新型智慧城市时代下的“新基建”

赵英

在不同的城市发展阶段，对基础设施的需求也不同。在新型智慧城市时代，需要为AI和大数据搭建新型的基础设施。

城市建设其实经过了四个阶段，从最初的电子化到网络化，再到信息化，目前正在迈向新型智慧城市的过程。前三个阶段更多依赖的是计算机的软硬件技术和网络通信技术，而在新型智慧城市的时代，我们更多希望用大数据和人工智能技术来改变我们的城市。

不同的城市发展阶段，对基础设施的需求也不同，在新型智慧城市时代，需要为AI和大数据搭建新型的基础设置。

在新型智慧城市时代，新基建会面临以下四大核心问题：

第一点，如何为新型智慧城市构建一个基础设施生态。我们既不希望很多公司各建各的孤立系统，而形成数据孤岛，但是也很难由一个公司建设新型智慧城市的方方面面，如何基于共享的底层共建智慧城市，是一个难题。

第二点，如何在数据共享和数据安全两点之间做到平衡。总是有些市政府委办局的数据因为安全的考虑需要保证物理隔离，如何做到平衡，也是一个难点和挑战。

第三点，我们需要一些商业模式，保证新型智慧城市基础设施的建设。建设好之后能实现自我运营、自我产血，而不是单纯的依赖于政府的投入。

第四点，我们希望既懂行业、也懂大数据和人工智能的复合型人才来共建新型智慧城市。

在面临问题的同时，我们也存在着机会。新基建时代，5G、IoT等关键技术的应用，迎来了一个时空大数据的爆发时代。

首先，先介绍下什么是时空大数据。我们在城市里面有以电子政务表格类为主的结构化数据，这是第一类大数据。也有以语音、文本、图像为代表的非结构化数据。此外，还有一类数据叫做时空大数据。从我们的消费、出行、气象环境到人流，在城市里面充斥着大量的时空数据，对于这种数据如何做好管理和利用至关重要。时空数据存在于城市的方方面面，覆盖政府管理、产业经济、居民生活、自然环境等各个方面，大量时空数据的产生，为新型智慧城市的基础设施搭建，带来了新的契机，也为AI和大数据的应用发展，提供了新的土壤。

面对新的挑战和新的关键技术，我们需要搭建全新的智慧城市基础建设。这就是我們的城市操作系统，基于时空大数据和时空AI能力的智慧城市新基建。

首先，城市操作系统搭载在云的上面、脑的下面，它给城市提供组件化的人工智能和大数据服务能力，以及标准数据模型。如果我们把云比成PC机，它提供了计算和存储单元，PC机上的Windows就是城市的操作系统，它为城市量身订作组件和能力。Windows上的Office就是城市大脑，它是个应用。假设把城市比作人的四肢和躯干，IoT就是眼睛、五官，大脑就是神经中枢，而城市操作系统就是心脏和核心引擎，数据就是血液。如果没有了这个核心引擎，指令就不能从大脑传到四肢。

那从整个新型智慧城市基础建设的角度，城市操作系统具备四大核心优势：

第一是时空数据引擎，通过把时空索引技术跟分布式计算环境相结合，可以提供对时空数据处理高于行业100倍的计算效率。

第二是时空AI引擎，可以提供组件化的AI能力对外输出，同时这个人工智能不是普通的语音识别、人脸识别，它是针对于时空数据、城市管理专门的AI模块。比如以前一个20人团队做空气质量分析和预测AI模型开发，需要花费两年时间，而“时空AI引擎”只需要一个人花两天时间，极大降低了人工智能开发成本。

第三是有基于联邦学习的数字网关技术，可以保证在数据不出库的情况下，形成数据的知识互联，在保证用户隐私的情况下做到知识的共享。

最后是莫奈可视化系统，为我们所有的数据处理结果提供一个直观的展示环境，来支撑我们的数据。

目前我们的智能城市操作系统，已经作为新型的基础建设，在支撑雄安的块数据平台建设。雄安块数据平台的定位，其实是雄安数据管理体系“N+1+X”中的“1”，“N”是N个政务系统，“1”是我们的块数据平台。以后所有的政务系统应该是天然生长在这个块数据平台上面。“X”是以后的社会网体系，可以通过安全互联的方法连接过来。这个块数据平台既是数据的汇聚中心，也是数据的服务中心，以及AI的赋能中心。

块数据平台做完以后能做什么用呢？我们用块数据平台支撑雄安新区的规划到生命线，路网、交通、电网，以及人口、政务、环境等一系列的应用。

首先是规划，这是一个真实的数字孪生城市，雄安新区的规划从现在到2020年有怎样的变化，很清晰。整个城市的生命线，包括交通、包括能源，也包括燃气、水管等一系列的数据，我们可以根据数据自动发现这个区域里面哪些地方的交通出现了问题。

这个交通的预警会自动汇报到我们中心，同时根据数据的计算会推荐一条绕行的路线。我们会对城市电网进行检测，发现每个区域的用能、用电量，对每个地方的用能配比进行调整，保证用电安全，同时节约能耗。我们会对燃气管网也进行监控，如果燃气断了，我们会调取，会查找周边的工作人员，并且给他做派单。这样的话就打通了不同部门之间的跨部门协作。

再下面是城市的人口，人从哪里来，人员怎么流出、流入，他们的背景、职业、学历如何，对我们掌握他们的信息是非常关键的。

除了人口以外我们会关心它的生态环境，水质也是很重要的，大家知道白洋淀的水质怎么监测、怎么预测，以及结合大数据和人工智能技术，我们如何预测未来的雄安的空气质量，这些全部落地做成了。同时我们可以看到白洋淀景区怎么管理，游客怎么分析，是不是有安全隐患，交通如何调度，我们可以做到非常细粒度，每一艘船上面有多少人、在什么位置都能做到。这就是数字孪生的效果。一旦船发生了危险情况，我们会查找周边最近的巡逻船去救助。

这只是雄安新区块数据平台实现的一点点功能，未来的雄安的数字城市将远远高于这样的状态。

与此同时，城市操作系统作为新型智慧城市的新型基础设施，除了用于城市的建设发展，同样也深入到了城市的方方面面，包括数字政府的社会治理现代化、数字经济和产业数字化、数字生活与现代生活服务业，以城市操作系统为基础，搭建基于城市生态的数字经济、数字生活操作系统。

在数字经济体系当中，过去的各个产业、产业当中的各个链条是分散独立的，产业的管理经营数据、生产加工数据、物流供应链数据、消费贸易数据都是分散在不同的系统和业务场景当中。而我们的产业操作系统，核心想要解决的就是实现全产业链数据的打通，汇聚全链条数据，打通产业的商流、物流、人流、资金流，为产业数字化生态和产业链运营生态提供标准化的数字化服务，以及AI和大数据的组件化能力。

在数字生活体系当中，我们围绕现代生活服务业，覆盖居民生活当中的四个重要场景和节点，包括社区、商业街、文化旅游景区、交通出行四大类场景，搭建贯穿居民生活方方面面的现代生活服务业操作系统。

通过现代生活服务业系统，我们可以作为政府部门的帮手，帮助政府部门科学规划市场举措，同时实现城市生活的统一化管理;对于涉及到的企业端，可以实现线上线下的融合共生，优化商业运营效率;对于具体的城市市民，实现创新的现代化生活方式，搭建美好生活的数字化实现路径。最终，我们期望通过现代生活服务业，实现对城市生活的智能化管控、多元化赋能、以及以用户为核心的数字化运营方式。

当然，我们的城市操作系统，作为新型智慧城市时代新基建的组成部分，未来还将应用在城市的更多方面。

我们的定位很清晰，我们不是系统继承，我们不是云，我们不是脑中枢，我们不是控制城市。我们是云的上方，脑的下方，我们是新型智慧城市新基建的重要范畴，也是新型智慧城市的核心动力引擎。

（根据赛迪网新基建产业在线沙龙第二期速记整理，未经本人确认。）

责任编辑：金烨

jinye@staff.ccidnet.com