京東城市鄭宇教授：智能城市+城市操作系統(tǒng)+行業(yè)應(yīng)用=PC機(jī)+Windows+Office

“我們不是腦，不是中樞，不是去控制這個(gè)城市 ;我們也不是云，不是基礎(chǔ)設(shè)施，我們也不是PC機(jī) ; 我們不是系統(tǒng)集成，我們不是硬件提供商 ，那我們是什么?我們是城市操作系統(tǒng)，是智能城市的數(shù)字基石”,在3月21日舉行的京東城市iCity智能城市大會(huì)上，京東集團(tuán)副總裁、京東數(shù)字科技副總裁、京東智能城市事業(yè)部總裁鄭宇教授對(duì)外闡述了京東集團(tuán)做智能城市的區(qū)別與不同。

與此同時(shí)，鄭宇教授還首次對(duì)外宣布，由國(guó)家能源集團(tuán)信息部指導(dǎo)，國(guó)電廣西公司實(shí)施，北京華電天仁電力控制技術(shù)有限公司和京東城市聯(lián)合研發(fā)的國(guó)家能源集團(tuán)AI優(yōu)化火力發(fā)電項(xiàng)目已完成驗(yàn)收，專家組的鑒定意見指出‘鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到了現(xiàn)有工況下最優(yōu)，鍋爐熱效率提高0.5%”，鄭宇教授介紹說，按照每臺(tái)60萬千瓦機(jī)組一年節(jié)約燃料費(fèi)用200多萬元計(jì)算，AI優(yōu)化火力發(fā)電項(xiàng)目若在全國(guó)推廣，每年可為國(guó)家節(jié)約70億的燃煤消耗和污染治理費(fèi)用。

目前，火電行業(yè)最大痛點(diǎn)是如何用更少的煤發(fā)更多的電，并產(chǎn)生更少的污染排放。“基于此，我們利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，與AlphaGo圍棋算法的思路類似，來動(dòng)態(tài)控制鍋爐各種閥門的開度、送風(fēng)、送水等環(huán)節(jié)，這個(gè)難度在空間狀態(tài)上要超過AlphaGo，因?yàn)?00多個(gè)控制動(dòng)作全是連續(xù)變量”，鄭宇教授強(qiáng)調(diào)，在這個(gè)過程中，鍋爐的狀態(tài)是不斷變化的，所以沒有辦法像玩游戲一樣免費(fèi)的試錯(cuò)，而是要用深度學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)人的經(jīng)驗(yàn)，就好像圍棋算法空間太大，人做不到，而機(jī)器卻能做到是一個(gè)道理。

在AI優(yōu)化火力發(fā)電背后，正是京東城市操作系統(tǒng)提供的的大數(shù)據(jù)和AI能力。

為智能城市裝上Windows

鄭宇教授表示，城市操作系統(tǒng)的核心是城市計(jì)算平臺(tái)，一個(gè)城市操作系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)城市計(jì)算平臺(tái)。如果把智能城市看成一臺(tái)超大型的計(jì)算機(jī)，城市操作系統(tǒng)就相當(dāng)于計(jì)算機(jī)中的Windows，智能交通、智能規(guī)劃等解決方案則相當(dāng)于Office等應(yīng)用軟件。城市操作系統(tǒng)可以管理智能城市中的各項(xiàng)資源，支撐各智能交通、智能規(guī)劃、智能能源等垂直應(yīng)用。

事實(shí)上，經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐，我國(guó)智能城市建設(shè)已經(jīng)取得較多成果，但同時(shí)也暴露出了一些問題，如缺乏完整生態(tài)、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)安全之間存在矛盾、缺乏可持續(xù)的商業(yè)模式等。京東城市通過為城市安裝“城市操作系統(tǒng)”，進(jìn)行數(shù)據(jù)的感知、獲取、管理和分析，可以有效解決這些難題。

鄭宇教授強(qiáng)調(diào)，城市操作系統(tǒng)的技術(shù)能力主要表現(xiàn)為以下四個(gè)方面：

1、時(shí)空大數(shù)據(jù)歸類將數(shù)據(jù)查詢速度提升千倍

城市中的數(shù)據(jù)紛繁復(fù)雜、種類繁多，如果沒有一種標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)模型，就會(huì)出現(xiàn)“一種數(shù)據(jù)建一種模型”的情況，使得系統(tǒng)變得過于龐大最后趨于崩潰。城市計(jì)算平臺(tái)利用六個(gè)時(shí)空數(shù)據(jù)模型收納城市萬千數(shù)據(jù)，使得不同部門、不同企業(yè)之間的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

城市里的數(shù)據(jù)都是時(shí)空大數(shù)據(jù)，鄭宇教授解釋說，它可以分為點(diǎn)數(shù)據(jù)和網(wǎng)數(shù)據(jù)：比如一座大廈的位置不會(huì)變，即為時(shí)間空間靜態(tài)點(diǎn)數(shù)據(jù)，大廈內(nèi)的溫度計(jì)、濕度計(jì)顯示的數(shù)字為時(shí)間動(dòng)態(tài)空間靜態(tài)點(diǎn)數(shù)據(jù)，大廈內(nèi)的一個(gè)人用手機(jī)登錄微信，留下了連續(xù)的時(shí)間和個(gè)人數(shù)據(jù)，此為時(shí)空動(dòng)態(tài)點(diǎn)數(shù)據(jù);路網(wǎng)、水網(wǎng)等為時(shí)空靜態(tài)網(wǎng)數(shù)據(jù)，堵車、事故、流量信息等數(shù)據(jù)與路網(wǎng)疊加之后，就變成了時(shí)間動(dòng)態(tài)空間靜態(tài)的網(wǎng)數(shù)據(jù)，地鐵、出租車、摩拜單車等行駛軌跡數(shù)據(jù)，就是時(shí)空動(dòng)態(tài)網(wǎng)數(shù)據(jù)。

通過將城市萬千數(shù)據(jù)歸類為以上點(diǎn)數(shù)據(jù)和網(wǎng)數(shù)據(jù)類型，城市計(jì)算平臺(tái)構(gòu)建起的時(shí)空索引和分布式查詢算法，比普通庫表關(guān)聯(lián)的查詢速度提升千倍。開發(fā)者能夠像查字典一樣找到需要的數(shù)據(jù)資源。

2、行業(yè)獨(dú)創(chuàng)數(shù)字網(wǎng)關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全、互通

長(zhǎng)期以來，信息孤島、數(shù)據(jù)壁壘等在一定程度上制約了智能城市的發(fā)展。城市計(jì)算平臺(tái)通過行業(yè)獨(dú)創(chuàng)的數(shù)字網(wǎng)關(guān)技術(shù)，利用基于用戶隱私保護(hù)的聯(lián)合建模機(jī)制和多源數(shù)據(jù)融合算法，解決了跨部門讀取數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)問題。鄭宇教授形容道，如果將城市計(jì)算平臺(tái)比作面粉機(jī)，各城市部門的數(shù)據(jù)比作麥子，數(shù)字網(wǎng)關(guān)技術(shù)可以在保證看不到麥子原型的前提下，將各個(gè)部門的“麥子”磨成面粉并制作成饅頭，真正做到原始數(shù)據(jù)不出戶，保證了數(shù)據(jù)的安全、互通。

3、算法積木式輸出將開發(fā)效率提升數(shù)千倍

智能城市很多應(yīng)用背后的算法模型是共用的，將這些算法沉淀成積木化的模塊，再把這些模塊開放、復(fù)用，可以大幅降低合作伙伴做AI+城市的準(zhǔn)入門檻、提升合作伙伴的技術(shù)能力、降低開發(fā)成本，也可以緩解AI人才匱乏的現(xiàn)狀。城市計(jì)算平臺(tái)上的人工智能算法可以實(shí)現(xiàn)模塊化輸出，鄭宇教授表示，以前一個(gè)20人團(tuán)隊(duì)做空氣質(zhì)量分析和預(yù)測(cè)模型開發(fā)需要花費(fèi)兩年時(shí)間，城市計(jì)算平臺(tái)只需要一個(gè)人花兩天時(shí)間，極大降低了人工智能開發(fā)成本。

4、可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)最直觀呈現(xiàn)

城市計(jì)算平臺(tái)智能可視化系統(tǒng)能夠結(jié)合城市計(jì)算平臺(tái)數(shù)據(jù)和AI能力，將數(shù)據(jù)指標(biāo)以及AI模型的運(yùn)行結(jié)果通過可視化的方式展現(xiàn)在合作伙伴面前，能夠讓合作伙伴方便直觀地查看數(shù)據(jù)。

鄭宇教授表示，與其他智能城市模式不同的是，“城市操作系統(tǒng)”既不是系統(tǒng)集成，也不是云，而是建立在云之上的數(shù)據(jù)基石和技術(shù)底座，“城市操作系統(tǒng)”希望建設(shè)統(tǒng)一的有機(jī)生態(tài)，與合作伙伴共同建設(shè)智能城市，而不是以賣云為出發(fā)點(diǎn)、提供垂直領(lǐng)域的單點(diǎn)服務(wù)。

智能城市是智慧城市的高級(jí)階段

2012年，中國(guó)工程院?jiǎn)?dòng)了“中國(guó)智能城市建設(shè)與推進(jìn)戰(zhàn)略研究”重大咨詢項(xiàng)目，專門研究中國(guó)特色智能城市建設(shè)的路徑。時(shí)任中國(guó)工程院常務(wù)副院長(zhǎng)潘云鶴院士是這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目組由30多位院士、100多位專家組成。研究中，項(xiàng)目組創(chuàng)新地提出了“智能城市”的概念，用以描繪我國(guó)城市智能化的發(fā)展趨勢(shì)。

鄭宇教授表示，智能城市是智慧城市發(fā)展的高級(jí)階段。智慧城市主要關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和信息化，智能城市則是要在此基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)在城市建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中的應(yīng)用，為城市的工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和綠色化搭建起統(tǒng)一的技術(shù)底座，實(shí)現(xiàn)城市萬物互聯(lián)和數(shù)據(jù)融合，并在此基礎(chǔ)上將AI與城市場(chǎng)景進(jìn)行深度融合，驅(qū)動(dòng)城市管理和服務(wù)智能化升級(jí)。潘云鶴院士認(rèn)為，城市智能化不是一個(gè)smart(聰明)的問題，它是一個(gè)intelligent(智能)的問題。

基于以上，京東城市選擇用“智能城市”的概念來取代“智慧城市”，用Intelligent City的簡(jiǎn)稱iCity來取代Smart City。3月21日的iCity智能城市大會(huì)上，京東城市首次對(duì)外發(fā)布了這一全新品牌標(biāo)識(shí)和英文名稱——JD iCity。

(智能宿遷APP)

鄭宇教授以宿遷一體化運(yùn)營(yíng)的智能新城舉例，進(jìn)一步說明了智能城市相比智慧城市的優(yōu)勢(shì)。他說，京東城市通過城市操作系統(tǒng)獨(dú)有的數(shù)字網(wǎng)關(guān)技術(shù)，確保在大數(shù)據(jù)“不出庫”的情況下攻克了數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)安全之間的治理難題，將宿遷市30多個(gè)部門分別接入城市計(jì)算平臺(tái)，匯集當(dāng)?shù)厝松缇帧⒆匀毁Y源局、市場(chǎng)監(jiān)管局、公積金管理中心、民政局、稅務(wù)局等政府部門以及數(shù)百家企業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，幫助宿遷市政府制定智能城市發(fā)展頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃，并落地城市畫像、信用城市、智能宿遷APP、城信貸、智能文旅等應(yīng)用與產(chǎn)品，將智能城市建設(shè)與智能城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合，為打造智能城市產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)圈提供示范樣本。

未來智能城市長(zhǎng)什么樣

在談到未來智能城市的模樣時(shí)，鄭宇教授用智能停車和智能小鎮(zhèn)兩個(gè)鮮活案例為現(xiàn)場(chǎng)觀眾展現(xiàn)了智能化生活方式。他說，如果智能停車在未來的新機(jī)場(chǎng)應(yīng)用，它將為市民帶來一個(gè)相對(duì)完整的智能生活體驗(yàn)。市民在家用手機(jī)就可以預(yù)約機(jī)場(chǎng)停車位，并可以看到從家到機(jī)場(chǎng)的交通狀況，選擇最優(yōu)路線出行。在市民到達(dá)機(jī)場(chǎng)之后，還可以通過車牌識(shí)別進(jìn)入停車場(chǎng)并完成快速繳費(fèi)，下車之后還可以在京東無人便利店購買物品，同時(shí)，機(jī)場(chǎng)內(nèi)大屏推送的廣告都是為自己量身定制…….

在智能小鎮(zhèn)解決方案中，京東配送機(jī)器人從無人超市出發(fā)一路走向送貨地點(diǎn)，路面、圍欄、交通標(biāo)志、信號(hào)燈、路燈等小鎮(zhèn)中所有基礎(chǔ)設(shè)施都可以向車輛傳輸信息，幫助配送機(jī)器人控制行駛速度。在需要時(shí)，機(jī)器人還可以在智慧路燈完成停靠、充電等一系列功能。

鄭宇教授表示，在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、 4G/5G 等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的基礎(chǔ)上，通過為智能小鎮(zhèn)裝上城市操作系統(tǒng)，利用基于用戶隱私保護(hù)的聯(lián)合建模機(jī)制和數(shù)據(jù) AI 算法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為小鎮(zhèn)各用戶系統(tǒng)所需的各種知識(shí)，在最大程度保護(hù)居民各類數(shù)據(jù)隱私的前提下，打通整個(gè)小鎮(zhèn)各個(gè)領(lǐng)域和各個(gè)維度的數(shù)據(jù)，為小鎮(zhèn)帶來產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)管理等服務(wù)，同時(shí)融合京東集團(tuán)的電商、物流、金融等各種優(yōu)勢(shì)資源，幫助小鎮(zhèn)打造從設(shè)計(jì)、建設(shè)到運(yùn)維、運(yùn)營(yíng)的一體化智能解決方案。

而所有的這些暢想，在未來都將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。就在京東城市iCity智能城市大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，京東城市與首鋼基金旗下S-PARK就智能停車解決方案簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。首鋼基金旗下S-PARK的主營(yíng)業(yè)務(wù)包括智慧停車及城市更新業(yè)務(wù),京東城市與S-PARK的戰(zhàn)略合作將涵蓋S-PARK在全國(guó)范圍的物業(yè)資源和停車場(chǎng)運(yùn)營(yíng)體系。首鋼基金城市更新事業(yè)群總裁梁衡義指出：“汽車出行和城市交通將是重塑我們未來的核心入口或場(chǎng)景。當(dāng)前我們的汽車95%的時(shí)間都停在車位上，大城市里停車場(chǎng)吞噬了幾乎15%的城市土地，核心區(qū)交通擁堵30%以上是由于找不到停車位造成的。S-PARK非常愿意與京東城市強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共同打造城市停車新空間和出行模式。”