大数据在创建智慧城市中的作用

李爽 抚顺职业技术学院 宁嘉 辽宁省公安厅

大数据在创建智慧城市中的作用

李爽 抚顺职业技术学院 宁嘉 辽宁省公安厅

现阶段，全国各地在积极推动智慧城市建设，智慧城市的发展涉及到的城市居民生活的衣食住行。本文从多方面剖析了在建设智慧城市中产生的大数据，从数据挖掘的技术角度分析了大数据在智慧城市建设中的优势与不足，同时也分析了这些数据对智慧城市的建设起到了巨大的作用。

大数据 数字城市 智慧城市

在2008年IBM提出的“智慧的地球”理念，其中，首次定义了智慧城市这个概念。目前，我国各级城市大力发展工业化建设与信息化建设，已经发展具有一定规模的产业经济实力和信息化程度，这些为智慧城市建设的奠定基础。近些年，全国已经建成了200个智慧城市试点城市，还有很多城市也都想加入到智慧城市的建设中来。然而，建设智慧城市，维护智慧城市运转过程中，一定会产生巨大的数据量，也就是大数据，这些数据看似无章可循，但是加以有效利用却能够很好地反映城市的问题，在城市管理与建设方面起着至关重要的作用。

1 大数据与智慧城市的概述

1.1 大数据

维基百科是这样给大数据下的定义：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。从概念上分析，大数据有4V特征：Volume、Variety、Velocity、Value即数据量大，数据类型多样，数据增长与处理速度快，价值密度低的特点。如文本、图片、音频、视频等结构化和非结构化海量数据利用相关手段在1秒内完成数据的处理且可以从各类数据中归纳有价值的信息。从中我们也可以看出在大数据中有价值的数据仅占很小的部分。

1.2 智慧城市

智慧城市的前身是数字城市，智慧城市是建立在数字城市的基础框架上，通过运用到城市的各行各业中的现代信息技术手段，实时的获取到海量数据，并对其进行存储、计算、分析、决策，最终实现按照各种分析决策的结果对各种设施进行自动化控制。可以说智慧城市的发展得益于物联网、云计算等新的信息技术的发展，同时利用各种智能化应用手段，将大数据技术通过物联网和互联网相结合的方式应用到智慧城市的建设当中去。这使城市基础设施的运作效率，城市运行管理和公共服务水平得以全面的提高，让生活在城市中的人们享受更加美好的生活。

2 智慧城市中大数据的产生

智慧城市与大数据是俩者互相依托、互相促进、共同发展的关系。智慧城市中大数据来源于城市运转中的方方面面，获得的数据形式也是多样的，即有数据库中存贮的结构化数据，也有文本、图片、视频等非结构化数据。如网络搜索、微信在线用户、城市的高清摄像、医院的医疗数据。这些数据量非常的巨大，从TB、PB到EB级别，而大量的数据需要经过存储、处理、查询和分析后才能被智慧城市充分利用，实现自身价值。

3 大数据在智慧城市建设中的作用

智慧城市建设会中产生的非常广泛的大数据，这些数据的价值也就在于对社会建设有参考的决策信息服务的作用，大致分为智慧运输和交通两个方面。

3.1 智慧运输

随着城镇化建设的发展，现代的交通运输网络十分发达，铁路、公路、水运、航空、管道等运输方式组成了我国现代交通运输业，智慧运输是促进交通运输业可持续发展的突破口，正在引领智慧城市的建设，并日趋进入大众的视野，主要包括智慧交通与智慧物流。

智慧交通是汇聚监控视频和GPS等交通设备产生的海量数据，通过大数据综合分析，能够对交通拥堵情况、出行方式、路线等提供精准预测，有效缓解了日常城市交通堵塞，提升了应急响应速度，为交通平稳运转提供了价值参考。例如高德地图手机APP，在上下班高峰时间段推送拥堵路段提示及给使用者规划较优路线。同时，通过对前期获得的大数据资源进行分析，我们还可以获得到主要节假日的人流高峰时间、旅客数量、人流集中线路情况等信息，从而帮助人们在假日合理安排出行时间。

智慧物流是将集成智能化技术应用到传统的物流系统的过程，主要目的使物流系统具有人工智能形式，可以具有自身的思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。智慧物流体系的建立能极大降低企业成本，为企业生产、采购和销售系统的智能融合打下基础，也能帮助消费者节约成本，轻松、放心的购物。随着互联网、物联网的快速发展，智慧物流时代，即实现智能化、透明化、标准化、集约化，将逐步走向前台。

3.2 智慧医疗

智慧医疗是综合应用医疗物联网、数据融合、云计算等技术，紧密联系起患者、医生、医疗保险公司、医疗研究人员，最终实现业务的高度统一，最大化社会、机构、个人的效益。同时，利用现代移动通信等技术，将在线挂号、在线咨询、在线诊断等医疗服务推送到每个人的手中，实现远程医疗。例如，现在许多大医院提供手机挂号，手机预约就诊服务，极大的节省了患者排队等号的时间，实现就医人员分流，合理利用医疗资源。同时，智慧医疗还能实现双向转诊、电子病历、电子健康档案，远程医疗服务、移动医疗等多元化医疗，这种改变势必会对人民健康产生巨大影响。

3.3 智慧民生

智慧民生是充分运用移动互联网技术，以数字化的方式，将“人”与“公共服务”进行全面连接，使社会公众可以更加便捷地获取各种公共服务，极大提升了社会整体服务效率和水平，实现了智慧民生。如人们使用手机等智能终端设备就能方便的查询政务信息、水电费用、交通情况，天气情况等。智慧民生不仅便捷了居民的生活，还在很大程度上解决了政府部门信息孤岛的问题。过去政府部门开展信息化建设，拥有大量的基础数据，但是由于没有直接互联，利用率较低，现在通过移动互联技术，很好的解决了各个部门之间的数据共享，将涉及群众生活的方方面面都加入其中，极大程度上方便了市民的生活。

3.4 智慧环保

智慧环保是当下比较流行的数字环保概念的发展和延伸，其基本的技术是借助物联网技术，在各种环境监控对象中嵌入传感器等感应装备，通过利用物联网技术将各种设备进行整合，最终可以整合出环境业务系统最终实现服务人类社会，各种技术的应用确保以精细和动态的方式为环境管理和智慧的决策。

通过监控对象获得的环保数据进行实时挖掘、评测与关联性分析，得出重要结论数据，这可以给环保部门做出应急决策提供指导性意见。此外，环保部门通过建立环境监测网络，可以实时获取各种污染源数据、如水环境质量数据、空气环境质量数据、噪声数据等环境信息，第一时间掌握环境变化动向。

另一方面，智慧环保可以帮助企业实现智能管理，对企业因为产生废水、废气、残渣等超标问题进行预警及准确掌控，帮助企业避免因排放超标或不合格所面临的环保罚单，重要的是树立企业的社会责任感，真正实现环境友好型企业建设。同时智慧环保的实时性最大程度上满足大众对所处环境状况的知情权与参与权，通过智慧环保相关平台，了解当前环境的各种检查指标的同时，公众也可以向环保部门提出投诉与举报。促使环保部门建立更有效的监督体系，让人民参与环保，好的环境才能回报人民。

4 大数据为智慧城市发展带来的机遇和挑战

在智慧城市中，遍布城区的海量传感器组成庞大的数据采集系统，这些数据是杂乱无序的，需要经过后期的存储、处理、挖掘后才能为智慧城市建设提供智慧的服务，在这个过程中，大数据的处理时效性要求高，这也就给智慧城市的建设带来了很大的挑战。

4.1 存储大数据需要成本高

由于数据量增长的过快，而现今的存储技术远不能满足数据量增长的需求，存储和长期保存能力在很大程度上制约了智慧城市建设的发展。以天津安防系统为例，按理想状况进行建设4．6EB的存储能力，成本高达500多亿，这只是一个基础建设系统，就需要消耗大量的财力，会给城市财政带来很大压力，制约城市发展。目前，我国大部分城市采用数据短期存储方式来节约成本，但是这种做法也会降低视频数据的可追溯性及辨识价值。

4.2 使用大数据自动化程度低

在大数据时代，由于空间、视频等图像格式的广泛使用，产生了巨大的数据量，而传统的信息系统只能对数据进行简单的采集、存储，缺乏有效的数据提取、分析能力。如城市数据采集量达到EB级别，在这些视频数据中，蕴含人和物的多种行为，在这些行为信息中高效识别出犯罪进行前的行为，如能高效的通过识别及检索等自动化提取技术对事件作出预警、预防及掌控，这对处理城市突发事件，保证人民群众财产安全及维持日常生产生活秩序都有重要的作用。

4.3 挖掘大数据中的价值信息难

大数据中不仅蕴含大量的数据和信息，同时也包含丰富的知识规律，需要深度的数据挖掘与分析，才能把杂乱的数据变成有价值的数据。要想进行有价值的挖掘，需要解决数据筛选、语义描述、语义理解、不确定性、知识表达等系列关键技术。而现阶段的数据挖掘技术还无法直接面对大数据进行使用，技术的短板限制了大数据在智慧城市中发挥作用。

5 结语

智慧城市是在数字城市、物联网和云计算基础上建立起来的新型城市建设体系，主要实现对人和物的感知、控制，并对其提供多种智能服务，优化公众生活。智慧城市建设是庞大的城市建设系统工程，需要全社会做好各方位的规划，设计，分步实施。以最优的价格，为城市运营提供高效优质的服务是智慧城市建设的初衷。而在智慧城市建设中产生的大数据处理难题，也必将随着技术创新和重点攻关科研的研究成果而被攻克。未来的智慧城市一定是以更好、更多的智慧应用服务大众群体，城市也会以更加科学、高效、环保、安全的方式平稳运行。

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