2019年11月19日，“JDDiscovery-2019京東全球科技探索者大會”在北京舉辦。作為京東集團一年一度最高級別的科技大會，本屆大會主題為“突破與裂變”。會上，京東集團正式對外發(fā)布完整技術戰(zhàn)略，其中智能城市的布局尤其引人關注。在下午舉行的“智能城市&云分論壇”中，京東集團副總裁、京東城市總裁鄭宇正式對外發(fā)布了“智能城市操作系統(tǒng)2.0”，并重磅介紹了其在雄安新區(qū)智能城市建設中的應用情況。
智能城市的建設
為何需要“城市操作系統(tǒng)”
隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展，智能城市的建設備受矚目，無論是隨處可見的攝像頭、人們經(jīng)常使用的智能產(chǎn)品，還是日常工作中龐雜的各類表格數(shù)據(jù)，城市中每時每刻都在產(chǎn)生海量的時空數(shù)據(jù)，并以指數(shù)倍的數(shù)量在增長。如何通過高效管理、分析和挖掘這些數(shù)據(jù)，成為業(yè)內(nèi)最為關注的問題之一。
作為“城市計算”最早的倡導者之一，鄭宇從2008年開始就和團隊一起研究如何用大數(shù)據(jù)和人工智能技術，對城市中海量、異構的數(shù)據(jù)進行高效、有價值的管理、分析和挖掘，從而解決智能城市建設中的公共安全、能源、交通等痛點問題。
▲城市中多種類型的海量、異構數(shù)據(jù)來源
在此過程中，他發(fā)現(xiàn)總是無法繞開這四個難題：
第一，智能城市中海量的數(shù)據(jù)，缺乏開放的生態(tài)。目前，傳統(tǒng)的總集加分包模式依然是各家開發(fā)單獨的系統(tǒng)，形成了煙囪林立的境況，如何基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基層共建城市是亟待解決的難題；
第二，出于安全等原因，數(shù)據(jù)的開放和共享很多時候無法實現(xiàn)，如何在安全的前提下讓數(shù)據(jù)實現(xiàn)彼此高效“對話”是痛點問題；
第三，缺乏可靠的商業(yè)模式，目前智能城市建設很多依靠單一的政府投資，很多時候當建設一批項目的時候就會失去對一批舊項目的資金支持，無法形成良性的商業(yè)模式；
第四，缺乏復合型人才培養(yǎng)，懂大數(shù)據(jù)和人工智能的學生往往并不懂交通、環(huán)境、能耗、安全等行業(yè)知識，在實際工作中并不能解決行業(yè)痛點問題。
如果把智能城市看成一臺超大型的計算機，面對海量、復雜的數(shù)據(jù)處理需求和數(shù)據(jù)融合難題，能否能為它裝上一套高效易用的“Windows系統(tǒng)”，來作為智能城市的基石和底座，管理智能城市中的各項資源，解決城市發(fā)展中的問題？
針對以上難題，京東城市在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)基于時空大數(shù)據(jù)分析管理的城市操作系統(tǒng)，依托先進的AI和大數(shù)據(jù)技術，首先將城市中的數(shù)據(jù)分為六大類時空數(shù)據(jù)，并用時空數(shù)據(jù)模型去解決數(shù)據(jù)結構化和標準化的問題，讓多源異構數(shù)據(jù)實現(xiàn)匯聚；與此同時，通過對時空AI算法進行模塊化、積木式輸出，將AI能力開放出來，解決不同場景下智能應用的開發(fā)問題，讓合作伙伴也可以迅速搭建應用。這等于專為城市打造一個“Windows操作系統(tǒng)”，讓第三方公司可以更好地服務于智能城市的建設，逐步解決了生態(tài)難題。
▲六大時空數(shù)據(jù)類型
針對數(shù)據(jù)融合過程中大家都非常關注的安全難題，在智能城市操作系統(tǒng)中，京東城市也正在利用最先進的跨域?qū)W習技術，在數(shù)據(jù)不出庫的情況下做到知識共享，打破數(shù)據(jù)壁壘，解決在安全的前提下實現(xiàn)數(shù)據(jù)彼此對話。最后，通過提供信用、停車等服務，來提高項目的運營能力，解決智能城市項目嚴重依賴政府補貼的現(xiàn)狀。
目前，京東城市在底層“城市操作系統(tǒng)”的基礎上，已經(jīng)構建了智能交通、智能能源、公共安全等垂直類產(chǎn)品以及信用城市、AI+產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智能停車、智能園區(qū)和智能城市APP等場景化解決方案，形成了支撐智能城市開放生態(tài)的產(chǎn)品陣列。
從1.0到2.0，“智能城市操作系統(tǒng)”有何變化？
在分論壇現(xiàn)場，京東城市總裁鄭宇重磅發(fā)布了城市操作系統(tǒng)升級版本—— “智能城市操作系統(tǒng)2.0“。該系統(tǒng)包含時空數(shù)據(jù)引擎、人工智能開放平臺、基于聯(lián)邦學習的數(shù)字網(wǎng)關技術以及莫奈可視化平臺等諸多前沿科技。
他在發(fā)布時表示，相比于城市操作系統(tǒng)1.0版本，“智能城市操作系統(tǒng)2.0”的數(shù)據(jù)處理速度更快、AI算法開發(fā)效率更高、數(shù)據(jù)融合更安全、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)更直觀，因此很多的合作伙伴已經(jīng)開始使用。
▲智能城市操作系統(tǒng)2.0 四大核心產(chǎn)品
首先，針對時空數(shù)據(jù)的高效處理需求，京東城市推出了時空數(shù)據(jù)引擎，它是一款高效、易用的時空大數(shù)據(jù)管理平臺。由于現(xiàn)有機器學習和云計算處理能力達不到有效處理時空數(shù)據(jù)的要求，京東城市在自研的時空大數(shù)據(jù)平臺（JD Urban Spatio-Temporal Data Engine）上，加入了各類的時空數(shù)據(jù)建模的能力、常用的時空/軌跡數(shù)據(jù)預處理能力、索引能力等，支持類似于SQL的時空查詢operator來方便數(shù)據(jù)工程師的使用。
目前，整個時空大數(shù)據(jù)平臺已經(jīng)在京東城市內(nèi)部的各個項目中（物流地產(chǎn)選址和物流軌跡挖掘），以及在南通、雄安等外部項目中正在使用。最近也開放了公測版本給外部的研究人員進行測試（http://just.urban-computing.cn）。這個系統(tǒng)能夠解決處理時空數(shù)據(jù)中遇到的各種效率問題。
第二，針對從獲得數(shù)據(jù)到AI賦能的難題，京東城市為城市時空數(shù)據(jù)量身打造了人工智能開放平臺，它是一套端到端的AI算法平臺，目標是讓研發(fā)人員獲得從數(shù)據(jù)到算法產(chǎn)業(yè)化的能力，推進AI快速落地。它能夠?qū)⑺惴ㄓ柧?、模型改進等機器學習過程流程化，平臺集成了聯(lián)邦學習、強化學習、自動機器學習、時空AI等高級模型，減少人員參與而不犧牲訓練質(zhì)量，大幅提升算法訓練效率；同時平臺支持一鍵式模型部署，將機器學習算法和應用落地緊密的結合起來。從而更方便地進行私有化部署，目前已為多個垂直行業(yè)領域提供了高效的全棧式人工智能解決方案，不僅在京東城市內(nèi)部產(chǎn)品得到了廣泛的使用，同時也在雄安塊數(shù)據(jù)平臺項目中起到了機器學習平臺的底層支撐作用。
第三，針對數(shù)據(jù)融合過程中的安全難題，京東城市針對時空數(shù)據(jù)量身打造了“數(shù)字網(wǎng)關”，這項技術通過使用安全加密算法、聯(lián)邦學習算法等先進技術，在不同機構之間搭建起安全、智能、高效的連接，在保證數(shù)據(jù)接入安全、建模安全、數(shù)據(jù)交互安全等各個環(huán)節(jié)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全、共享、智能、高效連接，并支撐合作機構間對模型、數(shù)據(jù)等服務進行聯(lián)合運營、科學分潤，最終形成數(shù)據(jù)聯(lián)盟，實現(xiàn)合作共贏的目標。
最后，針對行業(yè)內(nèi)對便捷可視化產(chǎn)品的需求，京東城市自研的莫奈可視化平臺聚焦于大屏場景下的專業(yè)數(shù)據(jù)可視化展示，平臺通過簡單的圖標托拉拽和數(shù)據(jù)配置即可完成數(shù)據(jù)大屏的配置。 目前，圖表可支持自定義位置和大小，從而實現(xiàn)所見即所得，零代碼也能操作數(shù)據(jù)可視化。目前，它可幫助非專業(yè)工程師人士，通過圖形化的界面輕松搭建專業(yè)水準的可視化應用，實現(xiàn)數(shù)字孿生城市的呈現(xiàn)，目前該項技術已在雄安新區(qū)等重磅項目中進行了落地應用。
▲基于莫奈3D可視化的 “雄安新區(qū)綜合態(tài)勢分析系統(tǒng)”
鄭宇透露，目前這四大能力是支撐“智能城市操作系統(tǒng)2.0“不斷進化的核心技術，未來，這些能力也通過“智能城市操作系統(tǒng)2.0”釋放給更多的合作伙伴，助力行業(yè)伙伴以更低的成本和更便捷的方式發(fā)揮各自所長，共建健康的行業(yè)生態(tài)。
智能城市操作系統(tǒng)2.0
將為未來的雄安帶來什么？
2019年10月，《雄安新區(qū)智能城市標準指南》正式發(fā)布，這標志著雄安新區(qū)智能城市、數(shù)字城市已從規(guī)劃階段正式轉(zhuǎn)換到大規(guī)模實際建設階段。同月，京東數(shù)字科技依托“智能城市操作系統(tǒng)”的獨特優(yōu)勢，成為“雄安新區(qū)塊數(shù)據(jù)平臺（一期）項目”的共建方。
在分論壇現(xiàn)場，雄安集團首席信息官張強介紹，目前雄安與京東數(shù)字科技共同研發(fā)、打造全球領先的城市大數(shù)據(jù)底層平臺，以N+1+X數(shù)據(jù)管理體系為指導，為建設雄安新區(qū)數(shù)字孿生城市打造專屬城市操作系統(tǒng)——塊數(shù)據(jù)平臺。該平臺將是雄安新區(qū)的全域數(shù)據(jù)匯聚中心、數(shù)據(jù)管理中心、AI賦能中心和數(shù)據(jù)服務中心。
中國雄安集團數(shù)字城市科技有限公司總經(jīng)理王臻也在講話中表示，未來，雄安新區(qū)建設的信息化系統(tǒng)將直接長在塊數(shù)據(jù)平臺上，讓各個領域的數(shù)據(jù)從產(chǎn)生初期就在平臺上共同生長。
鄭宇在演講中介紹，京東數(shù)字科技集團作為新區(qū)塊數(shù)據(jù)平臺的共建者，充分發(fā)揮了自身在城市計算和智能城市操作系統(tǒng)搭建層面的優(yōu)勢，貢獻了時空大數(shù)據(jù)處理、人工智能算法、數(shù)字網(wǎng)關以及區(qū)塊鏈等核心科技，助力新區(qū)能夠?qū)崟r匯聚、融合、應用全量多模態(tài)的城市數(shù)據(jù)，打造數(shù)字孿生城市的數(shù)據(jù)基底。
他表示，作為塊數(shù)據(jù)平臺的共建者，在城市大數(shù)據(jù)處理和挖掘方面具有四大優(yōu)勢：
①在最新的分布式存儲和計算框架基礎上，結合時空數(shù)據(jù)的特性，歸類六種時空數(shù)據(jù)模型，自研存儲架構，在能夠支撐海量數(shù)據(jù)存儲和查詢的同時，提供大規(guī)模分布式計算和分析能力，比傳統(tǒng)時空查詢效率提升百倍。
②通過沉淀十余年城市計算研究經(jīng)驗，歸類城市智能應用背后的公共算法因子，抽取AI算法模塊，提供城市獨有的AI算法訓練，部署、調(diào)用全流程支撐。
③自研數(shù)字網(wǎng)關技術，在保障數(shù)據(jù)不出門的前提下，實現(xiàn)知識的共享，在數(shù)據(jù)安全保障的前提下，挖掘深層次數(shù)據(jù)價值。
④結合大數(shù)據(jù)平臺與區(qū)塊鏈等底層技術能力，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)全流程的管理和記錄，構建雄安數(shù)據(jù)安全體系，保障數(shù)據(jù)安全。
基于這樣的數(shù)據(jù)基底，在合規(guī)的前提下，未來的雄安新區(qū)可進行跨部門、跨領域、跨區(qū)域的即時數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)融合應用創(chuàng)新，包括政務、人口、環(huán)境、交通等各領域的應用系統(tǒng)都將生長在這個數(shù)據(jù)基底之上，最終實現(xiàn)整個新區(qū)全要素數(shù)字化和孿生化，讓新區(qū)24小時的運行狀態(tài)呈現(xiàn)實時化和規(guī)律化，由此可以探索出全新的社會治理模式、公共服務模式及數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展模式。
在演講的最后，鄭宇透露，除在雄安新區(qū)的應用外，目前“智能城市操作系統(tǒng)2.0”也正在智能停車、智能景區(qū)和智能商業(yè)街等領域進行應用，未來，它將繼續(xù)為城市管理者、商業(yè)運營者和市民們，帶來更加安全和便捷的智能城市新生活。
