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大数据 智慧城市的智慧引擎
赛迪网    2013/9/23 14:17:00    关键字:大数据,智慧城市      浏览量:

  在目前智慧城市的发展阶段,主要的应用还处于对感知设备传递的信息进行简单处理的水平,充分认识大数据对于智慧城市建设的关键作用,对于避免智慧城市建设中出现“重感知,轻智慧”的通病具有重要意义。本文将对智慧城市的内涵、发展现状、大数据对于智慧城市建设的作用以及存在的问题进行讨论,并对我国智慧城市发展提出建议。

  一、智慧城市是实现城市可持续发展的必经之路

  智慧城市是通过物与物、物与人、人与人的互联互通能力、全面感知能力和信息利用能力,通过物联网、移动互联网、云计算等新一代信息技术,实现城市高效的政府管理、便捷的民生服务、可持续的产业发展。“智慧城市”旨在利用新一代信息技术,改变人们交互的方式,提高信息实时处理能力及感应与响应的速度,增强业务弹性和连续性,提高资源利用效率,实现绿色节能化,促进社会各项事业的全面可持续发展,因此受到各国政府的欢迎,全球发达和部分发展中国家、地区、城市由地方政府主导,各有侧重的推动智慧城市建设。

  目前全国开始建设智慧城市的地方遍及东中西部。从城市类型看,除了京、沪、广、深等一线城市外,杭州、厦门、珠海等一些东部沿海地区的经济发达城市,也纷纷开始智慧城市建设。另外,湖北、湖南、山东、辽宁、四川、河南、安徽等省则提出建设智慧城市群。从各城市的智慧城市建设内容来看,一方面是加强城市基础通信网络建设,提高通信网络带宽及覆盖率;另一方面是在重点领域的提供智慧应用服务,如智慧公共服务、智慧社会管理、智慧交通、智慧医疗、智慧物流、智慧安居等。

  从整体投资规模来看,到2012年底全国开建智慧城市的城市数超过180个,通信网络和数据平台等基础设施建设投资规模接近5000亿元。“十二五”期间智慧城市建设拉动的设备投资规模将达1万亿元人民币,新一轮产业机会即将到来。

  二、大数据是智慧城市的智慧引擎

  智慧城市是城市信息化向智慧化发展的必经阶段,同时在建设智慧城市过程中也会带动相关产业的整体发展,成为经济转型、产业升级、城市提升的新引擎。

  从智慧城市的体系结构来看,由于智慧城市的基础在于物联网技术,因此智慧城市体系架构和物联网的体系结构相类似,也可分为四层,分别为感知层、传输层、平台层、应用层。智慧城市相对于之前数字城市概念,最大的区别在于对感知层获取的信息进行了智慧的处理,因此也可以认为智慧城市是数字城市的升级版。由城市数字化到城市智慧化,关键是要实现对数字信息的智慧处理,其核心是引入了大数据处理技术。

  图1智慧城市体系架构

  大数据技术是处理感知层数据的必然选择

  感知层是智慧城市体系对现实世界进行感知、识别和信息采集的基础性物理网络,海量的数据在感知层产生。以视频监控为例,北京目前用于视频监控的摄像头有50万个,一个摄像头一个小时的数据量就是几G,每天北京市的视频采集数据量在3PB左右,而一个中等城市每年视频监控产生的数据在300PB左右,这些摄像头实时回传信息,海量数据对数据存储、并发处理的要求是近乎苛刻的。同时,对于海量数据的处理不单是智慧化的必然要求,同时也是对IT投资的一种保护,否则非但不能充分挖掘数据的价值,还将为海量数据所累。

  图2智慧城市的大数据处理应用


  从上图可以看出,大量各种类型的数据进入数据库,经过组织、分析、决策之后,将最后的处理结果提供给决策者供参考,形成了完整的大数据处理流程。如在智慧交通领域,目前已经实现了通过对交通流量的监测,从而动态调节红绿灯的间隔时间,实现缓解拥堵的目的,此外还可以为司机提供优化的行车路线,避开拥堵路段。

  由此可见,面对智慧城市中产生的海量数据,大数据技术将是必然的选择。

  在智慧城市架构中,由于物联网技术的深化应用,城市具有了多种数据采集的手段和感知终端,所以,智慧城市在信息获取的能力上取得的进步也是形成“大数据”的原因之一。如果将智慧城市的架构比喻成“梳子型”,梳子的齿就仿佛是数据的感知器和显示器,那么大数据将是智慧城市的承重筋,是智慧城市的“心脏”。北京赛迪时代信息产业股份有限公司(简称“赛迪时代”)大数据和知识管理专家张宏达认为,在智慧城市中,大数据技术将扮演重要的角色,大数据能力服务是赛迪时代智慧城市支撑平台的六大支撑筋之一。

  政府服务:大数据下的政府服务,可以融合政府内部、互联网网民、民众舆论信息,甚至各种传感器所产生的海量数据,并且与历史情况相结合,从中提取出在政府工作中真正需要的信息,及时将民生情况及政府决策的影响反映出来,这些信息不是简单的信息罗列,而是告诉政府,怎样做是对的,怎样做是错的。

  工业经济:大数据下的工业经济,通过ERP、MES、SCM、电子商务等各种信息系统,搜集与经济领域相关的企业、工业设备、原料、资金、交易、投资、诚信、节能等信息,对其进行数据分析及走势预测,形成资源合理利用、加工适时适度、投资有理有据的智慧型工业。

  公共安全与城市应急:大数据下的公共安全与城市应急中,每个市民的切身利益都与社会安全相关,当中的问题包括灾害天气、环境污染等城市的通病,也有如火灾和犯罪等各种重大突发状况。这些层出不穷的安全问题无时无刻不在考验着城市的公共安全和应急体系。遍布城市各处的感应器搜集了城市各处的安全相关信息,每一通电话都被记录,并在地图上标记出来,形成大数据,以方便深入分析。通过大数据处理可以对数据进行分析,察觉哪里出了什么样的问题,并安排处理它们的优先顺序;市民则能知道怎么去规避危险,在突发事件发生的情况下自己该做什么;管理人员也知道哪里可能会出现重大安全问题和危险,怎样去疏解和修复。所以,如何用好这些大数据,对城市管理者和市民来说都很重要。这些信息不是简单地告诉我们哪里出了问题,而是告诉我们哪里将要出问题,从而实现智慧城市的预知能力。

  社会事业:大数据在社会事业中,使人们在当今城市的快节奏生活更加舒适。以往,到了医院挂号、求诊、配药都要一次次排队等候,形成就医难的困境。如今,由于电子医疗时代的来临,可以通过网上预约挂号,仅使用一张IC卡就能付费,病人的信息及时进入信息系统形成各类诊疗数据。通过将所有医疗机构的电子病历记录标准化,形成多方位多维度的大数据。这些需要在同一时间分析的众多因素包括病人基本资料、诊断结果、处方、医疗保险情况和付款记录等数据。将这些不同的数据综合起来,大数据处理的决策支持软件将提供给医护人员完整的病人历史,并选择最佳的医疗护理解决方案。

  大数据是实现智慧城市的核心要素

  智慧城市的建设带来数据量的爆发式增长,而大数据就像血液一样遍布智慧交通、智慧医疗、智慧生活等智慧城市建设的各个方面,城市管理正在从“经验治理”转向“科学治理”。

  大数据为智慧城市的各个领域提供强大的决策支持。在城市规划方面,通过对城市地理、气象等自然信息和经济、社会、文化、人口等人文社会信息的挖掘,可以为城市规划提供强大的决策支持,强化城市管理服务的科学性和前瞻性。在交通管理方面,通过对道路交通信息的实时挖掘,能有效缓解交通拥堵,并快速响应突发状况,为城市交通的良性运转提供科学的决策依据。在舆情监控方面,通过网络关键词搜索及语义智能分析,能提高舆情分析的及时性、全面性,全面掌握社情民意,提高公共服务能力,应对网络突发的公共事件,打击违法犯罪。在安防与防灾领域,通过大数据的挖掘,可以及时发现人为或自然灾害、恐怖事件,提高应急处理能力和安全防范能力。

  由此可见,大数据是智慧城市各个领域都能够实现“智慧化”的关键性支撑技术,智慧城市的建设离不开大数据。建设智慧城市,是城市发展的新范式和新战略。大数据将遍布智慧城市的方方面面,从政府决策与服务,到人们衣食住行的生活方式,再到城市的产业布局和规划,直到城市的运营和管理方式,都将在大数据支撑下走向“智慧化”,大数据成为智慧城市的智慧引擎。

  三、信息孤岛、信息安全问题亟待解决

  当前,智慧城市建设在全国各地都开展的如火如荼,而且国家也已列出首批试点城市名单,相信这对我国智慧城市发展必将起到巨大的推动作用。但随着智慧城市建设的推进,智慧城市建设将进入“深水区”,信息孤岛、信息安全等问题变得更加迫切,亟待解决。

  信息孤岛将成为智慧城市应用的桎梏

  由于我国城市、企业的信息化是一个逐步完善的过程,在不同时期分散实施的系统,由于在运行环境、数据库系统、信息编码规则、业务流程定义等方面执行不同的标准,成为系统无法信息共享和集成的根本原因。而且行业发展水平参差不齐,因此信息孤岛在我国是一个普遍问题。但随着智慧城市建设的深入开展,信息孤岛将成为大数据应用的桎梏,若不能解决信息孤岛问题,则智慧城市建设将变成一个个“行业示范应用”,无法真正全面推广。

  信息安全将成为智慧城市应用推广的突出问题

  大数据时代,数据资产化成为趋势,企业内部运行数据和客户资料成为宝贵的数据资产,而且很多智慧城市应用涉及公民财产安全甚至国家安全,数据价值更高,因此信息安全问题成为大数据时代智慧城市建设首要难题。当前政府、企业、个人的数据安全意识也开始增强,2012年12月28日,全国人大常委会第三十次会议通过了《关于加强网络信息保护决定》,该决定将政府、企业、个人信息数据上升到极其重要的法律保护位置,同时对惩处威胁信息安全的行为提供了法律依据。但客观来看,我国信息安全技术水平相对国外先进水平差距依然较大,一些核心软硬件产品依然被国外巨头控制。未来国家的扶持力度将会进一步加大,国内企业将面临更大发展机遇。

  四、智慧城市中大数据应用发展建议

  1、加强统筹规划,优化大数据形成机制。强化对大数据建设工作的组织协调,打破地区和部门数据壁垒,实现数据资源联合共建、广泛共享。建立政府和社会联动的大数据形成机制,以政府数据公开共享,推动公共数据资源的开发利用。

  2、加强数据收集和信息感知,提高城市感知水平。加强政府部门在管理和服务过程中对数据的主动采集,建立政府大数据库。鼓励制造业企业和商业机构加强对生产经营活动中的数据采集,形成覆盖生产过程和商业各环节各流程的数据库。推进无线识别技术、传感器、无线网络、传感网络等新技术的广泛应用,提高数据采集的智能化水平。

  3、推进大数据应用,提高经济社会智慧化水平。推进政务信息公开。推行政府网上办事,收集分析挖掘社会政务服务需求,推进公共服务个性化和政府决策智能化。支持公共服务机构和商业机构开放与社会民生密切相关的公共数据。推进国民经济各行业和企业数据开发,发展商业智能。鼓励开展服务大众的大数据应用,提升智慧生活品质。