物聯網、大資料、雲計算支撐智慧城市

「冰箱裡還剩1個蘋果，是否需要訂購？ 」你的手機收到冰箱自動發來的短信。 不用回復，根據提前的設定，冰箱將自動向網上商城下單，並提示你用手機線上支付。

5月21日，在河北聯通智慧城市體驗廳，工作人員尹芳向記者展示了智慧家電等未來智慧城市的應用。

我省石家莊、秦皇島等6個設區市，已被列為首批國家智慧城市試點。 截至目前，我省11個設區市政府都同互聯網運營商簽署了智慧城市戰略合作協定。

感受智慧城市迫近的腳步，或許世界將為之改變。 「城市智慧化，變化潤物而無聲。 」河北聯通產品運營支撐中心副總經理蔡曉賢解釋，這樣的未來，是用先進發展理念對城市進行規劃設計，用集成技術解決各種城市病的全新生活。

那麼，何種智慧支撐智慧城市的建設？ 「物聯網、大資料、雲計算。 」蔡曉賢解釋，像是一根三腳架，智慧城市基於這三項技術，建立起現實世界與數位世界的融合，實現對人和物的感知、控制和智慧服務。

物物聯網——

形成人與物、物與物相聯，實現資訊化、遠端系統管理控制和智慧化的網路

冰箱如何感知蘋果數量？ 手機如何控制冰箱？ 冰箱、手機、快遞公司，如何建立起聯繫？ 答案是：物聯網。

互聯網已經給我們的生活帶來了深刻變化，然而網路功能、網路世界再強大也終究是虛擬的，與現實世界是相隔的。

「物聯網卻能讓人與物、物與物相聯。 」蔡曉賢介紹，物聯網是利用互聯網等通信技術把感應器、控制器、人員和物體等，通過新的方式聯在一起，實現資訊化、遠端系統管理控制和智慧化的網路。

「這離不開感應器和嵌入式系統。 」蔡曉賢說，「如果把物聯網比作人體，感應器就相當於人的眼睛皮膚等感官；嵌入式系統則是人的大腦，負責處理控制來自感官神經系統的資訊，併發布指令。 」

「作為‘物體的感官’，感應器讓物體‘活’了起來。 」蔡曉賢說，「感應器分為熱敏、光敏、氣敏等種類，可以感知聲音、溫度、位移、速度、重力、光照等物理變化，還可以感知酸、堿、鹽濃度等化學及生物變化。 」

事實上，如GPS定位儀、二維碼、超市商品條碼等，感應器在生活中已有廣泛應用。 蔡曉賢表示，在自動化生產中，感應器用來監控各種生產參數；在環保事業中，各種感應器可監測水質。 「毫不誇張地說，從太空到海洋，幾乎每個現代化專案，都離不開各種各樣的感應器。 」

資訊的採集需要感應器，資訊的處理、物體的遠端控制則需要嵌入式系統。

蔡曉賢介紹，嵌入式系統就是一個控制台，卻綜合了電腦軟硬體、積體電路、電子應用等多種技術。 「各種程式被嵌入其中，可以依據從感應器網路獲取的資料，通過設定好的程式來實現整個控制邏輯。 」

在我們身邊，嵌入到水錶、電錶中，可以代替人工、實現遠端抄表的專用控制器；嵌入到燈泡中，根據光線強弱自動調整路燈亮度的控制器；根據車流量自動調整紅綠燈間隔的控制器...... 蔡曉賢說，小到快遞員手裡的PAD（掌上型電腦），大到航太航空的衛星系統，都是嵌入式系統的應用。

通過把感應器裝備到各種建築、家電、公路、電網、供水系統、油氣管道等實體中，即時採集資訊；通過嵌入式系統對接收到的資訊進行分析處理，發佈遠端控制指令。 這就是物聯網的運行過程。

「物聯網技術是城市智慧化建設的基石，是智慧城市的基礎應用。 在物聯網關鍵領域的技術積累，決定了城市智慧化建設的品質。 」蔡曉賢說。

慧在資料——

建立數學工具和資料模型，對資料進行篩選，最終實現智慧決策

工廠機器上感應器的讀數，監控探頭的視頻...... 驚人的資料量，滾滾而來。

「以石家莊為例，目前全市範圍內已安裝6萬多個公安監控探頭，每天全市的資料量將達到PB級（1PB=1024TB）。 目前我國在600個城市裝有2000多萬個攝像頭，365天24小時監控，資料量大得驚人。 」河北聯通通信技術專家陳燦強說。

但這些資料僅是冰山一角。 互聯網時代，尤其是社交網路、電子商務、移動通信把人類社會帶入了一個大資料時代。

據《大資料時代》作者維克托估算，2013年，世界上存儲的資料能達到約1.2澤位元組。 一個數位電影可壓縮成1GB，而一個艾位元組相當於10億GB，一個澤位元組=1024艾位元組。

雖然資料是海量的，但是資料並不是垃圾。 對資料進行挖掘分析，可以創造出巨大的社會和經濟效益。

「大資料對智慧城市的最大貢獻，是基於預測功能基礎上的智慧決策。 」陳燦強說，從醫院的就診資料中，可分析傳染病發病前期模式；從微博微信的內容中，可找出某個傾向性群體...... 這都是大資料的運用。

技術人員通過建立數學工具和資料模型，對資料進行篩選。 在此基礎上，針對智慧城市中不同的資料用途，提出科學的推理方法，構建城市運行的各項預測系統，最終實現智慧決策。

大資料的分析挖掘，可以在細微之處改變人類的生活。

交管部門通過分析處理歷年來的車流量等交通資料，提前預測擁堵發生的時間地點，為及時預警和疏散交通壓力提供重要的預測性參考。

「大資料分析甚至可以説明降低犯罪發生率。 」陳燦強說，通過對歷史案件的社會化和預測性分析，可以發現犯罪趨勢和犯罪模式，找出共同點及相關性，給有關部門提供參考。

有時，大資料利用的方式可以很巧妙、很隱蔽。 比如，不間斷記錄網頁上每一個使用者的點擊，通過分析這些資料可以優化其呈現給線民的內容和網頁結構；跟蹤使用者微博的「狀態更新」和「喜好」，可以設計最佳廣告從而賺取收入......

「大資料採礦不僅能夠成為公司競爭力的來源，也將成為國家競爭力的一部分。 」陳燦強認為，資料正在成為巨大的經濟資產，成為新世紀的「礦產」與「石油」。 「現代社會面臨的教育、交通、環保等挑戰，在未來都可能通過大資料這種創新方式得以解決。 」

雲深何處——

提供一個統一的運行支撐平臺，共同對外提供超級計算能力和存儲空間

爆發式的大資料增長，令雲計算資料中心應運而生。

「傳統的計算能力、存儲空間，無法處理如此海量且不規則的非結構化資料。 」蔡曉賢說，這就需要適應大資料分析的資料平臺。

雲計算資料中心的突出特點是具備大量的基礎軟硬體資源。 目前在個人領域應用最突出的就是「私有雲」，比如百度雲存儲、迅雷雲點播。

應用在「雲」中某處運行，使用者無需瞭解運行的具體位置。 蔡曉賢解釋：「通過集群應用，將計算能力和存儲能力分佈在大量的分散式運算機上，而非本地的電腦上，通過應用系統將這些分散的能力匯總起來，提供一個統一的運行支撐平臺，共同對外提供超級計算能力和存儲空間。 」

雲計算支援使用者在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。 尹芳介紹，個人所請求的資源來自「雲」，而不是固定有形的實體。 「使用者只需要一個顯示器、一個用戶端，就可以通過聯網登錄資料中心來獲取計算能力及存儲空間。 」

智慧城市迫切需要這樣強大的資訊處理系統。

「依託于雲計算平臺的虛擬化架構，不管是政府部門還是企業，再也不需要單獨建設電腦機房和物理伺服器。 」蔡曉賢說。

在智慧城市中，通過整合交通、醫療、稅務、水利等各種政務資源，建立起公共雲計算資料中心，可以打破城市各功能系統原有的條塊分割，杜絕資源的重複建設，提高資源利用率，達成資訊共用。

截至目前，全省11個設區市均部署了大規模的雲計算資料中心。 已建成的中國聯通廊坊雲基地，提供雲電腦架4萬余架，話務中心坐席7500個，為河北省智慧城市及公共政務雲提供了可靠的保障。

雲計算除了可以讓你體驗每秒10萬億次的運算能力，還可以提供虛擬化、按需計費的服務。

「簡單地說，計算能力、存儲能力將成為一種商品，就像水電一樣，取用方便，按需計費、費用低廉。 」尹芳說，「雲」就是一個龐大的資源水池，你想使用雲資源，就給你單獨開一個水龍頭，你用多少水，收多少費。

「智慧城市最終將形成一個平臺、兩大技術體系的整體技術架構。 」蔡曉賢說，即基於大資料採礦與分析的智慧城市綜合管理運營平臺，基於物聯網的資料獲取體系和基於雲計算的跨行業跨地區資源配置體系。