智慧城市(smart city)這一概念發(fā)端于20世紀(jì)80年代的信息城市(information city)，經(jīng)歷了20世紀(jì)90年代的智能城市(intelligent city)與數(shù)字城市(digital city)，在2000年后逐步演化為智慧城市。2009年IBM公司首次提出了智慧城市愿景，使得智慧城市理念與實(shí)踐在全球范圍內(nèi)迅速傳播。目前，在歐洲和北美已有數(shù)百座城市宣布建設(shè)智慧城市，IBM公司參與的智慧城市項(xiàng)目多達(dá)2 500余個(gè)，微軟、思科、西門子、日立、松下等科技公司以及埃森哲、奧雅納等商業(yè)或工程咨詢公司也在積極涉足智慧城市建設(shè)，預(yù)計(jì)至2020年智慧城市相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到4 000億美元。
與智慧城市同時(shí)備受關(guān)注的是信息與通信技術(shù)(ICT：Information and Communications Technology)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)(Big Data)概念。作為與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相區(qū)別的“大”數(shù)據(jù)，它的數(shù)據(jù)量已經(jīng)從太字節(jié)(TB，240)級(jí)上升到拍字節(jié)(PB，250)級(jí)，甚至是澤字節(jié)(ZB，270)級(jí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，如今人們每?jī)商焐a(chǎn)的數(shù)據(jù)量就與人類文明發(fā)展至2003年產(chǎn)生的總數(shù)據(jù)量相當(dāng)，而迄今為止人類所積累的數(shù)據(jù)量的90%都來(lái)自過(guò)去兩年。
那么，大數(shù)據(jù)與智慧城市這兩個(gè)經(jīng)常被相提并論的概念之間存在怎樣的關(guān)聯(lián)關(guān)系?在具體的智慧城市規(guī)劃中，大數(shù)據(jù)又扮演著什么角色，具有怎樣的發(fā)展前景?本文將著重探討上述問(wèn)題。
一、大數(shù)據(jù)與智慧城市：演進(jìn)與關(guān)聯(lián)
1 智慧城市
出版于1972年的《后工業(yè)社會(huì)的來(lái)臨》(The Coming of Post Industrial Society)一書(shū)將1970年作為工業(yè)社會(huì)與后工業(yè)社會(huì)的分水嶺，劃分的依據(jù)即在于ICT的發(fā)展及對(duì)日常生活的廣泛滲透，同時(shí)ICT也逐漸成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，因此后工業(yè)社會(huì)通常也被稱為信息社會(huì)。受這一思想影響，20世紀(jì)80年代的城市研究提出了信息城市概念。到20世紀(jì)90年代初，長(zhǎng)期從事城市模型研究的邁克爾˙巴蒂(Michael Batty)提出了智能城市概念，核心思想在于強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)提升信息交流和增強(qiáng)城市競(jìng)爭(zhēng)力的重要地位。新千年后，對(duì)等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(P2P：peer-to-peer)、移動(dòng)智能終端和物聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市生產(chǎn)、生活的影響日益深刻，在ICT技術(shù)支持下，城市功能更加復(fù)雜，城市運(yùn)行日益高效，城市各個(gè)子系統(tǒng)的交叉復(fù)合也越來(lái)越深入。但是將ICT技術(shù)廣泛應(yīng)用于城市發(fā)展并非僅僅為了提升城市運(yùn)行效率，其最終目標(biāo)應(yīng)是城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、城市生活品質(zhì)的提升以及城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)公平性的促進(jìn)。基于這些認(rèn)識(shí)，智慧城市概念應(yīng)運(yùn)而生。
然而，智慧城市概念也受到了許多質(zhì)疑，主要原因在于智慧城市內(nèi)涵寬泛，不僅包括城市技術(shù)系統(tǒng)，也包括城市管理系統(tǒng)，還包括城市人文系統(tǒng)，同時(shí)其目標(biāo)指向也涉及經(jīng)濟(jì)、政治、人文等多個(gè)維度，為智慧城市的確切定義造成了極大困難。目前學(xué)術(shù)界對(duì)于智慧城市尚未給出廣為認(rèn)可的統(tǒng)一定義，僅有一個(gè)包含六個(gè)子系統(tǒng)的智慧城市框架被較多使用，這六個(gè)子系統(tǒng)分別是：智慧經(jīng)濟(jì)(smart economy)、智慧市民(smart people)、智慧管理(smart governance)、智慧移動(dòng)(smart mobility)、智慧環(huán)境(smart environment)與智慧生活(smart living)。而產(chǎn)業(yè)界對(duì)智慧城市的認(rèn)識(shí)可總結(jié)為利用新一代的軟、硬件和聯(lián)絡(luò)技術(shù)賦予ICT系統(tǒng)以實(shí)時(shí)的真實(shí)世界數(shù)據(jù)，與先進(jìn)的科學(xué)分析技術(shù)相結(jié)合，協(xié)助人們進(jìn)行更加理性的決策，從而提高生產(chǎn)生活水平。
2 大數(shù)據(jù)
如今，人們每天發(fā)送10萬(wàn)條推特，谷歌每分鐘執(zhí)行200萬(wàn)次搜索，全世界每天產(chǎn)生2.5艾字節(jié)(EB，260)數(shù)據(jù)，截至2013年互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量已達(dá)到1 000艾字節(jié)……這些數(shù)字共同構(gòu)成了所謂“大數(shù)據(jù)”。早在1980年，著名未來(lái)學(xué)家阿爾文˙托夫勒就在《第三次浪潮》一書(shū)中提及了“大數(shù)據(jù)”;大約2009年，大數(shù)據(jù)概念開(kāi)始在ICT領(lǐng)域興起。不同機(jī)構(gòu)和學(xué)者為大數(shù)據(jù)提出過(guò)多種不同定義，其中較被廣泛認(rèn)可的是描述大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)主要差別的“3V”特征--大容量、高速度與多樣性。大容量體現(xiàn)為其數(shù)據(jù)量往往達(dá)到艾字節(jié)或澤字節(jié)級(jí)別，很難以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式在合理時(shí)間內(nèi)完成分析;高速度體現(xiàn)為數(shù)據(jù)生成過(guò)程的流動(dòng)速度，也就是大數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性;而多樣性則主要表現(xiàn)在大數(shù)據(jù)類型和來(lái)源的多樣。這些特點(diǎn)使得能夠有效管理大數(shù)據(jù)、普遍適用的數(shù)據(jù)組織與處理技術(shù)成為關(guān)鍵。
3 演進(jìn)與關(guān)聯(lián)
可以看到，智慧城市概念的演進(jìn)與ICT的日趨發(fā)展密不可分。概括而言，大數(shù)據(jù)與智慧城市分別代表了20世紀(jì)以來(lái)ICT進(jìn)步的兩個(gè)方面--大數(shù)據(jù)概念的提出和發(fā)展主要來(lái)自于ICT領(lǐng)域的發(fā)展，而智慧城市概念的提出和發(fā)展則是ICT影響下人類社會(huì)的思想觀念與建設(shè)實(shí)踐演進(jìn)的反映，兩者之間具有緊密的關(guān)聯(lián)關(guān)系。智慧城市的發(fā)展必須依托于ICT技術(shù)的發(fā)展，而城市生產(chǎn)、生活的日趨復(fù)雜也為ICT領(lǐng)域提出了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面，市民對(duì)基于ICT的各類服務(wù)需求激增，為ICT的進(jìn)一步發(fā)展提供了市場(chǎng)支持;另一方面，用戶在享受服務(wù)的同時(shí)，也生成了巨量潛存巨大社會(huì)、商業(yè)、科學(xué)價(jià)值的信息，也就是大數(shù)據(jù)。智慧城市的規(guī)劃與建設(shè)，需要有充分的技術(shù)與條件處理城市運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，如城市交通系統(tǒng)產(chǎn)生的實(shí)時(shí)交通信息、城市經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的商業(yè)活動(dòng)信息等，特別是城市管理層(城市政府)對(duì)智慧城市進(jìn)行智慧管理需要建立一整套大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，不僅涉及數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、分析方法，還涉及來(lái)自不同行業(yè)、不同類別數(shù)據(jù)的整合問(wèn)題。這一系列城市功能脫離大數(shù)據(jù)技術(shù)都是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。