物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

黃崇杰

(杭州市上城區(qū)人民政府電子政務(wù)辦公室,浙江杭州 310002)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

黃崇杰

(杭州市上城區(qū)人民政府電子政務(wù)辦公室,浙江杭州 310002)

作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提升智慧城市的建設(shè)質(zhì)量具有重要作用。本文首先對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行概述,然后具體探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng) 智慧城市 應(yīng)用

智慧城市是繼工業(yè)城市、信息城市、數(shù)字城市后的更高層次發(fā)展,其基礎(chǔ)為高效無(wú)線(xiàn)信息化基礎(chǔ)設(shè)施、傳感器技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),傳感網(wǎng)絡(luò)則為廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)等多網(wǎng)融合,基本包含智慧醫(yī)療、智慧經(jīng)濟(jì)、智慧生活、智慧技術(shù)、智慧校園、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧服務(wù)、智慧管理等內(nèi)容,是現(xiàn)代城市延續(xù)發(fā)展的新型模式。物聯(lián)網(wǎng)可將信息交換擴(kuò)展到物與物的范圍內(nèi),其豐富擴(kuò)充的價(jià)值信息及全面覆蓋的智能處理可作為解決當(dāng)前智慧城市建設(shè)的基本手段。因此,加強(qiáng)有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用研究,對(duì)于改善物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種利用全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別、激光掃描器、紅外感應(yīng)器、標(biāo)簽技術(shù)等信息傳感設(shè)備,依照約定協(xié)議,把互聯(lián)網(wǎng)連接到各類(lèi)物品間實(shí)施通信機(jī)信息交換,以完成各類(lèi)物品的自動(dòng)化追蹤、識(shí)別、管理、監(jiān)控、定位的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其技術(shù)關(guān)鍵及前提仍為傳感器技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),是一種在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)前提下研發(fā)的新型科技;其可在任意物品間建立客戶(hù)端以實(shí)現(xiàn)通信及信息交換。[1]

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通常包含三個(gè)層面:一是物理層,其主要利用整體感知、穩(wěn)定傳輸及智能處理過(guò)程對(duì)物體的基本特性信息進(jìn)行傳感,構(gòu)造出物理層;二是信息傳輸層,即為網(wǎng)絡(luò)層;三是就算處理層,主要用于控制反饋指令。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)應(yīng)用中的主要制約因素包括:①協(xié)議,當(dāng)前仍未建立統(tǒng)一的接入?yún)f(xié)議,仍包含傳感器、有線(xiàn)、短信等多種類(lèi)型,這將會(huì)導(dǎo)致不同信息接收與工程建設(shè)過(guò)程存在差異;②安全,與互聯(lián)網(wǎng)類(lèi)似,物聯(lián)網(wǎng)也會(huì)遭受到病毒及黑客的攻擊,這是影響企業(yè)選擇應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要影響因素;③技術(shù)水平,當(dāng)前國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)化層次仍比較低,且物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算的成功實(shí)踐需要更高層次的運(yùn)算平臺(tái),而現(xiàn)有的云計(jì)算技術(shù)還不能滿(mǎn)足這一需求;現(xiàn)階段仍難以完全融合納米技術(shù)、傳感器技術(shù)和通信技術(shù)等多種技術(shù);④費(fèi)用,物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用成本較高,且建設(shè)費(fèi)用較高,這嚴(yán)重阻礙了其在低端產(chǎn)業(yè)中的廣泛應(yīng)用;⑤標(biāo)準(zhǔn):目前國(guó)內(nèi)仍未能完全統(tǒng)一終端及接入標(biāo)準(zhǔn),這是影響運(yùn)營(yíng)商推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要因素。

圖1 基于智物聯(lián)網(wǎng)智慧交通在公交行業(yè)應(yīng)用圖

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

2.1 智能交通

作為智慧城市的基本組成部分,智能交通是在整體交通運(yùn)輸體系中融合傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等多種技術(shù)建設(shè)形成的全方位運(yùn)輸管理系統(tǒng),其不僅能控制交通運(yùn)輸層次,避免交通阻塞,加強(qiáng)路網(wǎng)運(yùn)輸質(zhì)量,還能減少能源浪費(fèi),提高交通運(yùn)輸效率及安全,降低環(huán)境污染。智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)可包括運(yùn)輸車(chē)輛調(diào)度管理系統(tǒng)、城市交通智能調(diào)度系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)車(chē)站客流疏導(dǎo)系統(tǒng)和高速公路智能調(diào)度系統(tǒng)等,技術(shù)可分為牌照自行識(shí)別、停車(chē)場(chǎng)引導(dǎo)、道路交通監(jiān)控、車(chē)流量評(píng)估預(yù)測(cè)、超速報(bào)警、集裝箱管理、車(chē)輛導(dǎo)航、橋梁除冰、氣象預(yù)警等。

如銀江科技研發(fā)的交通指揮中心管控平臺(tái),其可完成信息共享與交流、快速?zèng)Q策反應(yīng)與統(tǒng)一指揮調(diào)度過(guò)程。該平臺(tái)以警用地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ),可對(duì)區(qū)域內(nèi)的整體交通流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及組織協(xié)調(diào),并及時(shí)甄別、預(yù)防各類(lèi)突發(fā)事件,以確保區(qū)域內(nèi)道路交通網(wǎng)符合處于最優(yōu)狀態(tài);可與當(dāng)前智能交通系統(tǒng)資源相互融合,構(gòu)建信號(hào)控制系統(tǒng)、交通視頻監(jiān)控記錄系統(tǒng)、公路車(chē)輛信息采集系統(tǒng)級(jí)誘導(dǎo)控制系統(tǒng)等;可與公安部PGIS警用地理信息系統(tǒng)良好對(duì)接,并與其他信息系統(tǒng)交互關(guān)聯(lián),從而為管理者提供各類(lèi)警情趨勢(shì)分析及應(yīng)急處理方案。[2]

基于智物聯(lián)網(wǎng)智慧交通在公交行業(yè)應(yīng)用圖如圖1。

2.2 產(chǎn)業(yè)監(jiān)控

(1)集裝箱監(jiān)控:利用箱內(nèi)或箱體物質(zhì)信息標(biāo)識(shí)和電子封條信息標(biāo)識(shí)對(duì)集裝箱的安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控;(2)內(nèi)河船舶監(jiān)控:采用進(jìn)出港自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)與傳播身份識(shí)別系統(tǒng)對(duì)船舶進(jìn)出港、船舶回港通知、船舶出港安全定位等進(jìn)行監(jiān)控,并做好流量統(tǒng)計(jì)與錨地統(tǒng)計(jì),加強(qiáng)問(wèn)題船舶管理及不停船檢查,以避免船舶帶“病”運(yùn)行;(3)煤礦監(jiān)控:可將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在隧道作業(yè)區(qū)域及煤礦業(yè)井下通道等,用于對(duì)車(chē)輛儀器設(shè)備及人員位置信息的記錄標(biāo)識(shí);(3)路網(wǎng)監(jiān)控:主要是指出租車(chē)移動(dòng)智能設(shè)備系統(tǒng)、電子警察、車(chē)輛門(mén)禁與車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別防盜系統(tǒng);(4)醫(yī)院監(jiān)控:①公共衛(wèi)生系統(tǒng),智慧城市基礎(chǔ)上的公共衛(wèi)生系統(tǒng)應(yīng)包含藥品、醫(yī)療、人員管理、設(shè)備等部分,以完成醫(yī)療信息資源的全面整合及共享,為政府在突發(fā)疾病處理中提供更有效的決策信息;②遠(yuǎn)程急救,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可在救護(hù)車(chē)內(nèi)安置監(jiān)控設(shè)施,用于手機(jī)急救病人的生命狀態(tài)信息,并利用CDMA網(wǎng)絡(luò)將可得信息傳輸至急診中心和急救指揮中心;利用定位調(diào)度管理系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)近端急救車(chē)調(diào)配管理,并實(shí)時(shí)監(jiān)控移動(dòng)急救車(chē)輛軌跡,由此確?；颊叩玫阶钣行У木戎?。③健康檔案,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建個(gè)人健康檔案,對(duì)個(gè)人生命周期內(nèi)的健康變化狀況進(jìn)行記錄,以促進(jìn)更廣范圍的醫(yī)療健康信息共享。

2.3 智能社區(qū)與家居

(1)智能社區(qū):IC卡通用化、社區(qū)物業(yè)管理智能化及居家生活信息化;在保證日常生活功能的同時(shí),努力營(yíng)造綠色自然環(huán)境、和諧人文環(huán)境及信息資源共享環(huán)境;(2)智能家居:利用家庭網(wǎng)關(guān)管控家電控制系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、照明觸控系統(tǒng)、防盜安全系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、影音娛樂(lè)系統(tǒng)等家庭控制系統(tǒng);采用家庭網(wǎng)關(guān)可聯(lián)通各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)備,匯集多種渠道信息,進(jìn)而保證居民有效獲取各類(lèi)家庭服務(wù)平臺(tái)。[3]

3 物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市應(yīng)用中存在的問(wèn)題

(1)網(wǎng)絡(luò)信息安全。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天,智慧城市應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng),如果與國(guó)外機(jī)構(gòu),別有用心的單位進(jìn)行項(xiàng)目合作,如何確保企業(yè)商業(yè)機(jī)密、國(guó)家機(jī)密不被泄漏。這不僅是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息方面的技術(shù)問(wèn)題,甚至還涉及到國(guó)家安全問(wèn)題,必須引起高度重視。

(2)缺乏應(yīng)用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?；ヂ?lián)網(wǎng)如今之所以已經(jīng)普及到世界每個(gè)角落,是因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展到今天,標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題解決的非常好,全球進(jìn)行傳輸?shù)膮f(xié)議TCP/IP協(xié)議,路由器協(xié)議,終端的構(gòu)架與操作系統(tǒng),都解決的非常好,很方便上網(wǎng)。在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP/IP協(xié)議,但是在接入層面,協(xié)議種類(lèi)很多,如GPRS、短信、傳感器、TD.SCDMA等,物聯(lián)網(wǎng)需要一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)議基礎(chǔ)。

(3)商業(yè)模式尚未成熟。物聯(lián)網(wǎng)在整個(gè)智慧城市的應(yīng)用,商業(yè)模式最為重要,也就是說(shuō)只有解決了誰(shuí)為應(yīng)用買(mǎi)單的問(wèn)題,物聯(lián)網(wǎng)才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。煤炭行業(yè)因?yàn)閷?duì)安全生產(chǎn)的重視,所以應(yīng)用得比較多。現(xiàn)在不少地方政府都在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程,但示范之后,能否使產(chǎn)業(yè)形成自身的生存發(fā)展能力,關(guān)鍵還是看能不能找到合適的商業(yè)模式。另外,現(xiàn)在大家都在做具體的行業(yè)應(yīng)用,但是如果在更高層的公共平臺(tái)沒(méi)有建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),還是難以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的真正效用,這需要各級(jí)政府和產(chǎn)業(yè)界共同推動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量將直接關(guān)系著智能城市建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益,因此,相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用研究,總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)處理手段,以逐步提升智慧城市的整體建設(shè)質(zhì)量。

[1]包博文.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2014,10:63-64.

[2]王奕程.智慧城市建設(shè)研究[D].安徽大學(xué),2014.

[3]鄧曄.物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J].中國(guó)公共安全(綜合版),2012,03:158-161.

黃崇杰(1978—),男,浙江杭州人,學(xué)歷:本科,研究方向:網(wǎng)絡(luò)通信。