大數(shù)據(jù)時代的到來打破了數(shù)據(jù)的壟斷,信息源的擴大化和豐富化是大數(shù)據(jù)時代的重要特點。在可以預(yù)見的未來,大數(shù)據(jù)將遍布城市各個角落,不管是人們的衣食住行,還是城市的運營管理,都將在大數(shù)據(jù)支撐下走向“智慧化”,而大數(shù)據(jù)將為智慧城市提供“智慧引擎”。
當(dāng)前國內(nèi)許多城市出現(xiàn)房價持續(xù)攀升、中小企業(yè)融資難等嚴(yán)重問題,其中一個原因就是數(shù)據(jù)信息的不對稱,導(dǎo)致投資對象過于單一,迫使大量流動資金只能流入房地產(chǎn)領(lǐng)域。同時,隨著中國城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn),城市綜合管理能力嚴(yán)重滯后。在可以預(yù)見的未來,大數(shù)據(jù)將遍布城市各個角落,將廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、金融、電子商務(wù)、物流和互聯(lián)網(wǎng)等五大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。為了滿足人們在城市生活的平安、健康、宜居、通暢等方面的需求,需要構(gòu)建一個完整的信息系統(tǒng),這個信息系統(tǒng)實際上是包括視頻傳感、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和整個決策系統(tǒng)的一個龐大的系統(tǒng),這樣的系統(tǒng)稱之為“智慧城市”,據(jù)估計,智慧城市與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合將帶動數(shù)千億元的經(jīng)濟(jì)收益。
一、智慧城市推動大數(shù)據(jù)概念
據(jù)統(tǒng)計,目前我國常住人口城市化率已達(dá)到50%,逐漸形成了以北上廣深等特大城市為中心的,多層次、功能互補的城市群。國際上主流學(xué)者認(rèn)為一個較為理想和穩(wěn)定的城市人口占總?cè)丝诘谋壤龖?yīng)在75%左右,所以在未來較長時間內(nèi),中國城市化仍處在大規(guī)模加速過程中,據(jù)估計未來中國城市化進(jìn)程還將延續(xù)30年。這一趨勢伴隨著城市化進(jìn)程和城市體系與空間分布的快速變化,除此之外,社會管理問題也越來越突出,例如候鳥式勞工遷移問題,交通效率快速下降,空氣、淡水、食品安全等問題。如何將日益豐富的各類信息資料,通過處理來積極地影響城市正常運行是一個主要問題。智慧城市結(jié)合大數(shù)據(jù)將是應(yīng)對上述問題的現(xiàn)階段最佳解決方案。
從智慧城市的體系結(jié)構(gòu)來看,由于智慧城市的基礎(chǔ)在于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),因此智慧城市體系結(jié)構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)相類似,也可分為感知層、傳輸層、平臺層、應(yīng)用層。智慧城市相對于數(shù)字城市來說,最大的區(qū)別在于對感知層獲取的信息進(jìn)行了智慧的處理,因此也可以認(rèn)為智慧城市是數(shù)字城市的升級版。由城市數(shù)字化到城市智慧化,關(guān)鍵是要實現(xiàn)對數(shù)字信息的智慧處理,其核心是引入大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。
何謂大數(shù)據(jù)?在一個城市中,海量的數(shù)據(jù)無時無刻不在產(chǎn)生,網(wǎng)站搜索購物過程中搜索引擎公司會記錄下你的搜索記錄;駕車過程中,電子導(dǎo)航系統(tǒng)會自動定位并向你發(fā)出指示;去醫(yī)院就診過程中各種儀器所記錄的病例檔案;手機通訊過程中留下的聯(lián)系人、通話記錄等信息,這些就是“大數(shù)據(jù)”。
結(jié)合上述描述,海康威視認(rèn)為可以得出一個結(jié)論,即智慧城市=數(shù)字城市 平安城市 物聯(lián)網(wǎng) 云計算。
二、智慧城市與大數(shù)據(jù)實踐經(jīng)驗
智慧城市是在數(shù)字城市、平安城市等基礎(chǔ)框架之上建立的全新實體,通過物聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)實世界與數(shù)字世界進(jìn)行有效融合,自動和實時地感知現(xiàn)實世界中人和物的各種狀態(tài)和變化,由云計算中心處理其中海量和復(fù)雜的計算與控制,為城市管理和公眾提供各種智能化的服務(wù)。
從國家政策來看,中國“863計劃”智慧城市項目總體技術(shù)體系架構(gòu)在科技部863計劃“智慧城市(一期)”項目的支持下,863計劃智慧城市項目(一期)總體組提出了“六橫兩縱”的智慧城市技術(shù)框架。“六橫”層層遞進(jìn),最下層的是城市的感知層,再是傳輸層,再上面依次分別是處理層、支撐服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層,最上面是智慧應(yīng)用層,貫穿全局的是安全保障體系以及標(biāo)準(zhǔn)與評測。
而要真正實現(xiàn)智慧城市,必須引入大數(shù)據(jù)技術(shù),主要包含三大方面的需求,通過以下三個方面才能實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的搜集、處理、加工、分析,并真正作用于具體細(xì)分行業(yè):
1.大數(shù)據(jù)融合技術(shù)
我國智慧城市建設(shè)面臨的重大挑戰(zhàn)之一,是城市系統(tǒng)之間由于標(biāo)準(zhǔn)問題無法有效集成,形成信息孤島。因此,在大數(shù)據(jù)融合技術(shù)領(lǐng)域,一方面要加強大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),另一方面要加強海量異構(gòu)數(shù)據(jù)建模與融合、海量異構(gòu)數(shù)據(jù)列存儲與索引等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),為給予底層數(shù)據(jù)集成的信息共享提供標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)保障。
2.大數(shù)據(jù)處理技術(shù)
大規(guī)模數(shù)據(jù)在智慧城市系統(tǒng)流動過程中,出于傳輸效率、數(shù)據(jù)質(zhì)量與安全等因素的考慮,需要對大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)往往需要與基于云計算的并行分布式技術(shù)相結(jié)合,這也是目前國際產(chǎn)業(yè)界普遍采用的技術(shù)方案。
3.大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)
大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)為智慧城市治理提供了強大的決策支持能力。相比于大數(shù)據(jù)融合和處理技術(shù),大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)更為復(fù)雜,是國際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界面臨的極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。
隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及行業(yè)用戶對大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求日漸明顯,大數(shù)據(jù)行業(yè)應(yīng)用遍地開花。筆者通過對海康威視在智慧城市大數(shù)據(jù)應(yīng)用的探索,分享一些國內(nèi)外的實際案例供讀者借鑒。
1.國內(nèi)的智慧城市
2013年3月,北京市的“智慧朝陽服務(wù)網(wǎng)”正式上線。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的處理、分析手段,從支撐庫提煉出數(shù)據(jù)后發(fā)送到服務(wù)管理系統(tǒng),然后通過服務(wù)門戶,包括微信、微博、移動應(yīng)用、服務(wù)網(wǎng)站、機頂盒等多元化的方式與不同的用戶群體進(jìn)行溝通。
2.國外的智慧城市
瑞典首都斯德哥爾摩市政府在通往市中心的道路上設(shè)置了18個路邊控制站,通過使用RFID技術(shù)以及利用激光、照相機和先進(jìn)的自由車流路邊系統(tǒng),自動識別進(jìn)入市中心的車輛,自動向在周一至周五(節(jié)假日除外)6:30到18:30之間進(jìn)出市中心的注冊車輛收稅。通過收取“道路堵塞稅”減少了車流,交通擁堵降低了25%,交通排隊所需的時間下降50%,道路交通廢氣排放量減少了8%—14%,二氧化碳等溫室氣體排放量下降了40%。