大数据和人工智能在智慧城市中的应用
南京大数据研究院院长 刘 鹏
2008 年至今，从中央到地方，各级政府都在力推建设智慧城市。“十二五”期间，我国智慧城市建设市场规模已经超过了 7000亿元。“十三五”期间，我国智慧城市建设市场规模预计可达 4 万亿元。智慧城市这么火，很多人都在讨论智慧城市。那么，“智慧城市”究竟是什么呢？
智慧城市的概念涵盖社会和生活几乎所有的范畴，是指充分利用新技术及其带来的启发，让系统、运作和服务得到改造和提升，相对传统城市更具智慧的城市。
很多企业和市民目前可能对“智慧城市”的感受不深。这是因为，在创建智慧城市的过程中，城市和居民没有太多直接连接，也没有根据我们的实际需求提供服务。其实，“智慧城市”的概念是非常广泛的。只要市民参与到智慧城市的建设中，就能感受到城市是智慧的。
那么，大数据、人工智能在智慧城市建设中有哪些应用？能发挥什么作用呢？下面就来重点看一下，在智慧城市的建设中，大数据、人工智能在安防、环保、交通、物流、医疗、教育等领域的应用和作用。
智慧安防
人工智能技术的成熟，使得人工智能自动处理海量监控视频成为可能。基于此，人工智能已经逐渐渗透到安防系统。如今，每个城市每天都会产生数以万计的视频数据，人工智能要做的就是把这些视频数据转化为有意义的情报。随着智慧城市建设的不断深入，智能安防所担当的重要角色势必会日益凸显。
在 2018 数字经济大会成果发布会上，作为引领行业发展趋势的“黑科技”产品，智慧路灯伴侣一经亮相便吸睛无数，其呈现的多元化的应用场景以及酷炫的视频效果，一度掀起了关注热潮。“让路灯变得聪明起来，让路灯不再简单地用于照明。”智慧路灯伴侣让城市变得智能又安全，依托人工智能技术，将现有的路灯升级为智慧化的城市基础设施，以进一步加快智慧城市的建设进程。它通过人工智能技术，能够帮助实现公安、城管、交通、环保、地震等城市管理升级，通过识别分析过往车辆及人员信息，监控违章停车、摆摊设点、乱倒垃圾等城市治理难题，加强治安管控，打击违法犯罪，使得城市管理更安全、更有序、更便捷。
智慧路灯伴侣可直接挂载到既有路灯上，在大数据与人工智能技术的加持下，以 6 个摄像头监控人行车道和机动车道，具有 360°全景监控、人脸识别、车辆识别、城市巡检、环境监测、便民信息互动、城市 WiFi 覆盖等多种功能。既能提供路线查询、呼救响应等便民服务，也可方便追踪查找走失人口和犯罪嫌疑人，并通过环境传感器动态监测 PM2.5、PM10 等污染物动态以及噪声、地震活动，在智慧城市的建设中具有广阔的应用前景。
智慧环保
“智慧环保”是指充分利用大数据、人工智能、云计算等现代化信息技术手段，全面提升生态环境保护综合决策、监管治理和公共服务水平，其本质是数字化与互联网的高度结合，是环保产业发展的新兴模式。
“智慧环保”是“数字环保”概念的延伸和拓展，它借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象中，通过超级计算机、人工智能、大数据和云计算，将环保领域物联网整合起来，实现人类社会与环境系统的整合，以更加精细和动态的方式实现环境领域的管理和决策。
作为环境大数据开放平台，环境云通过大规模布建各类环境监测传感器广泛采集数据，同时集成第三方专业数据源发布的数据，结合相关数据预测模型生成的预报数据，依托数据托管服务平台——万物云提供的数据存储服务，配合代码示例和详尽的接口使用说明，为环境应用开发者提供丰富可靠的气象、环境、灾害以及地理数据服务。截止到 2018年 6月底，环境云已收录环境数据 8亿余条。
此外，对于智慧环保，南京市环保部门为配合全市域、全时段禁行黄标车，对抓拍设备进行升级，在全国率先启用高污染车辆管理平台：分布在全市的几十个高清摄像头对上路行驶的黄标车、无标车进行自动比对、抓拍，系统会自动连接交管部门，对车主进行罚款、扣分处理，平台还会自动给车主发去手机短信，提醒车主尽快对车辆进行处理。
智慧交通
紧张的交通、拥挤的人群、无数调运的物资，巨型城市本质上是无数数据的流动，但这些数据却缺乏科学的指挥和思考，因为它们都是按照自身意愿在流动，很多拥挤和事故正源于此。因此，在构建智慧交通的过程中，人工智能就显得尤为重要。
在城市智能门户“我的南京”APP 上，智慧南京视频交换平台利用 cVideo 云视频技术，集成了现有视频监控资源，建设大规模视频实时接入处理分析交换平台，实现了公安局现有视频监控平台的对接。在对上述视频监控平台的视频接入后，该视频交换平台会对其作转码处理和智能识别，以满足不同终端的访问需求以及实现车流统计等交通数据的提取。
此外，数据立方集群存储了包括南京市的出租与公交的 GPS 数据、南京市的 320 抓拍数据、智慧南京的门户日志数据。通过对这些数据的分析，可以实时地了解南京的整个道路交通状况，并实时地监控南京的车辆等。
智慧物流
此前，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，明确提出人工智能已上升为国家战略，成为国家经济发展的新引擎，同时将“智慧物流”作为“加快推进产业智能化升级”的重点领域。随着人工智能的发展，以硬件机器人为人工智能落地的产品逐渐应用在物流的仓储和装卸环节。这些机器人具备感知、判断和自行解决物流中某些问题的能力。人工智能 + 物流，不仅可以提高物流速度，还能为用户带来更好的服务体验。
现在，智能机器人送货已经成为现实。2018年“6·18”期间，京东采用智能配送机器人，解决了“最后一公里”难题。以往配送员需要频繁往返于配送站与服务片区之间完成订单补货，通过机器人的协作，配送员只需负责最终订送，配送机器人则把货物运输到配送员前。
智慧医疗
近年来，基于深度学习算法在准确率和性能上的屡次突破，人工智能在医疗领域的应用越来越接近普及并多元，主要体现在：首先是可以辅助疾病诊疗。有公开资料显示，目前深度学习算法对特定疾病的早期诊疗准确率已高于人类医生，同时还可以对数以万计的药物特性进行实时分析，辅助医生进行医疗方案的制定；其次是可以提升医疗服务体验和效率。随着人工智能在语音识别、文字识别领域技术的突破，智能医疗机器人可以“听懂”普通患者的描述，进而给出早期的诊疗意见，也可以进行医疗导航，或者给出进一步的养生建议。
智慧教育
智慧教育即教育信息化，是指在教育领域全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化，基本特征是开放、共享、交互、协作。
此前，带有生物识别技术的智慧幼教云平台在南京多所幼儿园“上岗”，到幼儿园接孩子要“刷脸”，不成功无法接走孩子。“刷脸”是这套智慧幼教云平台的一个重要模块，每个孩子可以预存多份接送人员的生物资料，通过刷卡、指纹和脸部识别多道“关卡”，才能从幼儿园接走孩子，孩子家长还可以通过 APP 同步了解到这一切，此举有效地保障了孩子放学接送时的安全问题。
总之，大数据和人工智能在智慧城市中的应用远远不止以上几个方面。人工智能与城市的约会，已经从愿望变成了现实。人工智能没有高高在上，在智慧城市建设中，它存在于每一个角落。在各地政府落成、建设智慧城市的过程中，大数据、人工智能为老百姓带来了便捷服务，给城市带来了巨大的经济效益和社会效益。未来，随着各城市一个个变得“智慧”起来，必将助推一个生机活力的“数字中国”的到来。