以数据为中心的智慧城市研究综述

在城市信息化浪潮与数据科学崛起的共同推动下,智慧城市开始在全球范围内成为未来城市发展的新理念与新实践.大数据、数据活化、数据挖掘等数据管理、应用与分析技术在智慧城市建设当中具有核心作用.站在信息科学的视角之上,围绕以数据为中心这一主题,对当前智慧城市研究工作的最新动态进行了综述.梳理了当前智慧城市相关研究中广泛采用的城市数据类型及其特点,并从相关研究工作和技术与研究特点两个大的方面对该领域的研究工作现状进行了介绍.其中相关研究涵盖了技术体系研究、数据驱动的智能交通、城市计算技术和城市人类活动的统计力学等方面.而技术与研究特点的介绍包括核心技术与理论,以及领域研究的学科交叉、城市数据为中心、区域特性等方面.最后对该研究领域未来可能的发展方向进行了总结和展望.     

前言

2019年,我国自然资源部发布《智慧城市时空大数据平台建设技术大纲》,强调依托空间数据智能处理,加速我国智慧城市建设进程.智慧城市建设旨在通过对城市大数据进行有效的采集、管理、分析以及挖掘,以强大的算法模型和计算能力为国家、城市、区域治理中的各个应用场景提供智慧赋能,从而提高城市智能管理水平.空间数据智能作为城市计算的...     

城市地质空间信息系统研究与建设*

通过对城市地质数据与功能的需求分析,确定了城市地质数据仓库及其信息系统的建设内容,进行了系统框架设计;基于GIS技术、数据仓库技术、三维可视化技术以及决策支持技术,进行了多源数据整合、模型集成、城市地下空间规划辅助决策等主要功能模块的研究.     

植入城市计算综述

物联网通过感知技术实现物品与互联网的连接,云计算通过对共享资源的灵活整合和动态配置为用户提供面向需求的服务。基于上述背景,定义了植入城市计算的基本概念和功能框架,以植入城市计算应用场景为研究对象,比较了物联网技术与传统方法的数据采集、服务提供,论述了在人与环境交互中的感知应用部署、数据捕获、信息传播,阐述了云计算面向用户提供的数据管理服务、感知应用服务、位置查询服务。围绕植入城市计算的安全和隐私问题,对RFID隐私保护和身份认证、无线传感器网络密钥管理、参与感知隐私匿名化、云计算可信访问控制等进行了分析,并提出了进一步的研究方向。     

智慧城市中的大数据安全问题研究

数据是智慧城市的灵魂,是智慧城市系统运行的基础。为了解决智慧城市系统面临的大数据安全问题,从技术风险、数据流程、管理规范以及法律保护等方面,分析智慧城市系统中大数据所面临的各类风险,并从顶层设计、制度保障、技术支撑以及安全教育等方面提出对策,为解决智慧城市大数据安全问题提供参考,以期进一步增强智慧城市大数据安全保障能力。     

轨迹大数据:数据处理关键技术研究综述

大数据时代下移动互联网发展与移动终端的普及形成了海量移动对象轨迹数据.轨迹数据含有丰富的时空特征信息,通过轨迹数据处理技术可以挖掘人类活动规律与行为特征、城市车辆移动特征、大气环境变化规律等信息.海量的轨迹数据也潜在性地暴露移动对象行为特征、兴趣爱好和社会习惯等隐私信息,攻击者可以根据轨迹数据挖掘出移动对象的活动场景、位置等属性信息.另外,量子计算因其强大的存储和计算能力成为大数据挖掘重要的理论研究方向,用量子计算技术处理轨迹大数据可以使一些复杂的问题得到解决并实现更高的效率.本文对轨迹大数据中数据处理关键技术进行综述.首先,介绍轨迹数据概念和特征,并且总结了轨迹数据预处理方法包括噪声滤波、轨迹压缩等.其次,归纳轨迹索引与查询技术,以及轨迹数据挖掘已有的研究成果包括模式挖掘、轨迹分类等.总结了轨迹数据隐私保护技术基本原理和特点,介绍了轨迹大数据支撑技术如处理框架、数据可视化.本文也讨论了轨迹数据处理中应用量子计算的可能方式,并且介绍了目前轨迹数据处理中所使用的核心算法所对应的量子算法实现.最后,对轨迹数据处理面临的挑战与未来研究方向进行了总结与展望.     

芝加哥借助传感器搜集环境“大数据”

正近日芝加哥大学Argonne实验室和芝加哥市的计算与数据中心宣布将会为芝加哥的路灯加上一件特殊的装备,它外观看起来像是普通的多孔灯罩,通过内置的多个传感器,可以监测城市的空气质量、温湿度、风力、噪音分贝,还可以通过监测移动设备信号来计算周围的人流量。研究人员表示,这是城市大数据的全新收集方式,采集到的数据会被用来研究城市环境,并为芝加哥的城市规划提供数据支持。但也有人表示了该技术对于隐私的侵犯担忧,毕竟大家都不愿让一个路灯知道     

大数据技术与智慧城市建设——基于技术与管理的双重视角

计算机的出现和发展,使人类社会迈入信息时代和大数据时代。大数据和物联网是信息时代下智慧城市建设的关键技术。随着大数据技术的发展,加快了城市发展。城市建设中,"智慧城市建设"的概念应运而生。运用互联网大数据分析技术和功能,促进城市建设,解决城市发展进程中基础设施不健全、城市环境污染、交通拥挤等一系列问题,为市民提供优质、舒适的城市环境。笔者分析了大数据技术在智慧城市建设中的具体应用,研究了城市数字平台构建,旨在为智慧城市建设中大数据技术的应用提供理论依据。     

基于Python 的网易民谣歌词数据分析

随着大数据时代下的数据来源和获取日趋重要，基于Python 的爬虫技术已成为获取数据工具的研究热点之 一。本文应用Python 爬虫关键技术对网易云季度歌词以及歌词相关文章的信息采集和汇总，并对其汇总后的网易歌词利用 Python 类库和数据分析技术对歌手情绪、词频统计、词云可视化以及歌手对时光和城市偏爱程度等进行数据分析。研究结果 表明，当下民谣歌手情绪稳定且有激情，能通过歌曲表达其正面情感，以及对当下时光与繁华城市的喜好。     

基于大数据的智能工厂数据平台架构设计与研究

在分析智能工厂国内外研究现状基础上,对基于大数据的智能工厂数据平台架构技术展开研究,为智能生产的运行分析、预测、决策调控以及数字孪生信息物理融合提供技术参考。探讨了智能工厂定义与内涵,以及智能工厂大数据来源和特征,采用Hadoop、Spark、Storm热门开源大数据计算引擎,提出了数据来源层、数据传输层、数据存储层、资源管理层、处理分析层以及业务应用层构成的智能工厂大数据平台技术架构,有效解决智能工厂大数据多源复杂性和实时性的要求和难点。所提数据平台技术架构将对智能制造和智能工厂的实现具有重要的借鉴价值。     

基于云计算的城市轨道交通数据可视化方法及案例研究

针对城市轨道交通票卡数据流无法快速处理现状,基于云计算平台提出一种城市轨道交通大数据可视化分析方法。基于数据ID将城市轨道交通客流数据按时间段进行分表处理;基于客流关键字段建立索引数据集合并将必要客流数据字段放入对应的索引中;通过删除冗余、错误数据实现对数据筛选和清洗处理。利用ECharts中的JS插件对城市轨道交通客流数据进行可视化呈现。以JSP容器与Web服务器协同构建城市轨道交通数据可视化移动终端。以目标城市为例,对可视化系统进行验证。     

水资源动态评价大数据计算框架研究与实践

近年来,对水资源评价的时效性与准确性要求不断提高,数据量随之不断增长,对数据处理技术要求越来越高。为解决水资源动态评价大量数据的汇集、存储、计算等需求,深入分析水资源动态评价大数据的数据和计算需求,提出数据采集—存储计算—数据应用的分层大数据计算框架,并着重研究水资源动态评价数据的多源实时汇集技术,实现多源数据统一采集处理。针对数据分析的计算算法模型,研究 CPU 和 GPU 混合计算架构,实现机器和深度学习计算支撑。目前,研究成果已经在水利部完成部署,运行良好,可为水资源动态评价工作提供计算支撑。     

云计算数据安全研究

进入新时期以来,国内科学技术得到较快的发展,人们日常生活中接触到的数据也不断增多.其中利用互联网络提供的便捷云计算模式已经逐步进入人们的生活,给人们日常共享软硬件资源以及相关信息提供了非常便捷的条件.本文中笔者结合自身多年对于云计算数据的研究工作,对云计算数据的安全性进行了全面的研究,供相关人士参考,以共同提高我国云计算数据的安全性.     

A secure cloud-assisted urban data sharing framework for ubiquitous-cities

With the accelerated process of urbanization, more and more people tend to live in cities. In order to deal with the big data that are generated by citizens and public city departments, new information and communication technologies are utilized to process the urban data, which makes it more easier to manage. Cloud computing is a novel computation technology. After cloud computing was commercialized, there have been lot of cloud-based applications. Since the cloud service is provided by the third party, the cloud is semi-trusted. Due to the features of cloud computing, there are many security issues in cloud computing. Attribute-based encryption (ABE) is a promising cryptography technique which can be used in the cloud to solve many security issues. In this paper, we propose a framework for urban data sharing by exploiting the attribute-based cryptography. In order to fit the real world ubiquitous-cities utilization, we extend our scheme to support dynamic operations. In particular, from the part of performance analysis, it can be concluded that our scheme is secure and can resist possible attacks. Moreover, experimental results and comparisons show that our scheme is more efficient in terms of computation.     

基于混合云的安全数据存储架构

云计算技术为数据存储与计算提供了一个非常有效的方法,当前研究工作的重点集中在云中的数据安全。基于混合云,提出一个安全数据存储架构,将数据存储过程划分为两部分。数据的机密性、完整性和可追踪性的相关操作在私有云中实现,公共云实现数据的存储与查询。该架构在保障云端数据安全存储的同时,降低企业在保证云数据安全存储方面的成本。     

基于Hadoop集群的海量数据处理系统

近年来,随着各个领域中大规模、海量数据存储和处理需求的不断增加,集群作为一种廉价的可以提供强大计算能力的并行计算技术得到越来越广泛的应用,其具有大型机的超级计算能力和较低成本投入.从而成为各种高性能计算的主流方向,如科学计算与其他需要大规模并行计算的应用服务等.本文在分析现有分布式储存和计算等关键技术基础上,结合对Hadoop的集群技术的研究以及自身的业务需求和实际软硬件实力,提出了一种基于Hadoop的海量数据处理模型.     

云计算反取证的关键技术及其应用

云计算技术的迅猛发展,其带来的商业运营和信息服务模式的变化,为越来越多的企业所接受后,作为信息系统核心的数据中心也开始一步步地朝着云计算数据中心发展。在云计算环境下,云计算信息系统主要由云计算数据中心和用户端组成。数据中心是核心,是大脑,是所有资源汇集之处,是信息的枢纽,它通过网络向企业或公众提供信息服务。本文将结合云计算关键技术,对计算机反取证技术进行研究,有利于计算机取证人员的取证有效性。     

云计算在科研信息化建设中的应用

分析了当前科研单位信息化建设中存在的问题和困难,提出了云计算在科研信息化建设中的应用模式,介绍了云计算数据中心的服务和优势特点,并阐述了云环境下科研单位应当注意和协调的几个问题。     

基于云计算的数据安全风险及防御策略研究

云计算因其存储容量大和计算能力强等优点深得人心,然而云技术却为数据安全带来新的威胁。由于云平台与用户间存在大量数据交互,故在整个数据生命周期中存在的一系列安全风险。本文针对这些数据安全风险从国家监管、专业人员的技术研发、云供应商的可信服务和云相关人员的防范意识这四个方面来展开研究,提出了相应的数据安全保护模型和防御策略,能够较好的解决云计算数据安全风险问题。