1. 标准体系概述
智慧城市标准体系是由智慧城市范围内相互关联的标准按照一定的结构进行逻辑组合,构成的有机整体。标准体系内部的各项标准应按照合理的分类进行梳理。因此建立科学合理的智慧城市标准体系,有助于开展智慧城市标准化的顶层设计和总体布局,有利于判断和明确智慧城市的标准化方向和重点,对科学合理地制定智慧城市相关标准和促进智慧城市发展具有非常重要的意义。
智慧城市标准体系的建设工作提出了我国智慧城市总体性、统一性、体系性的规划,为后续智慧城市国家标准项目申报及制定提供重要依据,促进智慧城市健康、持续和规模化发展。同时,建设智慧城市是一项复杂的系统工程,涉及物联网、云计算、宽带无线移动通信等众多技术和城市管理、公共服务、市民生活等诸多领域,信息化系统内外部接口多,信息系统开放共享和协同互动的要求高。此外,智慧城市的安全保障问题也是智慧城市建设的核心和关键技术难题,这些智慧城市的特点使智慧城市标准体系建设的意义和作用更加凸显。
我国智慧城市标准体系框架由7个类别的标准组成,分别为总体、支撑技术与平台、基础设施、建设与宜居、管理与服务、产业与经济、安全与保障。智慧城市标准体系框架如图2-11所示。
(1)总体标准。总体标准是指智慧城市的总体性、框架性、基础性标准和规范,包括智慧城市术语和定义、参考模型、评价模型及指标、标准总体应用指南4个子类标准。其他6类智慧城市标准规范应遵循智慧城市总体标准。
(2)支撑技术与平台标准。支撑技术与平台标准是智慧城市建设中所需的关键技术、共性平台及软件的标准规范的总称,包括物联感知、网络通信、计算与存储、领域知识模型、数据融合、服务融合、业务流程协同、公共应用支撑平台、公共运营中心9个子类标准。
其中,数据融合类标准包括智慧城市项目建设中结构化与非结构化的虚拟数据模型、数据汇聚及存储、数据融合与处理、智能挖掘分析4个方面的标准,以支撑实现智慧城市的信息汇聚、共享、交换和有效利用。服务融合类标准包括SOA技术、开发服务、服务管理等,与业务流程协同类标准共同支撑解决智慧城市建设所需的大量跨部门、跨系统的资源整合和业务协同。
(3)基础设施标准。基础设施标准是指支撑和确保智慧城市项目建设和运营的基础设施的相关标准和规范,包括智慧城市的ICT基础设施、水基础设施、能源基础设施、交通基础设施、环保基础设施5个子类标准。
(4)建设与宜居标准。建设与宜居标准是指智慧城市相关建设中的规划设计和宜居体验等方面的标准及规范,包括规划与设计、实施管理、运行管理、生态宜居4个子类标准。
图2-11 智慧城市标准体系框架
(5)管理与服务标准。管理与服务标准是指支撑和确保智慧城市项目建设和运营过程中的监理验收、评估方法及相关运行保障的标准和规范,包括电子政务、市场监管、公共安全、应急管理、国土管理、人口管理、社区管理、房产管理、交通服务、能源管理服务、物流服务、教育服务、文化服务、医疗卫生服务、劳动就业服务、社会保障服务、养老服务、住房保障服务、旅游服务、金融服务和电子商务21个子类标准。
(6)产业与经济标准。产业与经济标准是指智慧城市中相关产业规范、升级和发展所涉及的相关标准和规范,包括产业规划、产业升级、新兴产业发展3个子类标准。
(7)安全与保障标准。安全与保障标准是指智慧城市项目建设中的信息数据安全、关键系统安全及管理等方面的标准及规范,包括数据安全、信息系统安全、信息安全管理、安全防护、技术和产品测试、系统测试6个子类标准。
对照智慧城市标准体系框架,我们建立了智慧城市标准体系层次结构图,如图2-12所示,确定了各类标准在体系中的位置及相互关系。总体标准是基础设施、支撑技术与平台、建设与宜居、产业与经济、管理与服务标准的基础,各类标准都将符合总体标准的要求;安全与保障标准贯穿基础设施、支撑技术与平台、建设与宜居、产业与经济、管理与服务标准,安全与保障标准对各类标准都有涉及并将起指导作用。
智慧城市标准体系已梳理相关标准3000余项,标准明细梳理情况如图2-13所示。
图2-12 智慧城市标准体系层次结构图
图2-13 智慧城市标准体系标准明细梳理
2. 关键标准解读
2016年12月22日,原国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会(简称“国家标准委”)批准发布《新型智慧城市评价指标》(GB/T 33356—2016)等292项国家标准,这标志着我国智慧城市建设标准体系的建立,为我国下一阶段的智慧城市发展指明了方向。新型智慧城市评价依据《新型智慧城市评价指标》,按照“以人为本、惠民便民、绩效导向、客观量化”的原则进行,包括客观指标、主观指标、自选指标3个部分,新型智慧城市体系评价指标框架如图2-14所示。
图2-14 新型智慧城市体系评价指标框架
客观指标重点对城市发展现状、发展空间、发展特色进行评价,包括7个一级指标。其中,惠民服务、精准治理、生态宜居3个成效类指标,旨在客观反映智慧城市建设实效;智能设施、信息资源、网络安全、改革创新4个引导性指标,旨在发现极具发展潜力的城市。主观指标指市民体验,旨在引导评价工作,注重公众满意度和社会参与度。自选指标指各地方参照客观指标自行制定的指标,旨在反映本地特色。
评价指标框架中共有交通服务和城市服务两处对一卡通建设进行评分,分别是交通服务中的公共交通乘车电子支付使用率和城市服务中的一卡通应用情况,占比分别为15%和30%。前者只要卡能够实现公共交通乘车,即可得该项分,比率越高分数越高。后者明确规定在城市综合交通(公共汽车、地铁、轻轨、轮渡、出租车、公共自行车)、公用事业缴费、社保服务、风景名胜区、社区、园区、停车场管理、商超支付、流动人口管理、社会养老助残10个领域,“一卡通”卡每支持一个领域应用即可得10分,满分100分。
1)标准制定背景
2013—2014年是智慧城市标准制定的第一阶段,主要是分领域研究智慧城市的评价指标。2013年,国家标准化管理委员会下达3项智慧城市评价指标国家标准计划项目,分别为20130121-T-339《智慧城市评价模型及基础评价指标体系 第3部分:信息基础设施》(中国信息通信研究院牵头)、20130390-T-469《智慧城市评价模型及基础评价指标体系 第4部分:信息资源》(中国电子技术标准化研究院牵头)、20131090-T-333《智慧城市评价模型及基础评价指标体系 第5部分:建设管理》。
2015年是智慧城市标准制定的第二阶段,主要探索智慧城市评价指标体系研制。此次研究成果共分为9个一级指标,包括4个能力类(信息资源、网络安全、创新能力、机制保障)与5个成效类(基础设施 、公共服务、社会管理、生态宜居、产业体系)。同时也包括36个二级指标,包括信息资源开发、信息资源共享、信息资源开发利用、网络安全管理、检测、预警与应急、信息系统安全可控等。
2016年是智慧城市标准制定的第三阶段,此阶段最终确定了新型智慧城市评价指标体系。《关于印发新型智慧城市建设部际协调工作组制度及2016—2018年任务分工的通知》(发改办高技〔2016〕1251号)与《新型智慧城市建设部际协调工作组第一次会议纪要》(发改办高技〔2016〕1471号)中明确了国家智慧城市标准化总体组为主要支撑机构,同时也明确了这一阶段的主要任务:智慧城市标准体系及评价体系建设及应用实施;抓紧完善《新型智慧城市评价指标体系》,正式征求部际协调工作组各成员单位意见;2016年上半年组织实施评价,2016年年底前正式印发。
2)指标的选取原则
《新型智慧城市评价指标体系》在研制过程中遵循全面覆盖、数量适当,具有导向性与操作性,科学合理及客观可量化的标准来对智慧城市的建设指标进行编写与完善。
覆盖全面、数量适当:一级指标8个,二级指标21个,每个二级指标下不多于3个二级指标分项(评分点),整体有54个二级指标分项。
具有导向性和可操作性:以体现城市服务的成效能力为导向,突出民众的现实获得感和满意度。按照实际发展水平分阶段逐步选择二级指标分项。
科学合理:指标的重要程度和权重分配匹配。突出以人为本,惠民便民和绩效导向,加强惠民服务等成效类指标和市民体验的权重。
客观可量化:指标采用客观数据采集、市民满意度调查等方式进行评价,不采用专家打分方式。与此同时,指标的选用与国际保持一致,重点参考借鉴了两个主要的国际标准,国际电信联盟(ITU)的KPIs指数和国际标准化组织(ISO)的标准ISO 37120: 2014。
3)指标构成
智慧城市评价指标分为客观指标、主观指标和自选指标3个部分(这里暂不考虑自选指标)。客观指标占80%,分为一级指标与二级指标,如图2-15所示。一级指标8个,为L1~L8,二级指标21个,每个二级指标下不多于3个评分点,整体有54个评分点。主观指标占20%,以调查问卷的形式来采集数据,体现市民体验,作为主观智慧城市建设评价的标准。
图2-15 智慧城市评价指标体系构成
4)计算方法
指标构成。本指标共包含8项一级指标,21项二级指标,54项二级指标分项。
评价方法。评价采取百分制,总得分为各一级指标得分之和。各级指标得分为其下层指标得分之和。计算时各分值保留2位小数。
指标权重。各级指标设置相应的权重。一级指标权重为其各二级指标权重之和,二级指标下的各分项权重之和为100%。
我国智慧城市标准化工作的历史可以回溯至2013年,相关工作也得到了国家标准化管理委员会、中共中央网络安全和信息化委员会办公室、国家发展和改革委员会、工业和信息化部等相关部门的高度关注和支持,在标准化协调机制、国家标准研制实施等方面取得了积极进展。
1. 探索建立标准化协调机制
2014年1月,国家标准委印发《关于成立国家智慧城市标准化协调推进组、总体组和专家咨询组的通知》(标委办工二〔2014〕33号),正式成立国家智慧城市标准化协调推进组、总体组、专家咨询组 3 个小组,探索建立了智慧城市标准化协调机制。其中,协调推进组由国家标准委、国家发展改革委、科技部、工信部、住建部、公安部、原国土资源部、交通运输部、原农业部等相关部门的领导组成。总体组在协调推进组的指导下,负责拟定我国智慧城市标准化战略和推进措施,制定我国智慧城市标准体系框架,协调我国智慧城市相关标准的技术内容和技术归口。在“新型智慧城市建设部际协调工作组”和智慧城市标准化协调机制的指导和协调下,相关标准化技术委员会共同研制形成了新型智慧城市评价指标,并已支撑了全国范围内的两次评价工作。
智慧城市是复杂巨系统、“系统之系统”,其标准化工作是一项高度复杂的系统工程,涉及的标准组织众多。在总体组的指导与协调下,全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)、全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC 426)、全国通信标准化技术委员会(SAC/TC 485)和全国信息安全标准化技术委员会(SAC/TC 260)等相关标准化技术委员会均在各自的领域内开展了智慧城市相关标准的研究工作,并取得了一系列国际标准成果。其中,结合新阶段的智慧城市信息技术标准化需求,全国信息技术标准化技术委员会于2020年9月成立了直属“智慧城市标准工作组”(SAC/TC 28/WG 28),负责从信息技术的视角开展标准化工作,并对口国际ISO/IEC JTC1/WG11。此外,自然资源部和国家卫生健康委员会等相关部门也开展了时空基础设施和智慧医疗等领域相关标准的研制工作。
2. 标准体系及国家标准制定情况
2015年10月23日,国家标准委、中央网信办、国家发展改革委联合印发《关于开展智慧城市标准体系和评价指标体系建设及应用实施的指导意见》(国标委工二联〔2015〕64号),从智慧城市标准体系、智慧城市评价指标体系两个维度,明确了“十三五”期间我国智慧城市标准化工作的总体目标和重点任务,是我国智慧城市标准化工作的第一份指导性文件。自此之后,我国智慧城市标准化工作有了明确和统一的顶层设计,所有国际标准、国家标准都在该标准体系框架(见图2-11)下进行规划、设计与实施。
3. 有序推动国家标准研制与实施工作
2013年以来,在国家智慧城市标准体系2015版试行稿的指导下,国内相关标准化技术组织共规划、立项了47项急用先行的国家标准,标准类型分布如图2-16所示。可以看出,这一阶段标准主要聚焦于基础通用标准,包括术语、评价、参考模型等总体类标准,数据融合、共性支撑平台、跨系统交互等支撑技术与平台类标准,以及安全体系框架、信息安全保障指南等安全与保障类标准等。在相关标准化组织的积极推动和组织下,目前已有31项国家标准编制完成并陆续发布。GB/T 33356—2016《新型智慧城市评价指标》、GB/T 36333—2018《智慧城市 顶层设计指南》等国家标准已成为各地开展智慧城市规划、建设、评估时重点参考的技术依据,得到了广泛应用,切实发挥了标准的规范和引领作用。
在国家标准制定方面,相关标准化委员会推动了智慧城市术语、评价、参考模型、数据融合、公共信息平台、顶层设计等47项急用先行国家标准的研制工作。其中,已发布的智慧城市国家标准共有31项,见表2-1。已经立项的在研国家标准项目共有16项,见表2-2。
此外,值得一提的是,在智慧城市国家标准体系建设、关键标准研制与实施等工作的指引下,浙江、安徽、广东、山东、辽宁、重庆、河南、湖北、内蒙古、陕西、福建、上海等省市开始探索智慧城市相关的标准化工作,并针对地方特色和工作实际制定地方标准,助力构建与国际标准、国家标准、行业标准、地方标准等相互配套、互为补充的智慧城市标准体系,为未来智慧城市国家标准制定工作奠定了一定的实践基础。
图2-16 已立项国家标准类型分布
表2-1 已发布的智慧城市国家标准
续表
表2-2 在研智慧城市国家标准
注:“信标委”是“全国信息技术标准化技术委员会”的简称;“通标委”是“全国通信标准化技术委员会”的简称;“卫健委”是“国家卫生健康委员会”的简称;“智标委”是“全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会”的简称;“城标委”是“全国城市公共设施服务标准化技术委员会”的简称。
自2013年以来,智慧城市一直是国际标准化组织共同关注的焦点。近年来,ISO、IEC、ITU-T等主要国际标准化组织均陆续成立了面向智慧城市领域的专题研究组或工作组等,我国专家在其中承担了许多重要角色,逐渐占据主导地位,并取得了丰富的成果。智慧城市国际标准化工作整体进展情况见表2-3。
表2-3 智慧城市国际标准化工作整体进展情况
注:PWI表示预研项目;IS表示国际标准;SRD表示系统参考文件。
1. ISO/IEC JTC 1/WG 11
1)整体概况
ISO/IEC JTC 1/WG 11智慧城市工作组(简称WG 11)是ISO/IEC JTC 1开展智慧城市标准化的主要工作平台。WG 11在2015年10月的ISO/IEC JTC 1第30次全会上正式获批成立,其前身为ISO/IEC JTC 1/SG 1智慧城市研究组。
ISO/IEC JTC 1/WG 11、ISO/IEC JTC 1/SG 1都是在国家标准化管理委员会、工业和信息化部、中共中央网络安全和信息化委员会办公室等部门的指导和支持下,由中国发起成立的。中国承担WG 11秘书国责任,中国电子技术标准化研究院承担WG 11国际秘书处和国内归口工作。中国专家钱恒担任WG 11召集人,刘棠丽担任WG 11秘书,WG 11注册专家中有15名为中国专家。WG 11下设城市操作系统、试点实施与用例研究两个任务组。在WG 11中,中国专家共承担了国际标准主编职务5个,联络官职务17个。
WG 11下设两个焦点组,均由中国专家担任召集人。一是WG 11预研项目(PWI)《信息技术 智慧城市数字基础设施顶层规划》焦点组,二是JTC 1《智慧城市战略白皮书》修编焦点组。
2)国际标准项目情况
截至目前, JTC 1/WG 11共有来自30个国家的171名注册专家及来自9个组织的联络代表参与工作,共已成功立项11项国际标准项目,且各项在研标准进展顺利,已有4项标准正式发布。
2018年,WG 11组织编写完成《ISO/IEC JTC 1智慧城市战略白皮书》,探索提出了JTC 1智慧城市领域在全球市场化背景下的新一阶段规划。目前,WG 11正在积极探索、组织开展城市数据模型、城市操作系统、数字基础设施规划、试点实施与用例等前沿标准化研究工作,已形成了多项潜在国际标准项目。
JTC 1/WG 11已发布/在研/潜在国际标准项目见表2-4。
表2-4 JTC 1/WG 11已发布/在研/潜在国际标准项目
续表
注:CD表示委员会草案;WD表示工作草案;PWI表示预研项目。
3)JTC 1智慧城市战略白皮书。
2017年10月召开的JTC 1第32次全会上,确定了由WG 11编制《ISO/IEC JTC 1智慧城市战略白皮书》。2018年10月,来自中国、英国、加拿大、澳大利亚的专家代表共同完成了白皮书的编制工作。该白皮书针对智慧城市定义、相关组织智慧城市标准化重点工作、智慧城市使能技术、智慧城市现有相关标准进行了详细的梳理和介绍,同时提出了JTC 1体系下智慧城市工作目标和范围、未来工作建议。该白皮书指出,JTC 1/WG 11将与ISO/TC 268、IEC/SyC Smart Cities(简称IEC/SyC)、ITU-T/SG 20等组织相互协作,共同推动JTC 1智慧城市标准研究及应用实施工作。按照《ISO/IEC JTC 1智慧城市战略白皮书》提出的战略目标,2019年7月的伦敦会议有效推进了智慧城市数字基础设施顶层设计、城市数据模型等前瞻性研究工作。
4) JTC 1/WG 11与IEC/SyC的合作情况
IEC/SyC智慧城市系统委员会从“系统的系统”角度定义智慧城市,并采用IEC系统方法组织开展用例研究及标准差距分析工作。截至目前,IEC/SyC已制定和正在制定的国际标准项目如表2-5所示。JTC 1/WG 11、IEC/SyC两个组织从不同角度开展智慧城市领域的标准化研究工作,但需要在一定程度上确保协调一致,避免交叉冲突。
表2-5 IEC/SyC已制定和正在制定的国际标准项目
续表
2019年1月14日至1月18日ISO/IEC JTC 1/WG 11第7次全会在澳大利亚悉尼召开,本次会议确定JTC 1/WG 11与IEC/SyC之间成立临时联合组。该临时联合组工作范围包括:讨论、研究智慧城市通用要求及城市功能;通过调研术语、参考架构、城市功能等方面的工作,找寻使相关标准协调一致的方法;共同开展智慧城市及相关领域的标准映射、本体、用例等工作;识别涉及电子电工技术、ICT的潜在工作项。在此背景下,2019年7月JTC 1/WG 11、IEC/SyC两个组织召开了联合工作会议。
5)其他研究成果
2019年12月,在WG 11第9次全会上,中国提交的雄安新区国际标准化案例获各国专家认可,为未来国际标准应用实施奠定了重要基础。
2. IEC/SyC Smart Cities
1)整体概况
IEC从“系统的系统”角度定义智慧城市,采用系统方法开展智慧城市领域的标准化工作。当前IEC内正在开展智慧城市标准化工作的组织主要为IEC/SyC Smart Cities(简称IEC/SyC),其前身为IEC/SEG 1智慧城市系统评估组。IEC/SyC于2016年2月正式成立,主要负责开展智慧城市领域电子电工相关国际标准研究,以提升城市系统的集成性、互操作性和有效性。
目前,该委员会主席由英国专家Michael Mulquin先生担任。委员会设副主席3名,分别负责委员会策略、协调、质量管理3个方面的工作,3名副主席分别来自印度、中国及日本。委员会积极成员国19个,观察成员国13个。目前委员会除设置主席咨询组(CAG)外,有3个常设工作组:WG 1术语工作组(Terminology)、WG 2市场关系工作组(Market Relationship)及WG 3参考框架工作组(Reference Architecture)。同时,IEC/SyC还设有 63152项目组,专门研究智慧城市应对灾害服务可持续性等问题。
国家市场监督管理总局孙维博士担任委员会副主席一职,中国人民大学安小米教授担任WG 1术语工作组召集人,中国城市科学研究会万碧玉博士担任WG 2市场关系工作组的召集人,山东省计算中心高永超博士担任WG 3参考框架工作组召集人。此外,中国专家还分别担任了ITU-T SG 17、ITU-T SG 20、ISO/TC 268/SC 1、ISO/TC 147等组织的联络官。山东省标准化研究院承担IEC/SyC Smart Cities国内技术对口单位工作。
2)国际标准项目情况
截至目前,IEC/SyC共开展了14项国际标准化项目研究。其中3项为国际标准(IS),10项为系统参考文件(SRD),1项为预研项目(PWI),中国专家牵头的有11项。
IEC/SyC已发布/在研/潜在国际标准项目见表2-6。
表2-6 IEC/SyC已发布/在研/潜在国际标准项目
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3. ITU-T SG 20
1)整体概况
ITU-T SG 20(物联网和智慧城市研究组,简称SG 20)是ITU-T下设的开展物联网与智慧城市领域标准化工作的平台。SG 20于2015年6月成立。SG 20的国内对口单位是中国信息通信研究院。
SG 20的主席由来自阿联酋的Nasser Saleh AL MARZOUQI先生担任。SG 20下设两个Working Party(WP,工作组),共7个Question Group(课题研究组)及4个 Regional Group(区域组)。
目前,中国专家在SG 20中优势地位明显。一是中国专家在SG 20 WP 2中担任了重要职位,为推进我国主导的相关标准制定奠定了良好基础。二是国内相关单位积极参与ITU-T物联网相关标准化工作,由中国主导的新立项占全研究组新立项的60%以上。三是中国专家在智慧城市评估评测、智慧城市平台架构、智慧城市平台互通和互操作等重要领域主导相关标准的制定工作。
2)国际标准项目情况
ITU-T SG 20在智慧城市领域开展的国际标准项目共58项,已发布/在研国际标准项目见表2-7。
表2-7 ITU-T SG20已发布/在研国际标准项目
续表
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我国在国际和国家智慧城市标准化工作中虽已取得了积极进展,但也应注意,由于智慧城市系统复杂、参与方多、演进较快等特征,我国智慧城市标准化工作仍面临诸多问题和挑战。
(1)仍需进一步完善标准化协调机制。随着智慧城市概念体系、相关技术、行业应用不断演化、发展,需要协调的部门和标准化组织也越来越多。同时,由于国际、国内不同智慧城市标准化组织之间信息不对称、协调滞后,导致标准内容交叉重复、无法统一,难以形成合力。针对跨行业、跨产业、跨组织的标准需求,需要进一步探索和加强各标委会之间的协同、标委会与企业之间的协同、企业与企业之间的协同。
(2)仍需进一步加强智慧城市标准体系顶层设计研究。随着新型智慧城市相关理念认知的演化,以及相关地方智慧城市实践的不断丰富和发展,新的标准化需求不断涌现。同时,多年智慧城市标准化实践验证也为智慧城市标准体系顶层设计研究建立了重要基础,亟需尽快针对2015年发布的智慧城市标准体系总体框架进行更新,出台智慧城市标准体系建设指南,为做好新时期智慧城市领域关键标准规划提供指导。
(3)仍需进一步提高标准研制、应用实施的效率和质量。标准研制周期较长,以我国在JTC1/WG11主导推动的智慧城市评价指标国际标准为例,从立项到发布历时6年。智慧城市建设与发展过程中涉及众多利益相关方,在标准研制、应用实施过程中需要加大地方主管部门、技术供应商等标准用户的参与力度。智慧城市标准检测、评估、认证、培训等服务体系、机制、工具等方面的建设尚不完善,难以系统性地满足相关方需求。
(4)仍需进一步重视国际标准化合作。目前,既懂技术又懂标准的国际标准化人才力量较为薄弱,需要提高企事业单位、地方政府的参与积极性,探索人才培养机制。同时,智慧城市标准的双边、多边等国际合作体系不健全,需要拓宽与其他国家的合作渠道,推动取得更多国际标准化研究及应用成果。