物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用

謝曉芩

【摘? 要】物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)體系中的重要組成部分，將互聯(lián)網(wǎng)作為信息承載的主體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，這是推動(dòng)城市現(xiàn)代化發(fā)展與建設(shè)智慧城市的關(guān)鍵。因此，論文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行探討，為相關(guān)從業(yè)人員提供參考，以期提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用水平。

【Abstract】As an important part of the new generation of information technology system， the internet of things uses the internet as the main body of information bearing， which allows all ordinary physical objects that can be independently addressed to achieve interconnection， which is the key to promote the modernization development of cities and the construction of smart cities. Therefore， the paper discusses the current situation of the application of internet of things technology in the field of smart city construction to provide reference for relevant practitioners， with a view to improving the application level of internet of things technology.

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧城市;工程建設(shè)

【Keywords】internet of things technology; smart city; engineering construction

【中圖分類(lèi)號(hào)】F299.22;TP391? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）03-0189-02

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)也被稱(chēng)作“萬(wàn)物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是在傳統(tǒng)信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上演變形成的一項(xiàng)全新技術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)為信息承載體，將各類(lèi)信息設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)中，突破時(shí)間與空間限制，保持人、機(jī)、物三者的互聯(lián)互通。具體來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋信息傳感、射頻識(shí)別、GPS定位與紅外感應(yīng)等技術(shù)，持續(xù)對(duì)所接入物理對(duì)象的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息進(jìn)行采集傳輸，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的泛在連接。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的特征

1.2.1 互聯(lián)網(wǎng)特征

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展演變形成的一種全新技術(shù)，將互聯(lián)網(wǎng)與有線及無(wú)線內(nèi)容深度融合，突破時(shí)間與空間限制，在短時(shí)間內(nèi)遠(yuǎn)程傳輸所連接物理對(duì)象的實(shí)時(shí)信息，為遠(yuǎn)程控制等工作的開(kāi)展提供信息支持與穩(wěn)定的通信通道。同時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍的擴(kuò)大，以及所連接物理對(duì)象數(shù)量的增多，將會(huì)持續(xù)產(chǎn)生龐大數(shù)據(jù)量，必須確保物聯(lián)網(wǎng)可以有效適應(yīng)各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議，方可保證信息數(shù)據(jù)的及時(shí)性、完整性與準(zhǔn)確性。

1.2.2 識(shí)別與通信特征

在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)期間，為滿(mǎn)足運(yùn)行使用需求，需要設(shè)置若干數(shù)量及種類(lèi)的傳感器裝置，單個(gè)傳感器即一個(gè)信息源，且各類(lèi)型傳感器所捕捉信息格式及內(nèi)容存在明顯差異。如此，在物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行期間，系統(tǒng)對(duì)所采取各類(lèi)信息進(jìn)行采集分析，即可準(zhǔn)確判斷所連接物理對(duì)象的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)與周邊環(huán)境情況，為后續(xù)物理對(duì)象控制指令的制定提供信息支持。為實(shí)現(xiàn)這一目的，必須在物聯(lián)網(wǎng)中構(gòu)建起完善、穩(wěn)定的通信系統(tǒng)。

1.2.3 智能化特征

與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)具有優(yōu)異的信息采集與分析處理能力，且智能化程度較高。如此，在物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行期間，用戶(hù)僅需提前編寫(xiě)物理對(duì)象的控制程序，并在程序中輸入額定值與預(yù)定指令，系統(tǒng)將基于程序運(yùn)行準(zhǔn)則，在無(wú)人工干預(yù)條件下，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算任務(wù)，向物體下達(dá)正確的控制指令。

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

智慧城市是利用各項(xiàng)信息技術(shù)，將基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維管理系統(tǒng)與城市服務(wù)進(jìn)行集成化處理的新型城市，也可將其視作現(xiàn)代城市的信息化高級(jí)形態(tài)，對(duì)緩解“大城市病”與提高市民生活質(zhì)量有著重要意義。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一項(xiàng)重要的信息技術(shù)，在智慧城市建設(shè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，構(gòu)建起全新的城市形態(tài)，發(fā)揮了不可估量的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要應(yīng)用方向如下。

2.1 智慧交通

智慧交通是依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等現(xiàn)代電子信息技術(shù)，在原有交通運(yùn)輸體系基礎(chǔ)上發(fā)展形成的智能化服務(wù)系統(tǒng)，對(duì)交通管理、公眾出行及交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域進(jìn)行全方位管控，使得交通運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)具有環(huán)境感知、信息傳輸、狀況預(yù)測(cè)以及遠(yuǎn)程控制等使用功能，通過(guò)優(yōu)化交通資源配置結(jié)構(gòu)，以緩解城市交通出行矛盾，充分發(fā)揮交通基礎(chǔ)設(shè)施效能，為車(chē)輛、行人提供良好的交通環(huán)境。

此外，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所構(gòu)建的智慧交通服務(wù)系統(tǒng)由大屏顯示、外場(chǎng)信息采集、控制中心、指揮決策、數(shù)據(jù)分析、調(diào)度及信息發(fā)布等模塊所組成。以信息發(fā)布模塊為例，在系統(tǒng)運(yùn)行期間，依托互聯(lián)網(wǎng)將控制中心與車(chē)輛及道路顯示屏等交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行連接，當(dāng)交通管理部門(mén)下達(dá)各項(xiàng)調(diào)度決策，或是發(fā)布道路施工與交通天氣等信息，直接將所發(fā)布信息傳達(dá)至車(chē)輛顯示屏與道路兩側(cè)顯示屏中，確保信息得到有效傳達(dá)。

2.2 智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化改造升級(jí)，被稱(chēng)為“電網(wǎng)2.0”，依托高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)，在電網(wǎng)沿線配置若干數(shù)量的傳感器設(shè)備，并采取先進(jìn)的控制方法與決策支持系統(tǒng)，以增設(shè)電網(wǎng)控制功能，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠、高效與使用安全的目標(biāo)。與普通電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)具有自愈、抵御攻擊、接入多元化發(fā)電形式、資產(chǎn)優(yōu)化、高效運(yùn)行等特征。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)維護(hù)方面所發(fā)揮的作用包括：第一，構(gòu)建雙向互動(dòng)服務(wù)模式。電網(wǎng)持續(xù)對(duì)所配置傳感器等裝置的信息進(jìn)行采集分析，掌握電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。隨后，依托互聯(lián)網(wǎng)與通信系統(tǒng)，向用戶(hù)傳輸詳細(xì)的用電信息，且用戶(hù)可以直接查詢(xún)電價(jià)狀況與停電時(shí)間段等信息，提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。第二，信息高度集成。電網(wǎng)通過(guò)傳感器等途徑，持續(xù)采集供配電設(shè)備及線路的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，將實(shí)時(shí)信息與非實(shí)時(shí)信息在用戶(hù)界面中加以集成顯示，幫助用戶(hù)掌握電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，并為決策調(diào)度計(jì)劃的制定提供信息支持與輔助決策。第三，故障診斷及控制。在傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行模式中，故障診斷與檢修工作的銜接程度較低，在故障發(fā)現(xiàn)與檢修期間存在時(shí)間差，導(dǎo)致故障受損程度提升，容易出現(xiàn)停電與漏電事故，存在安全隱患。而對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，智能電網(wǎng)將自動(dòng)對(duì)供用電設(shè)備及線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，根據(jù)實(shí)時(shí)信息分析結(jié)果，準(zhǔn)確判斷故障類(lèi)型，并依托自動(dòng)控制系統(tǒng)切斷故障設(shè)備與電網(wǎng)連接，或是對(duì)故障設(shè)備采取有效處理措施，盡快恢復(fù)電網(wǎng)正常運(yùn)行。

2.3 智慧醫(yī)療

智慧醫(yī)療是近年來(lái)興起的專(zhuān)有醫(yī)療名詞，致力于打造健康檔案、區(qū)域醫(yī)療信息系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在醫(yī)療機(jī)構(gòu)與患者之間保持泛在連接，以此解決醫(yī)療成本高昂、覆蓋面小與質(zhì)量欠佳等問(wèn)題。例如，我國(guó)中小城市與農(nóng)村區(qū)域的醫(yī)療資源較少，且平均醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量低于大型城市。在患者就診期間，需要投入較高的時(shí)間成本與交通成本。同時(shí)，在患者患有疑難雜癥時(shí)，受到醫(yī)療質(zhì)量限制，當(dāng)?shù)蒯t(yī)療機(jī)構(gòu)難以向患者提供有效的診斷方案，或是受到硬件設(shè)備限制，不具備手術(shù)條件。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以向患者提供更為完善與優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)。例如，農(nóng)村區(qū)域的患者可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，登錄所處區(qū)域公共醫(yī)療信息化平臺(tái)，以視頻形式與醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行溝通，初步診斷患者病情，解決感冒等常見(jiàn)病，或是向患者提供醫(yī)院就診建議。如此，可以有效縮短患者的實(shí)際等療時(shí)間、減少基本的醫(yī)療費(fèi)用。同時(shí)，面對(duì)醫(yī)療資源兩極化問(wèn)題，我國(guó)北京、上海等大型城市紛紛構(gòu)建起智慧醫(yī)療系統(tǒng)，定期向中小城市與農(nóng)村區(qū)域患者提供異地在線問(wèn)診服務(wù)，或是與當(dāng)?shù)蒯t(yī)務(wù)人員溝通患者病情，協(xié)同制定救治方案。

此外，智慧醫(yī)療系統(tǒng)由智慧醫(yī)院系統(tǒng)、區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)與家庭健康系統(tǒng)所組成。其中，智慧醫(yī)院系統(tǒng)負(fù)責(zé)傳輸、存儲(chǔ)及提取交換醫(yī)學(xué)信息，如醫(yī)學(xué)影像信息與病人診療信息，并向醫(yī)務(wù)人員提供臨床決策建議，輔助醫(yī)務(wù)人員出具智慧處方。區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集處理衛(wèi)生監(jiān)管部門(mén)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)與居民社區(qū)等機(jī)構(gòu)部門(mén)所產(chǎn)生的衛(wèi)生信息，智能化制定危險(xiǎn)因素干預(yù)計(jì)劃，向患者提供一般性疾病的基本治療與社區(qū)護(hù)理服務(wù)。家庭健康系統(tǒng)負(fù)責(zé)向行動(dòng)不便的患者提供視訊醫(yī)療、線上照護(hù)、特殊人群健康監(jiān)測(cè)與智能服藥等服務(wù)，如定期向患者提示服藥時(shí)間以及藥品名稱(chēng)、種類(lèi)與劑量。

2.4 智慧物流

智慧物流是通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)物流各環(huán)節(jié)實(shí)施精細(xì)化、可視化與動(dòng)態(tài)化管理手段的現(xiàn)代化物流模式，與傳統(tǒng)物流模式相比，智慧物流具有優(yōu)異的智能化決策分析與自動(dòng)執(zhí)行能力。例如，在物流貨物跟蹤查詢(xún)方面，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可采取激光檢測(cè)、紅外檢測(cè)、條形碼識(shí)別、衛(wèi)星定位等多元化技術(shù)手段，持續(xù)對(duì)物流貨物的實(shí)時(shí)位置與運(yùn)輸情況進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中。同時(shí)，在物流企業(yè)與用戶(hù)之間構(gòu)建雙向通信系統(tǒng)，用戶(hù)可以從移動(dòng)端直接查詢(xún)自身貨物的實(shí)時(shí)物流信息，如貨物抵達(dá)位置、預(yù)計(jì)送達(dá)時(shí)間、貨物運(yùn)輸路線等。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在智慧城市建設(shè)期間，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，并在智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧物流等方面均得到應(yīng)用推廣，取得顯著成果。因此，政府部門(mén)與企業(yè)必須正確認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，積極借鑒國(guó)內(nèi)外成功的技術(shù)應(yīng)用案例，構(gòu)建完善的技術(shù)應(yīng)用體系，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)。

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