大數據在創建智慧城市中的作用

李爽 撫順職業技術學院 寧嘉 遼寧省公安廳

大數據在創建智慧城市中的作用

李爽 撫順職業技術學院 寧嘉 遼寧省公安廳

現階段，全國各地在積極推動智慧城市建設，智慧城市的發展涉及到的城市居民生活的衣食住行。本文從多方面剖析了在建設智慧城市中產生的大數據，從數據挖掘的技術角度分析了大數據在智慧城市建設中的優勢與不足，同時也分析了這些數據對智慧城市的建設起到了巨大的作用。

大數據 數字城市 智慧城市

在2008年IBM提出的“智慧的地球”理念，其中，首次定義了智慧城市這個概念。目前，我國各級城市大力發展工業化建設與信息化建設，已經發展具有一定規模的產業經濟實力和信息化程度，這些為智慧城市建設的奠定基礎。近些年，全國已經建成了200個智慧城市試點城市，還有很多城市也都想加入到智慧城市的建設中來。然而，建設智慧城市，維護智慧城市運轉過程中，一定會產生巨大的數據量，也就是大數據，這些數據看似無章可循，但是加以有效利用卻能夠很好地反映城市的問題，在城市管理與建設方面起著至關重要的作用。

1 大數據與智慧城市的概述

1.1 大數據

維基百科是這樣給大數據下的定義：大數據或稱巨量資料，指的是無法在一定時間內用常規軟件工具對其內容進行抓取、管理和處理的數據集合。從概念上分析，大數據有4V特征：Volume、Variety、Velocity、Value即數據量大，數據類型多樣，數據增長與處理速度快，價值密度低的特點。如文本、圖片、音頻、視頻等結構化和非結構化海量數據利用相關手段在1秒內完成數據的處理且可以從各類數據中歸納有價值的信息。從中我們也可以看出在大數據中有價值的數據僅占很小的部分。

1.2 智慧城市

智慧城市的前身是數字城市，智慧城市是建立在數字城市的基礎框架上，通過運用到城市的各行各業中的現代信息技術手段，實時的獲取到海量數據，并對其進行存儲、計算、分析、決策，最終實現按照各種分析決策的結果對各種設施進行自動化控制。可以說智慧城市的發展得益于物聯網、云計算等新的信息技術的發展，同時利用各種智能化應用手段，將大數據技術通過物聯網和互聯網相結合的方式應用到智慧城市的建設當中去。這使城市基礎設施的運作效率，城市運行管理和公共服務水平得以全面的提高，讓生活在城市中的人們享受更加美好的生活。

2 智慧城市中大數據的產生

智慧城市與大數據是倆者互相依托、互相促進、共同發展的關系。智慧城市中大數據來源于城市運轉中的方方面面，獲得的數據形式也是多樣的，即有數據庫中存貯的結構化數據，也有文本、圖片、視頻等非結構化數據。如網絡搜索、微信在線用戶、城市的高清攝像、醫院的醫療數據。這些數據量非常的巨大，從TB、PB到EB級別，而大量的數據需要經過存儲、處理、查詢和分析后才能被智慧城市充分利用，實現自身價值。

3 大數據在智慧城市建設中的作用

智慧城市建設會中產生的非常廣泛的大數據，這些數據的價值也就在于對社會建設有參考的決策信息服務的作用，大致分為智慧運輸和交通兩個方面。

3.1 智慧運輸

隨著城鎮化建設的發展，現代的交通運輸網絡十分發達，鐵路、公路、水運、航空、管道等運輸方式組成了我國現代交通運輸業，智慧運輸是促進交通運輸業可持續發展的突破口，正在引領智慧城市的建設，并日趨進入大眾的視野，主要包括智慧交通與智慧物流。

智慧交通是匯聚監控視頻和GPS等交通設備產生的海量數據，通過大數據綜合分析，能夠對交通擁堵情況、出行方式、路線等提供精準預測，有效緩解了日常城市交通堵塞，提升了應急響應速度，為交通平穩運轉提供了價值參考。例如高德地圖手機APP，在上下班高峰時間段推送擁堵路段提示及給使用者規劃較優路線。同時，通過對前期獲得的大數據資源進行分析，我們還可以獲得到主要節假日的人流高峰時間、旅客數量、人流集中線路情況等信息，從而幫助人們在假日合理安排出行時間。

智慧物流是將集成智能化技術應用到傳統的物流系統的過程，主要目的使物流系統具有人工智能形式，可以具有自身的思維、感知、學習、推理判斷和自行解決物流中某些問題的能力。智慧物流體系的建立能極大降低企業成本，為企業生產、采購和銷售系統的智能融合打下基礎，也能幫助消費者節約成本，輕松、放心的購物。隨著互聯網、物聯網的快速發展，智慧物流時代，即實現智能化、透明化、標準化、集約化，將逐步走向前臺。

3.2 智慧醫療

智慧醫療是綜合應用醫療物聯網、數據融合、云計算等技術，緊密聯系起患者、醫生、醫療保險公司、醫療研究人員，最終實現業務的高度統一，最大化社會、機構、個人的效益。同時，利用現代移動通信等技術，將在線掛號、在線咨詢、在線診斷等醫療服務推送到每個人的手中，實現遠程醫療。例如，現在許多大醫院提供手機掛號，手機預約就診服務，極大的節省了患者排隊等號的時間，實現就醫人員分流，合理利用醫療資源。同時，智慧醫療還能實現雙向轉診、電子病歷、電子健康檔案，遠程醫療服務、移動醫療等多元化醫療，這種改變勢必會對人民健康產生巨大影響。

3.3 智慧民生

智慧民生是充分運用移動互聯網技術，以數字化的方式，將“人”與“公共服務”進行全面連接，使社會公眾可以更加便捷地獲取各種公共服務，極大提升了社會整體服務效率和水平，實現了智慧民生。如人們使用手機等智能終端設備就能方便的查詢政務信息、水電費用、交通情況，天氣情況等。智慧民生不僅便捷了居民的生活，還在很大程度上解決了政府部門信息孤島的問題。過去政府部門開展信息化建設，擁有大量的基礎數據，但是由于沒有直接互聯，利用率較低，現在通過移動互聯技術，很好的解決了各個部門之間的數據共享，將涉及群眾生活的方方面面都加入其中，極大程度上方便了市民的生活。

3.4 智慧環保

智慧環保是當下比較流行的數字環保概念的發展和延伸，其基本的技術是借助物聯網技術，在各種環境監控對象中嵌入傳感器等感應裝備，通過利用物聯網技術將各種設備進行整合，最終可以整合出環境業務系統最終實現服務人類社會，各種技術的應用確保以精細和動態的方式為環境管理和智慧的決策。

通過監控對象獲得的環保數據進行實時挖掘、評測與關聯性分析，得出重要結論數據，這可以給環保部門做出應急決策提供指導性意見。此外，環保部門通過建立環境監測網絡，可以實時獲取各種污染源數據、如水環境質量數據、空氣環境質量數據、噪聲數據等環境信息，第一時間掌握環境變化動向。

另一方面，智慧環?？梢詭椭髽I實現智能管理，對企業因為產生廢水、廢氣、殘渣等超標問題進行預警及準確掌控，幫助企業避免因排放超標或不合格所面臨的環保罰單，重要的是樹立企業的社會責任感，真正實現環境友好型企業建設。同時智慧環保的實時性最大程度上滿足大眾對所處環境狀況的知情權與參與權，通過智慧環保相關平臺，了解當前環境的各種檢查指標的同時，公眾也可以向環保部門提出投訴與舉報。促使環保部門建立更有效的監督體系，讓人民參與環保，好的環境才能回報人民。

4 大數據為智慧城市發展帶來的機遇和挑戰

在智慧城市中，遍布城區的海量傳感器組成龐大的數據采集系統，這些數據是雜亂無序的，需要經過后期的存儲、處理、挖掘后才能為智慧城市建設提供智慧的服務，在這個過程中，大數據的處理時效性要求高，這也就給智慧城市的建設帶來了很大的挑戰。

4.1 存儲大數據需要成本高

由于數據量增長的過快，而現今的存儲技術遠不能滿足數據量增長的需求，存儲和長期保存能力在很大程度上制約了智慧城市建設的發展。以天津安防系統為例，按理想狀況進行建設4．6EB的存儲能力，成本高達500多億，這只是一個基礎建設系統，就需要消耗大量的財力，會給城市財政帶來很大壓力，制約城市發展。目前，我國大部分城市采用數據短期存儲方式來節約成本，但是這種做法也會降低視頻數據的可追溯性及辨識價值。

4.2 使用大數據自動化程度低

在大數據時代，由于空間、視頻等圖像格式的廣泛使用，產生了巨大的數據量，而傳統的信息系統只能對數據進行簡單的采集、存儲，缺乏有效的數據提取、分析能力。如城市數據采集量達到EB級別，在這些視頻數據中，蘊含人和物的多種行為，在這些行為信息中高效識別出犯罪進行前的行為，如能高效的通過識別及檢索等自動化提取技術對事件作出預警、預防及掌控，這對處理城市突發事件，保證人民群眾財產安全及維持日常生產生活秩序都有重要的作用。

4.3 挖掘大數據中的價值信息難

大數據中不僅蘊含大量的數據和信息，同時也包含豐富的知識規律，需要深度的數據挖掘與分析，才能把雜亂的數據變成有價值的數據。要想進行有價值的挖掘，需要解決數據篩選、語義描述、語義理解、不確定性、知識表達等系列關鍵技術。而現階段的數據挖掘技術還無法直接面對大數據進行使用，技術的短板限制了大數據在智慧城市中發揮作用。

5 結語

智慧城市是在數字城市、物聯網和云計算基礎上建立起來的新型城市建設體系，主要實現對人和物的感知、控制，并對其提供多種智能服務，優化公眾生活。智慧城市建設是龐大的城市建設系統工程，需要全社會做好各方位的規劃，設計，分步實施。以最優的價格，為城市運營提供高效優質的服務是智慧城市建設的初衷。而在智慧城市建設中產生的大數據處理難題，也必將隨著技術創新和重點攻關科研的研究成果而被攻克。未來的智慧城市一定是以更好、更多的智慧應用服務大眾群體，城市也會以更加科學、高效、環保、安全的方式平穩運行。

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