隨著多年的銳意改革和高速進步，我國的城市化也隨著經(jīng)濟社會一同發(fā)展到了較高的水平。根據(jù)中國社會科學院城市發(fā)展與環(huán)境研究所和社會科學文獻出版社的數(shù)據(jù)，中國城鎮(zhèn)化率已經(jīng)超過54.8%，預計到2020年中國城鎮(zhèn)化率將超過60%，到2030年將達到70%左右，也就是說，“十三五”期間中國將全面進入城市型社會，同時城鎮(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。雖然我國的城鎮(zhèn)化發(fā)展已經(jīng)處于較高水平，但許多問題依然嚴峻，突出表現(xiàn)為城市人口激增、住房與交通擁堵嚴重、城市規(guī)劃落后、城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構不合理、社會治安問題凸顯等。面對我國城市化過程中出現(xiàn)的這些問題，各界學者專家都提出了不同的解決方案，智慧城市建設便是其中備受關注的一個方向。
智慧城市是何方神圣？
智慧城市是指充分運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等技術手段，通過感應、傳送、整合與分析城市運行的核心信息與數(shù)據(jù)，對城市管理、公共服務、商業(yè)運營等活動作出智能響應，面向城市管理者與居民的大數(shù)據(jù)決策與應用的高級信息化智能化的城市形態(tài)。智慧城市在全球范圍內(nèi)也受到了各國重視，被普遍認為是提高城市經(jīng)濟活力、促進社會文明深度發(fā)展的有效措施。根據(jù)世界銀行的預測，一個百萬人口的智慧城市建設，當實際應用程度達到75%時，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、瑞典、新加坡、日本等國家才還大力投入智慧城市的建設，以圖在下一個城市發(fā)展形態(tài)的競爭中搶占先機。2014年，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、科技部、公安部、財政部、國土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設部、交通運輸部聯(lián)合起草了《關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見》，成為我國智慧城市建設最重要的指導性文件，也標志著智慧城市建設正式上升為國家級戰(zhàn)略。
抽絲剝繭，智慧城市面面觀
在具體的應用實施層面，智慧城市建設除了必須具備的標準規(guī)范體系與組織保障系，按照不同的應用技術與功能，分為感知層、網(wǎng)絡傳輸層、基礎平臺層(SCIP)、應用平臺層(SCAP)和綜合服務層(SCIS)五個層級。感知層包括移動終端、網(wǎng)站、攝像頭、M2M終端等數(shù)據(jù)采集和輸入終端，通過感知層可以獲得城市日常運行的核心信息與數(shù)據(jù)，是組成智慧城市最基礎的部分?；A平臺層(SCIP)包括了針對城市業(yè)務分析、云計算、大數(shù)據(jù)收集、金融支付等支撐平臺，主要負責對城市運行的原始數(shù)據(jù)與信息進行分析、整合與分發(fā)。應用平臺層(SCAP)包含了保障城市正常運行的交通、能源、醫(yī)療、教育、民政、物流等職能部門，這些職能部門通過從SCIP獲取的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為城市運行提供更加合理、科學、人性化的服務。綜合服務層(SCIS)包括政府、企業(yè)與公眾三個板塊，城市儀表盤、領導決策部門、大屏幕、呼叫中心、網(wǎng)站和移動終端，主要負責承接與實現(xiàn)SCAP提供的服務。
從智慧城市的系統(tǒng)架構上看，感知層到基礎平臺層(SCIP)、應用平臺層(SCAP)到綜合服務層(SCIS)之間，對畫面信號的傳輸、控制、管理技術具有極高的要求，這幾個層面之間信號傳輸?shù)姆€(wěn)定、實時和流暢，直接決定了整個智慧城市架構的能否正常運轉(zhuǎn)。
條分縷析，智慧城市建設的重重挑戰(zhàn)
智慧城市對大數(shù)據(jù)的需求和應用，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)與信號傳輸?shù)膶崟r低延遲;強大的信號處理能力以應對大量的信號的同時并發(fā)和處置;以及高清視頻信號的還原能力，以便于智慧城市的決策部門實時掌握城市各個區(qū)域的清晰畫面。
從智慧城市的整個系統(tǒng)架構來看，涉及政府管理、市政、交通、公共安全等多個部門和業(yè)務系統(tǒng)。多個部門與業(yè)務系統(tǒng)對城市大數(shù)據(jù)具有綜合性的應用需求，需要處理巨大的數(shù)據(jù)量，各類信號同時接入，多個中心相互聯(lián)動。隨著技術的發(fā)展和應用需求的多樣化，對4K視頻信號以及超大規(guī)模屏幕的應用需求也在不斷增加，快速成長的智慧城市建設對新的技術應用表現(xiàn)出了極強的適應性。
由于對信號傳輸與處理的極高要求，智慧城市系統(tǒng)架構必須選擇合理的信號傳輸技術。在目前主流的技術中，H.264/H.265技術主要用于互聯(lián)網(wǎng)與移動設備，通過壓縮算法傳輸，不適于傳輸高分辨率視頻信號;HDMI2.0技術可以同時傳輸無壓縮的視頻與音頻信號，并支持4K信號，但傳輸距離有限。智慧城市系統(tǒng)需要解決的是從機房到顯示終端的信號傳輸和控制管理的問題，足夠的帶寬能夠保證4K信號傳輸、處理和編輯操作的流暢和實時，同時具備行業(yè)標準的4K&HDR、4096*2160@60Hz 4:4:4分辨率信號的支持，保證畫面更細膩的色彩和更豐富的細節(jié)。
從需求分析來看，智慧城市系統(tǒng)感知層到基礎平臺層(SCIP)、應用平臺層(SCAP)到綜合服務層(SCIS)之間，首先需要對信號進行統(tǒng)一接入和集中管理，讓數(shù)量龐大的信號都集中接入到統(tǒng)一的信號管理主機或者主機群組，再將信號分配至各個必要的操作地點。一方面便于對信號進行管理、區(qū)分和維護;另一方面可以形成信號的資源池，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)在這些層級之間，對信號的調(diào)取和使用，必須做到實時、高效和準確，保證整個系統(tǒng)的準確運行的同時，其他層級的架構能夠獲得及時、準確的與合理的服務，承擔各自的職能，發(fā)揮整個智慧城市系統(tǒng)的價值。
第三， 數(shù)量巨大的主機與服務器，要求極其嚴格的存放環(huán)境，保證設備本身的安全，以及服務器業(yè)務數(shù)據(jù)不被盜取;同時要求更加專業(yè)便捷的日常維護與設備功能擴展，以及出現(xiàn)故障時通過最短的時間進行恢復。
最后，智慧城市建設要求整個系統(tǒng)擁有絕對的安全可靠性能，保證系統(tǒng)7×24小時的不間斷運行，城市各項服務的不中斷，保障整個城市功能的正常運轉(zhuǎn)。
技術分析，光纖KVM是智慧城市建設的更佳抉擇
從智慧城市建設的需求來看，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)大量信號傳輸與管理的問題。
隨著互聯(lián)網(wǎng)與專業(yè)視頻系統(tǒng)融合越來越緊密，IP KVM的應用越來越廣泛，通過互連網(wǎng)絡、路由器，就可以進行信號的交換分配，將音視頻信號進行傳輸，解決了信息量與頻率資源的矛盾，并且成本優(yōu)勢明顯。
然而，IP KVM的缺陷也非常明顯。IP KVM的信號傳輸必須給予信號的壓縮和延遲，通過互連網(wǎng)絡傳輸，必須進行數(shù)據(jù)的分發(fā)、壓縮分組打包、丟棄部分信息量，這就讓信號傳輸?shù)男Ч蟠蛘劭?。另一方面，交換機架構的IP KVM系統(tǒng)中傳輸信號時，比如出現(xiàn)音畫信號的延遲，嚴重影響使用體驗，無法為智慧城市提供實時的編輯操作管理。
光纖KVM技術是構建智慧城市必不可少的一環(huán)
對比而言，智慧城市系統(tǒng)的這些需求，都可以通過光纖KVM技術的應用來解決。光纖KVM是針對大量數(shù)據(jù)信號統(tǒng)一接入管理與高效編輯操作的一種技術，具有如下幾個特點：
1. 純光纖架構，擺脫了互聯(lián)網(wǎng)傳播信號的物理限制，這樣光纖KVM坐席系統(tǒng)就可以對大量信號進行無損壓縮傳輸，保證信號的高清還原，與大量信號同時并發(fā)處理的實時流暢低延遲。
2. 對4K信號的良好支持。獨立的信號傳輸鏈路讓光纖KVM系統(tǒng)具有了高傳輸帶寬的優(yōu)勢，足夠的帶寬能夠保證4K信號傳輸、處理和編輯操作的流暢和實時，并能最高支持4K&HDR、4096*2160@60Hz 4:4:4的分辨率信號，提供視覺效果更優(yōu)秀的視頻畫面。
3. 人機分離機制。光纖KVM技術可以將智慧城市系統(tǒng)劃分為專業(yè)機房與坐席操作區(qū)。專業(yè)機房可以提供專業(yè)的散熱、通風與日常運營維護;坐席操作區(qū)按照不同的功能分布與不同的樓宇或樓層，通過人機分離可以獲得友好舒適的空間環(huán)境。
4. 大量信號統(tǒng)一接入管理。光纖KVM的坐席主機可以對將智慧城市系統(tǒng)的全部信號源進行統(tǒng)一接入管理，形成數(shù)據(jù)資源池，并將信號分配至對應不同業(yè)務部門的坐席，不同業(yè)務部門坐席根據(jù)需求對資源池信號進行調(diào)用、編輯和管理。
5. 高效實時操作。通過較高的傳輸帶寬，保障信號傳輸與切換的實時低延遲無黑屏;一機多屏、一人多機、跨網(wǎng)段操作等功能實現(xiàn)在單個坐席上通過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技術具備完善的冗余備份機制，在各自異常情況時保障系統(tǒng)正常運行，故障恢復過程不影響系統(tǒng)功能，并最大程度縮短故障恢復時間?？茖W的的分組分權限功能，能夠讓整個業(yè)務系統(tǒng)坐席之間進行必要的隔離，防止機密數(shù)據(jù)的流失。
全球范圍內(nèi)，光纖KVM技術都是在廣電、軍隊、城市建設、公共交通、通信等重要領域被廣泛應用的，構建城市高效有序運轉(zhuǎn)的重要技術。Thinklogical、IHSE、RGB Spectrum、MediaComm美凱等都是全球領先的光纖KVM技術企業(yè)，在快速發(fā)展的智慧城市領域都占據(jù)了相應的市場地位。在中國，光纖KVM技術的產(chǎn)品應用在國內(nèi)的政府管理、交通運輸、公共安全、通信等領域也有著分布廣泛。
隨著智慧城市需求的進一步擴大展，光纖KVM技術將很有可能會成為推動城市經(jīng)濟發(fā)展的全新動力，值得行業(yè)的密切關注與期待。
