大数据环境下智慧城市的建设与思考

张海侠　陈莉

摘要：指出了科技进步促进城市快速发展，我国城镇化率不断提高；大数据技术支撑城市智慧化，“智慧城市”应运而生。在研究大数据下典型国家的智慧城市建设经验的基础上，分析了大数据时代我国智慧城市建设所面临的一系列挑战，并从规划顶层设计、推进信息资源共享、发挥区域优势等方面提出了驱动智慧城市变革的创新思考。

关键词：大数据；智慧城市；城镇化；顶层设计

中图分类号：F291.1

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）18023403

1引言

据统计数据显示：截至2016年年底，我国常住人口城镇化率高达57.35%，然而较快的发展速度也给城市带来各种各样的问题。在这种情况下，发展智慧城市，能够提高城市信息化水平和城市化质量，是应对“城市病”的有效措施。建设智慧城市，能够促进城市经济增长、转换经济发展方式，是引领城市实现可持续发展的重要途径。支撑智慧城市全面实现智慧化的关键技术是大数据。智慧城市的核心即在大数据的环境下，通过利用物联网、云计算等新一代信息技术推动智慧政务、产业、民生等新模式的发展，为居民创造更加美好的生活，促进城市的可持续发展＼[1＼]。

2大数据在典型国家的智慧城市建设经验

2008年IBM公司首次提出“智慧地球”的概念，此后，众多国家相继提出智慧城市发展战略。2010年，在我国政府的推动下，国内各大城市开始积极推进智慧建设。截至2016年5月，全国总计约550多个城市（其中包括95%的副省级以上城市、85%的地级以上城市）提出或在建智慧城市。国务院在“十三五”规划中也表明要积极支持智慧城市建设。智慧城市的建设和发展作为评判城市发展水平的重要标准，正成为全球各国争相角逐的新领域。

2.1智慧美国

在智慧城市的发展历程中，美国占据非常重要的地位。2009年，美国迪比克市与IBM共同宣布，要打造美国第一个“智慧城市”。迪比克市用新一代信息技术，将城市的各项资源（如水、电、交通等）互联互通，通过收集、集成、整合和公开各种数据，实现城市智能化、数字化发展，在满足市民需求的同时还可以利用智能系统指导政府规划。波尔得市升级变电站，启动智慧电网城市工程，进行智能监控，不但可以使每个家庭了解实时信息数据，还能够实现与电网互动，自动化操作控制家庭能源。圣何塞市为解决路灯照明的高开销问题，引入智能控制联网技术，该技术不受灯具的约束，以新型灯具的效率为基础，成功地降低了路灯运行和维护的成本，提高了照明市场的服务质量，美化了城市的街道。

从美国的智慧城市建设之路可以看出，企业起到了很好的协助作用，所有成功的案例背后都有政府联合企业等组织在政策、技术和资金上给予巨大的支撐，其次，各城市根据自身的发展水平和需求，结合城市特色，对不同城市采取不同的战略方案，使每个城市都能建设成为一个有自身特点的智慧城市。

2.2智慧新加坡

大数据基础设施为新加坡智慧城市建设提供支持。2006年，新加坡推出了一个为期10年的资讯信息产业发展蓝图“智慧国2015”计划，目的是将其建设成为一个以通信驱动的智能化国度和全球化的都市。在智慧城市的推进过程中，新加坡重点推出了政府、居民和企业协作共赢的电子政府体系，政府门户网站公开了50多个政府部门的信息数据，任何居民或企业都可以通过该方式在任意时间段访问1600多项的电子政府服务，不用出门也可以在线办理业务，并且能够与政府在线交流咨询业务或提出建议。在智慧交通领域，新加坡实施电子道路收费系统（ERP）、智能交通监控系统和电子地图系统等，利用大数据技术结合先进的现代电子通信知识，通过全地图（OneMap）对交通信息统计数据的处理、分析及利用，为城市交通提供多方面全过程的管控，从而实现建设智慧交通的目的。

“智慧国2015”计划自提出之后快速稳步推进，取得很大的成就。原因有三，首先，新加坡致力以“市民为中心”，根据覆盖全国的传感器收集到的数据，判断市民的需求情况，以便提供更好的服务。其次，新加坡政府十分重视高科技企业和人才，鼓励技术创新，为其提供优越的就业环境。最后，新加坡推行《个人信息保护法》，采取法律措施保护数据安全，保护个人隐私，为信息安全提供保障。

3大数据时代我国智慧城市建设面临的挑战

由于智慧城市是新生事物，在建设方面缺乏总体框架且没有统一标准，加之许多地市并未真正了解智慧城市的本质要求，甚至部分城市将投资建设信息基础设施、发展物联网和云计算等同于智慧城市建设，导致智慧城市建设模式相互相仿，存在一定的盲目性、片面性和重复性＼[2，3＼]。出现“智慧”和“城市”脱节，“重项目、轻规划”，“重建设、轻应用”等现象＼[4＼]。大数据的兴起推进智慧城市的高速发展，同时也为智慧城市带来新的挑战。

3.1数据共享受限，限制智慧城市发展

目前迫切的挑战是高速增长的大数据中丰富的信息内容与较低的利用效率之间的不平衡关系。智慧城市中“智慧”的意义来源于对数据的深度挖掘利用，尽管国家政府掌握着大量的数据，但由于各个城市、产业发展水平不协调，在不同时期分散实施的系统，如对数据库系统、信息编码规则、运行环境、业务流程的定义、规范、要求等执行的标准不同，必然导致系统信息无法共享和集成＼[5＼]，因而出现数据碎片化、信息孤岛和数据垄断等现象，加上部分地区的基础数据库建设不完善，难以获得高价值密度的数据信息，无法充分利用数据资源，限制智慧城市的发展。

3.2信息安全风险，威胁智慧城市健康

在智慧城市建设进程中，信息高度集中化，信息数据从收集到应用整个过程都存在着安全风险。从危害层面来讲，小到个人隐私大到国家机密，信息安全危机无处不在。如今，互联网承载着大量的个人信息，尤其随着各种移动终端APP、购物平台、各大门户网站等的普及，互联网在为我们提供方便的同时也带来隐患。2016年Mail.ru、Gmail、雅虎以及微软电邮Hotmail遭到黑客入侵，约2.723亿个账号被盗，损失数以亿计的数据，其经济损失更是不可估量。endprint

3.3配套体制缺乏，阻碍智慧城市建设

我国智慧城市建设目前还处于依靠政府主导的初级阶段，政府在城市中扮演着“大脑”的角色，如果缺乏配套的标准体制，各地域部门各自为政，加之城市基础建设水平参差不齐，更是无法实现有效管理。尤其一些城市在还没有领悟智慧城市真正内涵的情况下盲目跟风，没有建立长期有效的经营和管理机制，把城市建设定位为形象工程，依靠政府资金维持智慧城市的发展，只追求政绩上的建设。智慧城市的建设过程是长期而复杂的，有效的运行机制和标准体系才是保证城市快又稳发展的关键。

4大数据下我国智慧城市总体架构与思考

4.1大数据助力，智慧政務支撑

2016年7月，国务院发布《国家信息化发展战略纲要》强调要“开发信息资源，释放数字红利”，以信息化驱动现代化进程，支持数字城市向智慧城市演进。因而，信息资源已逐渐成为无形的社会生产要素。对大数据深入挖掘，一方面要依靠先进的科学技术、充足的数据资源、合理的规划设计，对数据的收集、处理以及利用等进行全过程开发。另外一方面需要政府组织建立大数据管理和共享平台，为不同政府部门、企业、居民提供信息。智慧政务以大数据分析为核心，现代信息技术为支撑，对信息资源进行筛选、优化和重组，建设智慧政务云平台，实施数据交换与资源共享，从而节省政务成本，增加政务的透明度和公正性，提高政府工作效率、决策能力和公共服务能力。

4.2打造“中国云”，规划顶层设计

智慧城市顶层设计，是从战略层面、全方位视角设计智慧城市总架构，并对架构的各个方面进行统筹规划＼[6＼]。合理的顶层设计和整体的规划蓝图，有利于城市与城市之间、行业与行业之间、部门与部门之间实现资源共享，促进大数据的融合开放，避免资源的闭塞与浪费，以解决城市信息孤岛的难题。

本文在前人＼[7，8＼]研究的基础上，充分考虑大数据中数据的处理过程，结合我国的实际国情，设计了一个四层的智慧城市总架构（图1）：①基础信息设施层，该层是智慧城市的神经末梢，也是大数据中海量数据的来源，包括传感器、摄像头、移动通信、网络信息、遥感等；②数据中心层，该层是对大数据挖掘的过程，包括数据收集与存储、数据集成与融合、数据计算与分析、预测与决策；③信息服务与管理中心，该层包括云服务和信息安全保障两个模块，其中云服务包括SaaS、LaaS、DaaS、PaaS，信息安全保障包括网络安全、系统安全、数据安全和综合安全；④应用系统层，该层是在智慧中心平台的基础上构建各类智慧应用系统，从智慧政务、智慧产业、智慧民生的角度划分，包括智慧交通、智慧物流、智慧教育、智慧医疗等。

4.3结合城市特色，发挥自身优势

通过研究国外典型智慧城市的成功案例，可以发现一个共同点，即每个智慧城市的推进都是立足于自身层级和区域特色，有针对性的制定发展策略。这是由于各个城市的地理位置、资源分布、人文环境等客观条件及地方政策、战略规划、发展水平等主观因素各方面的差异，一味的模仿只会使智慧城市建设陷入千篇一律的困境，因此每个城市应该认清自身所处发展阶段，针对当下要重点解决的问题或难题，将自身优势作为切入点，最大程度发挥自身优势，摸索具有本地特色的适合自身发展的智慧城市建设道路。

5结语

大数据不仅是指引智慧城市社会经济发展的重要驱动，更是改变人类思维方式与行为模式的跨时代变革。在大数据环境下，不管是传统信息化建设还是新型电子产业，都要正确地把握智慧城市的真正内涵。建设智慧城市的终极目标是服务于人，使城市居民过上更加美好的生活，需要政府鼓励企业和居民积极参与其中，同时借鉴国内外智慧城市的建设经验，以可持续发展为核心，科技创新为推动力，经济发展为依托，兼顾社会民生、环境保护，坚持以人为本的理念，创建以科技强政、以经济兴业、以信息惠民，各方面均衡发展的新型智慧城市。

参考文献：

[1]

李德仁，邵振峰，杨小敏. 从数字城市到智慧城市的理论与实践＼[J＼]. 地理空间信息，2011（6）：1～5.

＼[2＼]姜慧莲，王理达，张少彤. 智慧城市建设和评估的国际实践及启示＼[J＼]. 电子政务，2013（4）：10～17.

＼[3＼]张振刚，张小娟. 智慧城市研究述评与展望＼[J＼]. 管理现代化，2013（6）：126～128.

＼[4＼]辜胜阻.“十三五”智慧城市发展与经济转型＼[J＼]. 中国信息界，2016（1）：25～26.

＼[5＼]韩耀强. 大数据：智慧城市的智慧引擎＼[J＼]. 中国测绘，2013（6）：20～23.

＼[6＼]李翼，马昌军，董辰儿，等. 智慧城市顶层设计探讨＼[J＼]. 邮电设计技术，2013（6）：1～4.

＼[7＼]王静远，李超，熊璋，等. 以数据为中心的智慧城市研究综述＼[J＼]. 计算机研究与发展，2014（2）：239～259.

＼[8＼]王枫云，陈亚楠. 大数据时代的智慧城市建设与发展困局化解＼[J＼]. 上海城市管理，2016（2）：30～35.

Construction of Smart City Under Big Data Background

Zhang Haixia1，Chen Li2

（School of Management， Anhui Jianzhu University， Anhui 230601， China）

Abstract： The development of science and technology has promoted the rapid development of cities， and the rate of urbanization has been improved continuously. The technology of large data has supported cities to be intelligent， so smart cities emerged at the opportune moment. On the basis of studying the experience of smart city construction in typical countries under the big data， this paper analyzed the challenges to be faced by Chinas smart cities construction in the era of large data. It also put forward the innovate thinking of driving smart city from the aspects of planning the top design， promoting the sharing of information resources and exerting regional advantages.

Key words： large data； smart city； urbanization； top designendprint