河北省智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)研究

楊燕英　聶燕敏　趙晶　趙豪帥　郭倩

摘 要：目前，河北省乃至我國正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的時期，隨之而來的“城市病”問題也日益嚴峻，為解決城市發(fā)展難題，建設(shè)智慧城市已經(jīng)是大勢所趨。本文分析了河北省建設(shè)智慧城市的必要性和發(fā)展現(xiàn)狀，研究了智慧城市建設(shè)的三大關(guān)鍵技術(shù)，分析了云計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智慧城市；云計算；物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)

一、序言

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，智慧城市的建設(shè)成為一種趨勢。智慧城市就是運用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對城市的民生、環(huán)保等活動的做出智能反應(yīng)。智慧城市是數(shù)字城市、虛擬城市、信息城市、知識城市、智能城市等的延續(xù)，我國大部分城市正由數(shù)字城市相智慧城市發(fā)展。河北省也在不斷探索，加大城市智慧化力度，這一過程中，探索研究智慧城市所需的關(guān)鍵技術(shù)是非常必要的。

二、河北省智慧城市發(fā)展現(xiàn)狀

隨著京津冀一體化的發(fā)展，以石家莊為代表的河北省大部分城市已經(jīng)意識到智慧城市建設(shè)的必要性。比如：2014年9月，河北省與神州數(shù)碼簽署了“智慧河北”戰(zhàn)略合作協(xié)議，河北省的城市信息化水平得到了全面提升。2015年6月，河北省與阿里巴巴達成戰(zhàn)略合作，共同建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的“智慧河北”。河北各地市都在加快推進智慧城市建設(shè)，一方面進行科學(xué)規(guī)劃，一方面在加大投資力度。但建設(shè)“智慧城市”需要“智慧”，希望智慧河北的建設(shè)能為百姓帶來真正的智慧生活，能為河北的轉(zhuǎn)型升級、綠色崛起帶來新的動力。

三、建設(shè)智慧城市的關(guān)鍵技術(shù)

智慧城市的核心是“智慧”，而智慧的實現(xiàn)，需要依賴先進技術(shù)的發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展才能建設(shè)廣泛覆蓋的信息網(wǎng)絡(luò)，從而構(gòu)建協(xié)同的信息共享機制，實現(xiàn)智慧城市系統(tǒng)對多源異構(gòu)信息的智能處理。智慧城市具有五個特征：廣泛覆蓋、深度互聯(lián)、協(xié)同共享、智能處理、開放應(yīng)用。其中，廣泛覆蓋需要用到物聯(lián)網(wǎng)，協(xié)同共享、深度互聯(lián)需要互聯(lián)化，智能處理、開放應(yīng)用需要智慧化?？偟膩碚f智慧城市的實現(xiàn)需要三個步驟，收集信息，共享信息，智能處理信息。這需要用到云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)。

（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)將城市的自然與非自然對象、所有機器設(shè)備、各類系統(tǒng)等植入傳感器，并通過傳感器收集信息。對于智慧城市中所需要感知的各個方面，應(yīng)結(jié)合各種感知和信息收集設(shè)備，收集相關(guān)的信息并加以儲存。在信息收集的過程中，可以是無線網(wǎng)絡(luò)，傳感器等設(shè)備。除此而外，物聯(lián)網(wǎng)除了收集信息還應(yīng)保證數(shù)據(jù)的真實性、安全性、可靠性、及時性。因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要用到數(shù)據(jù)捕獲和控制技術(shù)除此而外還需要管理分布式設(shè)備以及基礎(chǔ)設(shè)備。

（二）大數(shù)據(jù)技術(shù)

所謂大數(shù)據(jù)并不只是數(shù)量上，而是有如下特點才能稱之為大數(shù)據(jù)，IBM提出的大數(shù)據(jù)5V特點分別為：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（價值）、Veracity（真實性）。正是由于上述特點，所以多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理變得十分必要，以及不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通也是現(xiàn)在研究的熱點問題，這些問題的發(fā)展都會直接影響智慧城市建設(shè)的進程。大數(shù)據(jù)處理流程包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲及管理、數(shù)據(jù)分析及挖掘等。其中，數(shù)據(jù)采集重點攻克分布式虛擬存儲技術(shù)；大數(shù)據(jù)預(yù)處理過程主要完成對已接收數(shù)據(jù)的辨析、抽取、清洗等操作。數(shù)據(jù)存儲與管理要用存儲器把采集到的數(shù)據(jù)存儲起來，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并進行管理和調(diào)用。數(shù)據(jù)分析技術(shù)采用新型數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實現(xiàn)用戶興趣分析、網(wǎng)絡(luò)行為分析等領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)挖掘。

（三）云計算技術(shù)

云計算技術(shù)可以為智慧城市的建設(shè)節(jié)省很大的人力、物力和財力?？梢允沟眉夹g(shù)人員分工更為明確，根據(jù)企業(yè)單位的需求去購買數(shù)據(jù)存儲、維護等服務(wù)，可以將數(shù)據(jù)計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務(wù)器中。云計算擁有十分強大的計算能力，甚至可以模擬核爆炸、預(yù)測氣候變化和市場發(fā)展趨勢。因此，可以為智慧城市的建設(shè)提供強大的技術(shù)支持，為城市居民生活服務(wù)提供便利。

四、結(jié)語

智慧城市是一個在不斷發(fā)展中的概念，是城市信息化發(fā)展過程的必然產(chǎn)物。隨著人類社會的不斷發(fā)展和大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，智慧城市這一新型的、可持續(xù)的城市發(fā)展模式，將為未來的“智能城市”的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。相信有正確指導(dǎo)方針政策的引領(lǐng)，多種先進科學(xué)技術(shù)的支持，在統(tǒng)一協(xié)作，多方合作的正確高效模式的運行下，智慧城市的建設(shè)將如臂使指，事半功倍。相信智慧城市會讓人們的生活更美好。

（作者單位：河北金融學(xué)院）

河北金融學(xué)院大學(xué)生科學(xué)研究基金資助項目，課題編號：DXSKYY2015038；

2015年度河北省社會科學(xué)發(fā)展研究課題民生調(diào)研專項，課題編號：201501113。

參考文獻：

[1] 趙勇.新型城鎮(zhèn)化背景下智慧城市建設(shè)實踐的思考[J].現(xiàn)代城市研究，2015.

[2] 鄭愛民.一種基于云的智慧城市系統(tǒng)架構(gòu)[J].中國電子科學(xué)研究院學(xué)報，2014.

[3] 王靜遠.以數(shù)據(jù)為中心的研究綜述[J].計算機研究與發(fā)展，2014.

[4] 李德仁.智慧城市中的大數(shù)據(jù)[J].武漢大學(xué)學(xué)報，2014.