終端入網(wǎng)時可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況和終端要求選擇合適鏈路，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)丟包時，

通過向前糾錯碼技術(shù)對數(shù)據(jù)加以保護(hù)，保障數(shù)據(jù)不丟失。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)提供在邊緣容器部署應(yīng)用的能力，使不同

廠商的應(yīng)用可以部署在同一個物聯(lián)網(wǎng)關(guān)中，降低了廠商開發(fā)難度和成本投入。在物聯(lián)網(wǎng)關(guān)集群部署的環(huán)境中，

終端基于網(wǎng)關(guān)的負(fù)載情況智能注冊到負(fù)載最輕的網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)算力自動負(fù)載均衡，動態(tài)擴容與縮容。

城域匯聚層：按照“一網(wǎng)多用、一網(wǎng)多能”的理念，城域網(wǎng)在邏輯上實現(xiàn)跨地區(qū)、跨部門的互聯(lián)互通和資源共享，

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03?城市感知體系總體架構(gòu)

一張物理網(wǎng)絡(luò)在邏輯上劃分為不同功能的多種網(wǎng)絡(luò)，滿足不同功能、不同敏感度、不同SLA要求的業(yè)務(wù)承載，

滿足城市感知數(shù)據(jù)的有效傳輸，及數(shù)據(jù)在跨部門業(yè)務(wù)中的有效協(xié)同應(yīng)用。城市感知網(wǎng)絡(luò)通過IPv6+FlexE的切

片方式承載感知設(shè)備回傳的數(shù)據(jù)，感知數(shù)據(jù)經(jīng)回傳網(wǎng)接入城域骨干網(wǎng)的匯聚PE，匯聚PE提供獨享的網(wǎng)絡(luò)切片，

將數(shù)據(jù)上傳到感知平臺。

聯(lián)接使能層：作為城市感知網(wǎng)絡(luò)的“神經(jīng)中樞”，聯(lián)接使能層提供網(wǎng)絡(luò)管理、安全管理、物聯(lián)管理三大基本功能，

實現(xiàn)終端、網(wǎng)絡(luò)、安全一網(wǎng)可視，并提供開放的接口和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，供上層感知平臺及業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)使用。其中，

網(wǎng)絡(luò)管理實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的即插即用、業(yè)務(wù)隨行和按需調(diào)度的業(yè)務(wù)配置、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以及網(wǎng)元設(shè)備的運維保障

等功能，從而讓網(wǎng)絡(luò)管理更簡單；安全管理是對終端設(shè)備建立資產(chǎn)臺賬，對終端設(shè)備進(jìn)行指紋識別防止仿冒，

對全網(wǎng)安全威脅和異常網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行分析與監(jiān)控，對威脅及時進(jìn)行干預(yù)或者阻斷隔離，保障整網(wǎng)的安全環(huán)境；

物聯(lián)管理實現(xiàn)對終端設(shè)備和設(shè)備影子數(shù)據(jù)的管理，提供數(shù)據(jù)路由，支撐基于規(guī)則引擎的聯(lián)動。通過配套物模

型來新增各類型的感知設(shè)備，新增設(shè)備數(shù)據(jù)的互通，可通過平臺的插件管理下發(fā)相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動插件到邊緣

網(wǎng)關(guān)，邊緣網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)對新增設(shè)備數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化后再回傳到平臺。

3.2.3感知平臺：

泛在接入、分層分級、協(xié)同閉環(huán)

面向全域、全場景感知終端的接入、聯(lián)接、管理，以及感知數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、集成、分析、管理等需求，建

設(shè)泛在接入、彈性伸縮、分級協(xié)同的感知平臺。

特征

泛在接入：面對城市海量、異構(gòu)的存量設(shè)備和未來智能化設(shè)備，感知平臺提供多樣化、與設(shè)備類型無關(guān)的接

入方式，兼容主流網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議，支持多種感知設(shè)備的統(tǒng)一接入和管理。通過資源空間實現(xiàn)各感知設(shè)備以及

數(shù)據(jù)的安全隔離，應(yīng)用間以授權(quán)方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合互訪和設(shè)備聯(lián)動。

彈性伸縮：為應(yīng)對設(shè)備多、數(shù)據(jù)量大、業(yè)務(wù)突發(fā)性高等挑戰(zhàn)，城市感知平臺架構(gòu)需要具備極高的伸縮性。城

市感知平臺應(yīng)支持億級別設(shè)備的接入，具備不低于10萬TPS并發(fā)量的業(yè)務(wù)處理能力。此外，城市感知平臺通

過分布式架構(gòu)、容器編排等技術(shù)，在故障或受攻擊的時，能夠快速完成節(jié)點遷移、服務(wù)啟停，保障核心服務(wù)

不中斷。

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城市感知體系白皮書（2022）

分級協(xié)同：因地域分布廣、時延要求高、網(wǎng)絡(luò)帶寬分配不均衡等因素導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)條件差距大，城市感知平臺需

要根據(jù)不同需求進(jìn)行本地化的資源優(yōu)化配置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時感知決策、業(yè)務(wù)高效連續(xù)，實現(xiàn)邊緣節(jié)點在云端

的統(tǒng)一部署、運維和業(yè)務(wù)管理。

功能

城市感知平臺采用中心為主、邊緣為輔的兩級架構(gòu)。中心實現(xiàn)各類設(shè)備接入的統(tǒng)一管理，支持海量設(shè)備

數(shù)據(jù)的可靠采集上云，讓數(shù)據(jù)按需自由流轉(zhuǎn)，通過豐富的API提供便捷管理和遠(yuǎn)程控制設(shè)備的能力；邊緣則

適合時延要求高、網(wǎng)絡(luò)條件差、機密等級高等單一中心架構(gòu)無法滿足的業(yè)務(wù)場景，提供本地化的設(shè)備接入、

數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用擴展等能力。

城市感知平臺市、區(qū)兩級部署架構(gòu)如圖4所示。城市感知平臺部署采用市、區(qū)兩級部署的方式，進(jìn)行分

級建設(shè)。市級平臺和區(qū)級平臺級聯(lián)，市級平臺統(tǒng)一對接已建設(shè)行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，各區(qū)城市感知數(shù)據(jù)在市級平

臺統(tǒng)一匯聚共享，各區(qū)之間可通過市級平臺實現(xiàn)跨區(qū)的數(shù)據(jù)共享交換。此外，平臺依托現(xiàn)有政務(wù)云體系提供

基于感知數(shù)據(jù)處理的計算能力和存儲能力，利用電子政務(wù)外網(wǎng)提供感知數(shù)據(jù)共享交換樞紐與通道，利用現(xiàn)有

的政務(wù)云大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)治理與開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析等工作。

圖4城市感知平臺市、區(qū)兩級部署架構(gòu)

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03?城市感知體系總體架構(gòu)

城市感知終端平臺功能主要包括數(shù)據(jù)接入、設(shè)備管理、共享交換、統(tǒng)一物模型、業(yè)務(wù)支撐、運營運維。

數(shù)據(jù)接入：通過設(shè)備直接接入、行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)接入、行業(yè)平臺級聯(lián)接入等，實現(xiàn)全域、全場景的感知數(shù)據(jù)

統(tǒng)一接入。

設(shè)備管理：滿足各類應(yīng)用對設(shè)備管理的需求，提供遠(yuǎn)程監(jiān)控、即時配置、實時聯(lián)動、反向控制等功能。

共享交換：歸集了相關(guān)業(yè)務(wù)感知數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備管控數(shù)據(jù)等，提供數(shù)據(jù)的全生命周期管理，包

括數(shù)據(jù)的實時處理、匯聚整合、加工提煉、物模型適配及檢驗檢測等功能。

統(tǒng)一物模型：描述了設(shè)備具備的能力和特性，通過標(biāo)準(zhǔn)對物模型進(jìn)行統(tǒng)一定義，實現(xiàn)物理設(shè)備到數(shù)字設(shè)備

的轉(zhuǎn)換和描述。在進(jìn)行數(shù)據(jù)共享或開發(fā)應(yīng)用時只需要關(guān)注API和標(biāo)準(zhǔn)模型即可，而不再關(guān)注設(shè)備的實體，

保障城市數(shù)字孿生的快速構(gòu)建，以及城市感知數(shù)據(jù)資產(chǎn)的快速積累。

業(yè)務(wù)支撐：根據(jù)設(shè)備狀態(tài)、數(shù)據(jù)上報情況進(jìn)行統(tǒng)一管理分析，提供標(biāo)準(zhǔn)接口開放給上層業(yè)務(wù)應(yīng)用，并對應(yīng)

用進(jìn)行管理，對接入的應(yīng)用進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證，嚴(yán)格控制應(yīng)用的訪問權(quán)限和資源調(diào)配。

運營運維：提供安全管理能力及統(tǒng)一的運營運維管理門戶，供城市感知業(yè)務(wù)相關(guān)用戶使用。

3.2.4感知大腦：

精準(zhǔn)感知、監(jiān)測預(yù)警、智能決策

依托廣泛部署的感知設(shè)備和千萬級的城市治理感知脈絡(luò)，構(gòu)建實時、鮮活、多維、精準(zhǔn)的問題警示觸發(fā)機制和城市運

行風(fēng)險綜合檢測防范機制。依托數(shù)據(jù)和算法實時監(jiān)測城市運行狀態(tài)、綜合研判城市運行態(tài)勢，提升“一屏統(tǒng)覽”的精細(xì)

治理能力和數(shù)字治理能級，形成泛在接入、數(shù)據(jù)匯聚、預(yù)警預(yù)報、自動轉(zhuǎn)發(fā)、依責(zé)處置、評估評價的城市感知大腦。

特征

城市感知一張圖從市民日常需求和城市運行需求出發(fā)，構(gòu)建城市運行指標(biāo)體系。經(jīng)過不斷積累，初步形

成了“物聯(lián)成網(wǎng)”“數(shù)聯(lián)共享”“智聯(lián)融通”的城市感知體系。從宏觀、中觀和微觀三個層面打通了全域數(shù)據(jù)的開放

共享，全面賦能城市治理能力的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

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城市感知體系白皮書（2022）

圖5城市感知一張圖

宏觀層面：城市感知一張圖聚焦城市整體感知發(fā)展態(tài)勢，基于系統(tǒng)化的城市運行指標(biāo)體系，形成全域覆蓋的

城市運行感知脈絡(luò)體系。在模型和算法的幫助下，城市感知一張圖能夠?qū)崿F(xiàn)對各類風(fēng)險的“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、

早研判、早處置”，實現(xiàn)資源統(tǒng)籌調(diào)度、行動人機協(xié)同。

中觀層面：城市運行指標(biāo)聚焦各區(qū)和各部門，助力城運系統(tǒng)多維度、全覆蓋管理。以不同區(qū)和各委辦局管理

需求為導(dǎo)向，橫向貫通、縱向級聯(lián)，注重時空域的有效關(guān)聯(lián)和及時分析排查高頻急難問題。實時監(jiān)測城市中

的各區(qū)域范圍和專業(yè)條線的運行態(tài)勢，對各類城市感知所發(fā)現(xiàn)的相關(guān)風(fēng)險及時預(yù)警提示。城市感知數(shù)據(jù)在各

級平臺全面匯流、無界共享、全線打通，助力感知城市風(fēng)險。同時，科學(xué)運用閾值管理、顏色管理、閉環(huán)管

理等多種方式，進(jìn)一步優(yōu)化風(fēng)險等級的判別和對各類風(fēng)險的處置能力。在此基礎(chǔ)上，能夠?qū)崟r、智能、精準(zhǔn)

地感知和調(diào)控城市“脈搏”。

微觀層面：依托統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和開放性架構(gòu)，在低代碼平臺開發(fā)和共享支撐下，構(gòu)建更多基層人員常用、

適用、實用、受用的業(yè)務(wù)數(shù)字化場景。注重對城市運行的的閉環(huán)管理，驅(qū)動城市治理共建共治。

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03?城市感知體系總體架構(gòu)

功能

城市感知一張圖聚焦城市的“人、物、動、態(tài)”及其內(nèi)在關(guān)系，強化“物聯(lián)、數(shù)聯(lián)、智聯(lián)”的底座能力，具備

信息分析、智能研判、全維認(rèn)知能力，為城市全生命周期管理奠定堅實基礎(chǔ)。

全面、實時、動態(tài)監(jiān)測：實時采集城市運行數(shù)據(jù)，重點聚焦城市感知數(shù)據(jù)的匯聚，及時生成、上傳、融入

治理活動，形成建筑和場所的風(fēng)險評估畫像，協(xié)助監(jiān)督人員精準(zhǔn)執(zhí)法，做到早發(fā)現(xiàn)、早處置。城市感知一

張圖助力城市運行效率實現(xiàn)由量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)變，支撐城市運行健康有序。

主動、預(yù)前、精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)：基于城市運行指標(biāo)體系，城市感知一張圖在城市治理場景中正在發(fā)揮越來越大的

作用。例如，針對街面跨門經(jīng)營、亂設(shè)攤、亂停放等市容亂象，創(chuàng)造以“感知+智能算法+自動推送+末端

處置”的新模式，構(gòu)建街面市容綜合監(jiān)管應(yīng)用場景。通過安裝智能發(fā)現(xiàn)設(shè)備，引入數(shù)字化管理平臺，第一時

間發(fā)現(xiàn)問題，主動預(yù)警提示，可以有效地提高問題發(fā)現(xiàn)概率和處置效率，也可以減少管理上對人力的依賴。

3.2.5感知安全：

縱深防護(hù)、韌性保障、安全防御

城市中設(shè)備與設(shè)備之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)已經(jīng)由過去的相對封閉時代，走向場景豐富、聯(lián)接廣泛的萬物互聯(lián)時代。

萬物互聯(lián)驅(qū)動各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的同時，也帶來了巨大的安全風(fēng)險，端、網(wǎng)、云每個層級都面臨不同的威脅，構(gòu)建

端到端縱深安全防護(hù)體系成為重中之重。

特征

終端適度防攻擊：終端安全需要考慮其場景特點，安全技術(shù)需要在考慮成本、設(shè)備正常運行壽命等要素基礎(chǔ)

上做到安全與成本相平衡。結(jié)合實際業(yè)務(wù)場景和設(shè)備分類，將安全能力劃分為不同安全等級。城市中不同的

感知設(shè)備面臨的風(fēng)險等級是不同的，對于不同的風(fēng)險等級提供的安全模型也是不同的。例如，對于資源受限、

成本功耗敏感的弱終端，提供匹配的輕量級安全傳輸協(xié)議（DTLS+）、遠(yuǎn)程安全升級管理服務(wù)（FOTA）等安

全能力。

惡意終端檢測與隔離：城市感知終端種類繁多，一旦被控制會影響業(yè)務(wù)正常運行或控制其對平臺及網(wǎng)絡(luò)發(fā)起

攻擊。海量終端中異常行為的檢測與隔離能力成為重要的關(guān)注點，主要包括防海量終端浪涌式風(fēng)暴檢測能力、

基于大數(shù)據(jù)分析檢測異常終端的隔離能力、網(wǎng)絡(luò)訪問黑白名單能力等。

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城市感知體系白皮書（2022）

數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)：對終端設(shè)備提供全生命周期的安全防護(hù)措施，確保在每一個階段，數(shù)據(jù)都能獲得與數(shù)

據(jù)敏感程度、系統(tǒng)數(shù)據(jù)重要程度和應(yīng)用程序數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值等相匹配的保護(hù)措施。在數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、使用、

銷毀等全生命周期提供分類分級的隱私安全保護(hù)能力，具體包括數(shù)據(jù)隱私保護(hù)和全生命周期管理、數(shù)據(jù)的API

安全授權(quán)、租戶數(shù)據(jù)隔離等方面的能力。

安全態(tài)勢監(jiān)測與管控：對城市感知設(shè)備進(jìn)行安全評估，全面展示當(dāng)前設(shè)備的安全狀況，隨時看到設(shè)備的安全

體檢項。從物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、平臺安全、應(yīng)用安全幾個維度來評估其安全能力，包括安全運維、

安全評估、安全報告和基于最佳實踐策略自動識別安全事件。

網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入與威脅處置：城市感知網(wǎng)絡(luò)需要采用更有效的安全手段，來消除給整網(wǎng)帶來的安全隱患。杜絕終端

被仿冒和劫持，以免非法終端入侵感知網(wǎng)絡(luò)甚至政務(wù)外網(wǎng)，造成機密數(shù)據(jù)泄露或業(yè)務(wù)癱瘓。各類終端設(shè)備在

網(wǎng)絡(luò)中存在大量的通信數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一旦被截獲和竊聽，同樣會造成信息泄露或信息篡改。對于潛在的安

全風(fēng)險和已發(fā)生的安全攻擊，應(yīng)能及時感知、快速識別，并阻斷安全威脅。

功能

城市感知體系的“3T+1M安全架構(gòu)”如圖6所示。該架構(gòu)是聚焦端、網(wǎng)、云的安全特性的組合協(xié)同，應(yīng)對

城市感知體系架構(gòu)中的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺層的安全威脅。“3T+1M”核心在于基于鴻蒙應(yīng)用場景中的安全威脅，

構(gòu)建起終端防御、管道保障、云端保護(hù)三個安全技術(shù)族（Technology）及安全運維與管理體系（Management），

以滿足法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等合規(guī)性要求，構(gòu)建城市感知體系安全端到端縱深防御體系。

圖63T+1M安全架構(gòu)

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