新一波科技浪潮

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信息大爆炸的时代

从个人电脑、互联网到云计算、“智慧城市”，信息科技与人们的关系越来越密切，每隔3到5年就会出现新概念，并且带来新的巨大商机。如今，人们又面临新一波科技浪潮――大数据（Big Data），也有人称“海量资料”或“巨量资料”，通常是指可储存的电脑资料。

这股大数据浪潮是怎么发生的呢？

根据世界第一大存储设备厂商美国EMC公司赞助市场调查机构IDC所做的“数字宇宙”研究发现，过去几年里，全世界产生的数据量正在以每年50%的速度增长。换句话说，也就是每两年就爆炸性增长一倍，而且90%是近两年才出现的，比以往4万年的总和还要多。

这些海量资料不仅指文字及数字等“结构性数据”，也包含了照片、摄像，以及数字座标、声音、心电图、X光片等“非结构性数据”。

海量资料的暴增，主要来自近年崛起的网络社群媒体，如主页、博客、微博、微信、电子邮件、QQ、手机短信、脸谱（Facebook）、推特（Twitter）上面的文字与照片、影片的分享，还有大量铺设的传感器、监视器，加上GPS、医疗成像、智慧电网、天文望远镜到卫星、生产线等获得的资料数据，可谓“无处不是信息”。

随着这些来自不同渠道的越来越多的海量信息每天都在不断诞生，并且被收集和存储起来，其结果导致数据资料正在呈现爆炸性增长，已经多到现有技术难以消化的地步。由于数据量超级庞大，早已超过普通家用电脑甚至超级计算机所能处理的范围，电脑储存的单位也已从常见的MB、GB进化到TB、PB、EB等。

学过计算机的人都知道，电脑计算和储存信息采用二进制数字，即“0”或“1”，其各含1个bit（又称比特）的数据量。一个英文字母存在电脑里是1Byte（又称字节，1Byte=8bit）。1张A4纸上的文字数据量约是5KB（1KB=103Byte，即1024Byte）；一首MP3的歌曲数据量约为4MB（1MB=1024KB，即106Byte）；1部高清晰的电影数据量约占1GB（1GB=1024MB，即109Byte）；美国国会图书馆所有的图书数据量约是15TB（1TB=1024GB，即1012Byte）；美国邮局每年处理的信件数据量约为5PB（1 PB=1024TB，即1015Byte）；13亿中国人人手一本500页的图书加起来的数据量约是1EB（1 EB=1024PB，即1018Byte）。

据IDC的估测，仅在2011年，全世界每秒寄送的电子邮件（E-mill）数量约为290万封，每分钟上传到YouTube的影片为20小时，推特上每天的推文约为5000万篇，每天上传到脸谱的文章有300亿篇，脸谱每天按“赞”及回应的次数为27亿次，RFID电子标签的数量为30亿个。世界气象资料中心的网页资料内容为220TB，是美国国会图书馆的15倍。Google每天处理的搜索量为2PB，几近美国邮政局半年处理的信件量。全球手机上网每天传送与接收的信息约合1.3EB，超过中国大陆13亿人口每人一本500页图书加起来的内容总量。

在2009年，全世界所有创造与复制的信息资料总数据量共为0.8ZB（1ZB=1024EB，即1021Byte），而地球上所有的沙子数量加起来才不过是1021个。到2010年，这些信息资料总数据量已增长到1.2ZB；而到2011年，地球上所有的资料数据量则暴增至1.8ZB，这些资料数据需要用575亿个32GB的iPad平板电脑才能装完。这相当于全台湾2300万人连续360，246年，每人每分钟在博客上发表3篇文章；或者等于一个人每天24小时不停地观看现今世上超过2000亿部的2小时高清晰电影，必须花上4700万年才能看完。

大数据成为未来信息技术应用的主流

从2011年开始，“大数据”成为全球科技界及商界备受瞩目的新概念和新机会。在这一年的5月，美国著名咨询公司麦肯锡全球研究院（MGI）了一份名为《大数据：创新、竞争和生产力的下一个新领域》（Big data： The next frontier for innovation， competition， and productivity）的研究报告，宣布了大数据时代的来临。

据麦肯锡估计，2010年全球的企业在磁盘上存储了超过7EB的新数据，而消费者则在个人电脑和笔记本（以及移动设备）等设备上存储了超过6EB的新数据。如果能够正确地使用，这些数据将能显著地促进当今经济的增长。

该报告深入分析了美国医疗卫生、欧洲联合公共部门管理、美国零售业、全球制造业和个人地理位置信息等5个能够代表全球广泛经济核心的领域，用充分的证据表明大数据能显著地为国民经济做出贡献，它为整个世界经济创造实质性的价值，指出数据革命正在瓦解已经建立的产业和商业模式，大数据正在成为像有形资本、人力资本这类产品的一个因素，能够利用大数据的公司将会藐视数据利用无能者，数据资本将和品牌资本一样重要，明白揭示大数据将成为竞争的关键性基础，并成为下一波生产率提高、创新和为消费者创造价值的支柱。麦肯锡预估，未来10年美国保健产业与海量资料有关的商机高达3000亿美元，包括减少医疗纠纷、用药避免浪费、增进健康品质。

此外，麦肯锡也提到了组织在获得大数据全部潜力之后所面临的一些挑战，如能让大数据对商业更有利和更有价值的分析和管理人才还比较有限，企业和政策制定者必须克服关于隐私安全、数据访问、技术部署等问题的不对称诱因，并就此提出了5个可广泛适用的方法，指出如何利用大数据的变革潜力创造价值，同时这些方法也提示了如何去设计、组织和管理与大数据相关的个体组织。

这份报告在全球引起了强烈的反响，奏响了大数据时代的第一场序曲。在2012年初的瑞士达沃斯论坛上，一份题为《大数据，大影响》（Big Data Big Impact）的报告宣称：大数据已经成为一种新的经济资产类别，就像货币或黄金一样，它不像机器、厂房一样，会随着使用次数的增多而折旧；相反，重复使用、不断研究，它可能增值。

海量资料的重要性不在于数据资料有多少，而是人们如何应用软硬件，从各种数据中找出线索、趋势以及商机。例如利用微软正在研发的一个名为metro eyes的数据分析工具，作为海量资料的分析平台，通过分析大数据，不仅能提供给企业“后见之明”，而且可以预测大自然的变化和人们的购物行为，在日常生活、企业经营、政府治理、医疗保健、交通和学术研究、体育等领域均能将海量资料发挥得淋漓尽致，找出大家都不知道的事，可以比竞争者早走一步，将会增加企业的竞争优势。分析与整理将提供更好的政府治理，使民众的生活更便利，甚至还能预测重大灾难的发生。

所谓事出必有因，利用适当的分析工具，甚至可以从新闻中推测股票在未来的5到10分钟会涨还是会跌。这有点像Office软件，任何人都能拿这个工具做自己想要做的分析，一装上就能用，分析人员不需要再写一行程序。一旦普及，所有人进入海量资料的门槛就很低，本来是实验室的人员或是专家才能做的研究，现在每个人都能进行。谁能从浩如烟海的资料中找出有价值的资讯，谁就有机会在大数据时代占据优势，以确保企业每一个商业决策皆明智，在竞争的红海中不致于犯错。

微软全球资深副总裁张亚勤认为：海量资料已是当今科技界无可避免的IT变革；个人电脑时代的杀手级应用是Office文书处理软件，但在目前的云计算时代，就属海量分析“最牛”。大数据时代的新应用和新的商业模式，即将改变全球每一个人的生活。

“智慧城市”的引擎

“智慧城市”是建立在新一代信息技术支撑下的城市形态，通过信息和通信技术的应用，提升城市的管理水平，提高市民的生活质量，令城市运行和市民生活更加智能。“智慧城市”的建设核心有两点：一是所需信息的获取和传递，二是所得信息的处理与应用。如果说信息的获取和传递造就了“数字城市”，那么通过信息的分析处理与应用从而获得支撑和保障城市智慧化运营的决策信息，则是从“数字城市”到“智慧城市”质变的关键所在。

“智慧城市”的信息处理与应用需要具备快速从海量数据中获取决策信息的能力。现代化都市中无所不在的移动设备、RFID、无线传感器以及互联网应用每时每刻都在产生纷繁复杂的巨量数据。以视频监控为例，一个大型城市目前用于视频监控的摄像头约50万个，每个摄像头一个小时的数据量就是几GB，每天视频采集数据量在3PB左右。“智慧城市”的“智慧”主要出自对上述海量信息的分析挖掘处理。大数据技术的应用恰好有效满足了“智慧城市”信息处理需求。如果说具有感知功能的传感器是“智慧城市”的末梢神经，连接传感器的城市宽带网络是“智慧城市”的神经系统，那么大数据应用就是“智慧城市”的大脑，是城市运行的智慧引擎。

大数据技术应用在“智慧城市”运行的各个环节和领域，从宏观到微观，大到城市规划，小到交通调度，都发挥着提升决策能力的作用，为城市智能化管理提供了有效的工具和手段。

如在城市规划方面，一个城市经历了多年的建设运行管理，收集、累积了大量的地理、气象等自然信息，以及经济、社会、文化、人口等社会人文信息，通过数字模型的建立，将这些数据有机关联起来并进行分析挖掘，可以有效预测城市未来发展，可为城市规划提供强大的决策支持。例如合理布局城市功能区域、科学规划市政配套以及准确预测基础设施建设容量，从而加强城市规划与建设的科学性和前瞻性。

在安全防范方面，通过互联网、热线电话等渠道的关键词搜索及语义智能分析，可以提升舆情分析的及时性和全面性，及时掌握社情民意、发现人为或自然灾害、恐怖事件，从而提高应急处理能力和安全防范能力。例如采集、记录市民求助热线，通过电信运营商的用户地址信息，将每个电话与地理信息关联起来；再结合社交网站、市政道路改造、道路监控设备等信息一起进行深入分析，城市管理部门可以及时对潜在问题进行预判，通过应急预案，组织或告知市民避险。

在节能减排方面，利用移动互联网无处不在和覆盖面广的特点以及家用电器智能化的发展趋势，可以对所有家用电器进行在线管理，或进行用电量及用电时段分析，既能实现我们熟知的自动抄表等功能，还可在线实时获取能源使用情况，做到对相关能源的实时监控，及时调控，并为电费分时定价提供合理依据。

在道路出行方面，大数据下的“智慧交通”就是融合传感器、监控视频和GPS等设备产生的海量数据，甚至与气象监测设备产生的天气状况等数据相结合，通过对道路交通信息的实时挖掘，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。例如结合行车方向、车辆数量、交通拥挤情况等信息，推荐最佳的出行方式和路线，从而有效实现车辆路径调度和交通拥堵疏通，减少市民通行时间。

即将主办2014年世界杯足球赛以及2016年奥运会的南半球大城市巴西里约热内卢，为了办好两项世纪体育活动，从2011年开始便积极打造“21世纪的智慧城市”。它的“智慧”来自于搜集大量的资料并予以处理。

里约热内卢是怎么做的？首先，它整合了30多个政府部门的数据资料，设立紧急应变中心，装置一面如同美国航空航天局控制中心的电视墙。之后到处装设路口监视器、GPS，加上直升机空中摄影等，24小时监控大众运输系统、电力系统及气象，致力于收集城里大小事。巨大的资料库专门用来存储这些即时资讯，接着便可进行海量资料分析，目的只为一件事：预测，让人们事先做出反应。

例如通过海量资料分析，紧急应变中心的值班人员可随时掌握哪里发生车祸、停电等状况；除了事先知道哪里会塞车，甚至提前24小时预知洪水与泥石流即将发生，提醒居民赶紧疏散，避免重大伤亡。这个紧急应变中心可说是整座城市的大脑。

目前，由美国EMC公司参与开发研制的里约热内卢智慧城市系统已提升该市30%的紧急应变能力，让这个城市更安全；针对可能发生的紧急状况，它能快速预测、反应和制定计划。而且这只是开始，里约热内卢还计划将海量分析扩展到公共行政及水电能源供应。