人工智能、物聯(lián)網(wǎng)在城市大數(shù)據(jù)建設(shè)中的應(yīng)用

李 根，王成功

（廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)，廣東 肇慶 526000）

0 引言

人工智能(Artificial Intelligence，AI）屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分類，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＨ斯ぶ悄苌婕捌渌T如意識(shí)、自我、思維(包括無意識(shí)的思維）等問題。想要從事AI行業(yè)，需要具有豐富的計(jì)算機(jī)知識(shí)、心理學(xué)知識(shí)和哲學(xué)基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)出現(xiàn)后，很多行業(yè)將大數(shù)據(jù)與企業(yè)自身相結(jié)合，以促使企業(yè)長(zhǎng)久地發(fā)展。然而大數(shù)據(jù)的合理使用至關(guān)重要，很多企業(yè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用效果不佳。對(duì)于城市建設(shè)而言，可以依托大數(shù)據(jù)建立人工智能和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，保證城市建設(shè)更加符合人們的需求［1］。

1 人工智能、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的概念

大數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在不同的地方數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)均有所差異。廣義上而言，大數(shù)據(jù)指人無法在一定時(shí)間或空間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件捕捉的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)能輔助決策者完成更強(qiáng)的決策，建立洞察力更強(qiáng)的方式，優(yōu)化信息流程。

大數(shù)據(jù)對(duì)儲(chǔ)存要求較高。大數(shù)據(jù)具有分布式的架構(gòu)，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式挖掘。大數(shù)據(jù)主要分為結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化3種數(shù)據(jù)形式。非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)中的占比最大。

物聯(lián)網(wǎng)的核心是互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)可以有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，可在城市建設(shè)中建立追蹤技術(shù)系統(tǒng)和感應(yīng)技術(shù)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)在城市的通信和交通中有所應(yīng)用，通過設(shè)置感應(yīng)裝置采集信息和數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)具有獨(dú)特的功能，可以在各類系統(tǒng)中完成感應(yīng)和識(shí)別。物聯(lián)網(wǎng)每個(gè)系統(tǒng)的感應(yīng)裝置都能處理和整合數(shù)據(jù)信息，使其可以在整個(gè)系統(tǒng)中流通。物聯(lián)網(wǎng)建立了連接體系，實(shí)現(xiàn)了人與物、物與物之間的連接。

物聯(lián)網(wǎng)可以通過建立信息自由收納系統(tǒng)為城市的大數(shù)據(jù)建設(shè)提供支持［2］，使用多維數(shù)據(jù)采集設(shè)備、集成人臉抓拍相機(jī)、車輛抓拍相機(jī)、手機(jī)電子圍欄、WiFi探針等工具完成可視化報(bào)警。物聯(lián)網(wǎng)也能融合多種信息化手段，通過分析比對(duì)車輛、人員信息與手機(jī)信息，掌握車輛的活動(dòng)軌跡、拓展技偵信息源、擴(kuò)大偵查視野，全面提高案件偵破率，保證精準(zhǔn)打擊。

2 人工智能、物聯(lián)網(wǎng)在城市大數(shù)據(jù)建設(shè)中的應(yīng)用特性

2.1 海量性

人工智能、物聯(lián)網(wǎng)在城市大數(shù)據(jù)建設(shè)中具有海量性的使用特點(diǎn)。大數(shù)據(jù)完成分析后，人工智能進(jìn)行模擬和收集，互聯(lián)網(wǎng)完成數(shù)據(jù)連接，通過大數(shù)據(jù)終端處理呈現(xiàn)可視化的模式，讓人們更加清晰地了解到所需要的信息。新的數(shù)據(jù)形式更加高效和全面，借助數(shù)據(jù)信息技術(shù)能夠更有效地分析問題。

2.2 空間性

社會(huì)的不斷發(fā)展和科技水平的不斷提升促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，許多傳統(tǒng)數(shù)據(jù)使用方式被替代。過去城市建設(shè)中數(shù)據(jù)設(shè)備的擺放和服務(wù)半徑都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)推斷，沒有和實(shí)際的城市形態(tài)設(shè)置比對(duì)，并且不具備靈活多變的功能。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能配合大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行城市建設(shè)，就能合理利用GPS系統(tǒng)獲得大量數(shù)據(jù)。借助數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，正確地對(duì)研究目標(biāo)的特征進(jìn)行分析和推斷，為城市的建設(shè)規(guī)劃以及設(shè)施配置提供更加完整的資料。

2.3 時(shí)效性

人工智能和大數(shù)據(jù)另一個(gè)明顯的特征是具有較強(qiáng)的時(shí)效性。大數(shù)據(jù)是長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)累積形成的一種數(shù)據(jù)形式，人工智能也隨著技術(shù)的改進(jìn)投入使用。對(duì)進(jìn)行城市規(guī)劃的工作人員而言，大數(shù)據(jù)的使用可以幫助他們節(jié)約時(shí)間，減輕工作負(fù)擔(dān)。工作人員能對(duì)GSM系統(tǒng)進(jìn)行必要的升級(jí)，比如新增移動(dòng)臺(tái)、信令以及與骨干網(wǎng)，也能進(jìn)行通信對(duì)接［2］。

3 人工智能、物聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市大數(shù)據(jù)建設(shè)的幫助

3.1 智慧醫(yī)療和智慧交通

醫(yī)療問題也是城市建設(shè)管理的重要問題，在醫(yī)療領(lǐng)域使用人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能改善城市的醫(yī)療問題。城市醫(yī)療領(lǐng)域中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效地整合醫(yī)療資源，建立合適的醫(yī)療信息庫(kù)，保證最大限度地利用醫(yī)療資源，完成對(duì)醫(yī)療系統(tǒng)的智慧化建設(shè)，推動(dòng)醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展。

3.2 智能社區(qū)和智能電網(wǎng)

發(fā)揮遠(yuǎn)程接入功能，遠(yuǎn)程無線接入端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)與集中控制端連接。遠(yuǎn)程無線接入端主要由GPRS模塊和微控制器組成。GPRS模塊負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程設(shè)備的無線接入端與GPRS無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，如圖1所示。

圖1 遠(yuǎn)程接入模型

社會(huì)不斷發(fā)展，用電量也快速增加。在此期間，電能的調(diào)配存在不合理的現(xiàn)象，使電能的利用效率低下，這就導(dǎo)致電力資源出現(xiàn)矛盾。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以明顯改善電力資源供應(yīng)問題。多項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，能完成對(duì)各大地區(qū)用電情況的監(jiān)測(cè)，與此同時(shí)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，科學(xué)地管理電力傳輸系統(tǒng)，有效利用資源，可以保證國(guó)家電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

4 人工智能、物聯(lián)網(wǎng)在城市大數(shù)據(jù)建設(shè)中的應(yīng)用問題

4.1 隱私保護(hù)不足

人工智能和大數(shù)據(jù)存在一定的應(yīng)用問題，隱私保護(hù)就是較為嚴(yán)重的問題之一。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，人工智能設(shè)計(jì)范圍較廣，物聯(lián)網(wǎng)更是增加了大數(shù)據(jù)的連通性。存儲(chǔ)信息量大，稍有不慎就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄露的問題，甚至引發(fā)災(zāi)難。如在城市規(guī)劃建設(shè)過程中，存在很多需要保密的資料，這些資料一旦泄露有可能造成較為嚴(yán)重的后果［3］。

4.2 數(shù)據(jù)缺乏代表性

借助人工智能和物聯(lián)網(wǎng)可以收集多方面的數(shù)據(jù)，但是獲取渠道過于廣泛，數(shù)據(jù)缺乏代表性且部分信息的真實(shí)性會(huì)受到影響。大數(shù)據(jù)可以對(duì)大部分信息進(jìn)行整合和篩查，但是不能保證全體數(shù)據(jù)樣本的時(shí)效性，有時(shí)會(huì)影響數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。

5 人工智能、物聯(lián)網(wǎng)在城市大數(shù)據(jù)建設(shè)中的應(yīng)用

5.1 建立城市安防大數(shù)據(jù)系統(tǒng)

人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合為城市的建設(shè)提供了一定的支持，提升了城市治理能力。在醫(yī)療、交通、旅游領(lǐng)域均完成了優(yōu)化，也提高了數(shù)據(jù)處理效率。

人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的模式使得大數(shù)據(jù)為城市發(fā)展建立了新模式，改善了居民生活水平。在此期間，城市的安全得到了系統(tǒng)的規(guī)劃和深入的剖析。與此同時(shí)，城市安防大數(shù)據(jù)系統(tǒng)有效地使用了城市的安防數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分類，使得大數(shù)據(jù)采集工作有條不紊地進(jìn)行。

在黨的十九大精神的指引下，信息技術(shù)和城市建設(shè)深度融合?，F(xiàn)代的人工智能技術(shù)和5G網(wǎng)絡(luò)形成了集成效應(yīng)。大數(shù)據(jù)算法得以有效地應(yīng)用，人工智能技術(shù)用于大數(shù)據(jù)分析，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸功能有所提高，促進(jìn)了城市的智能化管理。與此同時(shí)，構(gòu)建了完整的支撐體系，建立了可控的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)管理體系以及城市綜合治安防護(hù)體系［4］。

大數(shù)據(jù)類型多、存儲(chǔ)速率高、容量大、價(jià)值高。另外，數(shù)據(jù)來源據(jù)的分散，格式多樣，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)將相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、應(yīng)用和存儲(chǔ)，然后進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，可以創(chuàng)造更多的價(jià)值。

5.2 找尋城市需求

北京市統(tǒng)計(jì)局在2020年4月面向北京市16個(gè)區(qū)、5 582名消費(fèi)者展開的調(diào)查顯示，線上消費(fèi)成為被訪消費(fèi)者在疫情防控期間的主要購(gòu)物方式。“云”上生活正在逐漸成為主流生活方式，而其中的機(jī)遇不言而喻。特有的人工智能技術(shù)“Hitachi AI Technology/H”，能夠分析消費(fèi)者在各種平臺(tái)渠道上的喜好、傾向和購(gòu)買行為，并制定有效的營(yíng)銷政策，為后疫情時(shí)期智能零售業(yè)的發(fā)展提供更多技術(shù)支持?！吨袊?guó)5G經(jīng)濟(jì)報(bào)告》顯示，到2025年，中國(guó)將占據(jù)全世界30%的連接，屆時(shí)中國(guó)將是全球最大的5G市場(chǎng)，將給全球經(jīng)濟(jì)帶來巨大影響。物聯(lián)網(wǎng)為“云計(jì)算＋AI”的深度融合提供了土壤，5G技術(shù)的加入讓數(shù)字經(jīng)濟(jì)的動(dòng)力引擎更強(qiáng)勁、有力，同時(shí)也加快了5G城市化建設(shè)的步伐。

5.3 “一標(biāo)三實(shí)”的綜合大數(shù)據(jù)應(yīng)用

“一標(biāo)三實(shí)”綜合大數(shù)據(jù)研判系統(tǒng)借助多維數(shù)據(jù)采集，完成城市安防大數(shù)據(jù)采集建設(shè)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化管理?！耙粯?biāo)三實(shí)”可以很好地融入大數(shù)據(jù)安防體系，與人工智能算法進(jìn)行深度融合并控制數(shù)據(jù)管理工作的精度，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化和智能化。

“一標(biāo)三實(shí)”等大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)城市末端的管理，定位研究方向，保證對(duì)細(xì)枝末節(jié)的合理控制?！耙粯?biāo)三實(shí)”普及了業(yè)管人、房管人等政策，建立了具有創(chuàng)新性的城市人口信息管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的應(yīng)用有助于打擊犯罪，提升治安管理水平，為群眾提供很好的幫助。

“一標(biāo)三實(shí)”的數(shù)據(jù)應(yīng)用提升了大數(shù)據(jù)的分析能力，有效融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建高層次的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)輸入模型產(chǎn)生以后，確定特定的數(shù)據(jù)輸入模式，完成了從感知到權(quán)值共享的轉(zhuǎn)化，從而提升數(shù)據(jù)模型的研判能力。

5.4 無線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)的使用

采用無線網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)能有效解決網(wǎng)絡(luò)安全問題。就網(wǎng)絡(luò)傳感器而言，其具有較為強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)加密能力，在實(shí)際傳輸中會(huì)對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，有效地保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男逝c安全性。在數(shù)據(jù)加密過程中，同態(tài)密碼是應(yīng)用較多的一種加密技術(shù)，技術(shù)優(yōu)越且特性突出。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過程中，采用同態(tài)密碼鎖能通過加密的方式分析數(shù)據(jù)傳輸方式，同時(shí)使用者能在密碼鎖的作用下運(yùn)算加密數(shù)據(jù)，使得用戶信息不受外界因素影響。此外，同態(tài)密碼鎖還擁有權(quán)限管理的功能，能夠有效保護(hù)用戶的相關(guān)信息，如圖2所示。

圖2 “一標(biāo)三實(shí)”綜合大數(shù)據(jù)研判系統(tǒng)

6 結(jié)語(yǔ)

人工智能、物聯(lián)網(wǎng)在城市大數(shù)據(jù)建設(shè)中的發(fā)展與應(yīng)用效果突出，在應(yīng)用過程中，需要做好安全防范工作?？偟膩碚f，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)彌補(bǔ)了城市大數(shù)據(jù)建設(shè)中的不足，保證了城市的建設(shè)效果。5G時(shí)代已經(jīng)到來，在更好的網(wǎng)絡(luò)支持下，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)將促進(jìn)城市大數(shù)據(jù)建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。