截止到2016年底，中國的城鎮(zhèn)化率已經(jīng)達到了57.35%，城鎮(zhèn)化建設雖然有力地促進了城市的發(fā)展，但是也帶來了一系列新的問題，比如交通擁堵、空氣污染、資源消耗等，這些都是21世紀城市發(fā)展所面臨的關鍵挑戰(zhàn)。為了更好的應對這個挑戰(zhàn)，“智慧城市”這個概念應運而生，并且一經(jīng)提出就受到了廣泛的關注。

智慧城市這個概念可以追溯到20世紀90年代，在2009年IBM公司在此基礎上進一步提出了“智慧地球”戰(zhàn)略之后，更是受到世界各國廣泛關注，其核心主要就是利用以新一代信息技術為基礎，通過物聯(lián)化和互聯(lián)化的方式對各種數(shù)據(jù)進行動態(tài)監(jiān)測、分析、整合，以更透徹的感知方式對城市進行更合理全面的調(diào)控，使城市中各個部分協(xié)調(diào)配合，在城市的經(jīng)濟、交通、通信、教育、環(huán)境、能源、安全、管理、服務、文化、醫(yī)療等方面實現(xiàn)更高效、更便捷的運作模式，極大的提高居民生活質(zhì)量，塑造良好城市整體環(huán)境，加強人和城市之間溝通的新型城市形態(tài)。

為了實現(xiàn)智慧城市的構想，需要有合適的技術架構來進行支撐，為此，學術界對于智慧城市技術體系架構也進行了廣泛的研究和探討，在這些技術體系架構中，數(shù)據(jù)的重要性獲得了一致的關注，普遍認為城市的智慧需要依賴對數(shù)據(jù)進行高效和合理的采集、清洗、存儲、處理以及實用的能力。

數(shù)據(jù)融合關鍵技術

智慧城市因其涵蓋的內(nèi)容涉及城市的方方面面，研究的切入點即可以是一個具體的應用，也可以是城市整體的發(fā)展規(guī)劃，因此研究智慧城市技術體系架構的不同方法有著不同的側(cè)重面，比如有的重點研究包括信息化基礎設施對于智慧城市的影響，也有的從智能化服務入手。但是無論從什么角度，絕大部分的研究都認為數(shù)據(jù)及其使用才是智慧城市最為核心的研究要點之一。

對于智慧城市的數(shù)據(jù)，第一步首先是有效的獲取與感知，其核心主要是研究如何高效獲取互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和各行業(yè)數(shù)據(jù)，通過研究視頻、音頻、激光、射頻定位、報警、智能圖像分析等感知技術，構建智慧城市內(nèi)立體感知系統(tǒng)，特別是需要針對數(shù)據(jù)來源的多源、異構等特性，對獲取數(shù)據(jù)進行再組織與管理。在獲取到了有效數(shù)據(jù)之后，下一步主要工作則是對數(shù)據(jù)進行高效的傳輸，其核心內(nèi)容是通過各種無線、有線的長距離或短距離通信網(wǎng)絡，在確保信息安全和傳輸質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)選定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

在有了海量的多源異構數(shù)據(jù)之后，如何高效智能化地存儲、管理和分析數(shù)據(jù)，并將有意義的信息提取出來應用于各種城市數(shù)據(jù)密集型應用成了最重要的一個挑戰(zhàn)，為此，需要將數(shù)據(jù)進行廣泛深度的融合，為了應對這個挑戰(zhàn)，出現(xiàn)了一系列相關的技術和解決方案，其中數(shù)據(jù)活化是一個面向智慧城市數(shù)據(jù)融合需求的技術體系，該體系通過研究數(shù)據(jù)的描述、認知、建模、關聯(lián)、演化等方法，實現(xiàn)海量多源異構數(shù)據(jù)的自我認知、自主學習和主動生長。

智慧城市的數(shù)據(jù)活化技術體系首先需要研究數(shù)據(jù)描述方法與描述語言、數(shù)據(jù)認知技術、關聯(lián)數(shù)據(jù)動態(tài)建模技術、數(shù)據(jù)演化與自主生長機制和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)等面向海量異構數(shù)據(jù)的關鍵技術，面向數(shù)據(jù)和應用的規(guī)模性、資源分配的動態(tài)性以及資源環(huán)境的異構特征，為構建智慧城市應用提供支撐能力。

數(shù)據(jù)描述方法與描述語言的重點研究內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)描述的共性基礎問題，如何定義通用數(shù)據(jù)特征描述規(guī)范，并研究數(shù)據(jù)的實體對象描述方法。其核心能力包括建立元數(shù)據(jù)組織、語義等模型，對元數(shù)據(jù)語法進行表示和封裝，然后進行數(shù)據(jù)抽象，將數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)模型和描述型元數(shù)據(jù)封裝成可唯一標識的數(shù)據(jù)實體對象，能夠支持不同層次的數(shù)據(jù)粒度大小要求。

數(shù)據(jù)的認知技術主要研究數(shù)據(jù)的底層特征識別、提取和檢索方法，基于統(tǒng)一完備的數(shù)據(jù)特征與語義描述，建立數(shù)據(jù)底層特征與高層語義的多粒度跨媒體數(shù)據(jù)映射，形成一個較為完整的海量數(shù)據(jù)之間語義理解和認知的技術理論方法。從海量多源異構數(shù)據(jù)的底層特征識別、提取和檢索，到上層語義理解和知識發(fā)現(xiàn)，通過統(tǒng)一完備的海量多源異構數(shù)據(jù)特征與語義描述，建立完整的數(shù)據(jù)的認知技術體系。

關聯(lián)數(shù)據(jù)動態(tài)建模方法則重點放在不同類型數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)內(nèi)在關聯(lián)關系上，通過研究關聯(lián)數(shù)據(jù)的多層次建模方法，實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)間關系的規(guī)范化表示、添加、刪減、重構等基本運算操作，突破數(shù)據(jù)模型的動態(tài)構建與實時更新。根據(jù)文本、圖像、視頻等各種不同數(shù)據(jù)實體之間在時間、空間、事件等方面的相互關聯(lián)、作用及影響，應用動態(tài)圖理論對數(shù)據(jù)實體之間的關聯(lián)關系進行動態(tài)建模。

數(shù)據(jù)的演化與自主生長機制主要研究具有競爭與協(xié)同特性的關聯(lián)數(shù)據(jù)主動成長機制，分析數(shù)據(jù)關聯(lián)主動識別方法的基本原理，通過建立一套基于數(shù)據(jù)特征描述規(guī)范的屬性操作運算法則，研究分析數(shù)據(jù)實體成長、演進和繁衍的基本方法。

數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)則是借鑒物聯(lián)網(wǎng)的概念，研究比數(shù)據(jù)本身所包含的信息更為重要的數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)關系。數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)(Internet of Data，IOD)結(jié)合信息隱藏技術，將數(shù)據(jù)的虛擬標簽嵌入到數(shù)據(jù)實體中，虛擬標簽將用于存儲ID、元數(shù)據(jù)、日志信息、以及數(shù)據(jù)活化結(jié)果等信息，從而記錄數(shù)據(jù)從產(chǎn)生開始后全生命周期中的各種活動信息，為未來數(shù)據(jù)的使用提供完整的記錄。

數(shù)據(jù)融合挑戰(zhàn)與應對措施

數(shù)據(jù)已經(jīng)慢慢變成了關系城市經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，城市本身是典型的數(shù)據(jù)密集環(huán)境，城市的運行涵蓋環(huán)境檢測、城市交通、公共服務、居家生活、經(jīng)濟商務、健康管理、公共安全等諸多方面。隨著城市數(shù)據(jù)規(guī)模呈爆發(fā)式增長，越來越多的數(shù)據(jù)帶來了大量的應用和商機，但是數(shù)據(jù)量的高速膨脹、數(shù)據(jù)無意義的冗余、數(shù)據(jù)原有關聯(lián)的割裂又對信息的充分利用形成嚴重制約，同時數(shù)據(jù)可能關于某一時間、空間、人物、事件或者對象是有聯(lián)系的，是相互關聯(lián)的，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)組織和處理并未充分體現(xiàn)這些關聯(lián)性，而這些關聯(lián)性往往對解決城市的管理與服務問題具有重要價值。如何更充分、更智能地發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用是智慧城市未來發(fā)展的必然趨勢，也使得數(shù)據(jù)融合成為了一個最重要的能力建設方向。為了解決數(shù)據(jù)融合的挑戰(zhàn)，則需要從技術創(chuàng)新、管理體制、標準建設與國際合作等方面進行深化建設。

首先要加強技術創(chuàng)新，只有技術手段的更新，才使得數(shù)據(jù)融合成為現(xiàn)實，為此，需要建立起領先的“智慧城市”數(shù)據(jù)融合技術概念體系，推進技術創(chuàng)新投入，增強技術創(chuàng)新能力。同時，進一步加強創(chuàng)新體系建設，激發(fā)技術創(chuàng)新的內(nèi)在動力，形成一系列具有自主知識產(chǎn)權的技術、產(chǎn)品和專利。此外，大力推動基于數(shù)據(jù)融合的應用推廣，從真實應用需求角度指導數(shù)據(jù)融合技術的研究方向。

其次，數(shù)據(jù)融合的實現(xiàn)也以來體制機制的改革。數(shù)據(jù)融合最重要的是數(shù)據(jù)能夠共享，如何將分散在現(xiàn)有各處的信息化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)提取出來并共享出來，需要一系列體制機制的保障，對涉及到數(shù)據(jù)隱私性要充分進行保護，通過共享來促進數(shù)據(jù)融合技術的發(fā)展和應用的推廣，并催生新的基于數(shù)據(jù)融合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

數(shù)據(jù)融合的推動還需要依賴強有力的標準體系進行保障，需要從實際應用出發(fā)，圍繞其結(jié)構體系的共同特征，針對術語定義、設計與實施方法、技術體系、信息分類編碼、空間定位、數(shù)據(jù)質(zhì)量要求、數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)交換格式、接口規(guī)范等問題進行標準建設，提出一系列標準化的原則和具體要求。標準體系要滿足集合性、目標性、可分解性、相關性、整體性、環(huán)境適應性等要求，只有建立良好的標準體系，才能使得數(shù)據(jù)融合無論在技術發(fā)展上和共享應用上有章可循。

目前，數(shù)據(jù)融合類的標準在我國正在開展一系列工作，包括數(shù)據(jù)采集規(guī)范、數(shù)據(jù)編碼規(guī)范、開放共享要求以及知識模型等一系列標準都在制定和發(fā)布過程中，這些標準的研制在國家標準化委員會的指導下，以國家智慧城市標準化總體組為依托，在不同標準化技術委員會的支持下，以協(xié)同編制的方式開展工作，這樣才能使得數(shù)據(jù)融合的技術和標準成為一個緊密融合的體系。

最后，中國在智慧城市數(shù)據(jù)融合中的技術發(fā)展和相應的建設經(jīng)驗，也需要與國內(nèi)外組織尤其是標準化組織進行緊密溝通，把中國的經(jīng)驗與國際進行分享，在智慧城市的核心關鍵技術發(fā)展和應用領域發(fā)出中國的聲音。