■文 /厲 俊
大數據是智慧城市的基石,未來的智慧城市需要千千萬萬個數據入口。
21世紀初,智慧城市在美國率先落地并逐步推進到荷蘭、英國、德國等國。在亞洲,日本、新加坡、韓國等國也在過去的五六年間進行了一系列智慧城市項目的實踐。中國智慧城市的發展基本與世界同步。2011年后,智慧城市的概念成為很多城市政府與業界關注的焦點。2013年初,住房和城鄉建設部發布了第一批90個智慧城市的試點城市名單,引發了國內新一輪的智慧城市熱。此后,推出智慧城市規劃的城市數量呈現爆發式增長。據新技術行業研究公司壹行研(Innova Research)統計,在第一批智慧城市試點推出不到一年的時間里,至少有250個城市宣布了它們的智慧城市規劃和相關目標。截至2016年底,中國提出智慧城市計劃的城市已超過500個。

盡管智慧城市廣受關注,對智慧城市的定義卻是五花八門,不同城市對智慧城市的功能和目標的解讀也都各不相同。這主要是由于每個城市的經濟發展、生活方式、生活環境、人口情況、交通狀況、政府管理水平等千差萬別,這些差異直接導致了每個智慧城市都有自己獨特的著重點和需要率先解決的問題。
總體而言,目前的智慧城市都是基于大數據、互聯網、云計算等信息技術,在社會管理與市民生活等各個方面智能化地預測需求,并幫助政府與市民有效地、合理地分配和使用資源的系統。
大數據是智慧城市運作的基石。如果把智慧城市比作一個巨人,那么大數據就是這個巨人的血液。要獲得海量的、足以支撐決策的數據就必須建立大量的采集數據的入口。海量數據的采集是智慧城市面臨的一大挑戰。未來,很多與城市運行和居民生活息息相關的智能家電等產品都會被用來作為數據入口,承擔為智慧城市系統采集數據的任務。相應地,數據采集的巨大需求也為傳統家電和其他電子產品的智能化升級換代提供了絕佳的潛在市場和商機。
對城市的道路、交通、行人、車輛、安防等信息的采集而言,路燈無疑是極佳的可利用的載體。有路的地方必然有路燈,跟著路燈布局,智慧城市系統中相關交通、行人和安防的數據采集就可以輕易覆蓋整個城市道路而不留死角。
目前,智慧路燈已經面世,配有攝像頭、顯示屏、緊急呼叫、射頻標簽感應等設備,并裝備了4G或其他無線通信系統。攝像頭用來觀察路面和行人的狀況,并把采集的圖像和其他數據通過相關通信系統傳回控制平臺。一些比較高級的安防攝像頭還可以實現遠程控制,也就是說,控制平臺可以隨時轉換每個攝像頭的拍攝角度以獲取更加高質量的畫面。智慧路燈上的顯示屏負責顯示交通擁堵情況、前方道路狀況等相關的交通信息。當攝像頭捕捉到某個路段嚴重堵車時,后臺可以把相關的信息顯示在附近道路的路燈所附帶的顯示屏上,便于駕駛員看到后及時繞道。
智慧路燈裝備的射頻標簽感應裝置的用處則比較特殊。在過去很長一段時間里,城市居民和管理者被窨井蓋失竊問題所困擾。在窨井蓋上嵌入射頻標簽后,只要窨井蓋被非法移動,路燈上的射頻標簽感應裝置就會被激活,被挪動的窨井蓋所處的精確位置等相關信息會被傳送到后臺,同時,被搬走的窨井蓋還能通過路燈的信息傳輸被輕易定位。智慧路燈附帶的射頻標簽功能可以在窨井蓋等公共資產的防盜和維護工作中起到關鍵作用。
智慧路燈整合充電樁設備,還能用來充電。電動車在路邊臨時停車或過夜時都可以充電,只需要按照充電時間投幣或用磁卡來付費即可。擁有智能充電樁功能的智慧路燈將成為城市新能源車的充電相關數據的主要采集點。
射頻標簽,又稱RFID(Radio Frequency Identification),已經在我們的生活中被廣泛應用,只是很多人并不知曉它們的存在。在我們的身份證、護照等證件中都鑲嵌有射頻標簽芯片,這些芯片以加密的方式儲存了個人的身份、旅行記錄等各種信息,以備擁有法定射頻讀寫裝置的公安、邊檢、安防等人員查閱。只要人們在火車站、機場等處使用這些證件,個人的行蹤就會作為數據被記錄存檔。另外,射頻標簽還被廣泛用于交通卡、電子門票等,起到隨時充值、防偽等作用。
射頻標簽在智慧物流和商品追溯上可以起到更大的作用。射頻標簽可以從商品出廠開始,記錄商品在檢驗、入庫、運輸、進入超市和菜場、被市民購買等全過程中每個節點的信息。市民可以用相應的讀寫器讀出商品原產地、質檢情況等信息,以決定是否購買。城市管理者通過全程追溯商品信息可以確保只有經過認證的、安全的商品才能流入市場,有效減少不安全食品、偽劣商品等帶來的風險。
2012年,成都推出了“豬肉質量溯源安全監管系統”。該系統以射頻標簽為主要追溯手段,從生豬出欄到進入市場的整個產業鏈條上有超過1萬個射頻標簽信息采集點,對任何一塊豬肉的出產地、檢疫情況、運輸路線、冷庫存放、銷售渠道等信息進行采集并錄入云數據中心,以備消費者隨時通過手機進入云數據平臺查詢。
目前,在智慧物流和商品可追溯領域,射頻標簽已經被廣泛使用于高檔服裝、酒類、保健品、醫藥等產品。據壹行研估計,2015年中國射頻標簽的市場收入超過40億元人民幣,預計到2020年將超過80億元人民幣。未來,隨著射頻標簽成本的進一步下降和擁有射頻標簽讀寫功能的智能手機的普及,射頻標簽將會在智慧物流、商品防偽和可追溯等方面起到不可替代的作用。
射頻標簽作為記錄人員和商品流動的重要的大數據入口在未來5年將會得到快速發展。

家庭是城市的組成單元,家庭的水、電、煤氣等使用的時間、頻率、習慣等數據是城市相關部門進行電網、煤氣管網等布局和規劃的重要依據。智能電表、智能水表和其他智能家電產品會成為未來千千萬萬個家庭相關數據的采集點。
智能家電的初衷是實現家電的智能化運行和允許用戶對家電產品進行遠程控制。比如,在清晨起床時自動升起窗簾、打開窗戶,睡覺時間自動關閉電視和電燈、放下窗簾等。遠程控制功能則更為實用,比如,用戶可以在上班前在智能電飯煲里預備好米和水,下班時用手機遠程打開智能電飯煲開始煮飯;在到家之前遠程打開家里的空調系統,使用戶到家時就能享受適宜的溫度等。
智能家電除了給用戶帶來更加便利、高效的體驗外,智能開關等新產品還能把家庭用電情況和相關數據的采集細化到某一個家用電器。用戶可以將智能開關安裝在電器的電源處,通過安裝了相關APP的智能手機隨時查看任何一個家用電器的用電狀況。當電器的用電狀況出現異常時,比如用電量突然增大,用戶就能及時做出反應,對老化、瀕臨失效的電燈和電器進行更換。
正是由于智能家電的遠程響應能力,智能家電被賦予了采集消費者使用習慣和相關數據的功能。比如,智能空調能夠采集用戶打開、關閉空調的時間,用戶對制冷、除濕等功能的使用習慣等信息,并把相關數據回傳到數據平臺,幫助空調公司更好地理解客戶的使用行為,并作為公司調整產品設計的依據。
在傳統的、粗放式的農業生產過程中,農民憑經驗播種、施肥、投放農藥、灌溉,因而不可避免地導致農藥投放量過多或不夠,造成環境污染和土地退化,以及負擔不必要的費用。由于日照和降水非人力所能控制,所以旱、澇等自然災害依然是制約農業生產的重大因素。在未來的智慧城市,傳承千年的傳統農業生產技術將被徹底顛覆。
智慧農業是智慧城市的一個重要組成部分。其主要實施方法是用濕度、溫度、攝像等傳感、監控和信息技術收集農作物不同生長時期所需要的光照、水分、農藥、肥料等數據,并在數據分析的基礎上形成這些生產要素的最優化配置,以滿足不同作物在不同生長階段的要求。
中國農業科學院和其他一些國內研究機構研發的大田智能監控系統可以實現一定程度的農田管理智能化,并極大地提高農田管理者的效率。該系統通常有多個感應設備,被分別安置在大田的不同位置,負責收集安裝在其周圍的傳感器發來的信息,并通過4G或其他遠程無線網絡將這些數據發往控制中心。例如,田里濕度過小,感應設備會通知控制中心打開灌溉系統。大田智能監控系統可以幫助管理者只在需要的時候進行灌溉,以減少不必要的水資源浪費和節省相關的費用。
有些感應設備還配置了攝像頭,農田管理者可以定期檢查,并在第一時間了解各個感應設備周邊的大田里農作物生長和病蟲害狀況,決定是否要使用或追加農藥和肥料。在這個智慧農業系統中,各種溫度傳感器、濕度傳感器、攝像頭等設備共同構成了海量數據的入口。
未來的智慧城市需要千千萬萬個數據入口,由此帶來的商機正引起需要轉型的傳統路燈、電子產品廠商,相關傳感器生產商,數據運營商和投資者的廣泛關注。
2016年7月,我國第一個大規模智慧路燈系統,由LED照明系統供應商上海三思公司為江蘇省洪澤縣鋪設的智慧路燈系統正式投入運營。該系統包含了3 000余盞可調光LED傳統路燈和30余盞帶有空氣質量傳感器、橋梁和山體滑坡感應傳感器等設備的智慧路燈系統。同時,該智慧路燈系統還擁有電動車充電設施和應急信息顯示等功能。無獨有偶,2016年7月在北京舉行的中國智慧城市博覽會上,華為公司也展出了智慧路燈解決方案。該方案也是利用無處不在的路燈搭建物聯網,利用傳感器和其他技術手段,在智能交通管理、智能環境監控、下水道窨井蓋管理等方面起到實時采集數據,并通過管理平臺迅速做出反應的作用。
相比智慧路燈,智能家居的潛在市場更為廣闊。最近兩年,全球智能家居領域的重量級并購層出不窮。2015年8月,全球芯片巨頭美國高通公司宣布以24億美元的出價收購英國CSR公司。CSR公司擁有藍
牙Mesh的核心技術,而該技術的主要應用就是智能燈光控制和智能家居、家電控制。高通公司收購CSR公司彰顯了其進軍智能家電物聯網的意圖。在國內,智慧管理平臺和軟件供應商青島東軟載波公司以4.5億元人民幣的價格收購了上海海爾公司。上海海爾公司是海爾集團的子公司,致力于智能家居芯片的開發。通過該并購,東軟載波公司從軟件與平臺業務領域進一步拓展到智能家居芯片領域。
在智慧農業方面,各種收購也是此起彼伏。2014年底,江淮動力以1.14億元人民幣的價格收購了上海農易60%的股份。上海農易主要搭建農產品生產過程中遠程診斷系統、病蟲害預警系統,以及農產品的農藥使用監控系統等。2015年7月,神州數碼全資子公司中農信達以3 570萬元人民幣的價格收購了農業物聯網公司旗碩科技51%的股份。旗碩科技是典型的智慧農業數據采集和應用公司,其主要產品是農業生產監控系統和農產品質量追溯系統。
未來,數據運營商將會崛起。數據采集及后續的數據運營過程蘊含著巨大的市場需求和商機。在這個運營過程中,運營商采集數據是第一步,而后進行數據分析、數據挖掘,并據此指導城市管理者和相關公司做出反應,以獲取最大的管理效益和商業利益。在智能家居和其他一些領域,數據運營商已經出現。智能家電有各種各樣的品牌,不同品牌的智能家電采集的數據一般都是匯集到本公司的管理平臺。相比之下,由第三方建立的數據平臺能夠采集不同品牌的智能家電發回的用戶使用習慣等數據,從而使數據的來源更為廣泛、更具有代表性。未來,數據運營商有望依靠出售數據和商業咨詢建議獲得豐厚的收益。
綜上所述,大數據是智慧城市的基石,智慧城市需要千千萬萬個數據入口。這種需求為智慧路燈、射頻標簽、智能家電和智慧農業等系統的供應商提供了巨大的潛在應用市場。傳統道路照明和家電供應商應該抓住智慧城市數據入口帶來的商機,盡快將產品進行智能化升級換代。未來,覆蓋數據收集、數據分析、數據挖掘等整個產業鏈的大數據運營商將會崛起。投資人應重點關注數據采集相關的芯片、系統集成、監控平臺等供應商,以及有獨特分析和數據挖掘技術的數據運營商,以充分利用這些智慧城市大數據相關行業未來巨大的增值潛力。