大數據技術在智慧城市建設中的應用研究

高艷麗

（衡水學院經管學院 河北 衡水 053000）

1 引言

隨著互聯網、云計算、物聯網、移動互聯網等技術的快速發展，以及移動智能終端的快速普及，當前社會各行各業產生的數據呈現爆炸式增長。有效挖掘和利用“大數據”中隱含的價值信息成為眾多專家的研究與關注的焦點。而“智慧城市”的建設要依托這些創新技術，將城市的各類系統與服務打通并集成，通過對現實城市中海量數據的采集、處理及分析，將現實城市與數字城市進行連接，以優化城市管理，提高資源的利用效率，為城市居民提供智慧服務并改善生活品質。

2 衡水智慧城市建設現狀

河北省衡水市位于環渤海經濟圈、北京首都經濟圈內，交通發達。建設智慧城市是推進衡水市高質量發展、提高城市服務水平、打造京津冀發展環境高地的現實需要。在《2020年衡水市智慧城市建設工作實施方案》中，衡水市確立了2020年智慧城市建設的主要工作目標、重點任務等，依據標準統一、數據共享、互聯互通等原則，確保統籌推進智慧城市的建設[1]。

大數據技術在智慧城市建設中的推進應用還存在一些有待解決的問題。第一，城市中數據互通存在一定壁壘，雖然城市中各企事業單位都利用信息平臺完成數據存儲及業務處理，但由于受到各單位利益、職能、數據標準等限制，信息資源無法實現真正的互通與共享，導致各信息平臺的海量數據囤積，不能得到有效利用與挖掘，因此需要進一步強化數據整體統籌管理，建立統一的數據標準體系，打通系統與服務的互聯互通，實現資源的共享。第二，科技型企業較少，大數據分析人才不足，數據的應用效率較低，由此導致大數據技術在智慧城市建設中的作用發揮不夠充分。通過對大數據分析人才的培養與引進，側重科技創新，提高大數據技術的應用效力。第三，信息平臺中存儲的數據、網絡環境下傳輸的數據均存在一定的安全問題。因此，需要對敏感重要的數據進行加密或建立安防系統，防止黑客、非法分子對網絡的攻擊或平臺信息的采集。

3 大數據技術在智慧城市建設中的應用

在智慧城市建設過程中，隨著各項管理精細化程度與服務水平的不斷提高，對城市平臺功能的復雜度、多樣化程度等需求的不斷提升，融合大數據技術成為智慧城市建設的關鍵，隨著5G時代的到來及5G基站網絡的建設，大數據技術在智慧城市的多個應用層面上將有更深入的融合，以全面提高城市的智能化[2]。

3.1 智慧城市規劃

在智慧城市規劃中，融入大數據技術可以提高城市建設效率，進一步規范城市空間的規劃，有利于調整城市資源的合理分配。智慧城市建設的內容主要包括：智慧基礎設施、智慧運行、智慧服務、智慧產業等。需要借助海量數據信息對城市空間進行規劃、建設城市的基礎設施，而大數據可以作為海量數據的來源。同時，借助大數據技術有助于更加精準地進行城市測繪，有效地利用土地資源，使城市規劃更加科學，明確城市發展主題與目標，構建智慧化協同體系及空間規劃體系。建立大數據分析平臺，加快對城市各類信息資源的收集、整合及分析，并將分析結果進行及時反饋，以加強城市規劃的合理性、科學性[3]。

3.2 智慧交通

要實現智慧城市首先要建設一體化、智能化的新型基礎設施，同時要推進智能交通、智能管網建設。利用物聯網、大數據等技術，建立智能信息采集控制系統，形成交通管理、運輸管理的大數據平臺，實時監控、采集城市交通數據，例如：行車速度、不同時段的車流量、路況擁堵情況、監控視頻、交通路口信號燈等信息。通過對上述各類信息的分析，發現有價值的規律，得出精準的交通信息，明確當前車輛、道路的運行狀態，通過大數據平臺與駕駛員終端之間的信息交換，利用可視化技術將這些信息以更加直觀方式呈現在終端上，有效幫助駕駛員的行駛，為其規劃出合理的行駛路線和方案，有效避開交通擁堵的路段。與此同時，利用大數據技術有效幫助交通管理部門進行智能交通建設的合理規劃。在日常監管中，通過檢測每條道路的交通狀況、問題等，分析存在的交通故障，輔助交通管理上的決策。將大數據技術應用在路網交通設備上，從硬件、軟件上均實現真正意義上的智能化。

3.3 智慧社區

通過建設智慧社區，使城市的服務更加便捷，以提高社區居民的幸福指數及滿意度，將智慧城市建設成果惠及市民。具體的實施內容主要包括：不間斷地監控社區街道環境；小區垃圾桶的實時檢測；環衛車行車路線與軌跡檢測等[4]。

通過設置積分獎勵，鼓勵社區居民將垃圾進行分類，并投入到相應的垃圾箱中。在投遞垃圾過程中，居民可以通過垃圾箱上的攝像頭進行人臉識別，身份識別后垃圾箱門自動打開，垃圾投遞完畢后，垃圾箱門會自動關閉。對于塑料、紙張、金屬等可回收垃圾按垃圾數量進行積分。社區居民可通過手機終端查詢積分數量、兌換積分商品等。與此同時，垃圾桶的定位信息、溫度信息、損壞報警信息、垃圾裝滿信息等會定期上傳至智慧社區平臺，以幫助社區人員實時監控社區的衛生情況及進行高效管理[5]。

3.4 智慧醫療

智慧醫療是指將互聯網、人工智能、大數據等技術與傳統醫療體系相融合，實現傳統醫療體系的智能化。智能一站式就診服務、B超智能化診斷系統及患者醫療檔案智慧管理系統等都屬于智慧醫療的范疇。其中，智能一站式就診服務利用聯網的醫療設施及大數據技術為患者提供便捷的、一站式診斷服務，遠程獲取患者的健康數據，通過將這些數據與醫療數據庫中的數據進行對比、分析，確定患者所屬的分類，進而為患者提出診斷建議及治療方案。B超智能化診斷系統預先將醫護人員、研究者等海量診斷數據存入系統，獲取到患者的B超診斷信息后，利用數據挖掘、機器學習等技術進行分析，幫助醫護人員更準確、便捷地確定診斷結果。在大數據背景下，進一步健全完善患者的醫療檔案信息管理，形成智慧醫療檔案管理系統，對患者整個生命周期的健康數據進行存儲、處理及分析，發現患者潛在的健康風險并及時預警，同時借助智慧管理系統有序高效地檢索、調取患者的醫療檔案信息，防止因多次就診、住院病歷信息的遺失與混亂等造成的醫療糾紛[6]。

3.5 智慧教育

智慧教育是依托大數據、云計算、物聯網、移動通信等信息技術所形成的物聯化、智能化的新型教育模式和形態。智慧教育是智慧城市建設的重要組成部分，建立智慧教育平臺，利用大數據分析技術，能夠實現教育的個性化，為學習對象提供有針對性、定制化的學習建議、方案及相關學習資源。

通過收集學校環境、教師及學生學習階段的數據，包括：學生的基本信息、不同時期的學習行為、學習成績等。在此基礎上，對收集到的數據進行數據分類、整合等預處理，為進行數據挖掘、數據分析提供高質量的數據。然后，建立相應的數據分析模型，對學習對象進行分類，識別該類學生的學習偏好及特性，挖掘學習行為中的潛在規律，為該類學生提供學習計劃調整的建議等。除此之外，還可以利用數據可視化技術分析學生的學習偏好、學習內容的掌握程度及學習成績等[7]。

4 結語

將大數據技術應用在智慧城市建設中，有助于提高城市的智慧化水平，除了文中提到的幾個方面之外，智慧城市建設內容還涉及到智慧公共服務、智慧物流、智慧金融等，充分發揮大數據、人工智能等技術的作用，不斷地分析、挖掘數據中隱藏的價值信息，助力衡水智慧城市建設。