大數據時代的智慧引擎

在可以預見的未來，大數據將遍布城市各個角落，而城市的平安、健康、宜居、通暢等則需要構建一個完整的信息系統，這個信息系統實際上是包括視頻傳感、物聯網系統、網絡和整個決策系統構造成的一個完整的系統，這樣的系統才稱得上是“智慧城市”。

智慧城市：城市可持續發展的必經之路

未來三年，以國家大力推動的智慧城市建設將逐步成為信息社會，城市發展的新型發展模式。大數據作為建設智慧城市的重要信息技術手段，將越來越發揮其重要的支撐作用。因為如所周知，智慧城市是充分利用物聯網、移動互聯網、云計算等新一代信息技術，以數字化、網絡化和智能化的信息技術設施為基礎，以社會、環境、管理為核心要素，以泛在、綠色、惠民為主要特征的現代城市可持續發展理念和實踐，并通過在重點領域提供智慧應用服務，從而實現城市從信息化向智慧化的轉變。

目前從各城市的智慧城市建設內容來看，一方面是加強城市基礎通信網絡建設，提高通信網絡帶寬及覆蓋率；另一方面是在重點領域提供智慧應用服務，如智慧公共服務、智慧社會管理、智慧交通、智慧醫療、智慧安防、智慧物流、智慧安居等。其中，智慧交通、平安城市、智慧醫療占據較大比例，這三個方向既是居民生活中最迫切需要解決的問題，同時又能充分滿足政府執政管理的需求。

以大數據視角審視智慧城市的頂層設計

當前在智慧城市建設中一個值得關注的問題是認真搞好頂層設計與總體架構設計。智慧城市頂層設計或總體架構設計的核心是實現業務、信息、應用和技術的協同。總體架構設計是一個多視圖的體系結構，它由城市的發展戰略遠景、城市規劃、城市產業體系、信息架構、應用架構和技術基礎架構共同構成。

筆者認為，應利用大數據理論和方法從城市發展全局的角度審視與智慧城市相關的業務、信息、技術和應用間的相互作用關系，以及這種關系對企業業務流程和功能的影響。這種方法應以智慧城市建設為核心，將需求分解為云計算、移動計算和大數據應用三個部分，其中大數據應用架構的設計是整合智慧基礎設施的各種信息，用于提高金融、交通、制造等產業大數據的分析能力，以此為依托提供城市的智能化管理水平。所謂大數據應用，以海量非結構化大數據為主，許多近似草根的應用，對智慧城市建設意義重大。因此對于城市管理者而言，要做的不是再造一個谷歌，他們要做的就是開放數據，并購買第三方提供的數據服務。以智能交通為例，交管部門擁有大量數據，包括公交刷卡數據、卡口視頻監控數據等，單憑交管部門自身的技術實力，并能夠充分保存和利用好這些數據，受存儲容量的限制，有些數據被覆蓋/刪除掉了。這也是大數據的一個特點：數據價值密度低，如果用傳統手段處理這些大數據會得不償失。對于這些價值密度低的大數據，更好的辦法是自下而上，有關部門應該面向社會開放這些價值密度低的大數據，充分調動社會的力量和智慧挖掘數據的價值，鼓勵推動相關數據服務的推廣。

所謂大數據應用的“頂層設計”并不完全是一個技術命題，政策環境、法律制約等土壤環境更是不可或缺的因素。大數據需要大智慧，這才是頂層設計的關鍵。以大數據理論和應用為主旨建立智慧城市總體架構是建設智慧城市的藍圖，智慧城市是一個系統工程，與建筑或制造工程不同的是，智慧城市的對象是“整個城市”，而不是一個建筑物或是一個產品。在建筑工程或是制造工程中，我們都會有一張建筑物或產品的設計圖紙，它是搭起高樓大廈或是生產出形形色色的產品的基礎。同樣，在智慧城市這樣的大工程中，也需要一張描繪整個城市在“智慧城市時代”運行的設計圖紙，這就必須以信息資源規劃為根本指導智慧城市的總體架構設計，同時運用企業架構理論和方法能為城市各級領導和市民描繪出一個未來智慧城市中業務、信息、應用和技術互動的藍圖。總體架構設計是溝通業務與信息技術間的橋梁。在智慧城市建設中，業務部門與信息服務部門之間、業務主管與信息主管之間、業務與信息技術之間的鴻溝是實現智慧城市目標的最大障礙之一。彼此的信息不對稱是形成這種差距的主要原因，一方面，信息技術人員可能無法了解業務的真實意圖，另一方面，業務人員也體會不到信息技術的真正作用。總體架構設計能夠搭起業務與信息技術溝通的橋梁，它在同一個平臺上，用雙方都能夠理解的語言，描述出業務與信息技術之間的關聯。

總體架構設計是適應城市改革與創新的方向盤，智慧城市是一個漸進的過程，在智慧城市的過程中也伴隨著企業戰略、管理和業務變革的過程。當前智慧城市建設中如何適應城市的變革成為智慧城市項目設計與領導思索的一個突出問題。必須制定科學、合理與可行的基本戰略，才能促進智慧城市的健康發展，必須能夠包容智慧城市所描繪出的藍圖及其各種業務與技術標準，這就需要進行頂層設計，以明確智慧城市的方向、勾畫出能夠適應業務戰略變革的方向盤。它也能從根本上解決智慧城市中遇到的信息孤島、集成和互操作等問題。

大數據：智慧城市的智慧引擎

顧名思義，數據即人們日常生活中的最原始、最平凡的信息單位。例如：智慧政務中的企業工商信息、智慧交通中的車輛GPS數據、智慧教育中的學生成長軌跡、智慧醫療中的病人電子病歷、智慧物流中的貨物電子標簽等。而智慧城市相對于之前“數字城市”、“感知城市”等概念，最大的區別在于對海量信息形成的大數據進行了智慧的處理，因此也常常有人說智慧城市是數字城市的升級版。由城市數字化到城市智慧化，關鍵引入大數據技術進行數據的生產與集聚、組織與管理、分析與發現、應用與服務，以提高城鎮化質量、改造并提升社會公共管理職能，促進城市管理和服務智能化發展。

智慧城市的建設必然帶來數據的爆發式增長，而大數據就像人的血液一樣遍布智慧交通、智慧醫療、智慧教育等智慧城市建設的各個領域。對大數據進行分類、重組分析、再利用等一系列的智慧化處理后，其結果將為智慧城市建設的決策者提供參考。

近年來，相關業界的領先者們多次預言，大數據將引發新的“智慧革命”：從海量、復雜、實時的大數據中可以發現知識、提升智能、創造價值。“智慧來自大數據”——城市管理利用大數據，才能獲得突破性改善，諸多產業利用大數據，才能發現創新升級的機會點，進而獲得先發優勢。

國外在智慧城市的建設上非常重視軟件建設，只有掌握了數據，才能做出合理的分析，才能總結出公共安全的客觀規律，真正提升應急管理能力，進而根除城市安防交通、災害等一系列的問題。近幾年國內在智慧城市的建設上只重視硬件建設，而忽視軟件和信息系統建設。智慧城市的建設，需要軟硬結合，我國應該汲取國外的先進經驗，加大軟件建設的力度，真正掌握建設智慧城市的主動權。

隨著智慧城市建設的大力推進，智慧應用已經觸手可及，并實實在在改變人們的生產與生活，大數據作為構建智慧城市必不可少的重要技術，在城市的智慧交通、平安城市、智慧醫療、智慧社區等智慧應用實踐中發揮著巨大作用。其中，交通、醫療、平安城市已經成為大數據應用重點領域。

以智慧交通可以明顯緩解城市通病為例可以說明大數據的重要作用。大數據下的智慧交通，就是融合傳感器、監控視頻和GPS等設備產生的海量數據，甚至與氣象監測設備產生的天氣狀況等數據相結合，從中提取出我們真正需要的信息，及時而準確地推送給我們，并且這些信息不是簡單地告訴我們到達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，從而省略了我們在多個信息中做出選擇的麻煩。例如，駕駛可以透過大數據來了解汽車運作的狀況，在適當的時機通知車主更換零件，大幅降低維修成本，汽車制造商不只是生產硬件，更能夠成為貼近人心的服務業。而在汽車運輸方面，巨量信息能有效地調控貨柜的冷藏系統，并掌握貨柜箱的內部狀況，減少運輸過程中商品的壞損率。

城市管理亦如此，通過大數據應用，可以實現智慧安防災害快速響應，因為每個市民的切身利益都與社會安全息息相關，當中的問題包括災害天氣、環境污染等小毛病，也有如火災和犯罪等各種重大突發狀況，而這些層出不窮的安全問題無時無刻不在考驗著城市的應急體系。 例如2012年7月21日，北京遭遇了一場61年不遇的特大暴雨：市區路段積水、交通中斷、市政水利工程多處受傷、眾多車輛被淹的場面仍記憶猶新。在這場災難的背后，城市管理者意識到，城市的安防必須長遠規劃、著眼于長效根本的解決之道，亟待綜合治理。隨著物聯網的蓬勃發展，大數據的價值將進一步顯現。利用大數據技術做預警工作，除了對歷史數據的挖掘采集，實時數據的挖掘也是未來的一種趨勢。大數據更深層次的應用在城市規劃方面，通過對城市地理、氣象等自然信息和經濟、社會、文化、人口等人文社會信息的挖掘，可以為城市規劃提供強大的決策支持，強化城市管理服務的科學性和前瞻性。 所以在安防與防災領域，通過大數據的挖掘，也可以及時發現人為或自然災害、恐怖事件，提高應急處理能力和安全防范能力等。

在可以預見的未來，大數據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，都將在大數據支撐下走向“智慧化”，而大數據將為智慧城市提供“智慧引擎”。

大數據時代智慧城市建設必須更加注重創新

大數據時代必須堅持改革開放，促進思維變革，打破思想僵化的固有模式，因為大數據要求分析與事務相關的所有數據，而不是分析少量的數據樣本；要求接受數據的紛繁復雜，而不再追求數據的精確性；要求關注事務的相關關系，而不僅僅探求其因果關系。所以大數據時代首先是數據引發創新，包括數據的再利用：讓數據產生更大的價值。國外已有這樣的應用實例：華爾街一位股票炒家通過分析3.4億微博用戶留言，判斷用戶情緒，從而進行股票操作，取得了顯著效益。

其次是數據的重組，大家都知道：1+1＞2，在大數據中多個數據集的總和重組在一起時，其價值將比單個數據集總和更大。例如：我們以數字地理空間信息公共服務平臺為基礎，將智慧教育中所涉及到的學生衣食住行、公共交通、周邊環境、教育機構、位置服務等各類圖層元數據整合到統一的GIS平臺中，產生的效益將比單個圖層產生的效益合計更有價值。

第三是數據的擴展說帶來的機遇和挑戰。擴展相同數據集能夠帶來多種用途。例如：安裝在學校的視頻監控系統除提供安防功能外，還可延伸至智慧教育的電子考場、在線課程等多種應用。

第四是加快推進數據的開放。因為構建智慧城市大數據的共建共享機制是城市信息化發展的重中之重。以智慧教育為例，通過建設教育基礎信息數據庫，統一標準，消除教育信息化中的信息孤島；同時整合優質教育資源，革新教育模式，利用互聯網、云計算等技術，提供學生終身學習所需要的各類數字教育資源。