關鍵詞 城市照明 數(shù)據(jù)中心 建設方案

目前全國城市照明的信息化程度還處于起步階段，特別是信息難獲取、統(tǒng)計不完整、數(shù)據(jù)更新慢等方面的問題，嚴重制約了城市照明在支持城市建設發(fā)展決策、推動綠色照明發(fā)展等方面更廣泛地運用和發(fā)揮。為此住房和城鄉(xiāng)建沒部委托常州市城市照明管理處開展《城市照明統(tǒng)計制度與數(shù)據(jù)中心建設研究》課題研究。該課題的完成對強化城市照明數(shù)據(jù)收集、處理和應用帶來深遠影響，為進一步輔助決策，行業(yè)管理，示范引領，交流合作提供數(shù)據(jù)保障。

信息技術與經(jīng)濟社會的交匯融合引發(fā)了數(shù)據(jù)迅猛增長，數(shù)據(jù)已成為國家基礎性戰(zhàn)略資源，大數(shù)據(jù)正日益對全球生產(chǎn)、流通、分配、消費活動以及經(jīng)濟運行機制、社會生活方式和國家治理能力產(chǎn)生重要影響。目前，我國在大數(shù)據(jù)發(fā)展和應用方面已具備一定基礎，擁有市場優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?。城市照明應乘著相關政策的“東風”，大力發(fā)展好城市照明數(shù)據(jù)中心，并應結合“云計算”的優(yōu)勢，形成涵蓋城市照明及其上下游產(chǎn)業(yè)鏈的云數(shù)據(jù)中心。

一、城市照明數(shù)據(jù)中心定義

城市照明數(shù)據(jù)中心是指從事城市照明數(shù)據(jù)采集、存儲、加工、計算，為政府、行業(yè)和公眾提供數(shù)據(jù)服務，而建立的涵蓋硬件、軟件、機制和安全的生態(tài)集成。如支撐城市照明業(yè)務系統(tǒng)運行的基礎設施，提供運營環(huán)境；輔助數(shù)據(jù)應用的軟件環(huán)境，提供運行平臺；并具有一套完整的標準制度和運維及監(jiān)管體系以保證業(yè)務系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、不間斷地運行。

二、數(shù)據(jù)中心建設內(nèi)容

國家信息化戰(zhàn)略部署催生新機遇、新一代信息技術發(fā)展創(chuàng)造新機遇、行業(yè)應用需求帶來新機遇之際，城市照明應繼續(xù)貫徹五大發(fā)展理念，緊抓國家網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、信息惠民等戰(zhàn)略實施機遇，以提升政府的治理能力、提升行業(yè)服務能力、提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力為宗旨，建設城市照明數(shù)據(jù)中心，推進照明數(shù)據(jù)資源“聚、通、用”，深化政府應用創(chuàng)新、行業(yè)應用創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)應用創(chuàng)新，拓展網(wǎng)絡經(jīng)濟空間，增強信息安全保障能力，為進一步推進城市照明的綠色發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐。

1.“聚”數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)中心“聚”是指數(shù)據(jù)資源集聚能力建設，其核心目的是需要聚合原有分散在各級政府部門的數(shù)據(jù)，以保證在進行大數(shù)據(jù)“通”和“用”的時候需要使用到的本身具有相關性的各類數(shù)據(jù)。這里的數(shù)據(jù)資源不僅要包含傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設里面談到的數(shù)據(jù)資源，還要包含智能燈具或單燈控制器生產(chǎn)的實時數(shù)據(jù)，同時還要包括與城市照明相關的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，即輿情數(shù)據(jù)，甚至還要包括其它數(shù)據(jù)“云”的相關聯(lián)數(shù)據(jù)，如：企業(yè)云、地圖云、氣象云和市政云（智慧城市）等等。具體來說如下：

基礎數(shù)據(jù)：是滿足政府對城市照明行業(yè)管理基本需求的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心的基礎。包含各級城市主管部門、管理機構和企業(yè)的人員、資產(chǎn)、基礎設施、照明指標等相關數(shù)據(jù)。

實時數(shù)據(jù)：是指由智能傳感技術產(chǎn)生的城市照明實時數(shù)據(jù)，可以實時反映城市照明相關指標，如：能耗指標、照明質(zhì)量指標等等。

時空數(shù)據(jù)：是指同時具有時間和空間維度的數(shù)據(jù)。

輿情數(shù)據(jù)：是指與城市照明相關的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段，隨著移動通信技術的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)的使用者同時也是數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者，城市照明設施與人們的生活緊密聯(lián)系，通過輿情數(shù)據(jù)可以使全面參與城市照明的運維中來，提升城市照明服務的針對性。

產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)：是指城市照明上下游產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)，包含：城市照明產(chǎn)品數(shù)據(jù)、服務數(shù)據(jù)等等。

工程數(shù)據(jù)：是指城市照明工程的相關數(shù)據(jù)，包含需改擴建的照明工程、新建工程等等。

交換數(shù)據(jù)：是指數(shù)據(jù)中心與其他數(shù)據(jù)“云”交換而得的與城市照明相關的數(shù)據(jù)。

2.“通”數(shù)據(jù)

“通”數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)中心應保證其內(nèi)部的數(shù)據(jù)能被各個應用直接使用，而不需要在應用中再次被加工。如果將數(shù)據(jù)中心比作一個人，那么“通”數(shù)據(jù)就是心臟的作用，而數(shù)據(jù)就像是血液，全身的血液都過心臟被輸送到身體的各個部位，為各個部位提供養(yǎng)分，保證身體里的各種機能正常健康的發(fā)揮作用。

為了實現(xiàn)上述的目的，“通”數(shù)據(jù)還要包括數(shù)據(jù)存儲、安全、標準化、權限、管理、挖掘分析和可視化的建設，其中數(shù)據(jù)存儲包含數(shù)據(jù)儲存容量和方式的問題，數(shù)據(jù)存儲容量應能滿足數(shù)據(jù)的增長，數(shù)據(jù)存儲的方式應滿足數(shù)據(jù)中心使用者的使用體驗等等。數(shù)據(jù)安全既包括數(shù)據(jù)中心使用者的賬戶安全，又要保護數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全，只有數(shù)據(jù)安全得以保證，數(shù)據(jù)中心才能正常的運行和使用。而數(shù)據(jù)標準化則是對于采集到的海量的、雜亂無章的數(shù)據(jù)進行標準化，保證數(shù)據(jù)中心內(nèi)各種應用使用的數(shù)據(jù)都是一樣的。數(shù)據(jù)權限是對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)進行權級的管理，也是對用戶賬戶保護的一種方式，同時也是滿足數(shù)據(jù)中心保密層級的要求。數(shù)據(jù)管理是指對數(shù)據(jù)中心內(nèi)數(shù)據(jù)的整體的管理，包含數(shù)據(jù)的共享范圍確定、數(shù)據(jù)的后臺管理等等。數(shù)據(jù)挖掘分析是采用大數(shù)據(jù)和云計算技術對數(shù)據(jù)進行建模或者機器學習，形成對未來的研判。數(shù)據(jù)的可視化是指將枯燥的數(shù)字用圖形或動畫的方式展現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的使用者面前，使使用者更加快速地理解數(shù)據(jù)的含義和作用等等。

3.“用”數(shù)據(jù)
    數(shù)據(jù)中心“用”是指對數(shù)據(jù)的應用問題，數(shù)據(jù)作為新世紀的戰(zhàn)略資源，任何一種資源只有被應用了才能體現(xiàn)出價值，所以如何使用數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)，才是數(shù)據(jù)中心建設的目的所在。數(shù)據(jù)中心的應用應該包含但不僅包含如下的應用：
   （1）政府層面應用
    政府應用的主要目標則是維持國內(nèi)穩(wěn)定，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，確保公民的基本權利，改善國民福利和促進經(jīng)濟增長。而政府的決策制定過程通常需要更長的時間，經(jīng)過不同群體反復討論和磋商，在彼此間達成一致后才能有最終結果。因此，政府制定決策要完成很多程序性步驟，以降低決策風險，提高決策效率和確保其效果。城市照明數(shù)據(jù)中心的應用可以從五個方面提高政府城市照明管理水平：

一是,實現(xiàn)城市照明信息透明和共享，使外部相關者（比如公民和企業(yè)）和內(nèi)部相關者（比如政府和政府機構）都能提高自身的工作效率，產(chǎn)生積極的經(jīng)濟社會綜合效益。

二是,通過評估城市照明主管部門的績效，增強內(nèi)部競爭，激勵工作表現(xiàn)，提高公共建設效率，提升行政服務質(zhì)量，降低政府的管理成本。

三是,通過城市照明區(qū)域細分和定制政策，增強城市照明服務的針對性，提高工作效率和公眾滿意度，減少開支。在傳統(tǒng)城市照明管理中，主管部門傾向于為所有公民提供相同的服務。但其實，公眾往往具有非常多元化的個性化需求。

四是,用城市照明數(shù)據(jù)挖掘、分析替代或輔助人工決策，在紛繁復雜的數(shù)據(jù)中自動識別出不一致、錯誤和虛假的信息，減少出錯成本。

五是,引導城市照明主管部門內(nèi)部和外部的創(chuàng)新，例如，利用數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)工具和分析，對城市照明服務進行反饋，為改善現(xiàn)有的方案提出建議，從而為城市照明主管部門創(chuàng)造新的價值。
   （2）行業(yè)層面應用
    城市照明管理機構最主要的工作是管理和維護好城市照明設施，保障城市照明服務水平。通過數(shù)據(jù)中心可以做到以下幾點：
    一是,促進城市照明管理手段深度融合。綜合運用城市照明現(xiàn)有“物聯(lián)網(wǎng)智能感知”、“云計算分布服務”等多種技術手段，深化城市照明基礎設施、空間地理、上下游產(chǎn)業(yè)鏈等基礎信息資源開發(fā)利用，整合集成城市照明相關業(yè)務應用和數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心可以將上述的數(shù)據(jù)資源進行整合，從而形成多維度，無死角的城市照明數(shù)據(jù)信息，形成在數(shù)字王國內(nèi)對城市照明信息做了一個備份，而且保存年限之長，管理機構可以進行追溯若干年前的城市照明狀況，提升自身的運行維護能力。
    二是,降低城市照明管理機構的維護運營成本，通過數(shù)據(jù)中心，可以將城市照明管養(yǎng)信息與購買服務相結合，通過對不同需求的數(shù)據(jù)信息進行碰撞、匹配，為管理機構推薦最適合的解決方案，降低管理機構的運維成本，實現(xiàn)“輕資產(chǎn)”的目的。
    三是,保障城市照明管理機構的權益，在城市照明管理中，損耗最大的可以說是光源電器，往往管理機構又無法判別采購的產(chǎn)品是否為正品，通過數(shù)據(jù)中心可以與企業(yè)云進行數(shù)據(jù)交換，判定企業(yè)的銷售數(shù)據(jù)與管理機構的采購數(shù)據(jù)是否存在巨大出入，從而實現(xiàn)照明打假。
    四是,提升管理機構的服務水平和質(zhì)量。通過數(shù)據(jù)中心管理機構可以了解到公眾關心的照明問題，有針對性的制定出整改或維修的計劃，最大化的贏得公眾對城市照明管理機構服務的滿意度。
   （3）照明產(chǎn)業(yè)應用
    數(shù)據(jù)中心對城市照明產(chǎn)業(yè)的推動可以表現(xiàn)為：一是推動企業(yè)的“供給側”改革，二是促進傳統(tǒng)照明產(chǎn)業(yè)的轉型升級。通過數(shù)據(jù)中心可以預知產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向和未來的趨勢，提高照明產(chǎn)業(yè)的生存能力和核心競爭力。
    四、城市照明數(shù)據(jù)中心建設框架
    數(shù)據(jù)中心并非僅僅是硬件和軟件的建設，而是一個生態(tài)的概念，其涉及到制度的保障、軟件的應用、數(shù)據(jù)標準的建立和運行管理的規(guī)定等一系列的建設，城市照明報送系統(tǒng)采集到的標準數(shù)據(jù)作為此支撐，因此才能開始城市照明數(shù)據(jù)中心建設的研究。其中硬件設施和軟件操作平臺部分是其基本架構中最核心的，只有硬件設施和軟件操作平臺解決好，才能使數(shù)據(jù)中心形成一個完整的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)就像“血液”一樣在內(nèi)部循環(huán)流淌，才能給各個應用系統(tǒng)提供“營養(yǎng)”。同時硬件設施和軟件操作平臺還肩負著數(shù)據(jù)安全和管理的職能，數(shù)據(jù)安全和管理是數(shù)據(jù)中心能否實現(xiàn)的前提保障，只有數(shù)據(jù)安全得到了保障，才可以對數(shù)據(jù)進一步進行管理。所以數(shù)據(jù)中心建設中硬件設施和軟件操作平臺的建設就顯得尤為重要。
    1、建設方案
    數(shù)據(jù)中心建設方案應根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模和安全等級要求來建設，在建設的初期采用租用的方案，與提供“云服務”的企業(yè)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，租用“云”服務器，采用“輕資產(chǎn)”方式建設。在數(shù)據(jù)中心采集的數(shù)據(jù)量和格式種類不斷增加時，對于部分數(shù)據(jù)的安全等級要求比較高，或者部分數(shù)據(jù)要求保密程度較高時，可以考慮部分資產(chǎn)的投入，即可以考慮購買部分服務器作為企業(yè)內(nèi)部的服務器來存儲和管理安全等級高的數(shù)據(jù)，屆時數(shù)據(jù)中心將采用介于自建和租用模式之間的一種建設方案。
    2、硬件設施
    數(shù)據(jù)中心的硬件設施包含數(shù)據(jù)存儲、管理部分及基礎環(huán)境部分。數(shù)據(jù)存儲、管理部分是指用來存儲數(shù)據(jù)的物理介質(zhì)，即通常所說的服務器?；A環(huán)境部分是指保證服務器正常運行所需要的環(huán)境基礎設備，如空調(diào)、不間斷電源和基建等。目前國內(nèi)有兩種方式：一是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心方式，二是“云”數(shù)據(jù)中心方式。且這兩種方式現(xiàn)正處于并行的階段。下面就針對這兩種方式進行詳細分析：
    傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心大多數(shù)采用自建機房來放置服務器、存儲設備和基礎設施設備。在以往的數(shù)據(jù)中心損失事件中，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心有很多問題。一方面，IT人員的誤操作隨時可能帶來直接經(jīng)濟損失；另一方面，IT系統(tǒng)的日益復雜，給IT基礎設施運維帶來的管理、成本雙重壓力；最后隨著智能移動終端和采集終端的發(fā)展，導致數(shù)據(jù)源“井噴式”出現(xiàn)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的運行、存儲都無法滿足要求。
    近幾年出現(xiàn)的“云”數(shù)據(jù)中心的基礎設備更加規(guī)模化、標準化、智能化；各種虛擬化技術使得云數(shù)據(jù)中心建設成本更低、承載的業(yè)務更多；管理的高度自動化和分布式存儲技術，可以簡單便捷地進行數(shù)據(jù)容量擴展和備份，解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心無法解決的所有問題?！霸啤睌?shù)據(jù)中心詳見圖1。

現(xiàn)階段“云”一般分為“私有云”和“公有云”，兩者顯著差別在于對數(shù)據(jù)的掌控。采用“公有云”服務的企業(yè)必須將數(shù)據(jù)托管于“云服務”商的數(shù)據(jù)中心，企業(yè)對數(shù)據(jù)的掌控力度自然減弱。一旦數(shù)據(jù)中心因自然災害、人為因素或法律規(guī)范等各方面因素導致數(shù)據(jù)丟失，將對企業(yè)形成致命傷害。但“公有云”若具備數(shù)據(jù)安全服務和數(shù)據(jù)備份能力，可以將這種傷害減至最小，甚至可以達到無傷害。“私有云”在數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)備份等方面有更多的可選擇空間，但其對硬件和軟件的維護都有很高的要求，且需要長期穩(wěn)定的資金保障。

通過對“私有云”和“公有云”的優(yōu)劣對比分析，考慮到城市照明數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的硬件及環(huán)境基礎部分在前期階段應采用“公有云”的方式實現(xiàn)，在數(shù)據(jù)中心后期根據(jù)需求，可以考慮通過購買“云”服務器后委托“云服務”商管理的方式，建立屬于數(shù)據(jù)中心的“私有云”，實現(xiàn)“私有云”和“公有云”并行的模式，即數(shù)據(jù)中心“混合云”?！盎旌显啤钡幕究蚣茉斠妶D2。

3、軟件平臺

數(shù)據(jù)中心根據(jù)對數(shù)據(jù)的應用，可以分為三個層級：數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)應用。每個層級內(nèi)可以對數(shù)據(jù)進行操作，每個層級之間通過云計算的方式進行聯(lián)接，相互之間組成城市照明的核心。為保障城市照明數(shù)據(jù)中心的快速有效地運行，必須要有制度和規(guī)范標準來保障，所以在標準規(guī)范方面要制定城市照明數(shù)據(jù)標準，統(tǒng)一城市照明數(shù)據(jù)的定義、格式和計算方法等等。在制度方面要確立城市照明統(tǒng)計制度和城市照明數(shù)據(jù)中心管理制度。明確城市照明數(shù)據(jù)上報的周期、格式和相關指標。