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隨著多年的銳意改革和高速進(jìn)步，我國(guó)的城市化也隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)一同發(fā)展到了較高的水平。根據(jù)中國(guó)社會(huì)科學(xué)院城市發(fā)展與環(huán)境研究所和社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社的數(shù)據(jù)，中國(guó)城鎮(zhèn)化率已經(jīng)超過(guò)54.8%，預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)城鎮(zhèn)化率將超過(guò)60%，到2030年將達(dá)到70%左右，也就是說(shuō)，“十三五”期間中國(guó)將全面進(jìn)入城市型社會(huì)，同時(shí)城鎮(zhèn)化從以速度為主轉(zhuǎn)向速度、質(zhì)量并重的發(fā)展階段。

目前，我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展可大致分為四類，由小到大分別是農(nóng)村城鎮(zhèn)化、中等城市轉(zhuǎn)型、大城市超大城市城市病毒解決以及區(qū)域性城市群的建設(shè)。雖然我國(guó)的城鎮(zhèn)化發(fā)展已經(jīng)處于較高水平，但許多問(wèn)題依然嚴(yán)峻，突出表現(xiàn)為城市人口激增、住房與交通擁堵嚴(yán)重、城市規(guī)劃落后、城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、社會(huì)治安問(wèn)題凸顯等。面對(duì)我國(guó)城市化過(guò)程中出現(xiàn)的這些問(wèn)題，各界學(xué)者專家都提出了不同的解決方案，智慧城市建設(shè)便是其中備受關(guān)注的一個(gè)方向。

智慧城市是何方神圣?

智慧城市是指充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)手段，通過(guò)感應(yīng)、傳送、整合與分析城市運(yùn)行的核心信息與數(shù)據(jù)，對(duì)城市管理、公共服務(wù)、商業(yè)運(yùn)營(yíng)等活動(dòng)作出智能響應(yīng)，面向城市管理者與居民的大數(shù)據(jù)決策與應(yīng)用的高級(jí)信息化智能化的城市形態(tài)。智慧城市在全球范圍內(nèi)也受到了各國(guó)重視，被普遍認(rèn)為是提高城市經(jīng)濟(jì)活力、促進(jìn)社會(huì)文明深度發(fā)展的有效措施。根據(jù)世界銀行的預(yù)測(cè)，一個(gè)百萬(wàn)人口的智慧城市建設(shè)，當(dāng)實(shí)際應(yīng)用程度達(dá)到75%時(shí)，其他條件不變的情況下，城市GDP將增加至少3.5倍。

正是如此，美國(guó)、瑞典、新加坡、日本等國(guó)家才還大力投入智慧城市的建設(shè)，以圖在下一個(gè)城市發(fā)展形態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)。2014年，國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、科技部、公安部、財(cái)政部、國(guó)土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合起草了《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，成為我國(guó)智慧城市建設(shè)最重要的指導(dǎo)性文件，也標(biāo)志著智慧城市建設(shè)正式上升為國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略。

抽絲剝繭，智慧城市面面觀

在具體的應(yīng)用實(shí)施層面，智慧城市建設(shè)除了必須具備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系與組織保障系，按照不同的應(yīng)用技術(shù)與功能，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、基礎(chǔ)平臺(tái)層(SCIP)、應(yīng)用平臺(tái)層(SCAP)和綜合服務(wù)層(SCIS)五個(gè)層級(jí)。感知層包括移動(dòng)終端、網(wǎng)站、攝像頭、M2M終端等數(shù)據(jù)采集和輸入終端，通過(guò)感知層可以獲得城市日常運(yùn)行的核心信息與數(shù)據(jù)，是組成智慧城市最基礎(chǔ)的部分?；A(chǔ)平臺(tái)層(SCIP)包括了針對(duì)城市業(yè)務(wù)分析、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)收集、金融支付等支撐平臺(tái)，主要負(fù)責(zé)對(duì)城市運(yùn)行的原始數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行分析、整合與分發(fā)。應(yīng)用平臺(tái)層(SCAP)包含了保障城市正常運(yùn)行的交通、能源、醫(yī)療、教育、民政、物流等職能部門，這些職能部門通過(guò)從SCIP獲取的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為城市運(yùn)行提供更加合理、科學(xué)、人性化的服務(wù)。綜合服務(wù)層(SCIS)包括政府、企業(yè)與公眾三個(gè)板塊，城市儀表盤、領(lǐng)導(dǎo)決策部門、大屏幕、呼叫中心、網(wǎng)站和移動(dòng)終端，主要負(fù)責(zé)承接與實(shí)現(xiàn)SCAP提供的服務(wù)。

從智慧城市的系統(tǒng)架構(gòu)上看，感知層到基礎(chǔ)平臺(tái)層(SCIP)、應(yīng)用平臺(tái)層(SCAP)到綜合服務(wù)層(SCIS)之間，對(duì)畫面信號(hào)的傳輸、控制、管理技術(shù)具有極高的要求，這幾個(gè)層面之間信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定、實(shí)時(shí)和流暢，直接決定了整個(gè)智慧城市架構(gòu)的能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

條分縷析，智慧城市建設(shè)的重重挑戰(zhàn)

智慧城市對(duì)大數(shù)據(jù)的需求和應(yīng)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(shù)據(jù)與信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)低延遲;強(qiáng)大的信號(hào)處理能力以應(yīng)對(duì)大量的信號(hào)的同時(shí)并發(fā)和處置;以及高清視頻信號(hào)的還原能力，以便于智慧城市的決策部門實(shí)時(shí)掌握城市各個(gè)區(qū)域的清晰畫面。

從智慧城市的整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)看，涉及政府管理、市政、交通、公共安全等多個(gè)部門和業(yè)務(wù)系統(tǒng)。多個(gè)部門與業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)城市大數(shù)據(jù)具有綜合性的應(yīng)用需求，需要處理巨大的數(shù)據(jù)量，各類信號(hào)同時(shí)接入，多個(gè)中心相互聯(lián)動(dòng)。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用需求的多樣化，對(duì)4K視頻信號(hào)以及超大規(guī)模屏幕的應(yīng)用需求也在不斷增加，快速成長(zhǎng)的智慧城市建設(shè)對(duì)新的技術(shù)應(yīng)用表現(xiàn)出了極強(qiáng)的適應(yīng)性。

由于對(duì)信號(hào)傳輸與處理的極高要求，智慧城市系統(tǒng)架構(gòu)必須選擇合理的信號(hào)傳輸技術(shù)。在目前主流的技術(shù)中，H.264/H.265技術(shù)主要用于互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)設(shè)備，通過(guò)壓縮算法傳輸，不適于傳輸高分辨率視頻信號(hào);HDMI2.0技術(shù)可以同時(shí)傳輸無(wú)壓縮的視頻與音頻信號(hào)，并支持4K信號(hào)，但傳輸距離有限。智慧城市系統(tǒng)需要解決的是從機(jī)房到顯示終端的信號(hào)傳輸和控制管理的問(wèn)題，足夠的帶寬能夠保證4K信號(hào)傳輸、處理和編輯操作的流暢和實(shí)時(shí)，同時(shí)具備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4K&HDR、4096*2160@60Hz 4:4:4分辨率信號(hào)的支持，保證畫面更細(xì)膩的色彩和更豐富的細(xì)節(jié)。

從需求分析來(lái)看，智慧城市系統(tǒng)感知層到基礎(chǔ)平臺(tái)層(SCIP)、應(yīng)用平臺(tái)層(SCAP)到綜合服務(wù)層(SCIS)之間，首先需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一接入和集中管理，讓數(shù)量龐大的信號(hào)都集中接入到統(tǒng)一的信號(hào)管理主機(jī)或者主機(jī)群組，再將信號(hào)分配至各個(gè)必要的操作地點(diǎn)。一方面便于對(duì)信號(hào)進(jìn)行管理、區(qū)分和維護(hù);另一方面可以形成信號(hào)的資源池，讓各地的操作空間可以方便調(diào)取所需的資源。

第二，智慧城市系統(tǒng)在這些層級(jí)之間，對(duì)信號(hào)的調(diào)取和使用，必須做到實(shí)時(shí)、高效和準(zhǔn)確，保證整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確運(yùn)行的同時(shí)，其他層級(jí)的架構(gòu)能夠獲得及時(shí)、準(zhǔn)確的與合理的服務(wù)，承擔(dān)各自的職能，發(fā)揮整個(gè)智慧城市系統(tǒng)的價(jià)值。

第三， 數(shù)量巨大的主機(jī)與服務(wù)器，要求極其嚴(yán)格的存放環(huán)境，保證設(shè)備本身的安全，以及服務(wù)器業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不被盜取;同時(shí)要求更加專業(yè)便捷的日常維護(hù)與設(shè)備功能擴(kuò)展，以及出現(xiàn)故障時(shí)通過(guò)最短的時(shí)間進(jìn)行恢復(fù)。

最后，智慧城市建設(shè)要求整個(gè)系統(tǒng)擁有絕對(duì)的安全可靠性能，保證系統(tǒng)7×24小時(shí)的不間斷運(yùn)行，城市各項(xiàng)服務(wù)的不中斷，保障整個(gè)城市功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)分析，光纖KVM是智慧城市建設(shè)的更佳抉擇

從智慧城市建設(shè)的需求來(lái)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(tǒng)大量信號(hào)傳輸與管理的問(wèn)題。

隨著互聯(lián)網(wǎng)與專業(yè)視頻系統(tǒng)融合越來(lái)越緊密，IP KVM的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，通過(guò)互連網(wǎng)絡(luò)、路由器，就可以進(jìn)行信號(hào)的交換分配，將音視頻信號(hào)進(jìn)行傳輸，解決了信息量與頻率資源的矛盾，并且成本優(yōu)勢(shì)明顯。

然而，IP KVM的缺陷也非常明顯。IP KVM的信號(hào)傳輸必須給予信號(hào)的壓縮和延遲，通過(guò)互連網(wǎng)絡(luò)傳輸，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)的分發(fā)、壓縮分組打包、丟棄部分信息量，這就讓信號(hào)傳輸?shù)男Ч蟠蛘劭?。另一方面，交換機(jī)架構(gòu)的IP KVM系統(tǒng)中傳輸信號(hào)時(shí)，比如出現(xiàn)音畫信號(hào)的延遲，嚴(yán)重影響使用體驗(yàn)，無(wú)法為智慧城市提供實(shí)時(shí)的編輯操作管理。

光纖KVM技術(shù)是構(gòu)建智慧城市必不可少的一環(huán)

對(duì)比而言，智慧城市系統(tǒng)的這些需求，都可以通過(guò)光纖KVM技術(shù)的應(yīng)用來(lái)解決。光纖KVM是針對(duì)大量數(shù)據(jù)信號(hào)統(tǒng)一接入管理與高效編輯操作的一種技術(shù)，具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

1. 純光纖架構(gòu)，擺脫了互聯(lián)網(wǎng)傳播信號(hào)的物理限制，這樣光纖KVM坐席系統(tǒng)就可以對(duì)大量信號(hào)進(jìn)行無(wú)損壓縮傳輸，保證信號(hào)的高清還原，與大量信號(hào)同時(shí)并發(fā)處理的實(shí)時(shí)流暢低延遲。

2. 對(duì)4K信號(hào)的良好支持。獨(dú)立的信號(hào)傳輸鏈路讓光纖KVM系統(tǒng)具有了高傳輸帶寬的優(yōu)勢(shì)，足夠的帶寬能夠保證4K信號(hào)傳輸、處理和編輯操作的流暢和實(shí)時(shí)，并能最高支持4K&HDR、4096*2160@60Hz 4:4:4的分辨率信號(hào)，提供視覺(jué)效果更優(yōu)秀的視頻畫面。

3. 人機(jī)分離機(jī)制。光纖KVM技術(shù)可以將智慧城市系統(tǒng)劃分為專業(yè)機(jī)房與坐席操作區(qū)。專業(yè)機(jī)房可以提供專業(yè)的散熱、通風(fēng)與日常運(yùn)營(yíng)維護(hù);坐席操作區(qū)按照不同的功能分布與不同的樓宇或樓層，通過(guò)人機(jī)分離可以獲得友好舒適的空間環(huán)境。

4. 大量信號(hào)統(tǒng)一接入管理。光纖KVM的坐席主機(jī)可以對(duì)將智慧城市系統(tǒng)的全部信號(hào)源進(jìn)行統(tǒng)一接入管理，形成數(shù)據(jù)資源池，并將信號(hào)分配至對(duì)應(yīng)不同業(yè)務(wù)部門的坐席，不同業(yè)務(wù)部門坐席根據(jù)需求對(duì)資源池信號(hào)進(jìn)行調(diào)用、編輯和管理。

5. 高效實(shí)時(shí)操作。通過(guò)較高的傳輸帶寬，保障信號(hào)傳輸與切換的實(shí)時(shí)低延遲無(wú)黑屏;一機(jī)多屏、一人多機(jī)、跨網(wǎng)段操作等功能實(shí)現(xiàn)在單個(gè)坐席上通過(guò)一套鍵鼠就可以操作大量數(shù)據(jù)，大大提高的效率。

6. 能夠?qū)崿F(xiàn)較高的安全保障。光纖KVM技術(shù)具備完善的冗余備份機(jī)制，在各自異常情況時(shí)保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，故障恢復(fù)過(guò)程不影響系統(tǒng)功能，并最大程度縮短故障恢復(fù)時(shí)間?？茖W(xué)的的分組分權(quán)限功能，能夠讓整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)坐席之間進(jìn)行必要的隔離，防止機(jī)密數(shù)據(jù)的流失。

全球范圍內(nèi)，光纖KVM技術(shù)都是在廣電、軍隊(duì)、城市建設(shè)、公共交通、通信等重要領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的，構(gòu)建城市高效有序運(yùn)轉(zhuǎn)的重要技術(shù)。Thinklogical、IHSE、RGB Spectrum、MediaComm美凱等都是全球領(lǐng)先的光纖KVM技術(shù)企業(yè)，在快速發(fā)展的智慧城市領(lǐng)域都占據(jù)了相應(yīng)的市場(chǎng)地位。在中國(guó)，光纖KVM技術(shù)的產(chǎn)品應(yīng)用在國(guó)內(nèi)的政府管理、交通運(yùn)輸、公共安全、通信等領(lǐng)域也有著分布廣泛。

隨著智慧城市需求的進(jìn)一步擴(kuò)大展，光纖KVM技術(shù)將很有可能會(huì)成為推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全新動(dòng)力，值得行業(yè)的密切關(guān)注與期待。