大数据技术在智慧城市建设中的应用研究

高艳丽

（衡水学院经管学院 河北 衡水 053000）

1 引言

随着互联网、云计算、物联网、移动互联网等技术的快速发展，以及移动智能终端的快速普及，当前社会各行各业产生的数据呈现爆炸式增长。有效挖掘和利用“大数据”中隐含的价值信息成为众多专家的研究与关注的焦点。而“智慧城市”的建设要依托这些创新技术，将城市的各类系统与服务打通并集成，通过对现实城市中海量数据的采集、处理及分析，将现实城市与数字城市进行连接，以优化城市管理，提高资源的利用效率，为城市居民提供智慧服务并改善生活品质。

2 衡水智慧城市建设现状

河北省衡水市位于环渤海经济圈、北京首都经济圈内，交通发达。建设智慧城市是推进衡水市高质量发展、提高城市服务水平、打造京津冀发展环境高地的现实需要。在《2020年衡水市智慧城市建设工作实施方案》中，衡水市确立了2020年智慧城市建设的主要工作目标、重点任务等，依据标准统一、数据共享、互联互通等原则，确保统筹推进智慧城市的建设[1]。

大数据技术在智慧城市建设中的推进应用还存在一些有待解决的问题。第一，城市中数据互通存在一定壁垒，虽然城市中各企事业单位都利用信息平台完成数据存储及业务处理，但由于受到各单位利益、职能、数据标准等限制，信息资源无法实现真正的互通与共享，导致各信息平台的海量数据囤积，不能得到有效利用与挖掘，因此需要进一步强化数据整体统筹管理，建立统一的数据标准体系，打通系统与服务的互联互通，实现资源的共享。第二，科技型企业较少，大数据分析人才不足，数据的应用效率较低，由此导致大数据技术在智慧城市建设中的作用发挥不够充分。通过对大数据分析人才的培养与引进，侧重科技创新，提高大数据技术的应用效力。第三，信息平台中存储的数据、网络环境下传输的数据均存在一定的安全问题。因此，需要对敏感重要的数据进行加密或建立安防系统，防止黑客、非法分子对网络的攻击或平台信息的采集。

3 大数据技术在智慧城市建设中的应用

在智慧城市建设过程中，随着各项管理精细化程度与服务水平的不断提高，对城市平台功能的复杂度、多样化程度等需求的不断提升，融合大数据技术成为智慧城市建设的关键，随着5G时代的到来及5G基站网络的建设，大数据技术在智慧城市的多个应用层面上将有更深入的融合，以全面提高城市的智能化[2]。

3.1 智慧城市规划

在智慧城市规划中，融入大数据技术可以提高城市建设效率，进一步规范城市空间的规划，有利于调整城市资源的合理分配。智慧城市建设的内容主要包括：智慧基础设施、智慧运行、智慧服务、智慧产业等。需要借助海量数据信息对城市空间进行规划、建设城市的基础设施，而大数据可以作为海量数据的来源。同时，借助大数据技术有助于更加精准地进行城市测绘，有效地利用土地资源，使城市规划更加科学，明确城市发展主题与目标，构建智慧化协同体系及空间规划体系。建立大数据分析平台，加快对城市各类信息资源的收集、整合及分析，并将分析结果进行及时反馈，以加强城市规划的合理性、科学性[3]。

3.2 智慧交通

要实现智慧城市首先要建设一体化、智能化的新型基础设施，同时要推进智能交通、智能管网建设。利用物联网、大数据等技术，建立智能信息采集控制系统，形成交通管理、运输管理的大数据平台，实时监控、采集城市交通数据，例如：行车速度、不同时段的车流量、路况拥堵情况、监控视频、交通路口信号灯等信息。通过对上述各类信息的分析，发现有价值的规律，得出精准的交通信息，明确当前车辆、道路的运行状态，通过大数据平台与驾驶员终端之间的信息交换，利用可视化技术将这些信息以更加直观方式呈现在终端上，有效帮助驾驶员的行驶，为其规划出合理的行驶路线和方案，有效避开交通拥堵的路段。与此同时，利用大数据技术有效帮助交通管理部门进行智能交通建设的合理规划。在日常监管中，通过检测每条道路的交通状况、问题等，分析存在的交通故障，辅助交通管理上的决策。将大数据技术应用在路网交通设备上，从硬件、软件上均实现真正意义上的智能化。

3.3 智慧社区

通过建设智慧社区，使城市的服务更加便捷，以提高社区居民的幸福指数及满意度，将智慧城市建设成果惠及市民。具体的实施内容主要包括：不间断地监控社区街道环境；小区垃圾桶的实时检测；环卫车行车路线与轨迹检测等[4]。

通过设置积分奖励，鼓励社区居民将垃圾进行分类，并投入到相应的垃圾箱中。在投递垃圾过程中，居民可以通过垃圾箱上的摄像头进行人脸识别，身份识别后垃圾箱门自动打开，垃圾投递完毕后，垃圾箱门会自动关闭。对于塑料、纸张、金属等可回收垃圾按垃圾数量进行积分。社区居民可通过手机终端查询积分数量、兑换积分商品等。与此同时，垃圾桶的定位信息、温度信息、损坏报警信息、垃圾装满信息等会定期上传至智慧社区平台，以帮助社区人员实时监控社区的卫生情况及进行高效管理[5]。

3.4 智慧医疗

智慧医疗是指将互联网、人工智能、大数据等技术与传统医疗体系相融合，实现传统医疗体系的智能化。智能一站式就诊服务、B超智能化诊断系统及患者医疗档案智慧管理系统等都属于智慧医疗的范畴。其中，智能一站式就诊服务利用联网的医疗设施及大数据技术为患者提供便捷的、一站式诊断服务，远程获取患者的健康数据，通过将这些数据与医疗数据库中的数据进行对比、分析，确定患者所属的分类，进而为患者提出诊断建议及治疗方案。B超智能化诊断系统预先将医护人员、研究者等海量诊断数据存入系统，获取到患者的B超诊断信息后，利用数据挖掘、机器学习等技术进行分析，帮助医护人员更准确、便捷地确定诊断结果。在大数据背景下，进一步健全完善患者的医疗档案信息管理，形成智慧医疗档案管理系统，对患者整个生命周期的健康数据进行存储、处理及分析，发现患者潜在的健康风险并及时预警，同时借助智慧管理系统有序高效地检索、调取患者的医疗档案信息，防止因多次就诊、住院病历信息的遗失与混乱等造成的医疗纠纷[6]。

3.5 智慧教育

智慧教育是依托大数据、云计算、物联网、移动通信等信息技术所形成的物联化、智能化的新型教育模式和形态。智慧教育是智慧城市建设的重要组成部分，建立智慧教育平台，利用大数据分析技术，能够实现教育的个性化，为学习对象提供有针对性、定制化的学习建议、方案及相关学习资源。

通过收集学校环境、教师及学生学习阶段的数据，包括：学生的基本信息、不同时期的学习行为、学习成绩等。在此基础上，对收集到的数据进行数据分类、整合等预处理，为进行数据挖掘、数据分析提供高质量的数据。然后，建立相应的数据分析模型，对学习对象进行分类，识别该类学生的学习偏好及特性，挖掘学习行为中的潜在规律，为该类学生提供学习计划调整的建议等。除此之外，还可以利用数据可视化技术分析学生的学习偏好、学习内容的掌握程度及学习成绩等[7]。

4 结语

将大数据技术应用在智慧城市建设中，有助于提高城市的智慧化水平，除了文中提到的几个方面之外，智慧城市建设内容还涉及到智慧公共服务、智慧物流、智慧金融等，充分发挥大数据、人工智能等技术的作用，不断地分析、挖掘数据中隐藏的价值信息，助力衡水智慧城市建设。