大數(shù)據(jù)在智慧城市領(lǐng)域的主要應(yīng)用瓶頸分析

隨著全球城市化發(fā)展的不斷衍進(jìn)，當(dāng)前城市發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)，對(duì)城市運(yùn)行與管理也提出了新的要求。以中國為例，城市化發(fā)展尤其迅速，1978年中國城市化率為17.8%，2017年已達(dá)到59%，快速的城市化給城市發(fā)展帶來的新問題比較典型的諸如：二元社會(huì)變成了三元社會(huì)——市民、農(nóng)民、移民(流動(dòng)人口)，城市人口管理成為難題;城市病隨之快速到來，交通問題、事故災(zāi)害、公共安全等問題均不可小視。

為了應(yīng)對(duì)城市化所帶來的全新挑戰(zhàn)，各國不約而同的以智慧城市建設(shè)作為解決問題的抓手。中國作為全球最大的智慧城市實(shí)施國之一，無疑也將其作為重中之重。

同時(shí)，隨著云計(jì)算技術(shù)、IoT技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能技術(shù)等不斷的進(jìn)步，我國智慧城市建設(shè)也邁入了新臺(tái)階。智慧城市建設(shè)范圍較大，涵蓋的領(lǐng)域眾多，涉及了城市運(yùn)行的方方面面：

從建設(shè)內(nèi)容上來看，當(dāng)前智慧城市常見的建設(shè)模式是按行業(yè)條塊進(jìn)行切分，對(duì)城市運(yùn)行的關(guān)鍵條塊進(jìn)行端到端的智慧化建設(shè)，全面提升該條塊的治理能力，落地形式多見為諸如智慧公安、智慧交通、智慧電網(wǎng)、智慧水利、智慧教育、智慧城管等建設(shè)項(xiàng)目。以智慧公安為例，目前在全國大規(guī)模鋪開建設(shè)的雪亮工程是公共安全領(lǐng)域智慧城市建設(shè)的最重要內(nèi)容之一。雪亮工程以“全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全時(shí)可用、全程可控”為目標(biāo)，力爭(zhēng)到2020年實(shí)現(xiàn)公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。根據(jù)《公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用“十三五”規(guī)劃方案》，到2020年，要基本建成涵蓋中央、省、市、縣、鄉(xiāng)、村六級(jí)的公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系。在全國范圍，中央每年選擇50個(gè)左右的地區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)支持。從2016至2020年，中央將為250個(gè)“雪亮工程”示范城市撥款逾100億元，計(jì)劃帶動(dòng)地方政府近1000億元的投資建設(shè)。

從技術(shù)發(fā)展的角度來看，在近幾年的智慧城市建設(shè)實(shí)踐中，關(guān)鍵詞基本是圍繞著大數(shù)據(jù)與人工智能展開，建設(shè)智慧城市的主要抓手已然是城市運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息。

在智慧城市的加持下，城市的數(shù)據(jù)總量正進(jìn)行飛速增長，根據(jù)IDC調(diào)研報(bào)告顯示，全球所有信息數(shù)據(jù)中90%產(chǎn)生于近幾年，數(shù)據(jù)總量正在以指數(shù)形式增長。從2003年的5EB，到2013年4.4ZB，并將于2020年達(dá)到44ZB。也就是說2020年每個(gè)人可以均攤到5200GB以上的數(shù)據(jù)量。

智慧城市的建設(shè)，就是要在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、芯片、算法等基礎(chǔ)能力技術(shù)的助推下，從如此巨量的數(shù)據(jù)海洋中挖掘出城市運(yùn)行所需要的價(jià)值信息，全量數(shù)據(jù)匯聚、全量大數(shù)據(jù)計(jì)算已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的共識(shí)。可以說，智慧城市建設(shè)正在經(jīng)歷一次重大轉(zhuǎn)型，各種大數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)的不斷產(chǎn)生，加速驅(qū)動(dòng)著智慧城市建設(shè)向更高層級(jí)進(jìn)化。同時(shí)，城市中豐富多樣的業(yè)務(wù)場(chǎng)景也催生出不同的用戶需求與落地的應(yīng)用。

大數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)中的作用與地位

在智慧城市建設(shè)中，大數(shù)據(jù)的作用與地位正在發(fā)生深刻的變化，大數(shù)據(jù)從以前的單純技術(shù)支撐手段，逐步向智慧城市的核心建設(shè)內(nèi)容與應(yīng)用抓手轉(zhuǎn)變——隨著城市規(guī)模越來越大、城市人口越來越多、構(gòu)成越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的按條塊分工模式早已無法滿足城市的管理與運(yùn)營，城市的精細(xì)化治理只有依靠全面的分析與科學(xué)的決策才可持續(xù)，只有大數(shù)據(jù)對(duì)城市運(yùn)行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行充分理解與分析，才可支撐新型智慧城市的有序運(yùn)行，大數(shù)據(jù)已經(jīng)逐步成為智慧城市的信息化基礎(chǔ)設(shè)施之一，是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的新型智慧城市的重要組成部分。

大數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)應(yīng)用中的瓶頸與問題

大數(shù)據(jù)在智慧城市領(lǐng)域的主要應(yīng)用瓶頸與問題如下：

1.大數(shù)據(jù)拉通存在壁壘

以大數(shù)據(jù)為核心的新型智慧城市建設(shè)，在落地實(shí)踐的過程中也面臨著許多新的困難。最關(guān)鍵問題之一就是數(shù)據(jù)拉通共享存在嚴(yán)重壁壘。

大數(shù)據(jù)作為新型智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施，天然就要求站在城市的高度拉通政府、企業(yè)等城市實(shí)體在生產(chǎn)運(yùn)營中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)。但在實(shí)際工作中，跨部門之間的協(xié)調(diào)十分困難，目前各政府部門的管理體系呈現(xiàn)條線化，各部門對(duì)自己的上級(jí)部門負(fù)責(zé)，對(duì)橫向拉通缺乏動(dòng)力，導(dǎo)致很難形成全面的數(shù)據(jù)拉通與共享，最終導(dǎo)致智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)難以夯實(shí)。

2.大數(shù)據(jù)質(zhì)量欠佳，影響可用性

由于歷史建設(shè)時(shí)，缺乏數(shù)據(jù)層面的頂層設(shè)計(jì)與統(tǒng)籌規(guī)劃，導(dǎo)致城市各行業(yè)各條塊數(shù)據(jù)的可用性也存在一定問題，表現(xiàn)為數(shù)據(jù)質(zhì)量欠佳，在數(shù)據(jù)融合與關(guān)聯(lián)后，直接影響的就是數(shù)據(jù)的可用性。

于此同時(shí)，新型智慧城市建設(shè)背景下，對(duì)數(shù)據(jù)的要求較通常而言更高，許多場(chǎng)景都需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，甚至實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)產(chǎn)生到采集入庫全流程的數(shù)據(jù)臺(tái)賬。但是許多政府部門的數(shù)據(jù)采集頻率偏低，數(shù)據(jù)治理缺乏。以水電煤汽油數(shù)據(jù)為例，大部分管理部門均在1個(gè)月才更新1次數(shù)據(jù)，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的有效性存在偏差。

3.大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用缺乏體系規(guī)范

智慧城市在每天的運(yùn)行中，不斷在處理與分析數(shù)據(jù)，也不斷地產(chǎn)生分門別類的數(shù)據(jù)。對(duì)于數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用均需要成體系的去看待，需要從頂層設(shè)計(jì)的高度，全面盤活資源，建立大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用的體系與規(guī)范，才能避免當(dāng)前普遍存在的數(shù)據(jù)無人采集、無人更新維護(hù)、無人使用的現(xiàn)象，不讓數(shù)據(jù)“躺在檔案庫中睡覺”。

大數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)應(yīng)用案例解析

安全有序是城市運(yùn)行的基本要求，也是新型智慧城市建設(shè)與治理的核心目標(biāo)之一，大數(shù)據(jù)在智慧城市中的公共安全領(lǐng)域無疑也具有極廣闊的應(yīng)用空間，通常體現(xiàn)為智慧警務(wù)的建設(shè)，以下以某市智慧警務(wù)建設(shè)的案例進(jìn)行解析。

1.總體規(guī)劃設(shè)計(jì)

該市的智慧警務(wù)是以云計(jì)算、IoT、人工智能、視頻聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析挖掘等為技術(shù)支撐，以公安信息化為核心，通過泛在連接、深刻洞察、智能賦能的方式，促進(jìn)公安機(jī)關(guān)信息化建設(shè)與應(yīng)用的集約化、協(xié)同化運(yùn)作，以實(shí)現(xiàn)警務(wù)信息“強(qiáng)度整合、高度共享、深度應(yīng)用”為目標(biāo)的警務(wù)發(fā)展新理念和新模式。

基于上述規(guī)劃，該市的智慧警務(wù)建設(shè)以“三張網(wǎng)、一中心、四應(yīng)用”的內(nèi)容進(jìn)行。

“三張網(wǎng)”即智慧警務(wù)各系統(tǒng)的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)主要承載在公安信息專網(wǎng)、公安視頻專網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上。公安信息專網(wǎng)是各類警務(wù)信息的匯聚處理域，公安視頻專網(wǎng)是公安視音頻信息的采集處理域，互聯(lián)網(wǎng)是城市安全信息的采集和服務(wù)域，三張網(wǎng)共同承載該市智慧警務(wù)的構(gòu)建。

“一中心”即建設(shè)城市智慧警務(wù)數(shù)據(jù)中心。該數(shù)據(jù)中心是全市公共安全信息的存儲(chǔ)、分析、處理和服務(wù)的核心，對(duì)內(nèi)打通各警種的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息共享，消除信息孤島，并向各業(yè)務(wù)警種提供數(shù)據(jù)服務(wù)，對(duì)外向政府各委辦局及市民在信息安全的基礎(chǔ)上提供公安信息的數(shù)據(jù)服務(wù)。

“四應(yīng)用”的建設(shè)內(nèi)容包括以下幾大方面：

一是建設(shè)智慧分析。利用大數(shù)據(jù)挖掘、分析、預(yù)測(cè)算法和模型，創(chuàng)新情報(bào)分析思路、拓展情報(bào)分析手段、搭建大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)工具，對(duì)信息進(jìn)行充分挖掘與分析，提供多個(gè)維度進(jìn)行信息關(guān)聯(lián)的功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的智慧碰撞、比對(duì)，實(shí)現(xiàn)情報(bào)智慧預(yù)測(cè)、結(jié)果自動(dòng)推送。

二是建設(shè)智慧防控。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建多樣化的智能感知網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、重要出入口，通過人臉識(shí)別、車臉識(shí)別、視頻監(jiān)控、移動(dòng)卡口等前端設(shè)備的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)立體智能的信息采集，采用大數(shù)據(jù)的流計(jì)算、實(shí)時(shí)計(jì)算等技術(shù)，對(duì)感知和采集的海量信息進(jìn)行安全態(tài)勢(shì)感知、評(píng)估與預(yù)測(cè)，并結(jié)合PGIS，提供直觀的安全態(tài)勢(shì)監(jiān)控能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全熱點(diǎn)區(qū)域，從宏觀上掌控總體安全態(tài)勢(shì)。

三是建設(shè)智慧視頻。建設(shè)基于以視頻為核心的多源感知數(shù)據(jù)采集、匯聚的視頻大數(shù)據(jù)平臺(tái)，并聯(lián)動(dòng)公安網(wǎng)上其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，支撐各警種對(duì)高危人員、車輛進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖據(jù)，進(jìn)一步放大和倍增數(shù)據(jù)價(jià)值，讓視頻大數(shù)據(jù)為全警服務(wù)。

四是建設(shè)智慧服務(wù)。利用微信、微博、微視、短信等平臺(tái)向群眾公開警務(wù)信息、政策法規(guī)、辦事程序，開展公安便民服務(wù)平臺(tái)建設(shè)。

2.總體架構(gòu)

為滿足新形勢(shì)下該市智慧警務(wù)信息化建設(shè)的需要，建設(shè)一個(gè)可擴(kuò)展、可伸縮、可協(xié)同、可維護(hù)的完整信息化體系架構(gòu)，從公共安全全局戰(zhàn)略出發(fā)，以“三張網(wǎng)一中心四應(yīng)用”為基礎(chǔ)，構(gòu)建由信息采集層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層四個(gè)層級(jí)組成的總體架構(gòu)。

信息采集層依托“三張網(wǎng)”，匯聚社會(huì)各個(gè)層面的感知數(shù)據(jù)并傳輸至數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)層為數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)層，對(duì)感知層數(shù)據(jù)進(jìn)行集中整合分析并存儲(chǔ)在相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)資源庫中。

服務(wù)層對(duì)資源層的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選歸類碰撞，用于頂層服務(wù)的數(shù)據(jù)源。

智慧應(yīng)用層基于數(shù)據(jù)源對(duì)外提供警務(wù)四大應(yīng)用。

3.設(shè)計(jì)思路與預(yù)期成效

該市的智慧警務(wù)建設(shè)，立足全市進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，圍繞“警務(wù)大數(shù)據(jù)”構(gòu)思，依托各類新技術(shù)，以實(shí)戰(zhàn)為導(dǎo)向，以服務(wù)為抓手，以應(yīng)用為核心，以安全為前提，以標(biāo)準(zhǔn)采集、規(guī)范整合、安全共享、合成應(yīng)用為關(guān)鍵，以改革創(chuàng)新為動(dòng)力，通過“應(yīng)用主導(dǎo)建設(shè)、建設(shè)反推應(yīng)用”，大力促進(jìn)信息化與基礎(chǔ)工作的有機(jī)融合，全力推進(jìn)“智慧警務(wù)”戰(zhàn)略實(shí)施，切實(shí)提高公安機(jī)關(guān)核心戰(zhàn)斗力與民生服務(wù)能力。

大數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用前景與趨勢(shì)

經(jīng)過多年的不斷發(fā)展，可以斷言，城市各行各業(yè)已經(jīng)基本完成大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)體系的建立，以及行業(yè)大數(shù)據(jù)的整合與治理。在接下來的智慧城市建設(shè)中，大數(shù)據(jù)建設(shè)與應(yīng)用的重點(diǎn)，已經(jīng)逐步從建立標(biāo)準(zhǔn)、夯實(shí)基礎(chǔ)、建設(shè)算力等基礎(chǔ)建設(shè)內(nèi)容向跨行業(yè)拉通、大數(shù)據(jù)應(yīng)用轉(zhuǎn)變。如何打破行業(yè)壁壘，整合更多的城市數(shù)據(jù)資源，如何在大數(shù)據(jù)的層面更高效、更精準(zhǔn)的響應(yīng)各類業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，逐步形成”用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的智慧城市建設(shè)新模式，是未來智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵。

結(jié)語

時(shí)至今日，大數(shù)據(jù)早已在各類智慧城市應(yīng)用場(chǎng)景中不斷落地，并產(chǎn)生了不少成效與典型案例，大數(shù)據(jù)理念和大數(shù)據(jù)方法論也逐步成為人們的標(biāo)準(zhǔn)化思維之一。隨著數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理、結(jié)構(gòu)化解析等技術(shù)不斷發(fā)展、可適配的場(chǎng)景越來越多，可以預(yù)見，大數(shù)據(jù)作為一種新時(shí)代的信息基礎(chǔ)設(shè)施，必定會(huì)在智慧城市建設(shè)中形成更全面的覆蓋。

來源：中國安防協(xié)會(huì)（劉弘胤）