大數據環境下智慧城市的建設與思考

張海俠　陳莉

摘要：指出了科技進步促進城市快速發展，我國城鎮化率不斷提高；大數據技術支撐城市智慧化，“智慧城市”應運而生。在研究大數據下典型國家的智慧城市建設經驗的基礎上，分析了大數據時代我國智慧城市建設所面臨的一系列挑戰，并從規劃頂層設計、推進信息資源共享、發揮區域優勢等方面提出了驅動智慧城市變革的創新思考。

關鍵詞：大數據；智慧城市；城鎮化；頂層設計

中圖分類號：F291.1

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）18023403

1引言

據統計數據顯示：截至2016年年底，我國常住人口城鎮化率高達57.35%，然而較快的發展速度也給城市帶來各種各樣的問題。在這種情況下，發展智慧城市，能夠提高城市信息化水平和城市化質量，是應對“城市病”的有效措施。建設智慧城市，能夠促進城市經濟增長、轉換經濟發展方式，是引領城市實現可持續發展的重要途徑。支撐智慧城市全面實現智慧化的關鍵技術是大數據。智慧城市的核心即在大數據的環境下，通過利用物聯網、云計算等新一代信息技術推動智慧政務、產業、民生等新模式的發展，為居民創造更加美好的生活，促進城市的可持續發展＼[1＼]。

2大數據在典型國家的智慧城市建設經驗

2008年IBM公司首次提出“智慧地球”的概念，此后，眾多國家相繼提出智慧城市發展戰略。2010年，在我國政府的推動下，國內各大城市開始積極推進智慧建設。截至2016年5月，全國總計約550多個城市（其中包括95%的副省級以上城市、85%的地級以上城市）提出或在建智慧城市。國務院在“十三五”規劃中也表明要積極支持智慧城市建設。智慧城市的建設和發展作為評判城市發展水平的重要標準，正成為全球各國爭相角逐的新領域。

2.1智慧美國

在智慧城市的發展歷程中，美國占據非常重要的地位。2009年，美國迪比克市與IBM共同宣布，要打造美國第一個“智慧城市”。迪比克市用新一代信息技術，將城市的各項資源（如水、電、交通等）互聯互通，通過收集、集成、整合和公開各種數據，實現城市智能化、數字化發展，在滿足市民需求的同時還可以利用智能系統指導政府規劃。波爾得市升級變電站，啟動智慧電網城市工程，進行智能監控，不但可以使每個家庭了解實時信息數據，還能夠實現與電網互動，自動化操作控制家庭能源。圣何塞市為解決路燈照明的高開銷問題，引入智能控制聯網技術，該技術不受燈具的約束，以新型燈具的效率為基礎，成功地降低了路燈運行和維護的成本，提高了照明市場的服務質量，美化了城市的街道。

從美國的智慧城市建設之路可以看出，企業起到了很好的協助作用，所有成功的案例背后都有政府聯合企業等組織在政策、技術和資金上給予巨大的支撐，其次，各城市根據自身的發展水平和需求，結合城市特色，對不同城市采取不同的戰略方案，使每個城市都能建設成為一個有自身特點的智慧城市。

2.2智慧新加坡

大數據基礎設施為新加坡智慧城市建設提供支持。2006年，新加坡推出了一個為期10年的資訊信息產業發展藍圖“智慧國2015”計劃，目的是將其建設成為一個以通信驅動的智能化國度和全球化的都市。在智慧城市的推進過程中，新加坡重點推出了政府、居民和企業協作共贏的電子政府體系，政府門戶網站公開了50多個政府部門的信息數據，任何居民或企業都可以通過該方式在任意時間段訪問1600多項的電子政府服務，不用出門也可以在線辦理業務，并且能夠與政府在線交流咨詢業務或提出建議。在智慧交通領域，新加坡實施電子道路收費系統（ERP）、智能交通監控系統和電子地圖系統等，利用大數據技術結合先進的現代電子通信知識，通過全地圖（OneMap）對交通信息統計數據的處理、分析及利用，為城市交通提供多方面全過程的管控，從而實現建設智慧交通的目的。

“智慧國2015”計劃自提出之后快速穩步推進，取得很大的成就。原因有三，首先，新加坡致力以“市民為中心”，根據覆蓋全國的傳感器收集到的數據，判斷市民的需求情況，以便提供更好的服務。其次，新加坡政府十分重視高科技企業和人才，鼓勵技術創新，為其提供優越的就業環境。最后，新加坡推行《個人信息保護法》，采取法律措施保護數據安全，保護個人隱私，為信息安全提供保障。

3大數據時代我國智慧城市建設面臨的挑戰

由于智慧城市是新生事物，在建設方面缺乏總體框架且沒有統一標準，加之許多地市并未真正了解智慧城市的本質要求，甚至部分城市將投資建設信息基礎設施、發展物聯網和云計算等同于智慧城市建設，導致智慧城市建設模式相互相仿，存在一定的盲目性、片面性和重復性＼[2，3＼]。出現“智慧”和“城市”脫節，“重項目、輕規劃”，“重建設、輕應用”等現象＼[4＼]。大數據的興起推進智慧城市的高速發展，同時也為智慧城市帶來新的挑戰。

3.1數據共享受限，限制智慧城市發展

目前迫切的挑戰是高速增長的大數據中豐富的信息內容與較低的利用效率之間的不平衡關系。智慧城市中“智慧”的意義來源于對數據的深度挖掘利用，盡管國家政府掌握著大量的數據，但由于各個城市、產業發展水平不協調，在不同時期分散實施的系統，如對數據庫系統、信息編碼規則、運行環境、業務流程的定義、規范、要求等執行的標準不同，必然導致系統信息無法共享和集成＼[5＼]，因而出現數據碎片化、信息孤島和數據壟斷等現象，加上部分地區的基礎數據庫建設不完善，難以獲得高價值密度的數據信息，無法充分利用數據資源，限制智慧城市的發展。

3.2信息安全風險，威脅智慧城市健康

在智慧城市建設進程中，信息高度集中化，信息數據從收集到應用整個過程都存在著安全風險。從危害層面來講，小到個人隱私大到國家機密，信息安全危機無處不在。如今，互聯網承載著大量的個人信息，尤其隨著各種移動終端APP、購物平臺、各大門戶網站等的普及，互聯網在為我們提供方便的同時也帶來隱患。2016年Mail.ru、Gmail、雅虎以及微軟電郵Hotmail遭到黑客入侵，約2.723億個賬號被盜，損失數以億計的數據，其經濟損失更是不可估量。endprint

3.3配套體制缺乏，阻礙智慧城市建設

我國智慧城市建設目前還處于依靠政府主導的初級階段，政府在城市中扮演著“大腦”的角色，如果缺乏配套的標準體制，各地域部門各自為政，加之城市基礎建設水平參差不齊，更是無法實現有效管理。尤其一些城市在還沒有領悟智慧城市真正內涵的情況下盲目跟風，沒有建立長期有效的經營和管理機制，把城市建設定位為形象工程，依靠政府資金維持智慧城市的發展，只追求政績上的建設。智慧城市的建設過程是長期而復雜的，有效的運行機制和標準體系才是保證城市快又穩發展的關鍵。

4大數據下我國智慧城市總體架構與思考

4.1大數據助力，智慧政務支撐

2016年7月，國務院發布《國家信息化發展戰略綱要》強調要“開發信息資源，釋放數字紅利”，以信息化驅動現代化進程，支持數字城市向智慧城市演進。因而，信息資源已逐漸成為無形的社會生產要素。對大數據深入挖掘，一方面要依靠先進的科學技術、充足的數據資源、合理的規劃設計，對數據的收集、處理以及利用等進行全過程開發。另外一方面需要政府組織建立大數據管理和共享平臺，為不同政府部門、企業、居民提供信息。智慧政務以大數據分析為核心，現代信息技術為支撐，對信息資源進行篩選、優化和重組，建設智慧政務云平臺，實施數據交換與資源共享，從而節省政務成本，增加政務的透明度和公正性，提高政府工作效率、決策能力和公共服務能力。

4.2打造“中國云”，規劃頂層設計

智慧城市頂層設計，是從戰略層面、全方位視角設計智慧城市總架構，并對架構的各個方面進行統籌規劃＼[6＼]。合理的頂層設計和整體的規劃藍圖，有利于城市與城市之間、行業與行業之間、部門與部門之間實現資源共享，促進大數據的融合開放，避免資源的閉塞與浪費，以解決城市信息孤島的難題。

本文在前人＼[7，8＼]研究的基礎上，充分考慮大數據中數據的處理過程，結合我國的實際國情，設計了一個四層的智慧城市總架構（圖1）：①基礎信息設施層，該層是智慧城市的神經末梢，也是大數據中海量數據的來源，包括傳感器、攝像頭、移動通信、網絡信息、遙感等；②數據中心層，該層是對大數據挖掘的過程，包括數據收集與存儲、數據集成與融合、數據計算與分析、預測與決策；③信息服務與管理中心，該層包括云服務和信息安全保障兩個模塊，其中云服務包括SaaS、LaaS、DaaS、PaaS，信息安全保障包括網絡安全、系統安全、數據安全和綜合安全；④應用系統層，該層是在智慧中心平臺的基礎上構建各類智慧應用系統，從智慧政務、智慧產業、智慧民生的角度劃分，包括智慧交通、智慧物流、智慧教育、智慧醫療等。

4.3結合城市特色，發揮自身優勢

通過研究國外典型智慧城市的成功案例，可以發現一個共同點，即每個智慧城市的推進都是立足于自身層級和區域特色，有針對性的制定發展策略。這是由于各個城市的地理位置、資源分布、人文環境等客觀條件及地方政策、戰略規劃、發展水平等主觀因素各方面的差異，一味的模仿只會使智慧城市建設陷入千篇一律的困境，因此每個城市應該認清自身所處發展階段，針對當下要重點解決的問題或難題，將自身優勢作為切入點，最大程度發揮自身優勢，摸索具有本地特色的適合自身發展的智慧城市建設道路。

5結語

大數據不僅是指引智慧城市社會經濟發展的重要驅動，更是改變人類思維方式與行為模式的跨時代變革。在大數據環境下，不管是傳統信息化建設還是新型電子產業，都要正確地把握智慧城市的真正內涵。建設智慧城市的終極目標是服務于人，使城市居民過上更加美好的生活，需要政府鼓勵企業和居民積極參與其中，同時借鑒國內外智慧城市的建設經驗，以可持續發展為核心，科技創新為推動力，經濟發展為依托，兼顧社會民生、環境保護，堅持以人為本的理念，創建以科技強政、以經濟興業、以信息惠民，各方面均衡發展的新型智慧城市。

參考文獻：

[1]

李德仁，邵振峰，楊小敏. 從數字城市到智慧城市的理論與實踐＼[J＼]. 地理空間信息，2011（6）：1～5.

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＼[8＼]王楓云，陳亞楠. 大數據時代的智慧城市建設與發展困局化解＼[J＼]. 上海城市管理，2016（2）：30～35.

Construction of Smart City Under Big Data Background

Zhang Haixia1，Chen Li2

（School of Management， Anhui Jianzhu University， Anhui 230601， China）

Abstract： The development of science and technology has promoted the rapid development of cities， and the rate of urbanization has been improved continuously. The technology of large data has supported cities to be intelligent， so smart cities emerged at the opportune moment. On the basis of studying the experience of smart city construction in typical countries under the big data， this paper analyzed the challenges to be faced by Chinas smart cities construction in the era of large data. It also put forward the innovate thinking of driving smart city from the aspects of planning the top design， promoting the sharing of information resources and exerting regional advantages.

Key words： large data； smart city； urbanization； top designendprint