中國工程院原副院長、秘書長鄔賀銓

　　中國工程院原副院長、秘書長鄔賀銓出席了無錫物聯(lián)網(wǎng)大會并發(fā)表主題演講。他在以“智慧城市的數(shù)據(jù)管理”主題演講中認(rèn)為，智慧城市每天產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)的收集、存儲和分析處理及使用對智慧城市是很大的挑戰(zhàn)，這不僅是技術(shù)也是法律和政策需要關(guān)注的問題。大數(shù)據(jù)的挖掘?qū)χ腔鄢鞘械慕?jīng)濟發(fā)展和社會管理是無形的管理。

　　什么是智慧城市？最初是無線城市，無線設(shè)施是數(shù)字城市設(shè)施的關(guān)鍵組成，但無線城市僅僅是數(shù)字城市的第一步，數(shù)字城市可能要求比電信網(wǎng)絡(luò)有更多的有線寬帶設(shè)施。

　　智慧城市是使用智能計算技術(shù)使得城市的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的組成和服務(wù)更智能、互聯(lián)和有效。對人力與社會資源和傳統(tǒng)及現(xiàn)代設(shè)施的投資，促進可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展和高質(zhì)量生活，同時通過提供參與治理的機會實現(xiàn)對自然資源叢明的管理，這時一個城市就被稱為智慧城市。

　　智慧城市本身應(yīng)該是可測量的，可監(jiān)控的，可分析的。另外是能整合的，還是創(chuàng)新的，以及協(xié)作的。

　　那么智慧城市跟物聯(lián)網(wǎng)以及跟未來網(wǎng)絡(luò)有什么關(guān)系呢？物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市網(wǎng)絡(luò)能力的基礎(chǔ)。但智慧城市的網(wǎng)絡(luò)能力內(nèi)涵更為豐富，具有對未來網(wǎng)絡(luò)所期待的特征。可以從圖上看到，傳感網(wǎng)僅僅是未來網(wǎng)絡(luò)的一部分，除了英特爾以外，未來網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該包括，數(shù)據(jù)與內(nèi)容、物品與傳感器、用戶與知識等等。未來感知包括服務(wù)感知、數(shù)據(jù)感知、環(huán)境感知和社會與經(jīng)濟感知。

　　物聯(lián)網(wǎng)底層有很多感知對象和感知的單元，通過網(wǎng)絡(luò)把它們匯集，然后通過應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更智慧的決策。智慧城市的信息要有非常強大的基礎(chǔ)設(shè)施，包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)，有時候還需要利用衛(wèi)星等等手段。除了傳統(tǒng)手段以外，靠近用戶端有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)端，有時候還需要云計算平臺的支撐。

　　智慧城市的信息基礎(chǔ)設(shè)施是下一代互聯(lián)網(wǎng)和未來網(wǎng)絡(luò)，我們希望這個網(wǎng)絡(luò)更安全，能夠具有移動性的普適計算，能夠跨越物力與Cyber空間，而且還是自治連網(wǎng)。

　　那么智慧城市跟云計算是什么關(guān)系呢？這個圖上可以看到，我們國家很多智慧城市都以建立云計算基地和提供云服務(wù)為主要目標(biāo)。像北京有祥云工程，上海有“云海計劃”，天津有六云產(chǎn)業(yè)和三云應(yīng)用，重慶希望建立云端智能城市，廣州有天云計劃。

　　我舉個例子，比如上海的智慧閔行，閔行有很多很多的數(shù)據(jù)庫，然后建立閔行區(qū)私有云和民生云，希望通過數(shù)據(jù)挖掘，智能圖像識別和網(wǎng)絡(luò)檢索的技術(shù)，來實現(xiàn)智慧政務(wù)、智慧醫(yī)療、智慧交通。

　　早年我們沒有談云計算，八十年代談數(shù)據(jù)庫，九十年代談IDC，現(xiàn)在我們更多是談云計算，實際上更多的是云服務(wù)。在云計算上面有Iaas系統(tǒng)，上面有Paa市系統(tǒng)，再上面有SaaS系統(tǒng)。但是我個人認(rèn)為，僅僅做iaaS僅僅是數(shù)字房地產(chǎn)，房地產(chǎn)隨著時間是增值的，那么Iaas隨著時間會貶值，更多的應(yīng)該做paas，提供很多的開發(fā)環(huán)境，利用這個環(huán)境開發(fā)企業(yè)需要的軟件。對于更多的中小企業(yè)，即使有Paas自身也不會開發(fā)，因此需要提供Saas，這里面就需要提供非常多的軟件。

　　通常，云計算一般企業(yè)來講可以利用共有云，對于大企業(yè)來講，往往自己建自己的云，但并不妨礙跟共有云發(fā)生關(guān)系。更多企業(yè)既想把一些裝置放在公用平臺上，但又擔(dān)心安全，所以經(jīng)常是使用私有云。

　　你看美國政府，政府IT預(yù)算25%要投到云計算平臺上。

　　下面是我報告的重點，要講一下智慧城市的數(shù)據(jù)管理。這個圖上大家可以看到，互聯(lián)網(wǎng)上的一分鐘可以干一些什么？到2015年，大概1個人要花五年時間，才能看完在互聯(lián)網(wǎng)上一秒鐘所傳的所有視頻。

　　那么互聯(lián)網(wǎng)上一天可以干什么呢？對Tvitter，一天新增2億條微博，7個TB。50億個單詞，幾乎是60年來紐約時報單詞量的兩倍。對于Facebook，一天可以上載2.5億張照片，相當(dāng)于300個TB。那么在中國淘寶網(wǎng)站一天又交易數(shù)千萬筆，大概數(shù)據(jù)量是20個TB。全世界互聯(lián)網(wǎng)上一天的信息量如果裝在DVD光盤上，要裝1.68億張光盤，大概是80萬個硬盤，約占800EB。

　　那么互聯(lián)網(wǎng)流量的變化。1998年平均一個網(wǎng)民一個月的流量才一個MB，到2000年，達(dá)到10MB，到2008年平均一個網(wǎng)民是1000MB，到2014年是10000MB。

　　2011年4月美國國會圖書館收集了235TB無數(shù)據(jù)。全球新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)年增40%，全球信息總量每兩年就可以翻番。而對新增數(shù)據(jù)的處理能力以及其利用率的增長則不足5%。而且所有數(shù)據(jù)量的90%的數(shù)字內(nèi)容屬于非結(jié)構(gòu)化內(nèi)容。

　　最近兩個月在YOUTube上上載的視頻超過了ABC、NBC和CBS電視臺自子948年以來247/365連續(xù)播出的內(nèi)容。

　　那么什么是大數(shù)據(jù)呢？大數(shù)據(jù)是指沒有辦法在容許的時間內(nèi)用常規(guī)的軟件工具對它技術(shù)抓取、管理和處理的數(shù)據(jù)。也就是說，你在規(guī)定的時間里頭用常規(guī)軟件工具做不到的。大數(shù)據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)是支單一數(shù)據(jù)集的大小在幾十TB到數(shù)PB之間。

　　大數(shù)據(jù)本身有四個特征，超量、高速、變異、價值。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，有醫(yī)療、交通、財務(wù)、物流、安全等等，應(yīng)該說想得到的領(lǐng)域都可以發(fā)生很多應(yīng)用。

　　比如企業(yè)，企業(yè)有管理部門、開發(fā)部門、銷售部門、服務(wù)部門、這些部門是有交互的，如果通常的企業(yè)管理可能很難得到最優(yōu)化，如果利用大數(shù)據(jù)管理，可以改善它的管理，性能上可以提高40%-60%。

　　美國有一個公司InFormatica為幫助美國一家零售公司把交易型的數(shù)據(jù)與社交媒體產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠關(guān)聯(lián)分析，找到“最佳客戶”并分析他們的購買行為。亞馬遜公司從銷售數(shù)據(jù)分析適搭配在一起買的商品。

　　硅谷有個氣候公司，從美國氣象局等數(shù)據(jù)庫中獲得幾十年的天氣數(shù)據(jù)，將各地的降雨、氣溫和土壤狀況及歷年農(nóng)作物產(chǎn)量做成精密圖表，從而預(yù)測任一農(nóng)場的明年產(chǎn)量，向農(nóng)戶出售個性化保險，如果出現(xiàn)未能預(yù)測的惡劣天氣損壞莊稼，氣候公司將及時賠付。

　　我曾經(jīng)在山東壽光的菜市場看到，當(dāng)?shù)赜幸粋€顯示屏，北京黃瓜3塊錢，當(dāng)?shù)攸S瓜1塊錢。我問農(nóng)民說，你怎么不到北京去賣呢？他說，我要去北京賣，價格8毛錢都賣不出去。我說信息化對你沒有用嗎？他說，不是，信息化只有我知道的，別人不知道的信息對我才有用的，因此所有的市場信息都應(yīng)該是個性化的。

　　美國紐約的警察分析交通擁堵跟犯罪發(fā)生地點的關(guān)系，能有效改進治安。美國紐約的交通部門從交通違規(guī)和事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)終發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

　　我們的電信運營商也擁有大量的手機數(shù)據(jù)，通過對手機數(shù)據(jù)的挖掘，不針對個人而是著眼于群體行為，可以從中分析出：這個時候有多少人在這個地方。

　　前一段時間我去廣東，廣東省委領(lǐng)導(dǎo)提出來現(xiàn)在的經(jīng)濟下行了，究竟農(nóng)民工走了多少？往往這個數(shù)據(jù)統(tǒng)計不準(zhǔn)確。因為經(jīng)濟好的時候，人們不會多吃鹽，經(jīng)濟不好的時候，也不會少吃鹽，所以鹽的銷量相應(yīng)反映出人的數(shù)量，那么為了核實這個數(shù)字，我問了一下廣東的通信公司，我說你們能不能從用戶活躍數(shù)量上判斷結(jié)果。結(jié)果從這個上面判斷出這個數(shù)字，也是20%左右。所以通過數(shù)據(jù)可以很好的反映人的來源。

　　比如說我們可以很好的掌握，現(xiàn)在在天安門廣場有多少人，我可以知道多少人來自河南，多少人來自四川的，多少人來自江蘇的。如果你是來旅游的，一兩個小時就走了，如果上訪的，可能三四個小時，這個時候上訪部門就要注意了。

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　　還有根據(jù)手機在馬路上走的運行速度可以判斷這條馬路是不是堵，實際上這些都是可以挖掘的數(shù)據(jù)。

　　3000億美元，美國保健的年度潛在價值，相當(dāng)于戲班言年度醫(yī)療保健開支兩倍。2500億歐元，歐洲公共管理的潛在年度價值，比希臘GDP的兩倍還多。所以世界經(jīng)濟論壇上大數(shù)據(jù)就是新財富，大數(shù)據(jù)的價值堪比石油。

　　當(dāng)然了，要挖掘大數(shù)據(jù)不是那么容易的事，首先要進行數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)來自不同的地方和不同標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)量的大小、結(jié)構(gòu)形式、實時性都不一樣，會增加采集、編索與整合的困難，需要對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸工具ETL無流程進行重新設(shè)計。

　　數(shù)據(jù)存儲，傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)已經(jīng)不能有效的處理大數(shù)據(jù)的存儲和分析，需要分布式處理，Hadoop就是分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲方案。

　　數(shù)據(jù)挖掘，為了處理具有高維特征的圖像等多媒體數(shù)據(jù)，將高維數(shù)據(jù)看成位于一個相對低維子流形上，利用流形的性質(zhì)將數(shù)據(jù)降維后度量與處理。

　　總的來說，物聯(lián)網(wǎng)也好，智慧城市也好，數(shù)據(jù)挖掘是重點，今天我看到無錫這個展覽會，我們很多都關(guān)注數(shù)據(jù)感知、應(yīng)用，實際上幾乎沒有看到數(shù)據(jù)挖掘，沒有看到智能決策，實際上這是需要智能決策的。首先在數(shù)據(jù)收集層不僅僅是收集傳感器的數(shù)據(jù)，需要手機政府和市民的數(shù)據(jù)，才知道這個時候這個地方發(fā)生了什么，然后才對得出傳感器的數(shù)據(jù)有一個合理的解釋。

　　獲得這些數(shù)據(jù)以后，不是簡單從數(shù)據(jù)分析，需要建立一些模型進行仿真，得出的結(jié)果需要有可視化的表現(xiàn)，甚至要增強現(xiàn)實。

　　另外是不是發(fā)布？是不是在發(fā)布之前進行仿真？我發(fā)布之后有什么樣的后果？這都需要在數(shù)據(jù)挖掘上做的。

　　比如說藍(lán)藻爆發(fā)監(jiān)測模型。通過傳感器捕獲太湖水里的成份，我們根據(jù)經(jīng)驗可以知道，藍(lán)藻的發(fā)生強度跟溶解氧有比較高的相關(guān)程度，跟水溫有比較高的相關(guān)程度，跟電導(dǎo)率有比較高的相關(guān)程度，但跟氨氮、PH值、硝酸鹽沒有這么高，這些可以作為參考。但僅僅這些還不夠，還需要圖像，根據(jù)視頻結(jié)果，一起來結(jié)合分析，才有可能得出是不是會有藍(lán)藻爆發(fā)的結(jié)果。

　　而且我剛才說了，不僅僅基于傳感器，還基于人工采集的數(shù)據(jù)，基于衛(wèi)星遙感的數(shù)據(jù)，通過多元的數(shù)據(jù)收集，才能保證確認(rèn)這個事件的可靠性。收了這些數(shù)據(jù)以后，需要有數(shù)據(jù)湖泊模型，通過跟歷史的比對，進行分析挖掘，得出結(jié)果以后進行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，所以這是一個復(fù)雜的過程，我們需要合理的制定感知數(shù)據(jù)的存儲期。

　　我們城市有大量的攝像頭，很多城市提出來存三個月，那幾十個攝像頭存儲這是需要非常大的資源，這就需要壓縮去掉重復(fù)用于的數(shù)據(jù)。比如關(guān)注某個倉庫有沒有異常事件，那絕大部分是沒有人的，這段可以壓縮掉。而且要堅固歷史數(shù)據(jù)和新數(shù)據(jù)，提供一個使數(shù)據(jù)精度隨時間逐漸降低的數(shù)據(jù)老化方法。另外存進行還要考慮以什么樣的規(guī)律挖出來。

　　數(shù)據(jù)的隱私和保護也是非常重要的問題，這里有技術(shù)性問題，一些數(shù)據(jù)可能需要加密，這要分配密鑰，而加密對于傳感器來講需要采用高能效的加密算法，當(dāng)然還有可介入性認(rèn)證，可信性認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性認(rèn)證、隱私增強技術(shù)和身份管理等等。

　　法律上規(guī)定有些數(shù)據(jù)必須開放，老百姓也能看見。還有責(zé)任性、數(shù)據(jù)擁有權(quán)。從經(jīng)濟角度要有行為規(guī)范，為了商業(yè)利益也要有隱私保護。在社會倫理上要保證公眾有知情權(quán)、保證消費者有權(quán)利，保證消費者的主張。

　　數(shù)據(jù)訪問認(rèn)證與安全管理有網(wǎng)絡(luò)訪問控制、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)保密、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)完整性、網(wǎng)絡(luò)可用性、網(wǎng)絡(luò)不可否認(rèn)性等等。

　　另外在大數(shù)據(jù)的挖掘里頭很重要的一點，要解析非結(jié)構(gòu)的信息。文字信息我們比較好過濾，有一個關(guān)鍵詞就可以選擇了。有一個小企業(yè)，它做不到每個員工一人一臺電腦，很多時候是兩三個員工一臺電腦，有一個員工覺得很不方便，就向領(lǐng)導(dǎo)發(fā)了一個短信，他說我申請一臺獨立電腦。計算機一分析“臺獨”，實際上計算機本身沒有這個智能，它需要上下文關(guān)聯(lián)，通過工具找出真正的含義。把復(fù)雜的、模凌兩可的矛盾的數(shù)據(jù)導(dǎo)出可理解的內(nèi)容，這就需要進行大量的解釋。

　　另外大數(shù)據(jù)的量非常大，我們不能等它存在計算機數(shù)據(jù)庫里再調(diào)出來分析，我們需要在一邊輸入，一邊分析。過去分析是把數(shù)據(jù)帶進程序，現(xiàn)在我們是把程序帶進數(shù)據(jù)，就是實時進行工作。

　　剛才說到分析結(jié)果要進行可視化，只有可視化才能更直觀，更能夠被決策者所看得見，也能夠在發(fā)布的時候，讓老百姓所能理解。舉個例子，上海延安路上我們布了很多很多攝像頭，每個攝像頭后面都連著一個電視屏幕，往往在交通監(jiān)控中心，一面墻上放了很多很多電視屏幕，再多也不可能把整個上海交通電視屏放上去，只能每十秒鐘更換一次，可能每一個點要半小時/一小時看到一次。

　　現(xiàn)在我要把整個錄像合成一個視頻，我就可以看到延安路上交通狀況如何。我還可以合成全上海的視頻情況，在某一個經(jīng)緯度上對應(yīng)某一條路上，在某一個時段上演，哪個時候車最多？哪個時候行車速度最慢？因此可視化能夠讓我們直觀看到上海市同一個時間交通流量圖。

　　這是籃球場的半場，NBA統(tǒng)計2011-2012年投籃位置和投籃命中率的關(guān)系，這里面點值越大，表示在那個點上發(fā)生投籃概率最大。顏色發(fā)紅的表示投籃的成功率最高，你可以看到在半圓以外投籃率都很高，在籃板下投籃也比較高，其他地方并不是很高，這就是很簡單的可視化的例子。

　　其實在城市里頭有多種多樣的物聯(lián)網(wǎng)，我們不太可能把電力、交通、工業(yè)、海水的合為一個物聯(lián)網(wǎng)。一個城市有這么多物聯(lián)網(wǎng)組成，關(guān)鍵是這些信息能不能共享？所以這是城市數(shù)據(jù)管理一個很重要的內(nèi)容。

　　往往某個地方發(fā)生火災(zāi)了，可能打119，如果交通部門不去，那堵車了，救火車開不進去，如果供水部門不去，那個地方開不了水，如果120不去，可能不能急救，所以城市的服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)該是互相關(guān)聯(lián)的

　　最后，我們正在進入寬帶時代和移動互聯(lián)網(wǎng)時代，將要面對后摩爾時代、后PC時代，云計算時代和物聯(lián)網(wǎng)時代及大數(shù)據(jù)時代也將向我們走來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正走向換代發(fā)展的轉(zhuǎn)折點。

　　無線城市、數(shù)字城市、寬帶城市、感知城市是智慧城市的必要條件；

　　智慧城市是城鎮(zhèn)化進程的下一階段，是城市信息化的新高度，是現(xiàn)代城市發(fā)展的園景。

　　智慧城市每天產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)的收集、存儲和分析處理及使用對智慧城市是很大的挑戰(zhàn)，這不僅是技術(shù)也是法律和政策需要關(guān)注的問題。大數(shù)據(jù)的挖掘?qū)χ腔鄢鞘械慕?jīng)濟發(fā)展和社會管理是無形的管理。

　　好，謝謝大家?。ㄎ?物聯(lián)網(wǎng)世界網(wǎng)）