淺析以數據為中心的智慧城市構建

◆陸雅珍 聶良剛 藍 耿

（廣西財經學院現代教育技術部 廣西 530003）

1 智慧城市構成要素

1.1 多學科以及多領域的相互交叉

如圖1所示，智慧城市的構建是多學科以及多領域的相互交叉，主要指的是在智慧城市構建的過程中所應用到的各個學科和各個領域是非常廣泛的，單獨某一學科無法實現整個智慧城市的構建，因此在構建的過程中應盡可能多地去綜合各個領域和各個學科的研究方向，使之能夠更好的融合在一起，為智慧城市的改變貢獻新的方式。如信息科學領域、社會科學領域等都可以作為智慧城市構建過程中所涉及的學科和領域，都可以為智慧城市的構建貢獻自己的價值。在以數據為中心的智慧城市構建過程中，任何環節對于信息技術都具有非常強的依賴性，可以說信息技術是所有領域和所有環節構成的基礎，在整個智慧城市構建的過程中發揮著關鍵性作用；專業學科領域可以憑借本身對某一方面更為深入的專業能力，對智慧城市的構建提供更加細致的準則。專業學科領域特長的發揮可以彌補信息領域在構建過程中可能涉及的各種不足，以更加專業的角度對智慧城市構建過程中信息科學技術領域無法達到的部分或有缺陷的部分進行相應的彌補，同時各個專業學科在進行相互交織和相互溝通的過程中還少不了信息技術作為其中的連接點，因為信息技術可以更加有效實現各個學科之間的互通有無，以其他學科的力量來彌補本學科在智慧城市構建過程中所存在的不足。所以說加強多學科以及多領域之間的相互交叉是有助于智慧城市構建的非常重要的途徑[2]。

圖1 智慧城市構成要素

1.2 以數據為中心

想要更為具體的了解一個城市在運行過程中是否存在問題、想了解一個城市運行狀況的健康與否，需要對本城市的人口總量、人口流動量、交通、經濟、環境、物流等多方面進行綜合性的考量，以信息收集和處理的方式對這部分數據進行整體的感知，從而判斷這一城市在運行過程中是否存在運行問題。傳感設備的安裝可有效實現對城市運行數據的監督和控制，實現更為細致的了解城市運行的準則。理論上來講這一監測方式是非常容易實現的一種監測方式，并且對智慧城市構建過程中所造成的阻力也是非常小的。但是在實際運行的過程中發現傳感設備的安裝遭受了非常大的阻力，這是因為傳感設備在監測和運行的過程中不可避免地會涉及對于個人隱私等部分問題的監測。如何在不侵犯被監測者隱私的情況下能夠準確了解到這部分數據，也就成了接下來傳感設備需要研究的方向。假定傳感設備可以進行有效的安裝，并且對實施監測數據進行有效的反饋，當然前提是在人們對這一行為不反感的情況下，遙感設備便可以通過整理和匯集的方式將信息為人們所用，這部分豐富的數據必將成為構建智慧城市最為有效的因素。

1.3 區域特征較為明顯

智慧城市研究的區域性特征指的是研究人員在智慧城市構建的過程中，必然會優先選擇自己居住的城市或距離自己較近的城市，因為這部分城市在研究的過程中對自身具有一定的便捷性。因此我們研究與智慧城市構建相關的知識理論不難發現，很多智慧城市的構建都是依托于較為先進的城市經濟發展背景，在這一背景下展開的智慧城市構建，所以說現階段研究的智慧城市，都具有非常大的區域特征，不可代表所有的城市。例如美國的智慧城市研究學者會將紐約或者洛杉磯等大型城市作為研究對象，也就是說美國的智慧城市構建都可以從這部分大型城市的構建過程中看到一部分縮影，然而卻忽視了很多小城市；在如國內對智慧城市構建的過程中，會優先選擇北京上海等大型發展城市作為主要的研究對象，一方面這部分城市的經濟發展程度較高，另一方面城市環境的構建過程中更多的協調了人與自然之間的關系，為智慧城市的構建帶來一定的方便性[3]。

2 智慧城市構建需要的支持手段

如圖2所示，智慧城市的構建不單單需要構成要素，還要具有層次性，如下文所述。

2.1 城市感知層

城市感知層的主要功能便是對于城市運行過程中的各項數據進行收集和分析，例如環境溫度、水文特征、綠化面積等多方面都可以作為城市感知層感知的對象，而感知之后的結果會傳遞給上層分析結構，并通過對這部分結果的分析來判斷城市是否宜居。如果無法達到人們生活所需要的基本環境要求，則需要對這一部分地區的外部環境進行適當的重新構建和升級，實現進一步的優化，提升人們的生活質量。當前階段對于城市感知層系統的構建也不斷有學者提供自己的想法和建議[4]。

2.2 數據傳輸層

智慧城市構建過程中的數據傳輸層主要指的是基于城市感知層對于城市信息的收集與感知之后所整理得到的數據通過數據傳輸層進行傳輸，可以說是城市感知層的下一步環節。暨南大學黃書強等作者發表的論文《智慧城市中無線網絡節點部署優化方案研究》，論文中提到了一種新的智慧城市數據傳輸層的構建方案，此方案中主要是以城市中各個部位的人流量的特征為基礎，并在各個部位設置無線傳輸系統和實時監測系統，對這一區域的人口分布狀況以及人流量狀況進行實時監控，結合近幾年監控數據進行下一步智慧城市的部署。這一構建方案改變了傳統構建方案中大角度的構建數據傳輸層的弊端，轉而以一種更加接地氣的方式，對數字傳輸層進行構建，可以更好反饋出城市各個位置人口對于外部環境的基本需求。

2.3 數據活化層

數據活化層主要是針對已有數據進行二次調動，使這部分數據在接下來的智慧城市構建中發揮新的作用?？梢哉f數據活化層是指揮城市構建過程中的核心環節，負責將前兩層所收集和整理到的數據進行分類和聚集，通過相關的數據關聯、數據演進和數據養護等技術實現對于這部分數據的活化處理，并將活化之后的數據作為接下來智慧城市構建的基礎。

2.4 支撐服務層

支撐服務層最主要的是發揮服務的效益，支撐服務層并不是成為一個單獨的結構而存在，而是一個貫穿上述三個層次的結構，將各個結構原本單獨工作的方式以服務層的效益發揮來進行有效的溝通和連接。通過支撐服務層可有效將三個層次所發揮的效益進行依次的溝通與聯系，例如感知層感知的數據可通過服務層實現對上級部門的傳輸，傳輸層可通過服務層對這部分數據進行活化處理，實現更好的應用。可以說通過服務層可有效地提升智慧城市構建過程中的整體應用效能，提升部署的靈活性[5]。

3 結語

綜上所述，智慧城市的構建并不是一朝一夕可完成的，而是一個累積和不斷提升的過程。接下來的工作重心必然是分層次地對智慧城市構建過程進行分析，并依次實現智慧城市的有效構建。未來生活中以數據為中心的智慧城市將產生不可估量的影響力，并呈現出難以估量的發展前景。

圖2 智慧城市多層組合分析