大數(shù)據(jù)在智慧城市領域的主要應用瓶頸分析

隨著全球城市化發(fā)展的不斷衍進，當前城市發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)，對城市運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：二元社會變成了三元社會——市民、農(nóng)民、移民(流動人口)，城市人口管理成為難題;城市病隨之快速到來，交通問題、事故災害、公共安全等問題均不可小視。

為了應對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作為解決問題的抓手。中國作為全球最大的智慧城市實施國之一，無疑也將其作為重中之重。

同時，隨著云計算技術(shù)、IoT技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能技術(shù)等不斷的進步，我國智慧城市建設也邁入了新臺階。智慧城市建設范圍較大，涵蓋的領域眾多，涉及了城市運行的方方面面：

從建設內(nèi)容上來看，當前智慧城市常見的建設模式是按行業(yè)條塊進行切分，對城市運行的關(guān)鍵條塊進行端到端的智慧化建設，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、智慧城管等建設項目。以智慧公安為例，目前在全國大規(guī)模鋪開建設的雪亮工程是公共安全領域智慧城市建設的最重要內(nèi)容之一。雪亮工程以“全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全時可用、全程可控”為目標，力爭到2020年實現(xiàn)公共安全視頻監(jiān)控建設聯(lián)網(wǎng)應用。根據(jù)《公共安全視頻監(jiān)控建設聯(lián)網(wǎng)應用“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)、村六級的公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用體系。在全國范圍，中央每年選擇50個左右的地區(qū)進行重點支持。從2016至2020年，中央將為250個“雪亮工程”示范城市撥款逾100億元，計劃帶動地方政府近1000億元的投資建設。

從技術(shù)發(fā)展的角度來看，在近幾年的智慧城市建設實踐中，關(guān)鍵詞基本是圍繞著大數(shù)據(jù)與人工智能展開，建設智慧城市的主要抓手已然是城市運行過程中產(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)總量正進行飛速增長，根據(jù)IDC調(diào)研報告顯示，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年達到44ZB。也就是說2020年每個人可以均攤到5200GB以上的數(shù)據(jù)量。

智慧城市的建設，就是要在云計算、大數(shù)據(jù)、芯片、算法等基礎能力技術(shù)的助推下，從如此巨量的數(shù)據(jù)海洋中挖掘出城市運行所需要的價值信息，全量數(shù)據(jù)匯聚、全量大數(shù)據(jù)計算已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的共識。可以說，智慧城市建設正在經(jīng)歷一次重大轉(zhuǎn)型，各種大數(shù)據(jù)處理與應用技術(shù)的不斷產(chǎn)生，加速驅(qū)動著智慧城市建設向更高層級進化。同時，城市中豐富多樣的業(yè)務場景也催生出不同的用戶需求與落地的應用。

大數(shù)據(jù)在智慧城市建設中的作用與地位

在智慧城市建設中，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內(nèi)容與應用抓手轉(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營，城市的精細化治理只有依靠全面的分析與科學的決策才可持續(xù)，只有大數(shù)據(jù)對城市運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行充分理解與分析，才可支撐新型智慧城市的有序運行，大數(shù)據(jù)已經(jīng)逐步成為智慧城市的信息化基礎設施之一，是數(shù)據(jù)驅(qū)動下的新型智慧城市的重要組成部分。

大數(shù)據(jù)在智慧城市建設應用中的瓶頸與問題

大數(shù)據(jù)在智慧城市領域的主要應用瓶頸與問題如下：

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，在落地實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)拉通共享存在嚴重壁壘。

大數(shù)據(jù)作為新型智慧城市的基礎設施，天然就要求站在城市的高度拉通政府、企業(yè)等城市實體在生產(chǎn)運營中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)。但在實際工作中，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，各部門對自己的上級部門負責，對橫向拉通缺乏動力，導致很難形成全面的數(shù)據(jù)拉通與共享，最終導致智慧城市建設的基礎難以夯實。

2.大數(shù)據(jù)質(zhì)量欠佳，影響可用性

由于歷史建設時，缺乏數(shù)據(jù)層面的頂層設計與統(tǒng)籌規(guī)劃，導致城市各行業(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，新型智慧城市建設背景下，對數(shù)據(jù)的要求較通常而言更高，許多場景都需要對數(shù)據(jù)進行實時更新，甚至實現(xiàn)從數(shù)據(jù)產(chǎn)生到采集入庫全流程的數(shù)據(jù)臺賬。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個月才更新1次數(shù)據(jù)，這會導致數(shù)據(jù)的有效性存在偏差。

3.大數(shù)據(jù)管理與應用缺乏體系規(guī)范

智慧城市在每天的運行中，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)。對于數(shù)據(jù)的管理與應用均需要成體系的去看待，需要從頂層設計的高度，全面盤活資源，建立大數(shù)據(jù)管理與應用的體系與規(guī)范，才能避免當前普遍存在的數(shù)據(jù)無人采集、無人更新維護、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)在智慧城市建設應用案例解析

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

1.總體規(guī)劃設計

該市的智慧警務是以云計算、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，促進公安機關(guān)信息化建設與應用的集約化、協(xié)同化運作，以實現(xiàn)警務信息“強度整合、高度共享、深度應用”為目標的警務發(fā)展新理念和新模式。

基于上述規(guī)劃，該市的智慧警務建設以“三張網(wǎng)、一中心、四應用”的內(nèi)容進行。

“三張網(wǎng)”即智慧警務各系統(tǒng)的運行網(wǎng)絡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域，三張網(wǎng)共同承載該市智慧警務的構(gòu)建。

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

“四應用”的建設內(nèi)容包括以下幾大方面：

一是建設智慧分析。利用大數(shù)據(jù)挖掘、分析、預測算法和模型，創(chuàng)新情報分析思路、拓展情報分析手段、搭建大數(shù)據(jù)分析預測工具，對信息進行充分挖掘與分析，提供多個維度進行信息關(guān)聯(lián)的功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的智慧碰撞、比對，實現(xiàn)情報智慧預測、結(jié)果自動推送。

二是建設智慧防控。運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建多樣化的智能感知網(wǎng)絡，針對重點區(qū)域、重要出入口，通過人臉識別、車臉識別、視頻監(jiān)控、移動卡口等前端設備的建設，實現(xiàn)立體智能的信息采集，采用大數(shù)據(jù)的流計算、實時計算等技術(shù)，對感知和采集的海量信息進行安全態(tài)勢感知、評估與預測，并結(jié)合PGIS，提供直觀的安全態(tài)勢監(jiān)控能力，及時發(fā)現(xiàn)安全熱點區(qū)域，從宏觀上掌控總體安全態(tài)勢。

三是建設智慧視頻。建設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，并聯(lián)動公安網(wǎng)上其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，支撐各警種對高危人員、車輛進行深度數(shù)據(jù)挖據(jù)，進一步放大和倍增數(shù)據(jù)價值，讓視頻大數(shù)據(jù)為全警服務。

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

2.總體架構(gòu)

為滿足新形勢下該市智慧警務信息化建設的需要，建設一個可擴展、可伸縮、可協(xié)同、可維護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)一中心四應用”為基礎，構(gòu)建由信息采集層、數(shù)據(jù)層、服務層和應用層四個層級組成的總體架構(gòu)。

信息采集層依托“三張網(wǎng)”，匯聚社會各個層面的感知數(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、存儲層，對感知層數(shù)據(jù)進行集中整合分析并存儲在相對應的數(shù)據(jù)資源庫中。

服務層對資源層的數(shù)據(jù)進行篩選歸類碰撞，用于頂層服務的數(shù)據(jù)源。

智慧應用層基于數(shù)據(jù)源對外提供警務四大應用。

3.設計思路與預期成效

該市的智慧警務建設，立足全市進行頂層設計，圍繞“警務大數(shù)據(jù)”構(gòu)思，依托各類新技術(shù)，以實戰(zhàn)為導向，以服務為抓手，以應用為核心，以安全為前提，以標準采集、規(guī)范整合、安全共享、合成應用為關(guān)鍵，以改革創(chuàng)新為動力，通過“應用主導建設、建設反推應用”，大力促進信息化與基礎工作的有機融合，全力推進“智慧警務”戰(zhàn)略實施，切實提高公安機關(guān)核心戰(zhàn)斗力與民生服務能力。

大數(shù)據(jù)在智慧城市建設中的應用前景與趨勢

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中，大數(shù)據(jù)建設與應用的重點，已經(jīng)逐步從建立標準、夯實基礎、建設算力等基礎建設內(nèi)容向跨行業(yè)拉通、大數(shù)據(jù)應用轉(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、更精準的響應各類業(yè)務應用需求，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”的智慧城市建設新模式，是未來智慧城市建設的關(guān)鍵。

結(jié)語

時至今日，大數(shù)據(jù)早已在各類智慧城市應用場景中不斷落地，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準化思維之一。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、可適配的場景越來越多，可以預見，大數(shù)據(jù)作為一種新時代的信息基礎設施，必定會在智慧城市建設中形成更全面的覆蓋。

來源：中國安防協(xié)會（劉弘胤）