作者：范渊
出版社：电子工业出版社
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大数据时代的智慧城市与信息安全试读：
前言
范渊自2014 年出版《智慧城市与信息安全》第一版以来，已过去了近4年时间，回想当初的创作初衷，只是在看到国内智慧城市安全建设缺乏规范和指导后，想把团队在智慧城市信息安全领域的一些研究和实践情况做一个分享，也是想起个抛砖引玉的作用。不曾想到书籍的推出受到了业界的普遍欢迎，印刷了10余次，总发行量达到了1万余册，更获得了客户和行业专家的一致认可。这样的成绩，对我们团队既是压力，也是动力，也坚定了我们持续创作下去的决心。2016年，《智慧城市与信息安全（第2版）》顺利出版了，第2版书籍在第1版的基础上，融入了更多新的理念、新的技术、新的应用和新的案例，并邀请了多位业界专家参与了书籍的编制工作，更把我们团队在智慧城市项目上遇到的难点以及客户的痛点问题进行了剖析，提出了可行的解决方案，更有针对性和实践性，深受读者的肯定和欢迎，也获得了不少业内人士的褒奖，至今仍作为畅销书在网上和实体书店出售。
本书依然聚焦于智慧城市与信息安全领域，但与前两版《智慧城市与信息安全》不同的是，这次我们团队将重点放在了大数据上，大数据也是本书的核心主线。随着大数据时代的到来，数据已然成为了新的生产资料，被喻为新时代的石油，大数据正日益对全球生产、流通、分配、消费活动以及经济运行机制、社会生活方式和国家治理能力产生重要影响。对国家而言，对数据的掌握和利用已成为重塑国家竞争优势、完善国家公共治理体系的关键，国家竞争力也将部分体现为一国拥有数据的规模、质量上，以及运用数据的能力上；对企业而言，数据驱动的创新应用成为企业全生产链条升级发展的全新模式，数据正在成为社会生产的新主导要素。大数据技术赋予了人类前所未有的对海量数据的处理和分析能力，运用大数据推动经济发展、完善社会治理、提升政府服务和监管能力正在成为趋势，同时大数据技术也使得“智慧城市”的核心诉求成为了可能。然而大数据技术引发的数据利用新模式与保护数据安全之间存在着天然的冲突，大数据环境下，数据的产生、流通和应用更加普遍化和密集化，数据的集聚和融合使得数据的价值攀升，对数据安全的防护工作更加复杂，也更为重要。从国家层面而言，数据安全是保障国家安全，维护国家网络空间主权，强化相关国际事务话语权的工作重点；从企业层面来看，数据安全关系到商业秘密的规范化管理和合理保护与支配，是企业长久发展不可回避的新阶段任务；对于个人而言，数据安全与个人生活息息相关，直接关系到每位公民的合法权益。
本书对大数据环境下的智慧城市发展进行了展望，提出了智慧城市数据大脑的建设模式，并重点讲解了在大数据环境下如何安全地建设城市数据大脑的各个系统模块，以及如何运用大数据分析、云计算等新技术来创新网络安全防护体系，来应对新的复杂的网络安全威胁，保障智慧城市的安全运行。没有信息安全，信息化发展越快，造成的危害就可能越大；没有安全保障的智慧城市建设，也终究像空中楼阁一样随时会轰然倒塌，信息安全永远是智慧城市健康发展的重要基石。
在本书的编写过程中，特别要感谢一些行业专家和技术专家的参与，其中包络中国科学院院士何积丰、中央网信办网络安全协调局局长赵泽良、公安部十一局总工程师郭启全、国家工业信息安全发展研究中心主任尹丽波、中国计算机学会计算机安全专业委员会主任严明、浙江工商大学信息学院教授邵俊，感谢几位专家对我们书籍创作工作的帮助和支持。
智慧城市信息安全建设是一个任重而道远的过程，需要全行业人士的共同参与，本人及其团队所涉猎的领域具有一定的局限性，特别希望一些行业专家能够提供更多的想法和建议，来共同推动我国的智慧城市安全建设。在此附上我的微信二维码，希望读者朋友们在阅读此书后，将您宝贵的意见和建议反馈给我们团队，当然您对书中的某些内容和实践案例感兴趣，也欢迎前来咨询。范渊2018年2月
建设网络强国，是落实“四个全面”战略布局的重要举措，更是实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴梦的必然选择，而网络安全是网络强国战略得以实施的重要保障。多年来，范渊所带领的安恒信息团队不忘初心，始终致力于网络安全领域的研究和实践，为我国的网络强国梦贡献一份力量。本次编写的《大数据时代的智慧城市与信息安全》一书，重点介绍了大数据时代的智慧城市规划建设思路以及安全管理与运营的实践经验，也将安恒信息在网络安全领域的一些创新成果进行了分享，具有很高的参考价值。
——中央网信办网络安全协调局局长 赵泽良
保障网络安全，建设网络强国，是我国一项长期而艰巨的任务。在智慧城市逐渐兴起的背景下，信息安全问题也日益凸显，专注于信息安全前沿理论分析和技术研究的范渊及其团队，多次将其研究成果和实践方法编写成书与大众分享，较好地普及了智慧城市领域的信息安全知识，全面地讲述了智慧城市建设中面临的信息安全威胁、挑战与解决之道。本书是该系列的第三本作品了，并将重点放在了目前火热的大数据领域，对做好大数据时代的智慧城市安全建设工作具有较大参考价值。在此对该书的出版表示衷心祝贺和良好祝愿！
——公安部十一局总工程师 郭启全
如果把电子政务当作政府“互联网+”1.0，那么，政府开启大数据治理就是政府“互联网+”2.0，眼下世界发达国家政府的大数据治理也处于起步阶段，这正是我国运用大数据推动治理体系创新与治理能力提升的大好契机。而大数据技术是把双刃剑，其所带来的安全问题不容忽视，想要用好大数据，必须安全先行。范渊研究员所编写的《大数据时代的智慧城市与信息安全》一书全面描绘了大数据时代的城市治理和安全规划建设，思路清晰，有理有据，既有系统性的研究理论，又有具体的落地实践，具有较高的学习价值。该书对我国的城市大数据治理以及安全规划建设具有较大的参考价值，在此对该书的出版表示衷心的祝贺。
——中国计算机学会计算机安全专业委员会主任 严明《大数据时代的智慧城市与信息安全》一书，不仅提出了对智慧城市数据大脑建设方式的理解，更系统性地对城市数据大脑的安全规划和建设提出了科学的、合理的思路和方法，相信会给广大对智慧城市规划以及信息安全感兴趣的读者带来较大的收获。
——国家工业信息安全产业发展联盟理事长 尹丽波第一部分大数据驱动下的智慧城市
城市是文明的标志，是人类经济、政治和社会活动的中心，城市发展水平是衡量一个国家和地区社会组织程度和管理水平的重要标志。我国正处在城镇化快速发展的阶段，城市规模不断扩张，然而随着城市化进程的推进，人们日益扩大的需求与城市日益有限的供给之间的矛盾越来越大，对城市的安全运行和管理提出了更高的挑战。
创新是城市发展不竭的动力，信息技术的不断进步推动了现代城市管理模式的创新，智慧的地球、智慧的城市成为当今世界的热点，也为城市发展指明了方向。加快智慧城市建设，将先进的技术和理念深度融入城市的规划、服务和管理的整个过程，是我国新型城镇化建设的必由之路。
智慧城市是城市信息化的高级阶段。我国已经基本完成了城市的数字化改造，但是既有的“数字城市”是各个孤立的单向数字模块如同积木般搭建起来的呆板工程，缺乏整体的联动和协调，制约了城市信息化的进一步发展。真正的智慧城市需要实现数字和数字、数字和人的多向智慧互动，使各个智慧模块结合成为一个有机整体。而实现“数字城市”向“智慧城市”转变的关键就是大数据，大数据的出现使得“智慧城市”的核心内容建设成为可能，推动“数字城市”成功地向“智慧城市”跨越。大数据将遍布智慧城市的方方面面，从政府决策与服务、城市的产业布局和规划，到城市的运营和管理方式，再到包含衣食住行在内的居民生活方式，都将在大数据支撑下走向“智慧化”。第1章大数据升级城市智慧1.1 城市病与信息化机遇
城市化在带来快速的经济发展的同时，也伴随着出现了一些问题，居住越来越拥挤；交通越来越拥堵；工业生产中的废弃物已经影响到人们的身体健康；想找个称心如意、感兴趣的工作已成为一种奢望；不断爆发的食品安全问题，使得人们抱怨越来越多；城市原有的环境被破坏，晴朗的天空都成为一件使人欢呼雀跃的事情。城市面临着新的发展瓶颈，出现了新的问题，需要用崭新的思路来解决这些问题。1.1.1 城市化带来的挑战
在原始社会，人类住在山洞或树上，靠采集和狩猎获得生活资源，随着生产经验的不断积累，人类逐渐了解了动植物的习性，开始通过栽培植物和驯养动物来获取生活资源，种植业和畜牧业逐渐形成，从而产生了农业。农业的出现使得人类的居住点逐渐固定下来，出现了固定的居民点，这就是城市的雏形。
随着人类社会的不断发展，国家出现了，城市逐渐成为统治中心，同时也成为文化发展和经济发展的聚集地。到了近代，随着工业革命的兴起使得城市发生了巨大的变化，大量劳动力聚集到城市，城市化进度不断加速。根据联合国的人居署统计，1970年世界城市化水平只有37%，而2000年为47%，2007年已有33亿人生活在城市，超过了全球人口总数的50%，预计到2030年，世界城市人口比例会增至60%（50亿），至2050年这一数字将升至70%，全世界三分之二的人口（超过60亿）将居于城镇。
城市化是指人口和产业活动在空间上集聚、乡村地区转变为城市地区的过程，是社会生产力发展到一定阶段，农村人口转化为非农村人口，人口向城镇集聚，农村地区转化为城镇地区，城镇数据增加的过程。在世界范围内，城市化率在不断地增长，而我国的城市化进程发展更快，20 世纪 70 年代末时城市化水平只有 14%；1999 年达到 29.5%；2002年到 2011 年，我国城市化率以平均每年 1.35 个百分点的速度发展；到 2012 年首次突破 50%关口，达到 51.27%；2015 年 1月20日国家统计局发布的2014 年经济数据显示，我国城市化率达到了 54.77%。城市化率从 20%到 50%，美国用了近 60 年，日本用了近50 年，英国和德国用了大约 100 年，而我国仅用了 35 年。
高速的城市化发展，带来了蓬勃的经济发展，但也为城市发展带来了巨大压力，全球所面临的城市问题也越来越多，也越来越突出，同样，这种压力在我国也显得尤为突出。随着人口不断地涌入城市，所需的资源不断超过城市地承载能力，城市通过不断扩张物理空间来提高城市承载能力，盲目地向周边摊大饼式地扩延，大量的耕地被占，大量的原始环境被破坏。这种简单粗暴的城市扩展方式，以及人口的高度集中带来了越来越多的问题，如人口膨胀、住房紧张、交通拥堵、环境恶化、就业困难、资源紧缺等，这些就是近年来所说的“城市病”。这些“城市病”将会加剧城市负担、制约城市化发展，以及引发市民身心疾病等。
城市化是社会发展的趋势，但是城市管理者也逐渐意识到，城市性能的提升不能仅仅依靠硬件基础设施数量和科技含量上的提升，而更需要不同种类的硬件基础设施之间的协调工作，需要适当的社会资源的建立，同时也需要各种不同的现实社会的信息来为城市治理提供数据支撑和智力支撑。要解决城市病问题，需要用新的模式、新的理念和新的技术来探索和实践。1.1.2 智慧城市的应运而生
城市的飞速发展，以及人们认知的不足，使得城市在迅速的扩张中出现了各种问题。于是人们对以往的城市发展进行反省，并提出“可持续性发展”的理念。但是采用何种方式方法能够满足当代人不断提高的物质、文化需求，又不对后代人满足其需求和能力构成危害，是摆在城市建设、管理面前的一个新问题。信息技术的飞速发展和广泛应用，使得大数据、互联网、物联网等技术深入影响人们的生活，人们逐渐认识到充分利用这些技术也许可以走出一条可持续发展之路。
在目前的信息化时代，基于信息技术的各种应用不断出现，电子商务、物流管理、位置服务、GIS 服务、微博、微信、网络视频、远程医疗等，信息技术的发展催生的这些应用在慢慢改变着人们的生活方式、交流方式，改变着社会服务的提供方式。这些变化，促使人们对政府服务提出了更高的要求，而政府要实现这样的对外服务，又催生自身基于信息化服务要求上的体制机制上的创新。通过不断的实践，人们发现，通过提升 ICT（信息通信技术）在监管、决策、服务提供、信息共享等方面广泛和深度的应用，加速信息流通、提高共享水平，普及大数据分析，本身就是实现集约、低碳、环保、可持续发展的有效途径。以信息技术为代表的科技进步，提供了城市发展和进步的新思路，于是一种新型的城市建设模式——智慧城市，在各个国家的不断摸索中诞生了。
智慧城市是运用新一代信息技术促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式，是城市信息化发展的高级阶段，是对城市可持续发展理念的有效支撑。2009年，“智慧城市”概念第一次被引入我国，引起了我国政府的高度重视，多部委组织开展智慧城市关键技术的研究和城市试点工作，2012年，在党的十八大提出到2020年全面建成小康社会的奋斗目标后，我国智慧城市建设全面铺开。
智慧城市建设是一个渐进的过程，建立在城市信息化、数字化发展成果的基础上，可看作数字城市发展的高级阶段和更友好模式。我国智慧城市经历了数字城市、无线城市两代雏形阶段，数字城市是实体城市的虚拟映射，通过把遍布城市各处的信息采集系统按城市的坐标进行逻辑关联，实现城市全部信息的有机整合，数字城市在推动政府管理创新和提高政府科学决策水平、提高城市信息化水平和树立良好的城市形象、开拓信息产业新领域和推动经济社会发展、促进全社会的文明进步和改变公众工作学习生活方式等方面，确实起到了很好的作用。但是由于体制和技术的双重原因，形成了垂直化和条块化强，扁平化和融合化弱的特点，既有的“数字城市”是各个孤立的单向数字模块如同积木般搭建起来的呆板工程，信息不能共享，系统之间不能有效联动，制约了城市信息化的进一步发展。而真正的智慧城市需要实现数字和数字、数字和人的多向智慧互动，使各个智慧模块结合成为一个有机整体，需要展现“系统中的系统”特质。其核心内容有两点：一是以数字化的方式对所需信息的充分获取和广泛传递，二是对所得数字化信息的及时智慧的处理与普遍应用。因此，“智慧城市”需要打破行业、区域等壁垒，使座城市的所有环节实现信息互联互通，再及时将处理分析好的信息结果反馈到各个城市环节，有效指导城市高速、高效地顺利运转。这样一来，城市的每一个环节都是一个能够及时反应的智慧模块，例如，“智慧交通”、“智慧能源”、“智慧通信”等，所有的智慧模块又构成一个有机整体，交流互动、协同工作。
实现“数字城市”向“智慧城市”转变的关键就是大数据。大数据的出现使得“智慧城市”的核心内容的建设成为可能，大数据可以推动“数字城市”成功地向“智慧城市”跨越。大数据能够对整个城市的所有构成单元——包括城市里的每一个居民进行不间断的信息跟踪和采集，借助跨模块大数据平台和区块链技术快捷有效地将所有采集到的单元数据进行整合分析，就可以跟踪了解整个城市的运行情况，管理控制中心就能够针对各种突发情况及时反应、迅速处理，使整个城市的运行总体保持着良好的状态。再进一步，通过成熟可靠的大数据算法对采集整理到的城市大数据进行挖掘分析，甚至可以前瞻预判城市的运行态势，提前反应，通盘调度城市相关运行环节，在潜伏期就消除可能的突发情况，从而保证城市的优质运行态势。城市大数据智慧控制中心还能够同城市里的每一个行为主体进行数据互动，为之提供方便可靠的数据服务。每一个环节和个人都为智慧城市无偿提供大数据，智慧城市又反过来回馈给每一个环节和个人便利的大数据服务，通过数据互动，整个城市成为一个智慧互动的有机整体。1.1.3 大数据城市发展的新引擎
世界是信息的，世界的本质是数据，一切皆可以数字化。信息革命正是源自这一世界观的革命，一切数字化意味着可以用数字来描述世间一切事物的运动与变化，一切数字化让世界变成可以计算的数据海洋，“人在干、数在转、云在算”正在成为人类生活的普遍形态。自2015年3月15日李克强总理提出“互联网+”行动计划起，一石激起千层浪，引发举国热议。“互联网+”是中国政府顺应人类历史潮流而主动切换转型跑道，以信息化为新动能，用新动能推动新发展的“换道超车”的战略转型，是实施网络强国战略的重要举措。“互联网+”是各行各业的全面上网，是传统行业的数字化改造，是虚拟经济与实体经济的深度融合，从而创造出新的产业发展生态，形成新经济、新动能。“互联网+”的实质是用芯片把世间万物装载到云端的网络化、在线化和数据化，是经济、社会、城市运行的全面上网，从而形成一个与物理世界并行的数字世界。这样，人们就可以生活得更方便、更好玩、更快捷，且能参与互动，可以用数据方式展现经济、社会运行，政府可以通过数据更高效地管理物理世界。全面的“互联网+”产生了多维度的海量数据，改变了我们信息的获取方式、生活方式、工作方式和学习方式，将我们带入一个“可计算、可预见”的，被称为“大数据”的时代，在这个新时代，人们开始用数据看待事物的变化，用数据来管理世界，用数据来改变生产和生活方式。
数据出效益，数据成为新的生产资源，是新竞争优势的源泉。大数据是观察社会的显微镜、监测自然的仪表盘，大数据的实质是预测，通过预见到的事物变化或情绪的移动方向来提升资源效率、改善人类生活。大数据开启了人类从数据看世界的新思维，形成了透过数据发现规律和趋势的竞争新工具，把我们带到了将数据当作生产资源的新时代。它让数据爆炸所带给我们的困扰和压力转化为生产动力，让数据转化为生产资源，从而让人类从劳动生产率转向知识生产率。同时由于数据容易存储、可分享、可重复使用和拓展维度使用，因此数据具有直接使用效率、创维使用效率和关系改进效率等多重好处，可以说数据成为当今社会最重要的生产资源。
就经济而言，如果善于收集、使用数据，让大数据产业发挥“侦察兵”功能，挖掘、匹配市场需求，为工农业导航，那么我们就能在提高实体效率的基础上创造软财富、新价值，直到实现 C2B 的个性化制造，避免生产与使用中的不可见因素、让产品在使用中产生更多的派生性价值等，最大限度地提高资源效率、缓解资源约束。
就社会服务、治理而论，大数据技术让人类获得了真正了解自身和社会如何演变所需要的数据。政府如能通过数据收集与分析，提高做决策和预见趋势的能力，既能提升金融、交通、能源、健康、非政府组织等社会基础设施的运行效率，又能为日常活动提供最优运行方案。同时如果政府善于利用网络数字技术，利用数据开放、公共服务数字化等现代手法服务社会、服务群众，依托便捷、高效的服务提供能力和政民互动性，可极大地提高政府对群众的黏度。政府如能运用于公民之间交互所生成的数据来改善治理结构，就可以让每个人的声音都被听到，从而建立起一种民主的知识型社会，开创政府大数据治理的新局面。
对国家而言，对数据的掌握和利用已成为重塑国家竞争优势、完善国家公共治理体系的关键。在大数据时代，国家竞争力已部分体现为一国拥有数据的规模、质量以及运用治理数据的能力。纵观大数据技术对于经济转型、社会治理创新的预期效果，如果我们善于在低成本的数字世界管理高成本的物理世界，做到用“数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”，做好数字世界的“彩排、预演”日常工作、保留工作机动性，做到在方方面面加快信息的流动，减少物质资源的流动，那么大数据技术必将提升资源效率、助力治理体系和城市治理能力的现代化，大数据已然成为加快城市发展的新引擎。1.2 大数据引领未来智慧城市建设
信息技术与经济社会的交汇融合引发了数据的爆炸式增长，数据已成为国家基础性战略资源，大数据正日益对全球生产、流通、分配、消费活动以及经济运行机制、社会生活方式和国家治理能力产生重要影响，全球社会正式进入了“数据驱动”的时代。大数据技术赋予了人类前所未有的对海量数据的处理和分析能力，促使数据成为国家基础战略资源和创新生产要素，战略价值和资产价值急速攀升，运用大数据推动经济发展、完善社会治理、提升政府服务和监管能力正在成为趋势。1.2.1 大数据促进城市治理能力现代化
2015年的中央城市工作会议强调，要推进城市管理机构改革，创新城市工作体系机制，促进城市治理体系和治理能力的现代化。智慧城市的建设将新一代信息技术融入了城市规划、建设、运行、服务和管理的整个过程，为城市治理现代化提供了基础支撑。现代化的城市治理需要的是政府、企业、市民和第三方机构之间的集体参与，是“自上而下”与“自下而上”相结合，形成“政府、社会、市场”多元共治的新模式，而城市治理的成功与否，最终体现的是决策是否科学、合理，是否符合社会的发展需要，是否符合人民的现实需要，其关键就在于实现城市信息的分享、流通，从而促成多方的交流与达成共识，并在此基础上开展协商合作和集体行动。
智慧城市的建设、政府的信息公开和数据开放、大数据技术的发展应用，开启了大规模实时、在线、多方协作的社会治理的新局面。城市的数字化建设带来了数据量的爆发式增长，海量数据就像血液一样遍布城市领域的方方面面，给了城市管理者看清城市运行本质的能力；政府信息公开保障了公众的知情权，让公众知道政府在做什么，而政府数据开放实现了公众对政府数据的利用，激发了社会公众参与城市治理的热情，实现了决策的民主化；大数据技术让政府能够依托“实时、全样”的城市数据进行整合分析，提高了政府决策的科学性和精准性，提高了政府预测预警能力以及应急响应能力，实现从过去“主观主义”的模糊化治理方式向“数据引领”的精准化治理方式转变。
借助大数据，可以为政府在城市各个领域提供强大的决策，优化行政资源、降低管理成本、提高管理效率和应急响应能力，节约决策的成本。在城市管理方面，通过充分利用大数据的各类资源，发挥城市网络化管理的效用，达到最大程度的共享应用，以提升城市和社区的服务质量、提高服务能力、加强服务管理，创建服务型社会，使城市管理工作和社区服务水平迈上更高的台阶；在城市规划方面，通过对城市地理、气象等自然信息和经济、社会、文化、人口等人文社会数据信息的挖掘，可以为城市规划提供强大的决策支持，强化城市管理服务的科学性和前瞻性，围绕环境、交通、医疗、教育等，构建城市日常运营以及应急联动指挥响应管理平台；在安防与防灾领域，通过大数据的挖掘，可以及时发现认为或自然灾害、恐怖事件，提高应急处理能力和安全防范能力；在舆情监控领域，通过网络关键词搜索及语义智能分析，能提高舆情分析的及时性、全面性，全面掌握社会民意，绘制社会不同时段情绪波动的实时色彩图，监控社会情绪，提高公共服务能力，应对网络突发公共事件，打击违法犯罪，构建主动式社会管理体系和管理模式；在环保领域，通过实时监测水中各项参数，结合卫星遥感等多源异构数据，分析环境生态变化趋势，并采取有效的应对措施来防范环境的恶化；在交通管理方面，通过对道路交通信息的实时监测、分析，辅以相关的指挥管理，能有效缓解交通拥堵，并快速响应突发状况，为城市交通的良性运转提供科学的决策依据；在市场监管方面利用大数据整合信息，将工商、国税、地税、质监等部门所收集的企业基础信息进行共享比对，通过分析可以发现监管漏洞，提高执法水平，达到促进财税增收、提高市场监管水平的目的。
目前，我国基于大数据的城市治理在部分领域已初具成效，例如，利用网络和大数据进行商品打假工作。一直以来打假和治假都是政府管理部门的头等大事，是促进市场繁荣的前提条件；打假和治假更是一个涉及宣传教育、渠道简化和透明、用技术消除信息不对称性、建设信用制度、降低鉴定成本、提高维权意识、完善法律和自律机制等方面的系统工程。我国假货市场的治理难，一直以来都是相关政府部门的难点和痛点。互联网信息技术的发展，数字化时代的到来，特别是大数据技术的成熟，让管理部门逐渐摸索出了一套集“监测、预警、控制和应急”于一身的大数据打假模式。大数据打假是基于互联网、物联网、大数据等高科技手段和完整的信用体系，通过与企业社会之间的信息共享，协同联动而建立起来的一套线上线下相结合的高效打假模式。企业和公众可以通过自身的服务平台以及在线举报平台快速的汇聚相关可疑售假信息，通过大数据分析，在很多情况下可以预见侵权违法现象的发生，从而起到提前预防的作用，减少损害，又由于信息的可追溯性，网上的所有行为都记录在案，运用大数据技术进行分析、汇集和整合，从而发现蛛丝马迹，可大大提高打假的效率和准确度。例如，在淘宝网上售假，被用户发现举报后，阿里公司基于自身数据快速展开调查，确定谁在卖和在哪里卖，汇聚相关信息提供给公安部门，公安部门可根据这些数据进行分析研判，快速制定行动计划，进行现场的查处。
再比如，针对药品的安全问题，目前按照药监局的要求，凡生产基本药物品种的中标企业，须按规定在上市产品最小销售包装上加印（贴）统一标识的药品电子监管码。通过解读电子监管码，不仅可以分清真药和假药，还能清楚知晓药品的成分、功效、禁忌、流通过程、出厂日期等信息。用电子监管码让药品出现在数字世界，利用物联网和“一品一码”便可以实现全过程的监控，不仅有利于打击制售假药、排查问题药品流向、遏制假药流通，又能防止医保资金被违规用于非医保药品，堵死非法套取医保资金之路，政府通过药品销售流转数据，通过大数据分析，能绘制出国内疾病发生时间、地域、周期等可视化管理图，及时发现大规模疾病爆发的风险，从而进行预警和提前部署。1.2.2 大数据构建民生服务新体系
以人为本是智慧城市建设核心理念。一方面，民生乃善治之本，解决城市发展问题，根本上是要解决民生问题，智慧城市的建设要突出为民、便民、惠民，运用互联网、大数据手段让更多的民众共享发展成果，让智慧城市建设更好地满足公众需求，提高公众的生活品质，提升公众满意度和现实获得感；另一方面，“互联网+”战略的实施，也让我们要善于运用互联网的思维来推进城市的建设，互联网思维的精髓就是用户至上，注重社会参与和服务体验，满足用户的差异化、个性化需求，促进社会共建、共治、共享。对于政府，运用大数据技术可以更好地理解群众需求、改进服务质量，做好事前服务与社会管理工作，构建“互联网+”的新服务体系。
随着移动设备、社交媒体、定位系统、搜索服务在大众生活中的广泛应用，移动位置、群体搜索、人群偏好和行为习惯等用户数据可被更广泛地收集，将这些数据进行关联和分析，可以描绘出现代人的生活习性、活动轨迹以及城市的运行特点和节奏，政府相关部门可根据这些数据确定交通、能源及餐饮的峰值需要，决策交通、能源供给服务，利用数据驱动的预报进行疾病防控、应急响应及开展公共服务。
以交通服务为例，城市交通每时每刻都在产生大量有价值的信息，但不同交通信息系统的目的是不一样的，如地铁检票口能够确定乘客从哪个站进、哪个站出，而公交调度系统则能确定在某个时段有几班车从哪里开往哪里。如果将两个系统的数据进行整合共享，便能知道某个时刻某个站点的人流情况，拥挤度如何等。如果过分拥挤，便可以决定增加运力。再比如，市民从A地到B地，需要先乘坐公交车到C地，然后再乘坐地铁到B地。通常，这个市民的数据是被分别存放在地铁和公交两个系统中的，数据到了交通管理部门，即便是同一个市民从A地到B地，也会被认为是两次不同的行程。但如果结合人的轨迹信息，并将公交和地铁数据进行整合，就会发现原来有大量的人的实际需求是从A地到B地，而非从A地到C地或C地到B地，那么管理部门就可以考虑直接开通一条从A地直接到B地的线路，方便市民的出行。
政府部门可以利用大数据技术完善一体化公共服务体系，制定在线的公共服务指南，整合各政府部门的服务资源，让数据多跑路，让群众少跑腿，向公众提供一体化的便捷的在线公共服务，使公众获得基本公共服务更加方便、及时和高效。
近年来，我国行政审批制度的改革在打造服务型政府等方面取得了显著成果，但不可否认，群众和企业办事难、办事慢、多头跑、反复跑的现象仍然存在，群众对改革的获得感仍有不少提升空间。运用云计算、大数据、物联网、移动互联网等现代信息技术进一步实现“流程优化、业务协同”成为服务改革不断深入的“数字引擎”。以浙江省为例，通过“最多跑一次”改革工程，打破了传统政府部门之间的信息孤岛，实现政务数据之间的共享共用，极大地方便了群众和企业办事，践行了以人民为中心的发展思想。浙江在部署“最多跑一次”改革之初，就将旨在实现部门间规章制度对接和流程整合的“一窗受理、集成服务”作为改革的主抓手，要求材料精简、标准明确、流程优化、联合审批、业务协同，以此倒逼网上审批、市场准入、便民服务等一系列改革。辖区内各政府通过推进“多审合一”“多测合一”“多评合一”“多证合一”“证照联办”等，从制度层面推动“流程优化、业务协同”，而其中最为重要的就是不同政务部门之间的信息系统互联和数据共享。浙江省政府部门基于浙江政务服务网推进全省政务数据汇聚，建成了省市县一体化的公共数据交换共享平台，在全省范围内施行数据“无条件归集，有条件使用”的原则，通过大数据技术实现政务数据的共建共享共用，打破了传统以部门为视角的办事模式，以自然人全生命周期为视角的“一证通办一生事”正成为现实。原来分散在各级各部门，每个人的生育、就学、就业、婚姻、养老等各个阶段所涉及的审批服务事项被梳理整合，包含了人社、民政、公安、不动产、公积金等10余个部门的250余项事项。市民凭一张身份证，就能办理从出生至死亡的绝大部分涉民事项，无需提供其他证明材料。办民宿、开超市、开餐馆……原来都要去多个部门办理，如今可在统一信息平台“一体化”审批，实现一件事情“最多跑一次”。一年多来，浙江着力解决了公共数据和电子政务领域存在的基础设施条块割裂、网络互联互通不畅、业务系统缺乏协同等问题，各地各部门牢固树立“大数据思维”，以强烈的改革共同体意识，深入推进“最多跑一次”改革事项数据共享和网上办事，实现了让百姓少跑腿、数据多跑路，以实际行动增强人民群众实实在在的获得感。1.2.3 大数据开启企业创新发展新格局
随着计算机、信息技术的突飞猛进，企业竞争优势的来源和重点竞争领域也发生了深刻的变化。20世纪80年代的企业竞争优势源自质量之争，20世纪90年代的竞争优势源于流程再造，21世纪第一个十年的企业竞争优势来自速度之争。到了21世纪第二个十年，企业竞争优势则来自大数据。过去企业智商被分布式存储于人才的大脑中，信息的分享与价值挖掘受到极大制约，很难完全发挥，而在大数据环境下，人才并非企业智商最重要的载体，数据才是企业智商真正的核心载体。
任何行业本身都会产生数据，大数据技术让企业真正懂得数据背后所蕴含的行为及意义，透过数据，可以更好地了解企业的运作和客户的需求。如今，所有行业都越来越认识到大数据驱动的业务战略和运作的价值。随着技术的进步，企业在数据获取、数据计算、数据管理和数据分析方面的能力不断提高，这种进步使得企业在其相关业务领域的想象空间得到扩展，更多的设想和新的理念不断变为现实，当数据被看作是企业的关键生产资源时，数据就成了企业发展的新的驱动力，带来了各种业务上的创新，更成为企业竞争分化的驱动。
以零售行业为例，大数据应用有两个层面，一个层面是零售行业可以了解客户的消费喜好和趋势，进行商品的精准营销，降低营销成本。例如，记录客户的购买习惯，将一些日常的必备生活用品，在客户即将用完之前，通过精准广告的方式提醒客户进行购买，或者定期通过网上商城进行送货，既帮助客户解决了问题，又提高了客户体验。另一个层面是依据客户购买的产品，为客户提供可能购买的其他产品，扩大销售额，也属于精准营销范畴。例如，通过客户购买记录，了解客户关联产品购买喜好，将与洗衣服相关的产品如洗衣粉、消毒液、衣领净等放到一起进行销售，提高相关产品销售额。另外，零售行业可以通过大数据掌握未来的消费趋势，有利于热销商品的进货管理和过季商品的处理。电商是最早利用大数据进行精准营销的行业，电商网站内推荐引擎会依据客户历史购买行为和同类人群购买行为，进行产品推荐，推荐的产品转化率一般为 6%～8%。电商的数据量足够大，数据较为集中，数据种类较多，其商业应用具有较大的想象空间，包括预测流行趋势、消费趋势、地域消费特点、客户消费习惯、消费行为的相关度、消费热点等。依托大数据分析，电商可帮助企业进行产品设计、库存管理、计划生产、资源配置等，有利于精细化大生产，提高生产效率，优化资源配置。未来考验零售企业的是如何挖掘消费者需求，以及高效整合供应链，满足消费者需求的能力，因此，信息技术水平的高低成为获得竞争优势的关键要素。不论是国际零售巨头，还是本土零售品牌，要想顶住日渐微薄的利润率带来的压力，就必须思考如何拥抱新科技，并为客户带来更好的消费体验。
未来，企业在智慧城市建设中需要利用互联网思维和大数据技术完成自身运营体系的变革。运营管理的基本任务是以最有效的方式生产或提供各种产品和服务以满足客户的需求，传统企业的运营体系由战略、人力资源、研发、供应链、制造、营销和服务组成，大数据驱动就是要充分利用大数据时代的数据获取、数据分析能力，使得企业能够控制成本，生产出能够更加贴合用户需求的产品和服务。
企业可充分利用自身的运营数据和互联网上的数据（比如利用舆情分析系统、垂直搜索系统），根据自身的分析目标，对这些数据进行分析，为企业战略制定提供数据支撑和决策辅助支撑，从而使得企业战略符合自身发展需要、符合社会发展需要、符合用户需要。企业能够根据战略、业务、项目需要，快速、精准地确定人力资源需求，并且能够根据网络上海量的个人轨迹，精准、快速地确定候选人，完成团队组建。在研发阶段，可充分利用互联网平台导入客户参与，分析互联网相关产品舆情信息，精准定位产品需求，充分利用互联网提供的众包、协作能力，快速进行产品开发，并且能够根据数据，快速、合理地建立产品供应链，形成质量、成本可控的产品生产能力。在产品营销阶段，充分利用互联网的信息快速传播、放大能力，制定符合自身产品特点的营销策略，使得产品信息能够利用互联网快速到达目标客户群，在产品存活期，企业充分利用互联网的快速交流能力，形成对产品的快速服务支撑体系，提供对产品用户精准的个性化服务。1.2.4 大数据让城市生活更加智能
大数据充斥着现代社会的每个角落，无论是交通、医疗领域，还是教育、金融等领域，数据随时为企业决策提供依据，为潜在消费市场与特定服务人群带来便捷。如今大热的物联网、云计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、PC以及新兴的各式各样传感器，无一不是数据来源或承载的方式。大数据在商业上的应用和价值早已有目共睹，然而对于普通人，它究竟又能有哪些作用呢？
开车去上班，对许多人来说，路上的堵车经常让人抓狂，但是有了大数据以后，上班之路轻松了不少，因为懂得利用大数据技术给自己指路，打开随身手机上的地图软件，按照手机地图的指示，避开了用红线标记的交通拥堵路段，按照规划的绿色行车路线往公司前进，虽然绕了不少路，但因为避开了拥堵路段，用的时间却更少了。软件是怎么知道哪个路段出现拥堵的呢？一是大家随身携带的手机，会每隔几秒钟与基站联系一次，当大量手机在某个路段停止或缓慢移动时，基本可以判断该路段出现拥堵；二是遍布大街小巷的监控摄像头可以直接看到路段的拥堵情况，很多城市的交通管理部门会即时在拥堵路段进行标记，并提供数据给相关服务企业；三是在很多城市的交通管理中应用越来越普遍的小型无人驾驶直升机，也会在因事故等造成的大型拥堵事件中派上用场。这是对交通大数据的利用来方便公众的出行。
在开车路上，手机突然响了，拿起手机一看，是一个来自长沙的陌生号码，手机上的软件显示该号码被130人标记为“骚扰电话”，你果断按下了拒接键。通过收集全国手机用户所做的标记（例如保险推广、诈骗电话、骚扰电话等），记录在数据存储中心，当某一部手机接到已被标记的号码来电时，手机软件可以在大量数据中找到这个号码，并根据标记内容提醒用户。这是利用大数据技术让公众免受恶意电话的骚扰。
登录淘宝网，想为自己买双鞋。由于之前浏览过类似的商品，一打开电脑，网页上自动跳出了此类商品的广告，所列出的鞋子正好是适合你的型号和价格区间，极大方便了客户的选购。大数据技术可以根据你曾经买过的商品价格，分析你的消费水平，同时根据你最近的浏览和搜索，分析你当下的需求，二者结合，进行针对性非常强的推销。只要个人账户不变，每个人的数据都会被积累，形成隐形的“消费水平变化曲线图”，并据此自动调整广告内容。这是利用大数据技术来进行精准的营销，减少了客户的选购时间成本。
生病了去医院，医生将病人的化验诊疗信息输入电脑，立刻得到了病人的患病情况和诊疗方案，医生可结合病人实际情况快速给出具体的诊疗措施。医疗行业拥有大量的病例、病理报告、治愈方案、药物报告等，通过对这些数据进行整理和分析将会极大地辅助医生提出治疗方案，帮助病人早日康复。特别是随着基因技术的发展成熟，可以根据病人的基因序列特点进行分类，建立医疗行业的病人分类数据库。医生在诊断病人时，可以参考病人的疾病特征、化验报告和检测报告，参考疾病数据库来快速确诊病人病情。在制定治疗方案时，医生可以依据病人的基因特点，调取相似基因、年龄、人种、身体情况相同的有效治疗方案，制定出适合病人的治疗方案，帮助更多的人及时进行治疗。这是利用医疗大数据，提高医疗服务效率和质量。
出去旅游，在旅游网站或APP上输入出发日期、出发地、目的地、返程日期，就能快速得到一条经过优化的旅游线路，然后让游客根据自身实际情况按条件检索，选择不同的出行线路、交通工具，选择不同价位、不同星级的宾馆，选择不同景点并预定门票，到了出发日期直接带上身份证和手机，就能来一场说走就走的旅行。不论走到哪里，打开旅游APP，周边吃、住、行、玩等方面的信息都会立刻呈现在游客面前，游客可以实现网上下单，到店享受的极简服务流程。这一切，都是因为打通了交通行业、酒店业、旅游业、餐饮服务业之间的信息通道，让数据实现了共享，并以游客为中心把旅游全程涉及的各个方面都安排妥当。这是利用旅游大数据，提高旅游服务效率和质量。
不管有没有意识到，大数据早已开始深深地影响人们的生活，使我们的生活更加智能和美好。1.3 智慧城市数据大脑建设
智慧城市以信息技术、新型科学技术手段为支撑，来优化城市管理，完善城市服务，促进城市发展。智慧城市建设的技术体系包含了物联网、互联网尤其是移动互联网和下一代互联网技术、云计算和大数据四大类关键技术，正是通过这些技术之间的协同和灵活应用，让我们的城市产生了智慧，犹如给城市装上了大脑。物联网相当于人类的眼、耳、鼻、喉和皮肤等，是城市大脑的感觉神经系统，其主要功能是识别物体、采集信息。互联网和云计算相当于城市大脑的中枢神经系统，负责传递和处理信息。而大数据是城市智慧和意识产生的基础，通过对海量城市数据的分析和利用，以实时获取各行业各领域有价值的信息，从信息中获取知识，从知识中涌现出智慧，从而做出更科学的决策，对未来做出更准确的预测。建立“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的城市管理新模式，来解决城市发展中的各种问题。1.3.1 城市物联网建设
我国工程院院士王家耀提出，“智慧城市”是通过物联网把“数字城市”与“物理城市”连接在一起，本质上是物联网与“数字城市”的融合，由此可见，物联网是智慧城市建设的技术基础。城市是一个复杂的系统，各种部件极为复杂，如公路、建筑、桥梁、电网、给排水系统、油气管道等。运用物联网技术，把感应器嵌入和装备到城市各类设施中去，利用局域网或互联网等通信技术把感应器、控制器、机器、人员和部件等联系在一起，形成人与物、物与物相连和远程控制，是城市智能化管理和服务的基础，无处不在的传感器将会搜集城市的各种数据，使得城市处处可以被量化、事事可以被感知，而城市治理的基础，就是对城市现状的准确了解。
从技术特点来看，物联网的主要作用是“感知”，通过各种信息传感设备识别物体，采集相关信息。物联网技术在智慧城市的建设中，也比较适合用于政府部门的监测类业务，特别是对自然环境和人造物品的自动监测。但是智慧城市物联网的建设关键不仅仅在于城市传感器的数量，采集到的城市信息的多少，更重要的是基于物联网的大数据分析，基于大数据分析的城市治理、应用创新才是物联网发展的核心。“见物不见人”同样是智慧城市建设的大忌，以部分城市的视频监控系统为例，很多城市都安装了20万到60万个视频监控摄像头，每天产生海量的视频影像和信息，是城市最大的数据来源，但是视频监控系统存在分而治之的现象，部门间信息没有实现共享，同时重建设，轻应用，只重视视频监控的数量，而不注重对这些视频数据的利用，导致数据利用程度不高，人力成本依然突出的现象。因此，智慧城市物联网的建设应根据城市发展的实际，综合分析城市面临的内外部发展因素，在此基础上，依托物联网技术，通过对城市各种信息的透彻感知和度量、泛在接入和互联以及智能分析和共享，借助各应用系统的协同合作，实现“安全、便捷、健康、高效”的城市管理目标，提高城市的整体运作水平。物联网在各个领域的智慧化应用，是促进智慧城市发展的必要手段。下面简单介绍一下目前物联网被广泛应用的领域。
在市政领域，通过建立在线监测系统应用试点，对市政设施，包括桥梁、高架立交桥、隧道等基础设施的安全状态信息通过信息采集终端进行自动采集和实时监测，有效促进了城市市政管理的效率，实现城市市政建设的智慧化。
在物流领域，应用RFID、全球卫星定位系统（GPS）、地理信息等物联网技术，可以实现物品快速标识、准确定位和实时跟踪。利用物流管理系统处理和控制物流信息，实现企业物流运输合理化、仓储自动化、包装标准化、装卸机械化加工配送一体化、信息管理网络化，可大大提高物流、供应链管理水平，降低物流成本，实现智慧物流的建设。
在制造领域，在生产过程中应用 RFID、传感器和嵌入式智能技术进行各种参数的采集、传输、分析和控制，实现生产制造的高度自动化和智能化。目前这些技术已经在汽车制造、船舶制造、数控机床等制造领域大量使用，大大提高了生产设备的信息处理能力和效率，降低生产成本。对机器装备故障、产品次品率、工件损耗等参数进行监控，大大提高产品的可靠性和竞争力。物联网技术在制造领域的应用促使自动化制造向更高级的智慧化制造转型。
在交通领域，利用车载物联网设备实时监测车流量、车速、车型等交通信息，对道路交通信息进行实时发布，为公众提供出行参考，改善交通拥堵和阻塞，最大限度地提高路网的通行能力，实现城市交通的智慧化管理。
在安全领域，利用视频监控系统，可对现实社会发生的公共安全事件进行事后跟踪、重现、分析，对一些涉及公共安全的事件进行全程事中跟踪、预判和预警。利用具有热红外线探测技术的监控摄像头，可以实现对火灾的及时报警。利用环境感知传感器，可实时监测温度、湿度、瓦斯浓度等环境参数，一旦发生瓦斯浓度超标、环境温度超标等，就会自动拉响警报等。
在医疗卫生领域，如在家庭医药领域，建立家庭远程医疗保健服务的新模式，通过物联网功能的便携式医疗设备的应用，使人们足不出户即可享受实时的健康监测、服药提醒、保健咨询和紧急呼救等服务。另外，在医院建设方面，RFID技术在病患管理、用药安全、血液制品管理以及医疗废弃物处理等方面应用，实现医院日常管理的高度信息化和智能化，避免或减少医院在医疗安全、用药安全、医疗废弃物处理领域的安全事故的发生率。
政府部门应把城市物联网建设作为构建智慧政府的重要内容，推进物联网技术在政府服务领域的深度应用，结合自身业务特点，大力开展物联网技术应用试点示范工作，提高行政管理和公共服务的自动化、智能化水平，促进行政管理和公共服务模式的创新，实现从传统电子政府向智慧化的服务型政府转变。1.3.2 移动互联网、下一代互联网建设
通畅、便捷、低廉、可靠的互联网是智慧城市建设的重要神经系统，智能移动终端的崛起以及 4G 时代的开启为移动互联网的发展注入了巨大的能量。“移动改变生活”，作为移动通信和互联网融合形成的新兴产业形态，移动互联网具有便携、实时、可定位等特征，其必然超越传统有线互联网，引领智慧城市建设的最新潮流。
移动互联网目前已成为全球关注的热点，虽然目前业界对移动互联网并没有一个统一的定义，但对其概念却有一个基本的判断，即从网络角度看，移动互联网是指以宽带IP为技术核心，可同时提供语音、数据、多媒体等业务服务的开放式基础电信网络；从用户行为角度来看，移动互联网是指采用移动终端通过移动通信网络访问互联网并使用互联网业务，这里的移动终端包括手机、上网本、PDA、平板电脑、笔记本等多种类型。目前，移动互联网正在逐渐渗透到人们生活、工作的各个领域，微信、移动音乐、手机游戏、视频应用、手机支付、位置服务等丰富多彩的移动互联网应用迅猛发展，正在深刻改变信息时代的社会生活，对公众的出行、生活、学习产生了巨大的影响。移动互联网的发展也为创新城市公共资源供给模式、破解重大民生问题提供了新的机遇。移动互联网实现了“人”与“公共服务”的无缝连接，有效促进了移动办公和移动政务的发展，对于优化社会资源配置、提升均等服务水平、实现信息普惠全民具有促进作用。基于微信公众号、支付宝服务平台的移动医疗模式，使得患者在手机上可直接预约挂号、缴费、候诊、查询报告等，而无须在医院大厅多次排队，有效缩短了就医流程。各类空气质量监测APP，让每个人都能实时了解空气质量情况从而提前做好出行准备；当发现污染空气的行为或现象时，也可通过在线举报，实现全民监督。移动互联网不仅为我国信息经济的跨越式发展提供了有利条件，而且使得社会公众可以更便捷地获取各种公共服务，大幅度地提升了社会整体服务效率和水平，是智慧城市建设中的重要组成部分。
下一代互联网是指基于IPv6协议的新一代互联网。与目前基于IPv4协议的互联网相比，下一代互联网可提供的IP地址数量趋于无限，解决了现有互联网地址池资源不足的缺点，从而能够更好地满足经济社会发展对互联网地址资源池不断增长的需求。下一代互联网的网络传输速度将比现在提高 1 000～10 000 倍，随心所欲的网络视频传输、大规模数据和图文的即时收发将成为现实。下一代互联网可解决现有互联网无法判断每一个数据来源的缺陷，其设计的专用安全协议可以通过网络设备对用户接入的合法性进行检查，监控所有数据流向和网络行为，从而更加有效地防范黑客、病毒的攻击，实现更安全的网络管理。
下一代互联网的技术趋势将为物联网、云计算等新一代信息技术的普及创造更大的空间，从而为智慧城市的建设提供强有力的支撑作用。2013年，国家发改委等部门联合开展下一代互联网示范建设工作，在北京、上海等具有一定基础条件的22个城市中，先行支持建设一批具有典型带动作用的示范城市，加快基础设施建设和升级改造，着力探索解决我国下一代互联网发展遇到的突出矛盾和问题。2017年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，并发出通知，要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实，行动计划提出，用5到10年时间，形成下一代互联网自主技术体系和产业生态，建成全球最大规模的IPv6商业应用网络，实现下一代互联网在经济社会各领域深度融合应用，成为全球下一代互联网发展的重要主导力量，实现互联网应用和产业的跨越发展。
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