大數(shù)據(jù)時(shí)代的智慧引擎

在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，大數(shù)據(jù)將遍布城市各個(gè)角落，而城市的平安、健康、宜居、通暢等則需要構(gòu)建一個(gè)完整的信息系統(tǒng)，這個(gè)信息系統(tǒng)實(shí)際上是包括視頻傳感、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和整個(gè)決策系統(tǒng)構(gòu)造成的一個(gè)完整的系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)才稱(chēng)得上是“智慧城市”。

智慧城市：城市可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路

未來(lái)三年，以國(guó)家大力推動(dòng)的智慧城市建設(shè)將逐步成為信息社會(huì)，城市發(fā)展的新型發(fā)展模式。大數(shù)據(jù)作為建設(shè)智慧城市的重要信息技術(shù)手段，將越來(lái)越發(fā)揮其重要的支撐作用。因?yàn)槿缢苤?，智慧城市是充分利用物?lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的信息技術(shù)設(shè)施為基礎(chǔ)，以社會(huì)、環(huán)境、管理為核心要素，以泛在、綠色、惠民為主要特征的現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展理念和實(shí)踐，并通過(guò)在重點(diǎn)領(lǐng)域提供智慧應(yīng)用服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)城市從信息化向智慧化的轉(zhuǎn)變。

目前從各城市的智慧城市建設(shè)內(nèi)容來(lái)看，一方面是加強(qiáng)城市基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高通信網(wǎng)絡(luò)帶寬及覆蓋率；另一方面是在重點(diǎn)領(lǐng)域提供智慧應(yīng)用服務(wù)，如智慧公共服務(wù)、智慧社會(huì)管理、智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧安防、智慧物流、智慧安居等。其中，智慧交通、平安城市、智慧醫(yī)療占據(jù)較大比例，這三個(gè)方向既是居民生活中最迫切需要解決的問(wèn)題，同時(shí)又能充分滿(mǎn)足政府執(zhí)政管理的需求。

以大數(shù)據(jù)視角審視智慧城市的頂層設(shè)計(jì)

當(dāng)前在智慧城市建設(shè)中一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題是認(rèn)真搞好頂層設(shè)計(jì)與總體架構(gòu)設(shè)計(jì)。智慧城市頂層設(shè)計(jì)或總體架構(gòu)設(shè)計(jì)的核心是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、信息、應(yīng)用和技術(shù)的協(xié)同?？傮w架構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)多視圖的體系結(jié)構(gòu)，它由城市的發(fā)展戰(zhàn)略遠(yuǎn)景、城市規(guī)劃、城市產(chǎn)業(yè)體系、信息架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)和技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)共同構(gòu)成。

筆者認(rèn)為，應(yīng)利用大數(shù)據(jù)理論和方法從城市發(fā)展全局的角度審視與智慧城市相關(guān)的業(yè)務(wù)、信息、技術(shù)和應(yīng)用間的相互作用關(guān)系，以及這種關(guān)系對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)流程和功能的影響。這種方法應(yīng)以智慧城市建設(shè)為核心，將需求分解為云計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用三個(gè)部分，其中大數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)的設(shè)計(jì)是整合智慧基礎(chǔ)設(shè)施的各種信息，用于提高金融、交通、制造等產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)的分析能力，以此為依托提供城市的智能化管理水平。所謂大數(shù)據(jù)應(yīng)用，以海量非結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)為主，許多近似草根的應(yīng)用，對(duì)智慧城市建設(shè)意義重大。因此對(duì)于城市管理者而言，要做的不是再造一個(gè)谷歌，他們要做的就是開(kāi)放數(shù)據(jù)，并購(gòu)買(mǎi)第三方提供的數(shù)據(jù)服務(wù)。以智能交通為例，交管部門(mén)擁有大量數(shù)據(jù)，包括公交刷卡數(shù)據(jù)、卡口視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等，單憑交管部門(mén)自身的技術(shù)實(shí)力，并能夠充分保存和利用好這些數(shù)據(jù)，受存儲(chǔ)容量的限制，有些數(shù)據(jù)被覆蓋/刪除掉了。這也是大數(shù)據(jù)的一個(gè)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)價(jià)值密度低，如果用傳統(tǒng)手段處理這些大數(shù)據(jù)會(huì)得不償失。對(duì)于這些價(jià)值密度低的大數(shù)據(jù)，更好的辦法是自下而上，有關(guān)部門(mén)應(yīng)該面向社會(huì)開(kāi)放這些價(jià)值密度低的大數(shù)據(jù)，充分調(diào)動(dòng)社會(huì)的力量和智慧挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值，鼓勵(lì)推動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù)的推廣。

所謂大數(shù)據(jù)應(yīng)用的“頂層設(shè)計(jì)”并不完全是一個(gè)技術(shù)命題，政策環(huán)境、法律制約等土壤環(huán)境更是不可或缺的因素。大數(shù)據(jù)需要大智慧，這才是頂層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。以大數(shù)據(jù)理論和應(yīng)用為主旨建立智慧城市總體架構(gòu)是建設(shè)智慧城市的藍(lán)圖，智慧城市是一個(gè)系統(tǒng)工程，與建筑或制造工程不同的是，智慧城市的對(duì)象是“整個(gè)城市”，而不是一個(gè)建筑物或是一個(gè)產(chǎn)品。在建筑工程或是制造工程中，我們都會(huì)有一張建筑物或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙，它是搭起高樓大廈或是生產(chǎn)出形形色色的產(chǎn)品的基礎(chǔ)。同樣，在智慧城市這樣的大工程中，也需要一張描繪整個(gè)城市在“智慧城市時(shí)代”運(yùn)行的設(shè)計(jì)圖紙，這就必須以信息資源規(guī)劃為根本指導(dǎo)智慧城市的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)運(yùn)用企業(yè)架構(gòu)理論和方法能為城市各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和市民描繪出一個(gè)未來(lái)智慧城市中業(yè)務(wù)、信息、應(yīng)用和技術(shù)互動(dòng)的藍(lán)圖?？傮w架構(gòu)設(shè)計(jì)是溝通業(yè)務(wù)與信息技術(shù)間的橋梁。在智慧城市建設(shè)中，業(yè)務(wù)部門(mén)與信息服務(wù)部門(mén)之間、業(yè)務(wù)主管與信息主管之間、業(yè)務(wù)與信息技術(shù)之間的鴻溝是實(shí)現(xiàn)智慧城市目標(biāo)的最大障礙之一。彼此的信息不對(duì)稱(chēng)是形成這種差距的主要原因，一方面，信息技術(shù)人員可能無(wú)法了解業(yè)務(wù)的真實(shí)意圖，另一方面，業(yè)務(wù)人員也體會(huì)不到信息技術(shù)的真正作用。總體架構(gòu)設(shè)計(jì)能夠搭起業(yè)務(wù)與信息技術(shù)溝通的橋梁，它在同一個(gè)平臺(tái)上，用雙方都能夠理解的語(yǔ)言，描述出業(yè)務(wù)與信息技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)。

總體架構(gòu)設(shè)計(jì)是適應(yīng)城市改革與創(chuàng)新的方向盤(pán)，智慧城市是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，在智慧城市的過(guò)程中也伴隨著企業(yè)戰(zhàn)略、管理和業(yè)務(wù)變革的過(guò)程。當(dāng)前智慧城市建設(shè)中如何適應(yīng)城市的變革成為智慧城市項(xiàng)目設(shè)計(jì)與領(lǐng)導(dǎo)思索的一個(gè)突出問(wèn)題。必須制定科學(xué)、合理與可行的基本戰(zhàn)略，才能促進(jìn)智慧城市的健康發(fā)展，必須能夠包容智慧城市所描繪出的藍(lán)圖及其各種業(yè)務(wù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這就需要進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，以明確智慧城市的方向、勾畫(huà)出能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略變革的方向盤(pán)。它也能從根本上解決智慧城市中遇到的信息孤島、集成和互操作等問(wèn)題。

大數(shù)據(jù)：智慧城市的智慧引擎

顧名思義，數(shù)據(jù)即人們?nèi)粘Ｉ钪械淖钤?、最平凡的信息單位。例如：智慧政?wù)中的企業(yè)工商信息、智慧交通中的車(chē)輛GPS數(shù)據(jù)、智慧教育中的學(xué)生成長(zhǎng)軌跡、智慧醫(yī)療中的病人電子病歷、智慧物流中的貨物電子標(biāo)簽等。而智慧城市相對(duì)于之前“數(shù)字城市”、“感知城市”等概念，最大的區(qū)別在于對(duì)海量信息形成的大數(shù)據(jù)進(jìn)行了智慧的處理，因此也常常有人說(shuō)智慧城市是數(shù)字城市的升級(jí)版。由城市數(shù)字化到城市智慧化，關(guān)鍵引入大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的生產(chǎn)與集聚、組織與管理、分析與發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用與服務(wù)，以提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量、改造并提升社會(huì)公共管理職能，促進(jìn)城市管理和服務(wù)智能化發(fā)展。

智慧城市的建設(shè)必然帶來(lái)數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，而大數(shù)據(jù)就像人的血液一樣遍布智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧教育等智慧城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、重組分析、再利用等一系列的智慧化處理后，其結(jié)果將為智慧城市建設(shè)的決策者提供參考。

近年來(lái)，相關(guān)業(yè)界的領(lǐng)先者們多次預(yù)言，大數(shù)據(jù)將引發(fā)新的“智慧革命”：從海量、復(fù)雜、實(shí)時(shí)的大數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)知識(shí)、提升智能、創(chuàng)造價(jià)值?！爸腔蹃?lái)自大數(shù)據(jù)”——城市管理利用大數(shù)據(jù)，才能獲得突破性改善，諸多產(chǎn)業(yè)利用大數(shù)據(jù)，才能發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新升級(jí)的機(jī)會(huì)點(diǎn)，進(jìn)而獲得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

國(guó)外在智慧城市的建設(shè)上非常重視軟件建設(shè)，只有掌握了數(shù)據(jù)，才能做出合理的分析，才能總結(jié)出公共安全的客觀(guān)規(guī)律，真正提升應(yīng)急管理能力，進(jìn)而根除城市安防交通、災(zāi)害等一系列的問(wèn)題。近幾年國(guó)內(nèi)在智慧城市的建設(shè)上只重視硬件建設(shè)，而忽視軟件和信息系統(tǒng)建設(shè)。智慧城市的建設(shè)，需要軟硬結(jié)合，我國(guó)應(yīng)該汲取國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加大軟件建設(shè)的力度，真正掌握建設(shè)智慧城市的主動(dòng)權(quán)。

隨著智慧城市建設(shè)的大力推進(jìn)，智慧應(yīng)用已經(jīng)觸手可及，并實(shí)實(shí)在在改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)與生活，大數(shù)據(jù)作為構(gòu)建智慧城市必不可少的重要技術(shù)，在城市的智慧交通、平安城市、智慧醫(yī)療、智慧社區(qū)等智慧應(yīng)用實(shí)踐中發(fā)揮著巨大作用。其中，交通、醫(yī)療、平安城市已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域。

以智慧交通可以明顯緩解城市通病為例可以說(shuō)明大數(shù)據(jù)的重要作用。大數(shù)據(jù)下的智慧交通，就是融合傳感器、監(jiān)控視頻和GPS等設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，甚至與氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備產(chǎn)生的天氣狀況等數(shù)據(jù)相結(jié)合，從中提取出我們真正需要的信息，及時(shí)而準(zhǔn)確地推送給我們，并且這些信息不是簡(jiǎn)單地告訴我們到達(dá)目的地的幾條路徑或是顯示各種路況信息，而是直接提供最佳的出行方式和路線(xiàn)，從而省略了我們?cè)诙鄠€(gè)信息中做出選擇的麻煩。例如，駕駛可以透過(guò)大數(shù)據(jù)來(lái)了解汽車(chē)運(yùn)作的狀況，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)通知車(chē)主更換零件，大幅降低維修成本，汽車(chē)制造商不只是生產(chǎn)硬件，更能夠成為貼近人心的服務(wù)業(yè)。而在汽車(chē)運(yùn)輸方面，巨量信息能有效地調(diào)控貨柜的冷藏系統(tǒng)，并掌握貨柜箱的內(nèi)部狀況，減少運(yùn)輸過(guò)程中商品的壞損率。

城市管理亦如此，通過(guò)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)智慧安防災(zāi)害快速響應(yīng)，因?yàn)槊總€(gè)市民的切身利益都與社會(huì)安全息息相關(guān)，當(dāng)中的問(wèn)題包括災(zāi)害天氣、環(huán)境污染等小毛病，也有如火災(zāi)和犯罪等各種重大突發(fā)狀況，而這些層出不窮的安全問(wèn)題無(wú)時(shí)無(wú)刻不在考驗(yàn)著城市的應(yīng)急體系。 例如2012年7月21日，北京遭遇了一場(chǎng)61年不遇的特大暴雨：市區(qū)路段積水、交通中斷、市政水利工程多處受傷、眾多車(chē)輛被淹的場(chǎng)面仍記憶猶新。在這場(chǎng)災(zāi)難的背后，城市管理者意識(shí)到，城市的安防必須長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、著眼于長(zhǎng)效根本的解決之道，亟待綜合治理。隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，大數(shù)據(jù)的價(jià)值將進(jìn)一步顯現(xiàn)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)做預(yù)警工作，除了對(duì)歷史數(shù)據(jù)的挖掘采集，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的挖掘也是未來(lái)的一種趨勢(shì)。大數(shù)據(jù)更深層次的應(yīng)用在城市規(guī)劃方面，通過(guò)對(duì)城市地理、氣象等自然信息和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、人口等人文社會(huì)信息的挖掘，可以為城市規(guī)劃提供強(qiáng)大的決策支持，強(qiáng)化城市管理服務(wù)的科學(xué)性和前瞻性。 所以在安防與防災(zāi)領(lǐng)域，通過(guò)大數(shù)據(jù)的挖掘，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)人為或自然災(zāi)害、恐怖事件，提高應(yīng)急處理能力和安全防范能力等。

在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，大數(shù)據(jù)將遍布城市各個(gè)角落，不管是人們的衣食住行，還是城市的運(yùn)營(yíng)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”。

大數(shù)據(jù)時(shí)代智慧城市建設(shè)必須更加注重創(chuàng)新

大數(shù)據(jù)時(shí)代必須堅(jiān)持改革開(kāi)放，促進(jìn)思維變革，打破思想僵化的固有模式，因?yàn)榇髷?shù)據(jù)要求分析與事務(wù)相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，而不是分析少量的數(shù)據(jù)樣本；要求接受數(shù)據(jù)的紛繁復(fù)雜，而不再追求數(shù)據(jù)的精確性；要求關(guān)注事務(wù)的相關(guān)關(guān)系，而不僅僅探求其因果關(guān)系。所以大數(shù)據(jù)時(shí)代首先是數(shù)據(jù)引發(fā)創(chuàng)新，包括數(shù)據(jù)的再利用：讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生更大的價(jià)值。國(guó)外已有這樣的應(yīng)用實(shí)例：華爾街一位股票炒家通過(guò)分析3.4億微博用戶(hù)留言，判斷用戶(hù)情緒，從而進(jìn)行股票操作，取得了顯著效益。

其次是數(shù)據(jù)的重組，大家都知道：1+1＞2，在大數(shù)據(jù)中多個(gè)數(shù)據(jù)集的總和重組在一起時(shí)，其價(jià)值將比單個(gè)數(shù)據(jù)集總和更大。例如：我們以數(shù)字地理空間信息公共服務(wù)平臺(tái)為基礎(chǔ)，將智慧教育中所涉及到的學(xué)生衣食住行、公共交通、周邊環(huán)境、教育機(jī)構(gòu)、位置服務(wù)等各類(lèi)圖層元數(shù)據(jù)整合到統(tǒng)一的GIS平臺(tái)中，產(chǎn)生的效益將比單個(gè)圖層產(chǎn)生的效益合計(jì)更有價(jià)值。

第三是數(shù)據(jù)的擴(kuò)展說(shuō)帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。擴(kuò)展相同數(shù)據(jù)集能夠帶來(lái)多種用途。例如：安裝在學(xué)校的視頻監(jiān)控系統(tǒng)除提供安防功能外，還可延伸至智慧教育的電子考場(chǎng)、在線(xiàn)課程等多種應(yīng)用。

第四是加快推進(jìn)數(shù)據(jù)的開(kāi)放。因?yàn)闃?gòu)建智慧城市大數(shù)據(jù)的共建共享機(jī)制是城市信息化發(fā)展的重中之重。以智慧教育為例，通過(guò)建設(shè)教育基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，消除教育信息化中的信息孤島；同時(shí)整合優(yōu)質(zhì)教育資源，革新教育模式，利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)，提供學(xué)生終身學(xué)習(xí)所需要的各類(lèi)數(shù)字教育資源。