大数据：智慧城市的智慧引擎

2013年1月29日，住房和城乡建设部公布了首批90个国家智慧城市试点名单，试点城市的公布标志着我国智慧城市发展进入规模推广的阶段。在目前智慧城市的发展阶段，主要的应用还处于对感知设备传递的信息进行简单处理的水平，充分认识大数据对于智慧城市建设的关键作用，对于避免智慧城市建设中出现“重感知，轻智慧”的通病具有重要意义。本文将对智慧城市的内涵、发展现状、大数据对于智慧城市建设的作用以及存在的问题进行讨论，并对我国智慧城市发展提出建议。

一、智慧城市是实现城市可持续发展的必经之路

智慧城市是通过物与物、物与人、人与人的互联互通能力、全面感知能力和信息利用能力，通过物联网、移动互联网、云计算等新一代信息技术，实现城市高效的政府管理、便捷的民生服务、可持续的产业发展。“智慧城市”旨在利用新一代信息技术，改变人们交互的方式，提高信息实时处理能力及感应与响应的速度，增强业务弹性和连续性，提高资源利用效率，实现绿色节能化，促进社会各项事业的全面可持续发展，因此受到各国政府的欢迎，全球发达和部分发展中国家、地区、城市由地方政府主导，各有侧重的推动智慧城市建设。

目前全国开始建设智慧城市的地方遍及东中西部。从城市类型看，除了京、沪、广、深等一线城市外，杭州、厦门、珠海等一些东部沿海地区的经济发达城市，也纷纷开始智慧城市建设。另外，湖北、湖南、山东、辽宁、四川、河南、安徽等省则提出建设智慧城市群。从各城市的智慧城市建设内容来看，一方面是加强城市基础通信网络建设，提高通信网络带宽及覆盖率;另一方面是在重点领域的提供智慧应用服务，如智慧公共服务、智慧社会管理、智慧交通、智慧医疗、智慧物流、智慧安居等。

从整体投资规模来看，到2012年底全国开建智慧城市的城市数超过180个，通信网络和数据平台等基础设施建设投资规模接近5000亿元。“十二五”期间智慧城市建设拉动的设备投资规模将达1万亿元人民币，新一轮产业机会即将到来。

二、大数据是智慧城市的智慧引擎

智慧城市是城市信息化向智慧化发展的必经阶段，同时在建设智慧城市过程中也会带动相关产业的整体发展，成为经济转型、产业升级、城市提升的新引擎。

从智慧城市的体系结构来看，由于智慧城市的基础在于物联网技术，因此智慧城市体系架构和物联网的体系结构相类似，也可分为四层，分别为感知层、传输层、平台层、应用层。智慧城市相对于之前数字城市概念，最大的区别在于对感知层获取的信息进行了智慧的处理，因此也可以认为智慧城市是数字城市的升级版。由城市数字化到城市智慧化，关键是要实现对数字信息的智慧处理，其核心是引入了大数据处理技术。

图1 智慧城市体系架构

大数据技术是处理感知层数据的必然选择

感知层是智慧城市体系对现实世界进行感知、识别和信息采集的基础性物理网络，海量的数据在感知层产生。以视频监控为例，北京目前用于视频监控的摄像头有50万个，一个摄像头一个小时的数据量就是几G，每天北京市的视频采集数据量在3PB左右，而一个中等城市每年视频监控产生的数据在300PB左右，这些摄像头实时回传信息，海量数据对数据存储、并发处理的要求是近乎苛刻的。同时，对于海量数据的处理不单是智慧化的必然要求，同时也是对IT投资的一种保护，否则非但不能充分挖掘数据的价值，还将为海量数据所累。

图2 智慧城市的大数据处理应用

从上图可以看出，大量各种类型的数据进入数据库，经过组织、分析、决策之后，将最后的处理结果提供给决策者供参考，形成了完整的大数据处理流程。如在智慧交通领域，目前已经实现了通过对交通流量的监测，从而动态调节红绿灯的间隔时间，实现缓解拥堵的目的，此外还可以为司机提供优化的行车路线，避开拥堵路段。

由此可见，面对智慧城市中产生的海量数据，大数据技术将是必然的选择。

大数据是实现智慧城市的核心要素

智慧城市的建设带来数据量的爆发式增长，而大数据就像血液一样遍布智慧交通、智慧医疗、智慧生活等智慧城市建设的各个方面，城市管理正在从“经验治理”转向“科学治理”。

大数据为智慧城市的各个领域提供强大的决策支持。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，强化城市管理服务的科学性和前瞻性。在交通管理方面，通过对道路交通信息的实时挖掘，能有效缓解交通拥堵，并快速响应突发状况，为城市交通的良性运转提供科学的决策依据。在舆情监控方面，通过网络关键词搜索及语义智能分析，能提高舆情分析的及时性、全面性，全面掌握社情民意，提高公共服务能力，应对网络突发的公共事件，打击违法犯罪。在安防与防灾领域，通过大数据的挖掘，可以及时发现人为或自然灾害、恐怖事件，提高应急处理能力和安全防范能力。

由此可见，大数据是智慧城市各个领域都能够实现“智慧化”的关键性支撑技术，智慧城市的建设离不开大数据。建设智慧城市，是城市发展的新范式和新战略。大数据将遍布智慧城市的方方面面，从政府决策与服务，到人们衣食住行的生活方式，再到城市的产业布局和规划，直到城市的运营和管理方式，都将在大数据支撑下走向“智慧化”，大数据成为智慧城市的智慧引擎。