作为城市治理的全新工具，“城市大脑”运用人工智能、大数据等前沿技术，即时感知城市脉搏，辅助智能监管、风险预判与科学决策，推动着城市的可持续发展，是建设新型智慧城市的关键数字基础设施。
在探索中加速前进，城市大脑的建设从草莽走向迭代成熟，但问题也越发凸显。
早期，城市不同客户的应用重点与需求各异，各业务团队往往是单线发育。但城市各细分领域之间存在一定共性，随着业务不断拓展，如果不能实现业务糅合与产品通用，整体交付效率难免降低，给企业发展和智慧城市建设“拖后腿”。
如何“缝合”割裂的业务线与产品线，是当前企业必须面对的挑战。构建中台，成为了AI企业们应对挑战的共识。日前，来自旷视科技的平台架构团队负责人/高级架构师李标在InfoQ主办的QCon+案例社中，围绕《旷视城市大脑之中台实践与思考》进行了专题演讲，提供了人工智能企业自建中台的思路。
以“搭乐高”的方式实现快速交付，中台是业务发展的选择
业务中台（下简称中台）并非新鲜事物，早前，阿里、腾讯、百度、京东等一众互联网巨头便已经启动“中台战略”，整合集团全部能力，强力支撑前台业务，降低多个部门信息不共享造成的资源浪费与创新成本。而从本质上讲，城市大脑建设存在的问题，与这些企业建设中台的初衷十分类似。
在人工智能落地城市大脑场景初期，无论是AI技术供应方还是行业用户，更关心的问题都是产品能否快速应用，为单一场景切实创造价值。也正因为如此，企业内部各产品线沟通半径需求够小，每条业务线的团队与技术如平行线般互不干涉。
然而这样的模式却不足以支撑企业走得更快更远。在业务线层面，独立研发阻碍着业务的融合贯通，团队无法利用城市大脑各细分场景的共同特征去简化开发，每开拓一条业务线都是“从0到1”再走一遍，资源重复投入，效率增长见顶，业务日益臃肿；在产品层面，各产品经过独立发展阶段已经拥有了很多共性能力，但彼此之间存在壁垒，无法支撑企业加速创新。
与此同时，技术设施重复建设趟坑的挑战也难以避免。如在数据治理方面，城市大脑通过接入IoT设备持续产生数据，量级成千上万甚至可达千亿，各场景治理挑战基本一致。而业务的独立导致相同问题在不同场景重复解决，不仅造成人力、物力的浪费，消息不同步也让治理效果差强人意。
图0：业务线野蛮生长后带来的挑战
企业亟需消除单线间的壁垒，以实现集约资源、可复用以及交付加速，但通常这个时候各业务线已经初具规模，且处于不同给的交付程度或建设标准存在差异——在形色各异的业务中心底层构建中台，其难度犹如空中换引擎，但也是AI企业发展过程中的必经之路。
李标表示：“所谓中台，就是企业面向其领域业务的共性能力抽象，为前台各产品线提供高可复用、可扩展、可插拔的能力基座。”他认为，基座之上，企业可以用“拆合乐高”的方式打造产品，从而打破烟囱产品体系，提高能力复用进而加速产品交付，沉淀做深各技术专题，推进产品迈向精益化，最终实现对不同场景需求的快速响应，以及创新应用的探索。
具体来看，李标根据功能边界的不同，将大中台划分为业务中台、数据中台、技术中台等多种形态，统一协调实现对前台的支持。以旷视城市大脑中台架构为例，大中台包含业务中台、数据中台、技术中台和效率中台，其中业务中台负责构建核心业务中心，共享业务单元能力服务，支持前台快速聚合产出；数据中台则聚焦在围绕数据全生命周期，提供各类数据能力复用，实现数据实体化融合，分析挖掘能力，对外提供统一数据服务；技术中台可以为业务中台以及数据中台提供标准基础能力；效率中台则是技术研发全链条效率工具，主要提供各类自动化（自动化测试、CICD、服务编排）等通用工程效率解决方案。
图1：旷视城市大脑大中台概览
边演化边重构，中台建设是“给高速上的车换轮子”
该如何构建AIoT时代的中台？通常有两类做法，一类是独立于现有的系统积累单独重新开发，另一类是基于现有系统积累进行逐步重构，逐渐提炼出业务中台。“旷视的现有业务产品相对几年前已经比较成熟，所以我们选择的做法是后者，在现有业务架构的基础上，从多个核心产品线共性业务入手，抽象设计好并划分服务中心，在业务不停止迭代的同时逐步重构，渐进式建设中台，提升给诸多业务方的价值。”李标在分享中提到。
图2：中台随着时间演化能支撑更多的产品线
在旷视城市大脑业务中台的构建中，各业务线团队遵循“盘点、抽象、改造、赋能”的整体思路，以及“大中台，小前台”的组织发展方向，先盘点已有产品的共性业务，形成业务中台的业务与技术蓝图，逐步提取、沉淀共性能力，将中台能力以标准API以及工具集的方式给到前台各产品复用，让AI赋能的过程降本增效。在针对各产品独立部署中台后，专有团队再不断推进中台面向不同产品线的兼容适配能力，实现各个产品共享一套中台。
图3：单一产品能力构成
从图3可以看到城市大脑下单一产品的能力构成，中台之上是旷视不同行业产品的实现，以及面向客户的开发对接能力。中台之下是各类基建，属于技术中台的范畴，为整个产品提供可靠的技术支撑，同时还有深耕的AI能力以及IOT（各类设备接入）能力。这些基础能力被中台封装后，以不同能力中心的方式提供给到前台业务使用，便于结合前台自己本身的领域业务即可快速构建特定的产品。
图4：业务中台技术架构
那么前台和中台的服务交互是如何做的呢？在旷视的实践里，二者在技术实现以及编程框架上几乎一致，都是基于容器+微服务架构构建的，服务发现以及调用都比较顺滑，技术栈趋于一致。图4中显示想绿色部分是中台的能力，可以提供标准化的API以二方库形式供前台调用。
旷视内部为中台起了一个代号，叫做“Galaxy”。尽管前台和中台在技术栈上差异不大，但是旷视开展了很多基建类的工作，以便让整个产品体系都能受益，然而两者在业务边界上又有着明确的划分：“这个我们认为是业务中台的核心价值，也就是对于城市大脑下领域业务共性的抽象，是面向前台新兴业务线可复用的基础，但前台的需求并非完全是共性内容。”
为满足前台个性化诉求，旷视城市大脑业务中台还提供了丰富的拓展能力，比如字段扩展能力、业务扩展能力、事件扩展能力，支持前台按照需求接入使用，自行解决掉绝大部分的个性化需求，也避免了业务中台过于冗杂，边界不清晰的问题。
图5：个性化诉求扩展实现
此外，旷视的技术团队还将行业相关的技术积累、开发最佳实践等封装成了一套微服务基础框架，以开箱即用的套件，为中台、前台提供一致的开发体验，提升开发与交付效率。目前旷视的这套框架已稳定运行在内外几百上千个服务上。
“基础建设做到位了，开发过程就会变得轻松且集约。”李标透露：“经对比我们发现中台的价值收效显着：基于业务中台的新兴产品线，开发资源可减少20%到50%，开发时间减少30%到50%，助力新兴业务线快速迭代产出。”
图6：基于业务中台生长的产品
但是在构建中台的过程中，旷视也在思考这些问题，比如：如何平衡平台建设的长短期收益？不同业务团队的能力和中台的边界在哪里？技术链路变长，基础能力建设是否到位……“业务的快速扩张让系统、服务、组件更多，对于技术同学来说识别业务边界、抓住本质领域模型难度更高，对中台团队提出了更高要求。”李标认为，挑战之中，中台应具备持续成长的能力。
在旷视看来，伴随着城市大脑内新兴业务的开拓，未来的中台应在领域业务抽象提炼方面不断精炼，提供更丰富的能力，同时加强技术配套基础设施建设，既便于更多新兴业务线的快速集成使用，也将为大规模业务场景提供支撑。同时，将更多能力以OpenAPI形式输出，支持更多行业的合作伙伴，共同推进城市大脑的建设。
结语：中台能力将成为人工智能企业在各行业快速落地的核心竞争力之一，也是支撑未来长期发展的基石。已经构建出成熟的业务中台的人工智能企业，将在城市大脑业务落地中先行一步，一方面为自身未来的长远稳定铺就坚实道路，另一方面也将提供给城市大脑中各垂直领域快速生长以及降本交付的基础，帮助旷视在城市大脑中更多细分领域快速建立起成熟的产品，助力我们的城市更加智能。
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