大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀和通信案例研究

張 碩，趙鐵軍

（1.中國移動通信集團設(shè)計院有限公司河北分公司 石家莊050021；

2.河北省通信建設(shè)有限公司 石家莊050021）

1 引言

近年來，大數(shù)據(jù)的發(fā)展引起了科技界、產(chǎn)業(yè)界和政府部門的高度關(guān)注。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用行業(yè)越來越多，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以幫助人們獲得更多有價值的信息。但是，就目前大數(shù)據(jù)的應(yīng)用現(xiàn)狀而言，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中已遇到很多困難，需要科技發(fā)展和政策研究來促進大數(shù)據(jù)的發(fā)展，使大數(shù)據(jù)能夠更好地幫助整個社會和各行業(yè)進步。

2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用的背景

大數(shù)據(jù)作為和自然資源、人力資源同樣重要的戰(zhàn)略資源，可以在很多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。一些企業(yè)通過搜集社交方面的數(shù)據(jù)、瀏覽器的日志，分析出文本和傳感器的數(shù)據(jù)，可以更好地了解客戶的喜好和行為。通常情況下，企業(yè)根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)模型，可進行用戶行為預(yù)測。例如，淘寶網(wǎng)通過大數(shù)據(jù)分析，可精準地預(yù)測什么年齡的客戶喜歡什么種類的物品，根據(jù)瀏覽記錄數(shù)據(jù)可預(yù)測此類用戶的購買喜好并進行推薦。通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用，通信運營商可以更好地預(yù)測客戶行為，推送相關(guān)業(yè)務(wù)，防止客戶流失。這是大數(shù)據(jù)在服務(wù)需求方面的應(yīng)用，另外，大數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)流程、優(yōu)化性能和金融交易方面也有很多應(yīng)用。

大數(shù)據(jù)由于緊扣物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)社交通信、多媒體等信息工具，可產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。人們也通過分析大數(shù)據(jù)獲得了很多有價值的信息，從而使生產(chǎn)和生活更加進步和方便。因此，大數(shù)據(jù)受到人們的高度關(guān)注和熱切期待，擁有良好的發(fā)展契機。

3 大數(shù)據(jù)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)和解決辦法

大數(shù)據(jù)雖然面臨巨大的發(fā)展機遇，但是從技術(shù)難度、融合水平等方面看，也面臨很多困難，主要體現(xiàn)在以下3個方面。

3.1 大數(shù)據(jù)去冗存儲和移動成本巨大

數(shù)據(jù)的增長速度遠遠大于數(shù)據(jù)存儲能力的增長速度，大數(shù)據(jù)一般來自多個不同的數(shù)據(jù)源，往往是由動態(tài)數(shù)據(jù)流產(chǎn)生，而且根據(jù)需求的不同，原始大數(shù)據(jù)還包含一些設(shè)備和算法相關(guān)的冗余噪聲。所以，大數(shù)據(jù)中常包含各種形態(tài)的噪聲數(shù)據(jù)。降低噪聲、消除冗余可提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、降低存儲量并減少存儲和移動成本。

此外，統(tǒng)一數(shù)據(jù)的表示方法、對原始數(shù)據(jù)進行標示、挖掘融合的有效知識和信息、尋求數(shù)據(jù)的固定模式，這些都便于大數(shù)據(jù)的高效處理。不同行業(yè)需要不同的數(shù)據(jù)分析工具和環(huán)境，應(yīng)該鼓勵計算機專業(yè)算法研究和其他各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)研究相結(jié)合，在分析工具和開發(fā)環(huán)境上進行創(chuàng)新，降低數(shù)據(jù)重復(fù)分析率，結(jié)合多領(lǐng)域應(yīng)用，產(chǎn)生更大價值。開發(fā)大幅度降低數(shù)據(jù)處理、存儲、移動能耗的新技術(shù)也是降低應(yīng)用成本的一種方法。總之，數(shù)據(jù)處理及傳送的節(jié)能方法和先進技術(shù)開發(fā)是大數(shù)據(jù)未來重要的研究方向。

3.2 大數(shù)據(jù)的有效融合度較低

目前，各種行業(yè)得到的數(shù)據(jù)量泛濫，但是無法有效地整合這些數(shù)據(jù)使其發(fā)揮真正作用。大數(shù)據(jù)應(yīng)用正在改善我們?nèi)粘Ｉ畹某鞘小＝煌?、商業(yè)、服務(wù)等行業(yè)已開始通過數(shù)據(jù)分析幫助人們進行判斷、推薦、導(dǎo)購等。例如，基于城市實時交通信息、利用社交網(wǎng)絡(luò)和天氣數(shù)據(jù)來優(yōu)化最新的交通情況。但多領(lǐng)域、多行業(yè)之間的數(shù)據(jù)融合度還很低，大數(shù)據(jù)的技術(shù)開發(fā)研究應(yīng)該基于應(yīng)用的需求。在人們的生產(chǎn)和生活中，還有很多信息數(shù)據(jù)可以利用。在不久的將來，也許很多原來單純依靠人類自身判斷力的領(lǐng)域應(yīng)用，最終都將被計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘功能改變甚至取代。一些合適的信息，也許會促使創(chuàng)新邁進一大步；一組數(shù)據(jù)，也許會得到數(shù)據(jù)收集人難以想象的應(yīng)用，甚至可能在另一個毫無關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域得到應(yīng)用。借助這些創(chuàng)新型的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，數(shù)據(jù)的能量將會被不斷放大。

3.3 大數(shù)據(jù)發(fā)展政策和環(huán)境有待改善

大數(shù)據(jù)雖然面臨著很大的發(fā)展機遇，但同時也面臨技術(shù)工程、管理政策、人才培養(yǎng)等方面的挑戰(zhàn)，只有解決了這些問題，才能發(fā)揮出大數(shù)據(jù)的作用。首先，國家層面應(yīng)高度重視大數(shù)據(jù)的研究和發(fā)展，在資源、政策、人才培養(yǎng)方面進行強有力的支持；其次，建立和諧的大數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境，需各行業(yè)、各部門共同努力，成立專門的組織進行良性建設(shè)；第三，培養(yǎng)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的專業(yè)人才，對交叉學(xué)科和新興學(xué)科，如人工智能、統(tǒng)計學(xué)、社會科學(xué)等學(xué)科進行綜合研究，并系統(tǒng)地研究大數(shù)據(jù)采集、安全隱私、格式統(tǒng)一及計算模型等專業(yè)問題。

4 大數(shù)據(jù)通信應(yīng)用案例

近年來，移動通信技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用發(fā)展迅猛，如GPS 導(dǎo)航、行車線路規(guī)劃、智能泊車等都得到了一定的應(yīng)用，但是移動通信融合交通數(shù)據(jù)的應(yīng)用還比較少。

目前，國內(nèi)移動通信運營商都在保證廣覆蓋的基礎(chǔ)上，更加重視容量規(guī)劃和質(zhì)量服務(wù)?！皬V覆蓋”顧名思義就是覆蓋范圍廣，追求每個角落都有移動信號覆蓋，保證處處可以使用手機通話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。移動通信發(fā)展到4G 階段，運營商和用戶追求的不僅是應(yīng)用可以使用，還有使用感知需求是否可以滿足。比如通話是否每次都能成功發(fā)起，話音質(zhì)量是否清晰，通話過程中是否不掉線，短信是否可以實時發(fā)送和查收，手機上網(wǎng)速度是否滿足需求，瀏覽網(wǎng)頁的時延是否滿足用戶感知，觀看視頻是否流暢等。滿足這些要求不僅需要網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化人員的技術(shù)支持，從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本角度考慮，更主要的是載波是否能合理分配。目前，移動基站的載波是相對固定的，如市區(qū)載波數(shù)和農(nóng)村載波數(shù)根據(jù)基站位置是一定的，每個基站載波一般不會根據(jù)日忙時或日忙區(qū)而動態(tài)調(diào)整?，F(xiàn)在的通信技術(shù)可以實現(xiàn)載波池功能，載波池技術(shù)可以根據(jù)需要實現(xiàn)不同時間配置不同數(shù)量的載頻，實現(xiàn)不同基站載波資源的動態(tài)共享，最終提高資源利用率。

試將通信與交通、社交信息融合在一起，動態(tài)調(diào)整無線通信基站的載頻信道資源，在人流密集區(qū)域保障人們的手機使用通暢，盡量減少忙時話音掉話等現(xiàn)象，既節(jié)省通信資源，又提升使用感受。例如，市區(qū)5個基站共享一個通信載波池，可動態(tài)分配載波資源，這5個基站分布在居民區(qū)、公園、廠區(qū)、商圈、市中心交通樞紐區(qū)域，話務(wù)忙時和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)忙時根據(jù)人流量進行預(yù)測，人流量可參考實時交通忙區(qū)的數(shù)據(jù)得到。早上7:00～9:00，交通數(shù)據(jù)和一些社交軟件如QQ、微信等的數(shù)據(jù)實時顯示移動業(yè)務(wù)忙區(qū)在居民區(qū)、市中心交通樞紐區(qū)域和廠區(qū)；這個時段的業(yè)務(wù)閑區(qū)在公園和商圈，此時可將公園和商圈基站的部分載頻調(diào)配到其他3個基站上。晚上19:00～21:00，交通數(shù)據(jù)和一些社交軟件如QQ、微信等的數(shù)據(jù)實時顯示移動業(yè)務(wù)忙區(qū)在居民區(qū)、公園和商圈；這個時段的業(yè)務(wù)閑區(qū)在市中心交通樞紐區(qū)域和廠區(qū)，此時可將市中心交通樞紐區(qū)域和廠區(qū)基站的部分載頻調(diào)配到其他3個基站上。

數(shù)據(jù)來源可通過政府或其他組織協(xié)調(diào)支持，需要和交通及社交信息等行業(yè)進行數(shù)據(jù)共享融合，最大程度地發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用?？稍O(shè)定載波調(diào)整時間間隔為每5 min 調(diào)整一次載頻，并根據(jù)某種門限值算法加以實現(xiàn)。

5 結(jié)束語

未來的大數(shù)據(jù)研究是一個長期而艱苦的過程，需要世界、國家和各級專業(yè)組織的大力支持，更加需要開發(fā)降低數(shù)據(jù)存儲、處理和通信能耗的新技術(shù)。相信在不久的將來，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用一定會讓我們的生產(chǎn)、生活更加進步和美好。