物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)過程中的應(yīng)用實(shí)踐

楊玉柱，任曉娥

YANG Yu-zhu, REN Xiao-e

（中國聯(lián)通濟(jì)南市分公司）

(China Unicom, Ji'nan branch)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)過程中的應(yīng)用實(shí)踐

楊玉柱，任曉娥

YANG Yu-zhu, REN Xiao-e

（中國聯(lián)通濟(jì)南市分公司）

(China Unicom, Ji'nan branch)

物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市提供了城市的感知能力，并使得這種感知更加深入、智能。通過無處不在的傳感器實(shí)現(xiàn)泛在連接，通過大數(shù)據(jù)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能化的決策分析，因此可以說智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)的靶心。論文主要闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的一些應(yīng)用案例。

物聯(lián)網(wǎng)；智慧城市；NFC ；藍(lán)牙4.0；指紋認(rèn)證

1 引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)為代表的“互聯(lián)網(wǎng)+”與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合發(fā)展，將為經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”注入新的活力，也是推動(dòng)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要?jiǎng)恿ΑＶ袊?lián)通濟(jì)南分公司依托強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心能力資源，經(jīng)過多年行業(yè)信息化探索與實(shí)踐，在智慧城市建設(shè)過程中從頂層設(shè)計(jì)到具體應(yīng)用獲得了大量的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，本文主要闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的一些應(yīng)用案例。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)部分應(yīng)用場(chǎng)景案例

2.1 NFC手機(jī)在實(shí)名認(rèn)證中的行業(yè)應(yīng)用

近場(chǎng)通信NFC(Near Field Communication)，由非接觸式射頻識(shí)別（RFID）演變而來的，支持NFC的設(shè)備可以在主動(dòng)或被動(dòng)模式下交換數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在很多智能手機(jī)也標(biāo)配了NFC模塊，NFC手機(jī)通常應(yīng)用于手機(jī)快捷支付等如公交刷卡、購物閃付等場(chǎng)景。NFC手機(jī)除了上述被動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景以外還可以通過手機(jī)NFC功能實(shí)現(xiàn)身份證實(shí)名認(rèn)證采集，使用具備TypeB格式識(shí)別的手機(jī)(如華為Mete7、Mete8、三星S7等)讀取身份證上的加密信息，通過手機(jī)APP將身份證的加密信息讀取后上傳到遠(yuǎn)端云識(shí)別服務(wù)器解碼識(shí)別，然后返回識(shí)別后數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在銀行、電信運(yùn)營商、快遞行業(yè)國家已經(jīng)強(qiáng)制要求業(yè)務(wù)辦理過程中要進(jìn)行身份證實(shí)名認(rèn)證，但實(shí)名認(rèn)證也造成了用戶等待時(shí)間長、無法進(jìn)行集客業(yè)務(wù)現(xiàn)場(chǎng)辦公等問題，有時(shí)一筆業(yè)務(wù)需要多次到營業(yè)廳進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)證，造成用戶感知下降，通過NFC手機(jī)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)受理過程及快遞實(shí)名制等行業(yè)應(yīng)用，該應(yīng)用即保證了實(shí)名制認(rèn)證過程又實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)業(yè)務(wù)的移動(dòng)辦公業(yè)務(wù)受理及移動(dòng)展業(yè)過程，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于聯(lián)通自身業(yè)務(wù)營銷過程及物流快遞行業(yè),在某快遞企業(yè)的應(yīng)用中還結(jié)合電話錄音上傳、未接電話短信通知、現(xiàn)場(chǎng)快遞單錄入、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)名認(rèn)證、寄遞物品照片上傳等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了與公安、郵政管理局等接口，公安收到寄件人信息后進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)，對(duì)可疑人員實(shí)時(shí)排查。使用具備身份證識(shí)別功能的NFC手機(jī)與普遍手機(jī)+藍(lán)牙身份證驗(yàn)證設(shè)備相比具有攜帶方便、節(jié)省費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 NFC手機(jī)在移動(dòng)巡檢、巡更中的行業(yè)應(yīng)用

NFC手機(jī)不僅可以作為終端被POS機(jī)、門禁、公交讀卡設(shè)備等識(shí)別交互，還可以做為一個(gè)NFC標(biāo)簽讀卡設(shè)備讀取標(biāo)簽卡中的內(nèi)容。在電力、通信、水務(wù)、燃?xì)獾刃袠I(yè)中經(jīng)過需要對(duì)設(shè)備、機(jī)房、管線進(jìn)行定點(diǎn)巡檢，在政府辦公、物業(yè)小區(qū)、商務(wù)樓宇等也需要對(duì)重要區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)巡更，而傳統(tǒng)的基于GPS的巡檢應(yīng)用及使用巡更棒的巡更應(yīng)用無法保證精確到具體設(shè)備點(diǎn)的巡檢，巡更棒信息也無法實(shí)時(shí)上傳。濟(jì)南聯(lián)通自主研發(fā)，通過手機(jī)NFC反向應(yīng)用，通過NFC標(biāo)簽卡的識(shí)別讀取實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)移動(dòng)巡檢、考勤及物業(yè)巡更應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合GPS定位、照片上傳、內(nèi)容錄入等功能改變了原來只通過GPS位置造成的不能精準(zhǔn)到具體設(shè)備，不能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位等巡檢問題及物業(yè)巡更不能實(shí)時(shí)上傳的問題，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功用于山東鐵塔全省鐵塔資源核查、移動(dòng)巡檢、電力移動(dòng)巡檢及商務(wù)樓、小區(qū)物業(yè)巡更行業(yè)信息應(yīng)用項(xiàng)目。

最早考慮使用二維碼及藍(lán)牙模塊方式實(shí)現(xiàn)巡檢功能。二維碼的缺點(diǎn)是比較容易復(fù)制實(shí)現(xiàn)巡檢內(nèi)容造假，而使用藍(lán)牙模塊方式成本較高，每個(gè)模塊在50-100元，使用NFC智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)巡檢功能的優(yōu)勢(shì)在于標(biāo)簽卡的成本很低（每卡成本在一元以下），可以根據(jù)需要隨時(shí)增加或改變巡檢點(diǎn)的位置及數(shù)量，在NFC標(biāo)簽卡上同時(shí)可以寫入幾百字節(jié)的信息用于存儲(chǔ)巡檢點(diǎn)的內(nèi)容說明及加密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

2.3 藍(lán)牙4.0 BLE iBeacon技術(shù)在室內(nèi)導(dǎo)航中的行業(yè)應(yīng)用

iBeacon是蘋果公司2013年9月發(fā)布的移動(dòng)設(shè)備iOS上配備的新功能,目前Android手機(jī)也都具備了藍(lán)牙4.0 BLE模塊。其工作方式是，配備有低功耗藍(lán)牙（BLE）通信功能的設(shè)備使用BLE技術(shù)向周圍發(fā)送自己特有的UUID，接收到該ID的應(yīng)用軟件會(huì)根據(jù)該ID采取一些行動(dòng)。藍(lán)牙4.0以低功耗、連接速度快已經(jīng)成為手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)模塊，目前室外車輛導(dǎo)航主要通過GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而在一些大型商場(chǎng)、展館、博物館等室內(nèi)環(huán)境由于不能連接到GPS衛(wèi)星，因此無法實(shí)現(xiàn)GPS導(dǎo)航，而通過WIFI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)導(dǎo)航由于精度差無法滿足用戶的實(shí)際需求，因此室內(nèi)定位服務(wù)一直是實(shí)體商業(yè)場(chǎng)景的剛需。對(duì)消費(fèi)者來說，通過手機(jī)閱覽商場(chǎng)全景圖，實(shí)現(xiàn)自助規(guī)劃路線，快速找到相應(yīng)店鋪，很大程度提升了整體的購物體驗(yàn)。對(duì)商場(chǎng)而言，智慧化建設(shè)是未來趨勢(shì)，通過iBeacon智能硬件、室內(nèi)定位引擎，幫助實(shí)體商業(yè)深度連接消費(fèi)者，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化決策。具體實(shí)現(xiàn)方式是通過手機(jī)藍(lán)牙4.0與放置在各關(guān)鍵點(diǎn)的藍(lán)牙基站(一個(gè)藍(lán)牙基站成本小于100元)實(shí)時(shí)信號(hào)識(shí)別，在手機(jī)APP中可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到附近的藍(lán)牙基站ID、位置、距離等信息，根據(jù)藍(lán)牙基站對(duì)應(yīng)的商家名稱、展品名稱等通過APP自動(dòng)將相關(guān)產(chǎn)品、優(yōu)惠信息、展品介紹等推到手機(jī)上，同時(shí) iBeacon技術(shù)也可以應(yīng)用于高校新生入校導(dǎo)航及消息推送等行業(yè)應(yīng)用。

2.4 iBeacon技術(shù)在考勤打卡中的應(yīng)用

目前很多單位在使用考勤機(jī)進(jìn)行日常的考勤打卡，如指紋、人臉識(shí)別等方式，指紋識(shí)別目前出現(xiàn)了很多指紋套等造假方式，人臉識(shí)別速度較慢，在上班高峰期往往需要排隊(duì)打卡，一臺(tái)考勤機(jī)的成本大約在1000元左右，目前智能手機(jī)在城市普及率已經(jīng)達(dá)到90%以上，而使用iBeacon技術(shù)的考勤打卡只需要安裝一個(gè)iBeacon設(shè)備成本在100元左右，使用手機(jī)APP可以實(shí)現(xiàn)5m以內(nèi)考勤打卡，即避免了排隊(duì)的煩惱又節(jié)約了單位的投資成本，同時(shí)基于手機(jī)IMEI等識(shí)別技術(shù)，保證了每個(gè)手機(jī)只能同一時(shí)間打卡一次，避免造假的可能性，目前在微信、阿里釘釘中也集成了iBeacon設(shè)備的識(shí)別功能，通過微信搖一搖或者打開釘釘可以自動(dòng)識(shí)別到附近的藍(lán)牙設(shè)備使用極速打卡。

2.5 指紋認(rèn)證在智慧工地等行業(yè)中的應(yīng)用

在與某建設(shè)集團(tuán)客戶交流過程中，用戶提到在工地的塔吊等特種設(shè)備使用過程中經(jīng)常有非認(rèn)證人員進(jìn)行操作造成安全事故，希望能有一個(gè)操作簡(jiǎn)單實(shí)用的認(rèn)證技術(shù)用于控制特種設(shè)備操作。目前市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)指紋開關(guān)的只有施耐德公司的產(chǎn)品，售價(jià)在4000元以上，我們通過自主研發(fā)，開發(fā)了指紋電源開關(guān)，同時(shí)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)卡上傳技術(shù)，操作人員只有通過指紋認(rèn)證才能實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備操作，同時(shí)實(shí)時(shí)將操作的人員信息上傳到管理平臺(tái)，管理人員可通過手機(jī)及PC查看正在操作的人員信息及設(shè)備運(yùn)行狀況，有效地減少了人員的誤操作引起的事故。指紋電源開關(guān)的主要模塊由指紋識(shí)別、脈沖電路、繼電器、GPRS上傳等組成，總體成本控制在一千元以下，即解決了企業(yè)的實(shí)際需求又節(jié)省了公司的投入成本。

3 結(jié)束語

以上內(nèi)容只是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的部分場(chǎng)景，隨著第四次工業(yè)革命時(shí)代的來臨，基于泛在連接的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為智慧城市建設(shè)及產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要組成部分。

[1]劉化君、劉傳清.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2015（10）.

[2]熊璋.智慧城市[M]. 科學(xué)出版社，2017（07）.

Application of Internet of Things Technology in the Construction of Smart City

A city of perception of things for the wisdom of the city, and makes this perception more in-depth, intelligent. Achieve ubiquitous connection through the ubiquitous sensor data through large data upload realize intelligent decision analysis, it can be said that the wisdom of the city is the networking of the target. This paper mainly discusses some application cases of Internet of things in the city of wisdom.

internet of things; smart city; NFC; Bluetooth 4.0; fi ngerprint authentication