释放数据与算力潜能!从《城市一张网2.0研究报告》,看城市网络发展未来

12月6日专稿(蒋均牧)时至今日,智慧城市的概念已经远远超出了其原本的范畴,更像是一个融合了科技创新、人文关怀和可持续发展的理想城市模型。在这个模型中,物联网、大数据、云计算、人工智能等先进技术无缝融入城市的每一个角落,从城市治理、公共服务到环境保护、公共安全,“无处不在”的联接和智能,让城市运转得更加高效、便捷、绿色和人性化。

“根之茂者其实遂,膏之沃者其光晔”,城市网络作为承载数据和各种先进技术的底座、衔接物理世界与数字世界的桥梁,之于智慧城市发展的重要性日益凸显。与此同时,随着智慧城市内涵的不断深化、延展,以及我国智慧城市建设迈向“体系重构、质效提升”的全域数字化转型新阶段,也对城市网络提出了性能、功能、架构乃至顶层设计上的新要求。

就在最近的2024新型智慧城市发展创新大会上,华为与国家信息中心联合发布《城市一张网2.0研究报告》(以下简称《报告》),创新性提出“一网通城”的发展理念、将“城市一张网”体系架构升级到2.0版本,同时详细分析了城市网络的投资、建设和运营模式,并提供了大量实践指引。

《报告》不仅是对城市网络发展路径的深入探索,更是对智慧城市进化方向的前瞻性思考,因此一经发布便引发了大量关注和讨论。在这里,就让我们一起对这份报告作个深入解读。

城市网络如何发展?创新提出“一网通城”理念

今年5月,国家发展改革委、国家数据局、财政部、自然资源部联合发布《关于深化智慧城市发展 推进城市全域数字化转型的指导意见》,不仅明确了2027年和2030年城市全域数字化转型的具体目标,更提供了清晰的路径指引,标志着我国智慧城市建设进入新的发展阶段。建设完善数字基础设施,正是其中的一项重点要求和举措。

与此同时,AI技术跨越拐点,并以惊人速度渗透进各行各业和人们的衣食住行。作为新质生产力的重要组成部分,它将有助于进一步提升城市治理和服务水平。而无论是实现“智能泛在”,还是承载爆发式增长的数据和急剧膨胀的算力需求,都离不开一张高质量的城市网络。

然而,传统城市网络独立建网的模式,使各行业、各区域网络建设分散且独立,网络之间互通不畅。重复性投资建设造成诸多资源的浪费和管理的困难,一定程度上阻碍城市网络整体效能的释放,制约了新型信息基础设施间融合、协同以及均衡发展。此外,面对多样化且安全可靠的联接、体验和服务需求,超大规模的终端接入和敏捷高效的算力资源调度,网络在能力上也需持续提升。

面向城市全域数字化转型和社会经济结构变革的发展需求,《报告》创新性提出“一网通城”理念。所谓“一网通城”,即运用现代网络技术推动城市网络建设模式、运营模式、管理理念的创新发展,通过“城市一张网”建设,统筹规划新型城市信息基础设施,高效支撑“一网通办、一网统管、一网协同、一网通服、一屏统览”等智慧城市数字政府、数字经济、数字社会各类业务应用场景。它代表了数字时代城市数字化转型、基础设施升级、技术路线升维和商业模式的演进。

《报告》指出,“一网通城”,“一”是前提,坚持整体思维、统筹意识、系统观念,重点强调“一体化规划、一盘棋建设、一本账运营、一站式服务、一体系安全”,实现一张网蓝图绘到底,使城市网络成为一个能够释放更大价值的完整“系统”;“网”是基础,基于城市公共通信网络,以提升应用场景创新能力为驱动,通过“城市一张网”建设,构建面向未来、架构灵活、智能开放的城市服务网络;“通”是核心,面向各类设施,统筹各方力量,推动城市内各行业领域、区域间网络互联互通、数据高效流通、业务融合贯通;“城”是载体,系统化布局、一体化推进“一网通城”,加快重塑技术架构,加速构建面向未来的城市数字底座,推进城市设施联通、数据融通、平台互通、业务贯通,全方位增强城市数字化转型支撑。

“一网通城”有着三大关键特征:首先,“1网”与“N网”统筹协同,推动城市网络走向集约化建设和服务化运营;其次,在网联和物联的基础上,以数据为核心做好“数联”,并提升网络的“智联”能力;最后,从物理域连接转向逻辑域连接,推动城市网络架构由单纯的物理网架构,走向由基础物理承载网络和多个逻辑隔离的网络共同组成的业务网络架构。

不难看出,“一网通城”是城市所需,是时代所向。它通过筑牢城市数字化转型基础设施、高效支撑数据要素价值释放、促进数字经济高质量发展、加速驱动数字政府协同联动、使能绿色生态城市建设,为城市网络未来发展照亮了前路,对于支撑智慧城市乃至数字中国高质量发展,助力千行百业的数字化转型、智能化升级都有着重大意义。

体系架构升级!共建城市一张网2.0

有了“一网通城”这样一个“新航标”,还需要将之落地的“施工图”。2023年,华为与国家信息中心联合发布《城市一张网研究报告》,首次提出了“城市一张网”的概念和框架体系,强调从“政务一张网”走向“城市一张网”,实现业务驱动、统一架构、统一标准、一站式服务、一体化安全。

面对城市数据成为数字经济关键生产要素、算力高速发展赋能千行万业的大趋势,今年发布的《报告》基于“一网通城”的理念,将“城市一张网”体系架构从1.0升级到2.0。这一升级重点将数据要素网、城市算力专网等纳入“城市一张网2.0”的顶层规划蓝图,同时更好驱动城市光网加速建设,以满足“数联”与“智联”的带宽需要,助力新质生产力发展。

“数联”即数据要素联通(数据要素网),目标是加速数据跨部门、跨层级、跨区域、跨主体的高效可信流通利用,让数据“供得出、流得动、用得好”。数据作为第五大生产要素,是数字化、网络化、智能化的基础,已快速融入生产、分配、流通、消费和社会服务管理等各环节,深刻改变着生产方式、生活方式和社会治理方式。今年年初国家数据局等17部门联合印发的《“数据要素×”三年行动计划(2024-2026年)》中提出,“优化城市管理方式,推动城市人、地、事、物、情、组织等多维度数据融通,加强区域协同治理,推动城市群数据打通和业务协同,推动智慧城市群共建联治”;《关于深化智慧城市发展,推进城市全域数字化转型的指导意见》中亦提出,“以数据融通、开发利用贯穿城市全域数字化转型建设始终,更好服务城市高质量发展、高效能治理、高品质生活,支撑发展新质生产力,推进中国式现代化城市建设”。

“智联”即智能和算力的连接(城市算力专网),目标是构建海量数据、高效算力、泛在智能之间的互联网络,为每个人、每个家庭、每个组织带来智能。数据经济的发展推动海量数据产生,算力成为新的核心生产力,海量数据的处理需要云、边、端协同的强大算力和广泛覆盖的网络连接。2023年底出台的《深入实施“东数西算”工程 加快构建全国一体化算力网的实施意见》中不仅提出要“构建联网调度、普惠易用、绿色安全的全国一体化算力网”,还提出要“探索开展城市算力网建设,实现国家枢纽节点算力资源与城市算力需求高效供需匹配,有效降低算力使用成本”。

而无论“数联”还是“智联”,都离不开“光联”(城市光网)。城市光网与水网、电网、气网、路网等传统基础设施处于同等重要的地位,是智慧城市第五张基础网,服务于数字经济、数字政府、数字社会各领域建设。《报告》指出,城市光网一方面要满足多业务综合承载、超高安全、超大带宽要求,另一方面要实现“一跳入云”,提供毫秒级低时延。

受这些新特征驱动,在先前“1+3+N”的框架体系基础上,“城市一张网2.0”引入新的网络建设内容,以及更加规范性、系统性和创新性的网络建设和运营模式,更好地落地“一网通城”的网络通、数据通和业务通。具体来说,在“1个平台”方面,网络驾驶舱围绕“三零三自”持续提升平台的智能化和自动化能力,并进一步接口开放性,最大程度上实现一体化协同运营;提供了更加丰富的网络服务目录,让用户能够更加便捷、简单、高效地获取网络服务。

变“3张虚拟网”为“4张虚拟网”,在架构中间层虚拟网络中新增了数据要素虚拟网。在数据流通的授权管理、制度保障、运营机制、可信安全等基础上,这张虚拟网为数据供需双方之间搭建高速数据通道,解决数据跨网协同难;打通数据互联互通的堵点和断点,确保数据传输的安全性和效率;实现多网的按需调度和协同,使数据流通更加便捷高效。从而更好地促进数据要素流通,赋能千行百业数字化进程。

在架构底层的“N张物理网”中,新增政务DCI&公共数据要素网、算力DCI&经济数据要素网、算力接入网、城市圈网等,以推动城市算力资源的高速互联、数据与算力的高效协同、算力获取的“一点接入、即取即用”,以及区域城市间的数据和公共服务共享流通。同时,城市光网的普惠价值和光纤传输效率的放大效应与日俱增,成为城市网络建设的“必选项”,而从市级向区级下沉、从市域向城市圈延伸、新建无阻塞全光交叉的DCI光网正在成为新的发展趋势。

不止于技术:深入解析投资建设运营模式

城市网络关乎国计民生,公共属性强、社会效益大,同时建设资金投入也较大。特别是不同城市区位、规模、禀赋各异,发展实际、建设基础也都存在较大差异。正如道路建设衍生出建设-移交-运营(BOT)、政府和社会资本合作(PPP)等新模式,城市网络建设亦不仅仅涉及技术层面,更需要从多方考量。

《报告》结合城市网络作为城市内公共服务基础设施的特征和属性,深入分析“城市一张网”以及数据要素网、城市算力专网、城市光网等网络的投资模式、建设模式、运营和管理机制,明确责任界面、商业模式、协同关系、标准规范等,从而实现网络全生命周期的健康有序可持续经营和运转。

国家已经陆续出台了一系列政策文件,推动网络等基础设施投融资模式创新,激发民间投资活力。例如《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》中指出,要“吸引民间资本加大信息基础设施投资力度”,“通过投资补助、基金注资、担保补贴、贷款贴息等方式,支持社会资本参与重点领域建设”;国家《算力基础设施高质量发展行动计划》等涉及新型信息基础设施建设的文件中也均提到“政府和社会资本合作”。

《报告》指出,从政府行政单位参与深度的角度,“城市一张网”的投融资模式大致可分为三类:政府主导投融资模式,根据资金来源大致分为政府直接投资的模式和政府债券模式,均由本地政府行政部门主导作为建设单位;政企合作投融资模式,采取特许经营模式实施,明确约定权责利,其资金来源多元化,重点是发挥社会投资的资金优势和建设运营管理优势;国企主导投融资模式,大致分为经过政府授权投资实施或企业自主投资实施两类,前者由政府给予政策和补贴支持。

建设运营方面,结合重点项目建设的基础现状和运营条件的成熟程度,可分为“委托建运”和“授权建设 + 市场运营”两种模式:前者主要面向政府主导投融资模式的项目,如电子政务外网,政府部门结合自身需求通过购买服务、委托代建、BOT、委托运营等模式实现;后者式主要面向政企合作、国企授权投资模式的服务于经济社会发展的专业性公共服务网络项目,通过多种方式开发市场化运营,具体运作方式可根据项目实际运作情况灵活开展,收益主要来自使用者付费。同时,在城市网络建设中还应遵循顶层规划设计、网络分层建设、网络分级建设(或统分结合)、模块化和标准化建网、多网协同机制等原则。

面向“城市一张网”的投建运营协同机制,为确保公共价值和商业价值的共赢和可持续良性运转,《报告》建议强化管理部门“体系”合力,构建“大生态”;发挥投资资金“活水”作用,灌溉“试验田”;发挥试点示范 “头雁”作用,激活“大雁阵”。

以电子政务外网建设为例,由于政务外网是支撑数字政府建设的基础网络,属于非经营性项目,主要依靠政府财政投资建设。在建立投建运管协同机制的时候,各地数据局作为数字基础设施的主管单位和责任主体,负责统一管理和统筹规划建设和统一采购政务外网服务。目前,各地陆续成立了负责政务外网的运营单位,统一负责全网的端到端运营,并基于服务目录开展运营工作。为了更好地服务于各个政府单位,除了满足统采的基础网络服务,也鼓励运营者积极开发增值服务,从而更好满足各委办局个性化需求,提升用户体验,加速专网整合进程,提升资源利用效率和服务能力。

多地成功实践:为建好用好“城市一张网”打样

凭借先进的理念和可落地、可复制的体系架构,“城市一张网”赢得了国内外众多城市的青睐,他们中的不少都已取得了显著进展和丰硕成果。例如南京、武汉、昆明、深圳等城市已经或正在推进“城市一张网”建设,通过整合网络资源、提升网络能力、优化运营模式,为智慧城市建设发展提供了有力支撑。《报告》对这些成功案例进行了总结与提炼,以提供实践上的指引。

南京市为贯彻落实《江苏省政府关于加快统筹推进数字政府高质量建设的实施意见》、《南京市城市运行“一网统管”工作三年行动计划》等省市文件精神,积极响应江苏省大数据中心关于电子政务外网和政务云有关规划,满足市政府有关“一网统管”工作的部署要求,自管自投自建了全国首个超宽传输、智能融合、安全可靠的“城市一张网”,包括一张灵活泛在的5G网络、一张智能调度全城覆盖的IPv6+承载网以及一张高速可扩的OTN骨干传输网,共同构成了一个数字化智能化运营级的网络,成为“数字南京”的重要基础设施。

武汉市为落实《武汉市数字政府和智慧城市建设三年行动方案(2023-2025 年)》总体部署,按照《湖北省电子政务外网升级整合建设指南》相关要求,遵循共享、开放、集约的建设原则,通过整合现有网络资源,统筹规划全市骨干传输网和市级电子政务外网建设,打造了全市统一的高速光传输网络底座(城市光网),统一承载市政务外网、公安信息网、公安视频网及其他部门业务专网。武汉市电子政务外网由运营商垫资建设和代运营,政府集中采购网络服务、安全服务和运营服务;日常运维由运营商负责,武汉市信息中心负责统一管理。不仅大幅提升了网络承载能力、安全性和运营运维效率,同时也显著节省了财政资金。

昆明市积极创新,在“政府引导、市场化运作”的原则下,成立“城市运营商”昆明市网络建设运营有限公司,负责整合各方资源优势,按照统筹集约化分期建设为原则,采用F5G技术建设及运营城市光网,实现全市政务业务“一张网”统一规划、统一管理、统一运营和信息共享,保障昆明市数字城市基础网络安全、可靠和高效运行。以“光联”筑基,“数联”、“智联”协同,加速智慧城市业务部署,践行“智慧昆明”。

深圳市龙岗区全面贯彻落实国家、省、市数字政府、智慧城市、新型基础设施建设系列工作部署,围绕“打造全国领先的数字化转型先行示范区”总目标,“数字先锋,智慧龙岗”建设卓有成效,多项建设成果成为全市率先、全国首创,惠及党政部门、企业组织和广大群众。龙岗区政务服务和数据管理局作为数字基础设施的主管单位和责任主体,基于F5G技术打造城市光网作,承载政务、教育、视频等业务,同时推动建成全区“一云一网多业务”的网络架构,统筹规划、统一运维,实现资源集约、保障数据安全,为深圳乃至全国全光智慧城市建设提供了新范本。

写在最后

数字经济时代,越来越多城市正在朝着“会思考、能学习、懂需求、可进化”的智能体蜕变,而作为其血管和神经系统,一张无处不在、无处不宽、无处不快的城市网络不可或缺。

《报告》以“一网通城”理念,统筹城市物联、数联、智联与光联等基础设施,融合联接数据和算力资源,从而最大程度地发挥基础设施的乘数效应。从“城市一张网”1.0到2.0,围绕智慧城市的关键业务诉求及发展方向,不断升级和完善顶层架构,持续解决实践中遇到的挑战和问题,形成可推广复制的模式和方案,让城市网络能够在智慧城市建设和发展中发挥更大价值。可以说既有理论高度、又有实践深度,对城市管理者规划、建设、运营城市网络基础设施有着重要的借鉴和指导意义。

相信随着《报告》的推而广之和付诸实践,我们将看到更多的“城市一张网”在全国各地拔地而起,深化智慧城市发展、赋能城市全域数字化转型,为城市治理体系和治理能力的现代化提供更有力支撑,为数字中国建设作出更大贡献。

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2024-12-06
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