大數(shù)據(jù)、智慧城市與智慧交通(上)課件

1、大數(shù)據(jù)、智慧城市與智慧交通（上）吳建平 清華大學(xué)土木工程系教授一、大數(shù)據(jù)二、智慧城市三、智慧交通1234目 錄（一）大數(shù)據(jù)的來源（二）大數(shù)據(jù)的容量（三）大數(shù)據(jù)的特征（四）身邊的大數(shù)據(jù)一、大數(shù)據(jù)A互聯(lián)網(wǎng)B物聯(lián)網(wǎng)C聯(lián)通、移動(dòng)、電信等通信和互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商。D天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像、海底的數(shù)據(jù)等日常接觸較少的數(shù)據(jù)來源。（一）大數(shù)據(jù)的來源1、大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)（1）互聯(lián)網(wǎng)的背景互聯(lián)網(wǎng)，又稱英特網(wǎng)（Internet），是網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間以一組通用的協(xié)定相連，形成邏輯上的單一巨大國(guó)際網(wǎng)絡(luò)。從早期笨重的大電腦到如今便攜的智能電腦、智能手機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)一直呈飛速發(fā)展態(tài)勢(shì)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也日趨完善，為大數(shù)據(jù)采集奠定了基礎(chǔ)?；ヂ?lián)網(wǎng)信

2、息傳輸方式寬帶、光纖網(wǎng)絡(luò)（有線）3G、4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（無線）衛(wèi)星通信（2）互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用搜索引擎百度、谷歌等搜索引擎，已經(jīng)成為人們?nèi)粘＋@取信息必不可少的重要手段，值得注意的是，我們?cè)谒阉餍畔⒌耐瑫r(shí)，卻也為后臺(tái)提供了個(gè)人數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)新聞網(wǎng)絡(luò)新聞讓我們用最短的時(shí)間了解國(guó)內(nèi)外大事小情。即時(shí)通信微信等通信方式，已經(jīng)逐漸成為生活的主流。社交網(wǎng)站認(rèn)識(shí)朋友，交流信息。網(wǎng)絡(luò)游戲網(wǎng)絡(luò)視頻網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物和網(wǎng)上支付的普及，已經(jīng)完全改變了人們的生活出行方式，也改變了未來城市的交通需求。互聯(lián)網(wǎng)的各項(xiàng)應(yīng)用也成為了大數(shù)據(jù)的重要來源。2、大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)（1）物聯(lián)網(wǎng)的定義 物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上延伸出無數(shù)觸角來感知信息，并把所有信

3、息通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交換，把世界萬物連在了一起，是構(gòu)成大數(shù)據(jù)的重要來源。指通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智慧化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)（2）物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)A：以RFID為代表的物品識(shí)別技術(shù)B：傳感技術(shù)RFID是一種標(biāo)簽，可以收集一個(gè)物體身上的各種特征和信息。利用傳感設(shè)備來感知物體的身份和狀態(tài)，這是物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)的技術(shù)。D：海量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、處理、計(jì)算技術(shù)C：網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)體系（云存儲(chǔ)）里，大量數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行融合、處理、提煉、計(jì)算。所有信息和數(shù)據(jù)，將通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⒅行?。E：以

4、行業(yè)應(yīng)用為基礎(chǔ)的智慧管理控制技術(shù)F：物聯(lián)網(wǎng)體系標(biāo)準(zhǔn)和信息安全經(jīng)過信息中心的預(yù)處理后，各行各業(yè)的數(shù)據(jù)將在這里進(jìn)行專項(xiàng)的智慧化分析和計(jì)算并予以應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)體系標(biāo)準(zhǔn)不一致，將會(huì)給數(shù)據(jù)溝通帶來困難；信息安全技術(shù)也必不可少。物聯(lián)網(wǎng)五層結(jié)構(gòu)圖（3）物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域在今天，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)的每一個(gè)方面，物聯(lián)網(wǎng)不僅是大數(shù)據(jù)來源的重要組成部分，也是發(fā)展智慧城市和智慧交通的基礎(chǔ)設(shè)施。（二）大數(shù)據(jù)的容量大數(shù)據(jù)到底有多大？科學(xué)家們認(rèn)為，在2013年的時(shí)候，全世界儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)有1.2ZB。如果把1.2ZB的數(shù)據(jù)印成100頁(yè)A4大小的書，平鋪后可覆蓋美國(guó)國(guó)土52次。如果把1.2ZB的數(shù)據(jù)做成CD，每張CD存儲(chǔ)1G數(shù)

5、據(jù)，能夠結(jié)成5根連接月球和地球的柱子。（3）大數(shù)據(jù)的特征大數(shù)據(jù)的“4V”特征大量（Volume）儲(chǔ)存量大計(jì)算量大多樣（Variety）來源多格式多快速（Velocity）增長(zhǎng)速度快價(jià)值（Value）數(shù)據(jù)就是財(cái)富Data=Value未來是大數(shù)據(jù)時(shí)代，通過信息共享、數(shù)據(jù)共享，才能最大限度地發(fā)揮數(shù)據(jù)的效用，形成112的效果，這也是財(cái)富價(jià)值的體現(xiàn)。（四）身邊的大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)看似很抽象，其實(shí)在我們的日常生活中，隨處都可見其應(yīng)用。坐姿研究與汽車防盜系統(tǒng)研究人員把每個(gè)駕車者的坐姿量化為精確的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)儲(chǔ)存后就可準(zhǔn)確識(shí)別；這項(xiàng)技術(shù)作為汽車防盜系統(tǒng)來應(yīng)用，一旦通過坐姿識(shí)別駕車者不是車主，就會(huì)自動(dòng)熄火，可預(yù)防車輛被盜。甲型流感疾病控制中心得到流感方面的信息往往會(huì)有一到兩周的滯后，其數(shù)據(jù)來自醫(yī)院；互聯(lián)網(wǎng)普及后，流感信息可以在朋友之間快速傳播，通過觀察人們?cè)诰W(wǎng)上的搜索記錄收集數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)流感的傳播，比疾病控制中心發(fā)現(xiàn)要快得多。交通管理節(jié)假日出行，經(jīng)常是人山人海，通過數(shù)據(jù)收集分析，可以預(yù)測(cè)出旅游高峰地點(diǎn)，從而相關(guān)部門可以做好客流的分流與引導(dǎo)，來保證交通的穩(wěn)定性。健康管理穿戴式設(shè)備已經(jīng)越來越多地介入到了人們的健康管理中，例如把醫(yī)療傳感設(shè)備穿戴在身上，可以及時(shí)了解自己的心跳、血壓等健康狀況；目前有很多手機(jī)APP，用戶可用于記錄食物和液體攝入量，從而跟蹤活動(dòng)水平和營(yíng)養(yǎng)攝入情況，通過分析這些數(shù)據(jù)