大數據在智慧城市建設中的實際應用

當前，全球范圍內城市化進程不斷推進。隨著互聯網和信息化的發展，在云平臺、大數據和物聯網等技術的支持下，率先在美國“智慧星球”概念下誕生的“智慧城市”，逐漸成為當今世界各國城市建設的發展趨勢和選擇。

??一國外案例

??自21世紀初期，美國、英國、德國、荷蘭、日本、新加坡、韓國等先一步開展了智慧城市的實踐，誕生了許多經典案例。

??1. 迪比克

??美國第一個智慧城市，也是世界第一個智慧城市，它的特點是重視智能化建設。為了保持迪比克市宜居的優勢，并且在商業上有更大發展，市政府與IBM合作，計劃利用物聯網技術將城市的所有資源數字化并連接起來，含水、電、油、氣、交通、公共服務等，進而通過監測、分析和整合各種數據智能化地響應市民的需求，并降低城市的能耗和成本。該市率先完成了水電資源的數據建設，給全市住戶和商鋪安裝數控水電計量器，不僅記錄資源使用量，還利用低流量傳感器技術預防資源泄漏。儀器記錄的數據會及時反映在綜合監測平臺上，以便進行分析、整合和公開展示。

??2. 紐約

??通過數據挖掘，有效預防了火災。據統計，紐約大約有100萬棟建筑物，平均每年約有3000棟會發生嚴重的火災。紐約消防部門將可能導致房屋起火的因素細分為60個，諸如是否是貧窮、低收入家庭的住房，房屋建筑年代是否久遠，建筑物是否有電梯等。除去危害性較小的小型獨棟別墅或聯排別墅，分析人員通過特定算法，對城市中33萬棟需要檢驗的建筑物單獨進行打分，計算火災危險指數，劃分出重點監測和檢查對象。目前數據監測項目擴大到2400余項，諸如學校、圖書館等人口密集度高的場所也涵蓋了。盡管公眾對數據分析和防范措施的有效性之間的關系心存疑慮，但是火災數量確實下降了。

??3. 芝加哥

??通過“路燈桿裝上傳感器”，進行城市數據挖掘。在人們的生活里，無處不在的傳感器被應用在了芝加哥市的街邊燈柱上。通過“燈柱傳感器”，可以收集城市路面信息，檢測環境數據，如空氣質量、光照強度、噪音水平、溫度、風速。芝加哥城市信息技術委員會提供的資料表明，“燈柱傳感器”不會侵犯個人隱私，它只偵測信號，不記錄移動設備的MAC和藍牙地址。在今后幾年“燈柱傳感器”將分批安裝，全面占領芝加哥市的大小街區，每臺傳感器設備初次采購和安裝調試成本在215～425美元之間，運行后的年平均用電成本約為15美元。該項目得到了思科、英特爾、高通、斑馬技術（Zebra Technologies）、摩托羅拉以及施耐德等公司的技術和資金支持。

??4. 西雅圖

??利用數據節省電力能源。該市與微軟和埃森哲（Accenture）合作了一個試驗項目，以減少該地區的能源使用。該項目收集并分析從市區建筑物管理系統中得來的眾多數據集，通過預測分析，找出哪里可以減少能源使用，或者根本不需要使用能源。項目的目標是將該地區的電力消耗減少25%。

??5. 倫敦

??利用數據管理交通。在2012年奧運會期間，負責運行倫敦公共交通網絡的公共機構“倫敦運輸（Transport for London）”，在使用者增加25%的情況下，使用收集自閉路電視攝像機、地鐵卡、移動電話和社交網絡的實時信息，確?；疖嚭凸宦肪€只有限地中斷，從而保證交通順暢。

??6. 格洛斯特

??也是充分利用了傳感器，建立了“智能屋”試點。傳感器安裝在房子周圍，傳回的信息使中央電腦能夠控制各種家庭設備。智能屋裝有以電腦終端為核心的監測、通訊網絡，使用紅外線和感應式坐墊可以自動監測老年人在屋內的走動。屋中配有醫療設備，可以為老年人測心率和血壓等，并將測量結果自動傳輸給相關醫生。

??7. 阿姆斯特丹

??是世界上最早開始智能城市建設的城市之一，同時是歐洲智慧城市建設的典范。作為荷蘭最大的城市，阿姆斯特丹共有40多萬戶家庭，二氧化碳排放量占全國的三分之一。為了改善環境問題，該市啟動了WestOrange和Geuzenveld兩個項目，通過節能智慧化技術，降低二氧化碳排放量和能量消耗。還實施了Energy Dock項目，在阿姆斯特丹港口的73個靠岸電站中配備了154個電源接入口，便于游船與貨船充電，利用清潔能源發電取代原先污染較大的燃油發動機。為了節省能源，啟動了智能大廈項目，在未給大廈的辦公和住宿功能帶來負面影響的前提下，將能源消耗減小到最低程度，同時在大樓能源使用的具體數據分析的基礎上，使電力系統更有效地運行。為建設可持續公共空間，啟動了氣候街道（The Climate Street）項目，緩解烏特勒支大街的擁堵。

??8. 斯德哥爾摩

??在治理交通擁堵方面取得了卓越的成績。瑞典國家公路管理局和斯德哥爾摩市政廳通過智慧交通的建設，既緩解了城市交通堵塞，又減少了空氣污染問題，現在智能交通系統已經成為斯德哥爾摩的標簽。該市在通往市中心的道路上設置了18個路邊監視器，利用射頻識別、激光掃描和自動拍照等技術，實現了對一切車輛的自動識別。借助這些設備，該市在周一至周五6時30分至18時30分之間對進出市中心的車輛收取擁堵稅，從而使交通擁堵水平降低了25%，同時溫室氣體排放量減少了40%。

??9. 哥本哈根

??素有“自行車之城”稱號，在綠色交通方面成績斐然。為促使市民使用二氧化碳排放量最少的軌道交通，該市通過統籌規劃，力保市民在家門口1公里之內就能使用到軌道交通。對1公里路內的交通，推廣使用一種智慧型自行車。這種自行車的車輪裝有可以存儲能量的電池，并在車把手上安裝了射頻識別技術（RFIT）或是全球定位系統（GPS），可匯聚成“自行車流”，通過信號系統保障出行暢通。與此同時，市政府大力完善沿途配套設施建設，如建立服務站點、提供簡便修理工具等，為自行車出行提供便利。預計到2015年，哥本哈根市民往返城郊選擇自行車出行的人數比例將達到50%。

??10. 里昂

??該市與IBM的研究人員聯手建立了一個可以幫助減少道路交通擁堵的系統，使用實時交通路況報告來檢測和預測交通擠塞。如果運營商看到可能會發生交通堵塞，就可以相應地調整交通信號，以保持平穩的車流。該系統在緊急情況下尤其有用，比如在救護車前往醫院的途中。隨著時間的推移，系統中的算法將從最成功的建議中“學習”，并將這些知識應用到將來的預測當中。

??11. 巴塞羅那

??大力采用傳感器使城市管理更便捷。在該市高新技術中心的試驗區內，一個紅綠燈上的小黑盒子，可以給附近盲人手中的接收器發送信號，并引發接收器震動，提醒他已經到達了路口；地上小突起形狀的東西就是停車傳感器，司機只需下載一種專門應用程序，就能夠根據傳感器發來的信息獲知空車位信息；巴塞羅那宏偉的圣家族大教堂也建立了完善的停車傳感器系統，以引導大客車停放；試驗區草地上鋪滿了傳感器——濕度傳感器，它能感知地面的溫度，以確定何時應該給草地澆水；鋪設在垃圾箱上的傳感器能夠檢測到垃圾箱是否已裝滿，垃圾箱上還裝有氣味傳感器，如果垃圾箱的氣味超出正常標準，傳感器就會自動發出警報，進行提醒。

??12. 桑坦德

??作為歐洲數據最密集的城市，在歐盟委員會800萬歐元的資助下，歐洲的大學和電信運營商聯合在市區安裝了各種類型共計大約1.8萬個固定和移動傳感器。傳感器除了用于監測空氣污染、噪音和其他環境條件，還會在垃圾箱需要清空或路燈燒壞、關掉時有所指示。埋在路面下的傳感器可檢測露天停車位，將信息轉發至安裝有數字顯示器的主要路口，幫助引導司機尋找最近的停車位。另外，居民可以使用智能手機，利用由位于全市旅游景點、商店、公交車站等處的2600個光學和無線標簽組成的“增強現實”系統，方便地在線獲得關于這些地點的各類相關信息。

??13. 新加坡

??新加坡于2006年推出《智慧國2015計劃》，政府門戶網站公開了50多個政府部門的5000多個數據集。新加坡建立起一個“以市民為中心”，市民、企業、政府合作的電子政府體系，讓市民和企業能隨時隨地參與到各項政府機構事務中。在交通領域，新加坡推出了電子道路收費系統（Electric Road Pricing）等多個智能交通系統。在醫療領域，開發了綜合醫療信息平臺。在教育領域，通過利用資訊通信技術，大大提升了學生對學習的關注度。在文化領域，國家圖書館部署了一套靈活而性能超強的大數據架構，通過云端計算的模式，處理從戰略、戰術到實際業務的不同分析需求，提供高性價比的解決方案。

??二國內案例

??我國2014年迎來智慧城市的元年，這一概念現已在城市基礎建設、交通管理、文化事業、教育事業、醫療衛生等領域形成了顯著的影響。

??1. 佛山

??2010年，廣東省佛山市提出“四化融合智慧佛山”發展戰略。在2011年全國“兩會”上，佛山市委書記陳云賢透露，佛山已申請全國智能城市示范點，力爭3到5年形成“四化融合”雛形。

??2013年7月，IBM提供“智慧佛山”建設的中期調研報告，建議佛山可以以食品安全、水治理和智慧交通為切入點，以產業轉型為手段，在建設智慧佛山的同時打造強大的高端服務產業鏈。IBM也對佛山南海三山新城提出建議。在城市云方面，未來三山可通過手機信號定位，快速掌握各種交通工具、道路、地區的人流情況，而這類信息又可供城市管理部門更科學地規劃商業區、居民區、公共交通、醫院、學校甚至加油站的布局；在健康云方面，保險公司、患者以及各級醫院可統一在一個云平臺上實現檢驗結果和電子病歷共享、遠程會診、網上掛號和預約門診等高效服務，減少病患排隊、報銷的痛苦，節約整體社會的資源；同時，通過產業云平臺，可在統一設計標準的同時節省整個產業鏈的成本，以幫助中小企業降低運營成本，使其投資能集中在核心制造優勢上，而不是花費在采購等環節上。

??佛山市南海區數據統籌局通過將分散在60多個部門、150多個系統的數據集中在一起，實現了惠民服務。數據統籌局于2014年5月成立，至2014年底，已經與66個部門、157個系統成功對接，平均每月跨部門數據交換批次達600多次，數據交換總量已經超過4000萬條。2014年8月，數據統籌局推出圖識南海、數說南海、法人平臺等“4 1”項目平臺，為企業、市民提供多種服務。以圖識南海來說，市民可以在地圖上找到公廁、WiFi熱點、醫保藥店等信息。除此之外，企業大監管平臺、社會網格化管理平臺、政務地圖平臺、人口庫應用平臺等一系列綜合性政務平臺也在建設中。

??醫療衛生方面，佛山市“南海區市民健康檔案管理平臺”整合了南海區143家醫療機構的醫療信息資源，包括3個區級醫院、12個鎮街級醫院以及128家社區衛生服務站點的信息。此外，還包括以家庭為單位的每個居民的“居民健康檔案”，登陸平臺可以看到就診記錄、用藥情況、各階段身體健康狀況等信息，幫助醫生快速了解患者病史，判斷病情，合理用藥。

??此外，佛山還在積極組建交通大數據庫。佛山禪城區代區長孔海文在政協禪城區三屆五次會議上指出，禪城的交通發展，無論是建設還是優化公交，都需要以強大的數據庫為支撐。目前禪城正在進行交通建設和管理方面的研究，將會結合對整個交通流量的監測數據來規劃公交線路和路網監測系統。

??2. 深圳市福田區

??福田區委、區政府以深圳織網工程和智慧福田建設為契機，依托大數據系統網絡，著力構建以民生為導向的完善的電子政務應用體系，并在此基礎上積極開展業務流程再造，有效提高了福田區的行政效能和社會治理能力。主要措施包括：建設“一庫一隊伍兩網兩系統”、建設“兩級中心、三級平臺、四級庫”、構建“三廳融合”的行政審批系統、建設政務征信體系。

??此外，福田區還把新技術應用與社會治理機制創新相結合?；诹鲃尤丝谧灾魃陥?，建立房屋編碼制度，深化“民生微實事”改革，對人口管理、房屋管理、社會參與機制等進行探索。全面梳理“自然人從生到死，法人從注冊到注銷，房屋樓宇從規劃、建設到拆除”與政府管理服務相對應的所有數據，為實現信息循環、智能推送提供數據規范和數據支持。并在信息資源融合共享的基礎上，廣泛進行部門業務工作需求調研，理清部門之間的業務關系和信息關聯，通過部門循環、信息碰撞、智能推送，再造工作流程，有效減少了工作環節，簡化了工作程序，提升了服務效能，方便了群眾辦事。

??3. 貴陽

??貴陽以中關村貴陽科技園為依托，以重大項目和龍頭企業引進為主要抓手，以需求市場的統籌開發和數據資源開放為切入點，堅持走“政府引導、市場驅動”的發展道路，遵循“環境優勢吸引產業、基礎設施保障產業、本地市場帶動產業、優惠政策扶持產業”的發展策略，大力發展大數據產業，將大數據與資本、政策、園區等要素緊密融合，以信息化提升城市核心競爭力，帶動貴陽經濟社會全面發展。在培養大數據應用市場方面，實施“政務大數據開放”項目、“智慧貴陽”項目和“傳統特色產業大數據融合”項目；在智能化建設方面，建設“全域公共免費Wi-Fi接入上網”城市、“塊上集聚的大數據公共平臺”，以實現塊上集聚的用戶上網行為數據的全采集，擬應用于制約和監督權力運行的“數據鐵籠”平臺、“數據禁毒”平臺、“數據健康”平臺、“數據敬老”平臺、“數據慕課”平臺、“數據智游”平臺。

??三對我國建設智慧城市的啟發

??分析國內外智慧城市建設的規律與經驗，對比我國城市建設實踐，我們深受啟發。

??1. 智能化設施建設

??毫無疑問，大數據給城市發展、轉型以及實現便捷的公共服務帶來了巨大發展空間。然而，大數據的應用離不開互聯網、物聯網、云平臺等信息化技術的支撐，更有賴于智能化終端的普及。一切基礎設施的建設，包括鋪設網絡、布置傳感器、搭建系統平臺、實現數據全采集等，無疑都需要龐大的資金投入。無論是政府支持，還是企業市場運作，對智慧城市建設而言，都是必不可少的。

??2. 開放政府數據

??當前，世界各國紛紛加入數據開放運動之中，截至2014年4月，已有63個國家制定了開放政府數據計劃。從目前全球參與開放數據運動的國家來看，既包括美國、英國等發達國家，也包括印度、巴西等發展中國家。

??在中國，政府掌握著最齊全、最龐大與最核心的數據，各級政府積累了大量與公眾生產生活息息相關的數據，比如：氣象數據、金融數據、信用數據、電力數據、煤氣數據、自來水數據、道路交通數據、客運數據、安全刑事案件數據、住房數據、海關數據、出入境數據、旅游數據、醫療數據、教育數據、環保數據等，是社會上最大的數據保有者。

??在中央各部門及地方政府的推動下，我國公共信息資源開放共享步伐正在加快。2013年，國務院發布了《關于促進信息消費擴大內需的若干意見》，要求促進公共信息資源共享和開發利用，推動市政公共企事業單位、公共服務事業單位等機構開放信息資源。2014年，國家發改委《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》中提到：“大力推動政府部門將企業信用、產品質量、食品藥品安全、綜合交通、公用設施、環境質量等信息資源向社會開放，鼓勵市政公用企事業單位、公共服務事業單位等機構將教育、醫療、就業、旅游、生活等信息資源向社會開放?！?/span>

??在保證有效監管的前提下，政府有層次有選擇地加大數據對外開放，引導企業挖掘數據的潛在價值，探索商業與應用模式的創新，有利于保障市場的良性競爭，實現優勝劣汰，推動大數據應用的健康發展，鍛造出真正能被市場所接收的、為政府與居民創造價值的、優質的大數據應用模式，實現政府大數據資源的高效、高質量利用。同時，政府數據開放也有利于公眾參與城市管理和監督政府，進而改善公共服務。

??3. 重視差異性，避免同質化

??每個城市在智慧城市建設中有不同的側重點，按照不同的領域維度和時間維度，使政府資源的配置更趨合理，實現了由社會管理向社會治理方式的轉變。

??從“城市發展戰略引導智慧城市建設重點領域表”可以看出，城市發展戰略直接影響城市建設和智慧城市的發展模式。中國的城市化和大數據應用，在學習國外先進技術與經驗之時，要注重城市文化保護，切忌丟掉自己的獨特風格，千城一面，被商業利益牽著鼻子走。

??4. 頂層設計

??智慧城市的建設，不是簡單的投入資金、大力推進信息化建設、搭建時髦的應用平臺就能代表其發展水平與結構，它需要系統、深入、細致、普遍地考量城市經濟、政治、歷史、地理、文化、社會、生態文明等因素，以文獻調研和社會調查數據分析相結合的方式梳理城市的發展脈絡，深入細致地考評一個城市的發展狀態，挖掘城市的特點，挖掘城市人的稟性，概括出城市的文化精髓和靈魂，為未來發展的模式與方向提出決策性指導。

??5. 統一管理

??IBM建議佛山建立統一的智慧城市管理機制，成立管理委員會，以人文城市為目標與落腳點，以實現關鍵成果指標為途徑改善城市生態系統，以標準化的共享數據、商業分析工具及便于操作的數據門戶作支撐，確保管理機制順暢運行。這一建議也是智慧城市建設的可行之策。

??6. 多元合作

??智慧城市建設是一項浩大的工程，不僅需要政策支持，還需要大量資金的注入。先進行科研、技術的應用則需要政府、商業公司、科研機構和社會公眾的廣泛參與。當前，在國內外的智慧城市建設中，基礎設施建設主要是以政府投入為主體，輔以與實力強大的商業公司合作；戰略規劃與頂層設計是請商業公司、科研機構和智庫進行，以確保方向的正確與實踐的成效；應用領域開發是政府與商業公司水乳交融、不分上下?？傊?，只有社會各界的廣泛參與，才能推動智慧城市的欣欣向榮，蓬勃發展。