大数据时代的智慧引擎

在可以预见的未来，大数据将遍布城市各个角落，而城市的平安、健康、宜居、通畅等则需要构建一个完整的信息系统，这个信息系统实际上是包括视频传感、物联网系统、网络和整个决策系统构造成的一个完整的系统，这样的系统才称得上是“智慧城市”。

智慧城市：城市可持续发展的必经之路

未来三年，以国家大力推动的智慧城市建设将逐步成为信息社会，城市发展的新型发展模式。大数据作为建设智慧城市的重要信息技术手段，将越来越发挥其重要的支撑作用。因为如所周知，智慧城市是充分利用物联网、移动互联网、云计算等新一代信息技术，以数字化、网络化和智能化的信息技术设施为基础，以社会、环境、管理为核心要素，以泛在、绿色、惠民为主要特征的现代城市可持续发展理念和实践，并通过在重点领域提供智慧应用服务，从而实现城市从信息化向智慧化的转变。

目前从各城市的智慧城市建设内容来看，一方面是加强城市基础通信网络建设，提高通信网络带宽及覆盖率；另一方面是在重点领域提供智慧应用服务，如智慧公共服务、智慧社会管理、智慧交通、智慧医疗、智慧安防、智慧物流、智慧安居等。其中，智慧交通、平安城市、智慧医疗占据较大比例，这三个方向既是居民生活中最迫切需要解决的问题，同时又能充分满足政府执政管理的需求。

以大数据视角审视智慧城市的顶层设计

当前在智慧城市建设中一个值得关注的问题是认真搞好顶层设计与总体架构设计。智慧城市顶层设计或总体架构设计的核心是实现业务、信息、应用和技术的协同。总体架构设计是一个多视图的体系结构，它由城市的发展战略远景、城市规划、城市产业体系、信息架构、应用架构和技术基础架构共同构成。

笔者认为，应利用大数据理论和方法从城市发展全局的角度审视与智慧城市相关的业务、信息、技术和应用间的相互作用关系，以及这种关系对企业业务流程和功能的影响。这种方法应以智慧城市建设为核心，将需求分解为云计算、移动计算和大数据应用三个部分，其中大数据应用架构的设计是整合智慧基础设施的各种信息，用于提高金融、交通、制造等产业大数据的分析能力，以此为依托提供城市的智能化管理水平。所谓大数据应用，以海量非结构化大数据为主，许多近似草根的应用，对智慧城市建设意义重大。因此对于城市管理者而言，要做的不是再造一个谷歌，他们要做的就是开放数据，并购买第三方提供的数据服务。以智能交通为例，交管部门拥有大量数据，包括公交刷卡数据、卡口视频监控数据等，单凭交管部门自身的技术实力，并能够充分保存和利用好这些数据，受存储容量的限制，有些数据被覆盖/删除掉了。这也是大数据的一个特点：数据价值密度低，如果用传统手段处理这些大数据会得不偿失。对于这些价值密度低的大数据，更好的办法是自下而上，有关部门应该面向社会开放这些价值密度低的大数据，充分调动社会的力量和智慧挖掘数据的价值，鼓励推动相关数据服务的推广。

所谓大数据应用的“顶层设计”并不完全是一个技术命题，政策环境、法律制约等土壤环境更是不可或缺的因素。大数据需要大智慧，这才是顶层设计的关键。以大数据理论和应用为主旨建立智慧城市总体架构是建设智慧城市的蓝图，智慧城市是一个系统工程，与建筑或制造工程不同的是，智慧城市的对象是“整个城市”，而不是一个建筑物或是一个产品。在建筑工程或是制造工程中，我们都会有一张建筑物或产品的设计图纸，它是搭起高楼大厦或是生产出形形色色的产品的基础。同样，在智慧城市这样的大工程中，也需要一张描绘整个城市在“智慧城市时代”运行的设计图纸，这就必须以信息资源规划为根本指导智慧城市的总体架构设计，同时运用企业架构理论和方法能为城市各级领导和市民描绘出一个未来智慧城市中业务、信息、应用和技术互动的蓝图。总体架构设计是沟通业务与信息技术间的桥梁。在智慧城市建设中，业务部门与信息服务部门之间、业务主管与信息主管之间、业务与信息技术之间的鸿沟是实现智慧城市目标的最大障碍之一。彼此的信息不对称是形成这种差距的主要原因，一方面，信息技术人员可能无法了解业务的真实意图，另一方面，业务人员也体会不到信息技术的真正作用。总体架构设计能够搭起业务与信息技术沟通的桥梁，它在同一个平台上，用双方都能够理解的语言，描述出业务与信息技术之间的关联。

总体架构设计是适应城市改革与创新的方向盘，智慧城市是一个渐进的过程，在智慧城市的过程中也伴随着企业战略、管理和业务变革的过程。当前智慧城市建设中如何适应城市的变革成为智慧城市项目设计与领导思索的一个突出问题。必须制定科学、合理与可行的基本战略，才能促进智慧城市的健康发展，必须能够包容智慧城市所描绘出的蓝图及其各种业务与技术标准，这就需要进行顶层设计，以明确智慧城市的方向、勾画出能够适应业务战略变革的方向盘。它也能从根本上解决智慧城市中遇到的信息孤岛、集成和互操作等问题。

大数据：智慧城市的智慧引擎

顾名思义，数据即人们日常生活中的最原始、最平凡的信息单位。例如：智慧政务中的企业工商信息、智慧交通中的车辆GPS数据、智慧教育中的学生成长轨迹、智慧医疗中的病人电子病历、智慧物流中的货物电子标签等。而智慧城市相对于之前“数字城市”、“感知城市”等概念，最大的区别在于对海量信息形成的大数据进行了智慧的处理，因此也常常有人说智慧城市是数字城市的升级版。由城市数字化到城市智慧化，关键引入大数据技术进行数据的生产与集聚、组织与管理、分析与发现、应用与服务，以提高城镇化质量、改造并提升社会公共管理职能，促进城市管理和服务智能化发展。

智慧城市的建设必然带来数据的爆发式增长，而大数据就像人的血液一样遍布智慧交通、智慧医疗、智慧教育等智慧城市建设的各个领域。对大数据进行分类、重组分析、再利用等一系列的智慧化处理后，其结果将为智慧城市建设的决策者提供参考。

近年来，相关业界的领先者们多次预言，大数据将引发新的“智慧革命”：从海量、复杂、实时的大数据中可以发现知识、提升智能、创造价值。“智慧来自大数据”——城市管理利用大数据，才能获得突破性改善，诸多产业利用大数据，才能发现创新升级的机会点，进而获得先发优势。

国外在智慧城市的建设上非常重视软件建设，只有掌握了数据，才能做出合理的分析，才能总结出公共安全的客观规律，真正提升应急管理能力，进而根除城市安防交通、灾害等一系列的问题。近几年国内在智慧城市的建设上只重视硬件建设，而忽视软件和信息系统建设。智慧城市的建设，需要软硬结合，我国应该汲取国外的先进经验，加大软件建设的力度，真正掌握建设智慧城市的主动权。

随着智慧城市建设的大力推进，智慧应用已经触手可及，并实实在在改变人们的生产与生活，大数据作为构建智慧城市必不可少的重要技术，在城市的智慧交通、平安城市、智慧医疗、智慧社区等智慧应用实践中发挥着巨大作用。其中，交通、医疗、平安城市已经成为大数据应用重点领域。

以智慧交通可以明显缓解城市通病为例可以说明大数据的重要作用。大数据下的智慧交通，就是融合传感器、监控视频和GPS等设备产生的海量数据，甚至与气象监测设备产生的天气状况等数据相结合，从中提取出我们真正需要的信息，及时而准确地推送给我们，并且这些信息不是简单地告诉我们到达目的地的几条路径或是显示各种路况信息，而是直接提供最佳的出行方式和路线，从而省略了我们在多个信息中做出选择的麻烦。例如，驾驶可以透过大数据来了解汽车运作的状况，在适当的时机通知车主更换零件，大幅降低维修成本，汽车制造商不只是生产硬件，更能够成为贴近人心的服务业。而在汽车运输方面，巨量信息能有效地调控货柜的冷藏系统，并掌握货柜箱的内部状况，减少运输过程中商品的坏损率。

城市管理亦如此，通过大数据应用，可以实现智慧安防灾害快速响应，因为每个市民的切身利益都与社会安全息息相关，当中的问题包括灾害天气、环境污染等小毛病，也有如火灾和犯罪等各种重大突发状况，而这些层出不穷的安全问题无时无刻不在考验着城市的应急体系。 例如2012年7月21日，北京遭遇了一场61年不遇的特大暴雨：市区路段积水、交通中断、市政水利工程多处受伤、众多车辆被淹的场面仍记忆犹新。在这场灾难的背后，城市管理者意识到，城市的安防必须长远规划、着眼于长效根本的解决之道，亟待综合治理。随着物联网的蓬勃发展，大数据的价值将进一步显现。利用大数据技术做预警工作，除了对历史数据的挖掘采集，实时数据的挖掘也是未来的一种趋势。大数据更深层次的应用在城市规划方面，通过对城市地理、气象等自然信息和经济、社会、文化、人口等人文社会信息的挖掘，可以为城市规划提供强大的决策支持，强化城市管理服务的科学性和前瞻性。 所以在安防与防灾领域，通过大数据的挖掘，也可以及时发现人为或自然灾害、恐怖事件，提高应急处理能力和安全防范能力等。

在可以预见的未来，大数据将遍布城市各个角落，不管是人们的衣食住行，还是城市的运营管理，都将在大数据支撑下走向“智慧化”，而大数据将为智慧城市提供“智慧引擎”。

大数据时代智慧城市建设必须更加注重创新

大数据时代必须坚持改革开放，促进思维变革，打破思想僵化的固有模式，因为大数据要求分析与事务相关的所有数据，而不是分析少量的数据样本；要求接受数据的纷繁复杂，而不再追求数据的精确性；要求关注事务的相关关系，而不仅仅探求其因果关系。所以大数据时代首先是数据引发创新，包括数据的再利用：让数据产生更大的价值。国外已有这样的应用实例：华尔街一位股票炒家通过分析3.4亿微博用户留言，判断用户情绪，从而进行股票操作，取得了显著效益。

其次是数据的重组，大家都知道：1+1＞2，在大数据中多个数据集的总和重组在一起时，其价值将比单个数据集总和更大。例如：我们以数字地理空间信息公共服务平台为基础，将智慧教育中所涉及到的学生衣食住行、公共交通、周边环境、教育机构、位置服务等各类图层元数据整合到统一的GIS平台中，产生的效益将比单个图层产生的效益合计更有价值。

第三是数据的扩展说带来的机遇和挑战。扩展相同数据集能够带来多种用途。例如：安装在学校的视频监控系统除提供安防功能外，还可延伸至智慧教育的电子考场、在线课程等多种应用。

第四是加快推进数据的开放。因为构建智慧城市大数据的共建共享机制是城市信息化发展的重中之重。以智慧教育为例，通过建设教育基础信息数据库，统一标准，消除教育信息化中的信息孤岛；同时整合优质教育资源，革新教育模式，利用互联网、云计算等技术，提供学生终身学习所需要的各类数字教育资源。