第3章 智慧中国的总体架构

“智慧中国”需要借助虚拟化、云计算、物联网、SOA架构等基础技术，结合各业务系统，构建全新的、绿色的、智能的和可持续发展的城市形态，从而最终形成“智慧”的中国。

1.2.1 智慧中国感知层

通过前面的介绍，我们知道智慧中国必须以物联网为基础，因此其感知层主要包含RFID、传感器（二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器等）、GPS、摄像机、激光扫描、二维码标签等。

射频识别（Radio Frequency Identification， RFID），又称为电子标签、无线射频识别，可通过无线电信号识别特定目标并读写其相关数据信息，而无须识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID是一种无线射频技术，常用的有低频（125～134.2 kHz）、高频（13.56 MHz）、超高频，无源等技术。

与传统的条形码技术（Barcode）相比较，RFID具有容量大、通信距离长、难以复制、对环境变化有较高的承受能力，并且可同时读取多个标签的特点，但是其成本也相对较高，不过随着批量化和工业化的应用，其成本会大幅下降。

传感器（Transducer/Sensor）是一种可以检测信息，并能将检测到的信息，按一定规律转换为电信号或其他所需格式的信息，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的设备，是实现自动检测和自动控制的基础。常见的传感器有二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器等。

另外，对于GPS、摄像机、激光扫描、二维码标签等技术，在本书中就不一一介绍了。

通过感知层，可以实现对信息的采集和转换，对城市管理各方面进行监测和全面感知，是实现智慧中国最基本的要素。其中智慧中国的感知层具有如下特点：

（1）终端无人看守。智慧中国感知层的终端基本处于无人值守的环境中，需要注意其自身的安全以及通信的安全。

（2）终端节点数量巨大。随着智慧中国建设的启动以及信息化技术的日益成熟，其终端节点的数量呈几何数量级增长。如何进行庞大终端节点间的通信、交互是亟需解决的问题。

（3）终端形态多样化。由于智慧中国涉及方方面面的业务，其终端设备必定各不相同，某一用户可能拥有多个不同的终端节点，因此，用户和终端设备的认证将更加复杂。

1.2.2 智慧中国网络层

感知层对信息进行了采集和转换后，还需要通过网络层将信息进行传输和共享。智慧中国的网络层是进行信息传输的枢纽，由于智慧中国所涉及的业务非常广泛，因此需要大容量、高带宽、高可靠性的网络作为支撑，同时，又因为终端的物理位置可能会发生改变，因此，还需要大量运用无线网。在智慧中国的建设中，需要实现一个城市高速互联网络通信，为了避免重复建设，要对原来的电信通信网、广播电视网络、计算机互联网络进行整合，从而构成一个以传感网、通信基站、宽带与无线接入等技术为主的网络层。关于智慧中国中所涉及的网络传输知识，将在第2章详细介绍。

1.2.3 智慧中国应用层

应用层是智慧中国的具体表现，是价值核心所在，相当于人体的“大脑”。其对海量的数据进行快速、准确的分析和处理，并可以做出结构化、半结构化甚至是非结构化的决策，实现了智能化的控制和处理。其智能化的应用具体表现在智慧交通、智慧旅游、智慧医疗、智慧民生、智慧政务、智慧社区、智慧企业等各方面。

比如，智慧交通系统平台以地理信息综合数据库和电子地图为支撑，以交通指挥中心计算机网络为载体，集成了交通信号控制系统、交通诱导系统、视频监控系统、电子警察系统、智能卡口系统、道路交通系统（车辆、驾驶员、违章、事故处理）等系统，实现各种交通管理信息集成整合、深化处理，便于指挥人员迅速决策、快速反应与接处警，并使广大交通出行者全面掌握监控区域的交通状况，及时修正交通计划，确保交通的安全与畅通。

智慧旅游主要感知旅游资源、旅游经济、旅游活动、旅游者等方面的信息，及时发布，让人们能够及时了解信息，及时安排和调整工作与旅游计划。其基于物联网、无线技术、定位和监控技术，实现信息的传递和实时交换，让游客的旅游过程更顺畅，提升了旅游的舒适度和满意度，为游客带来更好的旅游安全保障和旅游品质保障。

智慧医疗由智慧医院系统、区域卫生系统、家庭健康系统三部分组成。实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动以及医学数据的交换和无缝连接，对医疗卫生保健服务状况进行实时、动态监控、连续跟踪管理，还能帮助医护人员做出精准的医疗健康决策。