淺議云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

中國船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所 倪云飛

淺議云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

中國船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所 倪云飛

在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新與應(yīng)用的推動(dòng)下，我國城市建設(shè)迎來了全新的發(fā)展趨勢(shì)，其中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)了我國城市信息化、智能化、數(shù)字化的建設(shè)與發(fā)展?；诖?，本文以智能城市為研究對(duì)象，探索了云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能城市中的應(yīng)用，以期為我國智能城市的優(yōu)化發(fā)展提供有益幫助。

云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智慧城市；應(yīng)用

引言

隨著近年來我國城市化進(jìn)程的高速發(fā)展，城市人口以及城市數(shù)量呈現(xiàn)的不斷上漲的發(fā)展趨勢(shì)。在此發(fā)展環(huán)境下，城市管理模式、城市交通體系、城市服務(wù)設(shè)施建設(shè)以及城市安全監(jiān)控等問題日漸凸顯，已成為新時(shí)期城市建設(shè)發(fā)展思考的重點(diǎn)。而云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)的成熟與應(yīng)用，在一定程度上為我國城市化建設(shè)與發(fā)展提供了新方向。因此，對(duì)云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用基礎(chǔ)上智能城市建設(shè)的研究，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1.智慧城市、云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)概述

1.1 智慧城市

智慧城市是在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、電子通信等科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展與廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上得以形成的一種區(qū)域發(fā)展概念[1]。智慧城市通過對(duì)先進(jìn)通訊技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，以全新的方式方法改變了傳統(tǒng)城市服務(wù)管理模式，實(shí)現(xiàn)了城市智能化智慧型的管理與經(jīng)營，為城市生產(chǎn)、生活營造了良好的環(huán)境，提升了城市建設(shè)的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。

1.2 云計(jì)算

云計(jì)算（cloud computing）是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的一種綜合性產(chǎn)物。目前，被廣泛認(rèn)可的定義主要為“云計(jì)算是一種可供選擇且具有便捷性、資源共享性、虛擬化、管理簡便性等特點(diǎn)，按照使用量進(jìn)行付費(fèi)的模式”[2]。目前，云計(jì)算技術(shù)子在眾多領(lǐng)域中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮著重要作用。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things）是新時(shí)期信息技術(shù)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)組成內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在以互聯(lián)網(wǎng)為核心的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)的延伸，有效實(shí)現(xiàn)了物體與物體之間信息的交流與溝通[3]。

智慧城市作為“數(shù)字城市”與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)共同作用下的產(chǎn)物，其城市建設(shè)體系的構(gòu)建，主要是基于云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上得以具體體現(xiàn)的。通常情況下，云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要被應(yīng)用于智慧城市體系中的“感知層”、“網(wǎng)絡(luò)層”、“應(yīng)用平臺(tái)”以及“智慧層”系統(tǒng)層面中，用以保證智慧城市作用與功能的有效發(fā)揮[4]。

2.基于云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧城市的意義

由上述智慧城市、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)概述分析可知，智慧城市的目標(biāo)在于實(shí)行城市由信息化向智能化的發(fā)展，用以提升城市管理與服務(wù)質(zhì)量。智慧城市是在基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等科學(xué)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的基礎(chǔ)上得以具體實(shí)現(xiàn)的，因此智慧城市具有“城市資源共享”、“信息全面感知”、“各領(lǐng)域互通互聯(lián)”、“智能服務(wù)”等特點(diǎn)。近年來，隨著云技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，智慧城市等到進(jìn)一步的完善的優(yōu)化。相對(duì)于傳統(tǒng)城市建設(shè)而言，智慧城市有效解決了傳統(tǒng)城市交通系統(tǒng)擁堵、城市管理質(zhì)量低下、城市應(yīng)急系統(tǒng)作用不明顯、城市安全與環(huán)保監(jiān)測(cè)無序等問題，并在一定程度上促進(jìn)了城市政府機(jī)構(gòu)、民生建設(shè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展三者之間的一體化管理與服務(wù)。這在一定程度上，為城市的生產(chǎn)、生活提供了便利，已成為新時(shí)期城市建設(shè)與發(fā)展的必然趨勢(shì)。

云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為智慧城市構(gòu)建中兩大重要組成部分，是保證智慧城市作用與功能有效發(fā)揮的基礎(chǔ)條件，也是核心內(nèi)容。云計(jì)算在依據(jù)計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，為智慧城市信息資源的整合提供了技術(shù)支持，虛擬化、動(dòng)態(tài)性、延展性的計(jì)算方式，使智能城市各系統(tǒng)信息獲取與存儲(chǔ)效率得到了提升，有利于智慧城市信息全面感知能力與處理能力的發(fā)揮；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將智慧城市體系中各設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了有效連接，推動(dòng)了“數(shù)字城市”向“智慧城市”的有效轉(zhuǎn)變，為智能城市各服務(wù)體系（包括政務(wù)、城市公共安全、教育、環(huán)境保護(hù)、城市公共服務(wù)等）構(gòu)建與創(chuàng)新提供了決策依據(jù)。由此可見，基于云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用下的智慧城市對(duì)我國城市化改革發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

3.云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

3.1 醫(yī)療服務(wù)體系構(gòu)建中的應(yīng)用

醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)是城市建設(shè)中必不可少的服務(wù)行業(yè)體系之一，是保證城市穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前，在我國智慧城市構(gòu)建中，云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在醫(yī)療服務(wù)體系“感知層”、“網(wǎng)絡(luò)層”以及“實(shí)踐應(yīng)用層”的有效應(yīng)用，有效提升了現(xiàn)代化城市醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)管理信息化與智能化的建設(shè)，提升了行業(yè)管理質(zhì)量與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。例如，在智慧城市醫(yī)療服務(wù)體系中，通過應(yīng)用云計(jì)算搭建醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)庫與管理、服務(wù)平臺(tái)，有效實(shí)現(xiàn)了患者信息的采集、處理與整合的一體化管理，從而減輕了工作人員工作負(fù)擔(dān)。同時(shí)，利用云計(jì)算處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增強(qiáng)了醫(yī)院與醫(yī)院、醫(yī)院與其他行業(yè)之間的交流與溝通，這在一定程度上，提升了居民問診效率，增強(qiáng)了城市醫(yī)療服務(wù)的普及性與優(yōu)化性。此外，云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,推動(dòng)了城市醫(yī)療服務(wù)遠(yuǎn)程掛號(hào)的實(shí)現(xiàn)，為城市居民問診與就醫(yī)提供了便利。

3.2 物流服務(wù)體系構(gòu)建中的應(yīng)用

智慧城市物流服務(wù)體系，是城市建設(shè)中最早應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的領(lǐng)域之一，實(shí)踐證明，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)了物流行業(yè)信息化、自動(dòng)化與智能化的發(fā)展，促進(jìn)了城市物流行業(yè)管理質(zhì)量與水平的提升，為人們生活提供了便利。目前，智慧城市物流服務(wù)體系中，大數(shù)據(jù)采集與處理、射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、自動(dòng)感知技術(shù)（以紅外線為主）、GPS定位技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)一體化管理技術(shù)、掃描技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，有效促進(jìn)了智慧城市物流領(lǐng)域的完善與優(yōu)化建設(shè)，為智慧城市信息化、智能化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

3.3 道路交通體系中的應(yīng)用

道路交通作為城市建設(shè)中的基礎(chǔ)內(nèi)容與關(guān)鍵組成部分，在智慧城市建設(shè)占有重要地位。因此，針對(duì)傳統(tǒng)城市道路交通管理質(zhì)量低下，交通堵塞，事物頻發(fā)且處理不及時(shí)等問題，在智慧城市道路交通體系構(gòu)建中，應(yīng)用云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可有效解決上述問題，從而實(shí)現(xiàn)智慧城市道路交通管理質(zhì)量，緩解城市交通負(fù)擔(dān)。例如，在智慧城市建設(shè)中，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行區(qū)域性劃分管理，在依據(jù)遠(yuǎn)程管理與檢測(cè)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了城市道路交通導(dǎo)航定位、信號(hào)燈管控、車流量監(jiān)控、遠(yuǎn)程指揮、車輛診斷、道路交通電子收費(fèi)等服務(wù)的構(gòu)建，這在一定程度上為城市道路管理部門與相關(guān)機(jī)構(gòu)提供了全面的道路交通信息，有利于提升城市道路管理質(zhì)量，降低交通故障的發(fā)展。與此同時(shí)，在城市道路交通路況實(shí)時(shí)報(bào)道中應(yīng)用云計(jì)算，可實(shí)現(xiàn)對(duì)智慧城市交通道路現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)情況的預(yù)測(cè)與評(píng)估，從而判斷路況發(fā)展趨勢(shì)，為城市道路交通管理部門提供決策依據(jù)，便于交通疏導(dǎo)以及現(xiàn)場(chǎng)案件責(zé)任分析。

3.4 城市基礎(chǔ)設(shè)施體系中的應(yīng)用

城市基礎(chǔ)社會(huì)體系是智慧城市建設(shè)體系中的重要組成部分，對(duì)智慧城市公共服務(wù)管理質(zhì)量與效率的提升具有直接影響作用。在智慧城市城市基礎(chǔ)社會(huì)體系中應(yīng)用云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可有效提升智慧城市公共服務(wù)的整體水平，解決傳統(tǒng)城市公共服務(wù)短缺問題。例如，通過利用全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）以及遙感系統(tǒng)（RS）等云計(jì)算，搭建智慧城市公共服務(wù)體系物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智慧城市政府機(jī)構(gòu)、各企業(yè)部門以及城市居民之間數(shù)據(jù)信息的有效溝通，提升城市安全監(jiān)管質(zhì)量，強(qiáng)化居民出行便利性。與此同時(shí)，在智慧城市物聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺(tái)中，通過利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、云技術(shù)進(jìn)行城市資源信息整合，可有效解決城市公共信息平臺(tái)中大數(shù)據(jù)信息采集、處理、管理與應(yīng)用的統(tǒng)一性、時(shí)效性、共享性與公開性，為城市基礎(chǔ)設(shè)施智能化建設(shè)提供技術(shù)支持。

4.基于云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧城市發(fā)展建議

我國智慧城市建設(shè)正處于不斷發(fā)展與完善階段，云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然得到了廣泛應(yīng)用，但在整體模式構(gòu)建中仍存在諸多不足，有待進(jìn)一步的探索與研究。對(duì)此，我國相關(guān)工作人員，在依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合我國行業(yè)實(shí)際情況，進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新應(yīng)用，用以促進(jìn)我國智慧城市建設(shè)的完善與優(yōu)化。

4.1 智能醫(yī)療領(lǐng)域

首先，相關(guān)工作人員應(yīng)促進(jìn)智慧城市醫(yī)療技術(shù)與醫(yī)療產(chǎn)品的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)智慧醫(yī)療行業(yè)管理與服務(wù)的智能化發(fā)展，推動(dòng)醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。例如，強(qiáng)化醫(yī)療生物體征感知技術(shù)，使之盡可能達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)水平，包括心電、血糖、體溫、心率等；提升家用醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)品、健康醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備、便民式醫(yī)療衛(wèi)生網(wǎng)絡(luò)體系的研究與完善，推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生管理體系中的有效應(yīng)用，用以促進(jìn)醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)信息采集、整理、分析、歸檔與運(yùn)用的深化發(fā)展。

其次，完善智慧醫(yī)療領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)體系的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、規(guī)范化建設(shè)，用以實(shí)現(xiàn)智慧醫(yī)療云服務(wù)、數(shù)據(jù)信息管理以及各終端產(chǎn)品制定的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，保證智慧醫(yī)療衛(wèi)生技術(shù)與產(chǎn)品審核測(cè)評(píng)體系的協(xié)調(diào)性、標(biāo)準(zhǔn)性、優(yōu)化性構(gòu)建。從而提升智慧醫(yī)療行業(yè)服務(wù)質(zhì)量。

此外，提升智慧醫(yī)療管理與服務(wù)體系大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)、各部門、各階層之間的有效溝通，保證各信息平臺(tái)間，數(shù)據(jù)信息的共享性、協(xié)調(diào)性發(fā)展。例如，通過建立集城市人口信息、電子病例動(dòng)態(tài)檔案、數(shù)字化健康檔案等為一體的大數(shù)據(jù)庫，提升智慧醫(yī)療管理與服務(wù)質(zhì)量；通過建立醫(yī)療體系公共平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智慧城市醫(yī)療衛(wèi)生、疾病預(yù)防、醫(yī)藥行業(yè)、保險(xiǎn)服務(wù)等數(shù)據(jù)信息資源的有效共享，用以強(qiáng)化智慧城市醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域服務(wù)的優(yōu)化發(fā)展。

4.2 智能交通領(lǐng)域

為提升智慧城市交通領(lǐng)域的安全性、穩(wěn)定性、服務(wù)優(yōu)化性，相關(guān)部門以及工作人員應(yīng)在依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加快重點(diǎn)工程項(xiàng)目的開發(fā)與建設(shè)，如通過構(gòu)建“車聯(lián)網(wǎng)”綜合測(cè)試基地（平臺(tái)），促進(jìn)智慧城市交通領(lǐng)域城市資源的有效整合；通過強(qiáng)化“LTE-V技術(shù)”的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)智慧城市交通領(lǐng)域，車聯(lián)網(wǎng)規(guī)范體系設(shè)計(jì)的一體化、統(tǒng)籌發(fā)展。

4.3 智能工業(yè)領(lǐng)域

首先，在提升工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營交互性的同時(shí)，強(qiáng)化工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、智能技術(shù)的研發(fā)，從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件、機(jī)械設(shè)備構(gòu)件、智能芯片以及數(shù)據(jù)傳輸媒介等方面，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)路化工業(yè)產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)化構(gòu)建。

其次，增強(qiáng)高新技術(shù)型工業(yè)行業(yè)構(gòu)建，注重大數(shù)據(jù)時(shí)代下工業(yè)數(shù)據(jù)庫（平臺(tái)）技術(shù)的創(chuàng)新性研發(fā)。

此外，加強(qiáng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息安全防護(hù)技術(shù)的開發(fā)，提升大數(shù)據(jù)時(shí)代下，智慧城市工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)信息安全性與穩(wěn)定性，制定科學(xué)、合理工業(yè)安全優(yōu)化方案。

5.結(jié)論

總而言之，智慧城市的構(gòu)建已成為新時(shí)期城市信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。在智慧城市建設(shè)中，要想實(shí)現(xiàn)城市資源的有效整合，促進(jìn)城市管理質(zhì)量與水平的提升，保證智慧城市各服務(wù)體系的優(yōu)化發(fā)展，對(duì)云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用的掌握與研究具有至關(guān)重要的意義，有利于促進(jìn)我國智慧城市建設(shè)的普及發(fā)展。

[1]崔傳楨.助力“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng):解讀中興通訊的網(wǎng)絡(luò)安全——基于“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)背景下的中興通訊信息安全及戰(zhàn)略布局[J].信息安全研究,2016,04:288-298.

[2]陳克明.大數(shù)據(jù)在智慧城市中的應(yīng)用研究[J].信息與電腦(理論版),2016,09:115-116.

[3]刑少娛.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用分析[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,14:25.

[4]王飛躍,王曉,袁勇,王濤,林懿倫.社會(huì)計(jì)算與計(jì)算社會(huì):智慧社會(huì)的基礎(chǔ)與必然[J].科學(xué)通報(bào),2015,Z1:460-469.

倪云飛（1963－），男，浙江樂清溫，碩士，高級(jí)工程師。