大数据在智慧城市中的作用分析

赵振营 耿方方

(河南中医学院网络信息中心，河南郑州 450000)

智慧城市最早源于2008年IBM提出的“智慧的地球”理念。2010年IBM又提出了“智慧的城市”的愿景，希望为世界和中国城市的发展贡献自己的力量。现阶段，我国正大力发展工业化与信息化，产业经济实力和信息化程度已为智慧城市建设奠定了基础［1］。事实上，截至2013年10月，我国已在近200个城市开展智慧城市试点，第三批试点城市的启动已成为各地的期望，智慧城市的建设已悄然来到中国。然而，在智慧城市的建设与运转中，一定会产生大数据，例如人口流数据、环境监测数据等。这些数据都能够很好地反映城市问题，在城市管理过程中起着举足轻重的作用。

一、智慧城市与大数据概述

(一)智慧城市

智慧城市是把信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会创新的城市信息化高级形态。智慧城市基于互联网、云计算等新一代信息技术以及大数据、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创新涌现的环境，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。

另外，欧盟从六个指标对智慧城市进行评价，即智慧经济、智慧运输业、智慧环境、智慧居民、智慧生活和智慧管理。

(二)大数据

大数据或称巨量资料，指的是无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合［2］121。

大数据的四个特点为:数据量大(Volume)，达PB级以上;数据类型多样(Variety)，如文本、图片、音频、视频等;处理速度快(Velocity)，数据处理遵循“1秒定律”，可以从各种类型的数据中归纳快速获得高价值的信息;价值密度低(Value)，大量的数据中，可能有用的数据仅占一小部分。

二、智慧城市与大数据的关系

(一)智慧城市产生大数据

在智慧城市的建设和应用中，将产生从TB到PB级越来越多的数据，随之进入大数据时代［3］。智慧城市中大数据来源如图1所示，总结起来，这些数据首先来源于不同业务系统，包括数据库中存贮的结构化数据，以及文本、图片、视频等非结构化数据。其次是通过物联网技术，从传感器和各种终端收集来的实时和准实时数据，比如交通领域的车检器，每隔五分钟会发送车辆的信息。第三部分就是移动数据，比如手机短信、语音电话等数据。

图1 大数据来源

在互联网行业中，小米网在米粉节一天创收15亿，新浪微博晚上有100万以上的响应请求。再如医疗，到医院看病需要CT，一天一百个病人做CT，那么数据量就能达到几十个GB，一个患者的数据通常需要保留50年以上。在交通行业中，通过摄像头拍摄视频来监控路况。因此，从以上几个行业中可以看出，数据包括文本、图片、视频等类型，其数据量满足大数据的特征，我们能够通过分析大数据的方法分析这些数据，从而为智慧城市的管理提供支持。

(二)大数据是智慧城市的核心要素

智慧城市的建设与应用带来数据量的急速增大，而大数据无处不在，遍布智慧交通、智慧医疗、智慧生活等智慧城市的各个领域［4］。对大数据进行收集、存储、分类、重组分析、再利用等一系列的智能化处理后，将其结果为决策者提供参考。智慧城市的管理也从传统的“经验治理”向“科学治理”转变。

由上述可以看出，智慧城市产生大数据，大数据遍布智慧城市的方方面面，同时大数据为政府决策提供了依据。两者的关系如图2所示。

图2 智慧城市与大数据的关系

三、大数据在智慧城市中的作用

大数据遍布智慧城市的不同领域，关乎每个人的生活。归根结底，大数据在智慧城市中的应用主要体现在为社会各个领域提供服务。在此，结合欧盟的六个指标体系介绍大数据在智慧城市中的作用。

(一)在智慧经济方面，大数据为营销、管理等提供决策支持

随着计算机的普及以及互联网的发展，足不出户的消费方式逐渐成为主流，例如网购图书、网购衣物、水电费缴付、电话缴费等。在商业上，用它可以分析用户的购物行为、如何搭配商品、品牌的市场状况、消费者行为情况、如何将适合的营销信息推送给消费者等，并据此作出经营决策。

无纸化付费也成为时尚潮流，例如各种银联卡的使用极大地方便了用户的生活。通过分析用户信用卡的消费记录，可以得出该消费者的个人信用评分，从而推断出客户支付意向与支付能力，发现潜在的欺诈。

另外，利用大数据分析还能够实现对库存量的合理管理，可以依据求职网站岗位数量推断就业率等。

可以看出，只要通过网络进行的活动，都涉及数据的存贮，通过对大数据的分析与运用均能为决策提供参考。

(二)在智慧运输业方面，大数据缓解了交通及物流方面的问题

运输业是国民经济中专门从事运送货物和旅客的社会生产部门，包括铁路、公路、水运、航空、管道运输等运输部门。这里将智慧运输业简单概括为智慧交通与智慧物流。

大数据下的智慧交通，主要是指融合传感器、监控视频和GPS等设备产生的海量数据，提供最佳的出行方式、路线等。例如，制造商可以通过大数据了解汽车的运行状况，在适当时机通知车主更换零件，降低维修成本。这样，制造商不仅是硬件生产者，更是贴近人心的服务者。同时，通过对以往大数据的分析，我们还可以了解到往年景点旅客数量、线路情况等，从而设计合适的旅游线路。

另外，大数据的可预测性能提升交通的预测水平。利用大数据，管理者可以模拟交通运行状态，验证技术方案的可行性。在交通管理上，通过研究实时交通数据，可以有效缓解交通堵塞，并快速应对突发状况，为交通良好运转提供依据。

传统物流由于信息化程度不高，物流信息系统不够完善等问题，经常出现物品丢失、损坏等现象，对企业产生了一定的损失及影响。实际上，在物流这一领域中，收集的数据量是非常大的，例如集装箱移动的信息、人工处理的信息等。通过对大数据分析，我们就能知道如何改变部署，还可以实现节能，降低行业成本;同时，通过实现数据的整合，还能更好地进行集装箱运输能力的预测。

(三)在智慧环境方面，大数据支持预测并能快速响应灾害

随着物联网的发展，大数据将遍布城市的各个角落，大数据的价值也将进一步被挖掘出来。利用大数据对大量实时和历史数据的挖掘、评测与关联性分析，深度获取相关环境数据，可以帮助环保部门准确判断环境变化趋势。另外，对环保事件的预警、态势分析、联动和应急指挥决策辅助组合为一体，提供准确的分析，挖掘掌握水、气、土壤等多项生态环境变迁和关联性的规律，对完善环境法律、环保行业检测规程与环保发展战略的规划等提供了充分的科学依据。

(四)在智慧居民方面，智慧居民管理使用大数据

大数据分析应用能够带来巨大的经济价值和社会价值。当前，信息技术、计算机和电子产品、制造业等众多领域越来越多的基于大数据分析和应用结果进行决策。另外，大数据分析应用推动了社会进一步的发展，对智慧居民管理工作发挥了重要作用。大数据研究实验显示出惊人的预测能力，未来大数据预测技术将会对人们的决策过程和生活产生深远的影响。

(五)在智慧生活方面，大数据实现居民衣食住行智能化

大数据遍布居民生活的方方面面，同时增加了生活的智能性。例如智慧旅游，通过对往年游客数目的存贮，就可以使用现代信息检索引擎，根据相关旅游地区、旅游景点、旅游文化关键词的搜索频次来预测哪些景点是最受欢迎的，以作为旅游出行的参考。另外，通过对旅游景点、文化等文字、图片和音视频信息进行筛选处理，可以使其成为可视化信息，通过互联网进行展示，挖掘城市旅游文化资源，为居民提供方便。

再如在医疗方面，看病难成为各大城市的难题。现代很多医院依托大数据分析等创新技术，加快了医院信息化平台的建设和应用，使用网上自助挂号、自助就诊、自助取药、自助缴费等措施，简化了患者的就诊流程，减少了排队等待的时间，为群众提供了安全、有效、方便、价廉的医疗卫生服务。

(六)在智慧管理方面，大数据支撑并推动城市的管理

大数据是智慧城市的智慧之源，使数据共享成为可能。大数据的价值源源不断地推动智慧城市向更加智慧、更加科学、更加高效的目标迈进。例如在政府管理层面，有了数据库作为支撑，可以实现高效的互联互通，极大地提高政府各部门之间的协同办公能力，提高了为民办事的效率，降低了政府的管理成本，最重要的是为政府决策提供了有力的支撑。再如，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，提升城市管理服务的科学性和前瞻性。

［1］邹国伟，成建波．大数据技术在智慧城市中的应用［J］．电信网技术，2013(4)．

［2］杨正洪．智慧城市——大数据、物联网和云计算之应用［M］．北京:清华大学出版社，2014．

［3］谢然．智慧城市的大数据猜想［J］．互联网周刊，2013(15)．

［4］邬贺铨．大数据支持智慧城市［J］．中国经济和信息化，2013(2)．