面向智慧城市的城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設探討

楊朝暉

中煤科工集團重慶研究院有限公司 ?重慶 ?404100

摘要：我國的城市化發(fā)展進程越來越快，越來越多的人選擇定居在大城市中，而隨著城市人口的增加，城市對于各種資源的消耗也在逐年增多，城市中原有的一些設施已經(jīng)逐漸不能滿足居民的生活需求。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展正是一種非常好的解決方案，因此有必要對城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺建設進行分析。

關(guān)鍵詞：智慧城市城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺

前言：根據(jù)預測，2025 年物聯(lián)網(wǎng)將為全球經(jīng)濟帶來3.9～11.1 萬億美元的市場規(guī)模，智慧城市建設是其中最大的應用場景之一。同時城市的發(fā)展長期面臨人口不斷增長、治理日益艱難的挑戰(zhàn)。如何讓繁雜的城市物聯(lián)設備可控、可管、安全、智能、互聯(lián)、互動是城市治理急需解決的問題。

一、城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的重要性

物聯(lián)網(wǎng)所提倡的是物物相連，讓任何事物在任何時間都能通過網(wǎng)絡保持聯(lián)系，在使用的過程中主要有3 個作用，分別是數(shù)據(jù)信息采集、數(shù)據(jù)信息傳遞和數(shù)據(jù)信息處理。物聯(lián)網(wǎng)的核心在于收集城市中的海量信息，并且通過網(wǎng)絡進行信息數(shù)據(jù)的整合分析，并且將各類信息數(shù)據(jù)進行各平臺間的相互傳遞，通過對于信息數(shù)據(jù)的應用創(chuàng)新來達到萬物互聯(lián)的目的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市管理中能夠起到非常重要的作用，城市道橋檢測、燈光感應、定位導航術(shù)等技術(shù)，都能通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)。在城市化發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)通過分散在城市中的傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測城市中的各類信息，并且通過物聯(lián)網(wǎng)平臺能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進行集中處理，并且將各類有用的數(shù)據(jù)傳給相關(guān)行業(yè)，提升居民生活的便捷性。

二、城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺建設研究

在城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的體系中，適配層非常重要，會對接入的各類協(xié)議以及終端，通過適配層中的各類協(xié)議插件進行相應的適配工作，并且通過SDK 接口可以完成對設備與數(shù)據(jù)的接入，在進行協(xié)議適配時需要對當前的各類主流物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分別進行適配。在進行協(xié)議模型的適配時需要從多個方面對設備功能進行分析，從而才能更好地完成數(shù)據(jù)模型適配。適配層會對數(shù)據(jù)模型自動完成上傳數(shù)據(jù)的解析，而插件適配往往具有針對性，一般情況下會針對一些特定行業(yè)的非主流協(xié)議，在解析時會使用SDK 插件進行解析，并且解析后會轉(zhuǎn)化為物聯(lián)網(wǎng)平臺通用的協(xié)議進行使用。設備管理層的主要作用是完成物聯(lián)網(wǎng)設備的協(xié)同管理以及接入管理，其中的接入管理包含設備連接管理和設備協(xié)同管理兩方面。第一，設備連接管理。設備連接管理的作用是對于設備注冊、數(shù)據(jù)上傳等一系列功能進行監(jiān)控。第二，設備協(xié)同管理。設備協(xié)同管理主要指對于設備進行解析。數(shù)據(jù)層在城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺中有著十分重要的作用，在數(shù)據(jù)層工作時會采集分布在城市各處的傳感設備數(shù)據(jù)，并且在整理數(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)傳輸，而且各類數(shù)據(jù)無論是管理與存儲都需要經(jīng)過數(shù)據(jù)層。因此，數(shù)據(jù)層在物聯(lián)網(wǎng)平臺中扮演著非常重要的角色，而且因為城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺與城市中的一些其他信息平臺往往會涉及數(shù)據(jù)間的相互傳輸，因此在設計數(shù)據(jù)層時也會擁有系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸功能，這些能力包括AI 服務、數(shù)據(jù)開發(fā)服務等，通過這些能力可以讓服務層擁有很多接口以及相應的開發(fā)組件，能夠為開發(fā)各類應用提供最好的保障。在服務層中，能力開放服務能夠提供視頻應用、圖像處理等綜合服務，這樣能夠讓客戶更好地進行應用的定制開發(fā)，在進行數(shù)據(jù)方法服務時能夠通過各種不同的方式來進行數(shù)據(jù)共享，并且能夠得到物聯(lián)網(wǎng)平臺從其他不同應用平臺得到的數(shù)據(jù)支持，而AI 服務在服務層中主要提供的是智能化服務，可以讓使用者在平臺使用中獲得更多方便。門戶層在物聯(lián)網(wǎng)平臺中的應用范圍很廣，通常情況下應用于物聯(lián)網(wǎng)平臺的創(chuàng)立者、管理者以及城市決策者這三類客戶群體。在門戶層中，開發(fā)者門戶需要為應用的開發(fā)者提供開發(fā)工具以及應用型號創(chuàng)建等一系列功能，而管理門戶需要為管理人員提供應用平臺、設備、配置管理等不同的功能。領導視圖一般會綜合數(shù)據(jù)以及計算結(jié)果為城市的決策者提供城市管理的輔助決策功能。在物聯(lián)網(wǎng)平臺中需要將物聯(lián)網(wǎng)設備與運維中心、人員進行連接，并且在連接后需要進行實時監(jiān)控，通過監(jiān)控能夠了解接入平臺的各類信息以及平臺的運行狀況。在需要時可以直接進行運維處理，從而保證平臺內(nèi)各項信息的透明化，為物聯(lián)網(wǎng)平臺提供更好的支持。對于物聯(lián)網(wǎng)平臺而言，運營保障體系不可缺少，物聯(lián)網(wǎng)平臺中的運營保障體系，通常是基于大量數(shù)據(jù)而存在的，無論是運營保障系統(tǒng)的構(gòu)建還是運營保障體系的構(gòu)建，都需要大量運營數(shù)據(jù)提供支撐，無論是用戶信息管理還是流量管理等各種運營數(shù)據(jù)都有利于完善運營保障體系。物聯(lián)網(wǎng)平臺中安全保障體系的建立能夠?qū)ζ脚_的應用提供非常重要的安全防護，因為城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺十分重要且特殊，因此在構(gòu)建安全保障體系時需要符合計算機系統(tǒng)安全防護的三級要求，物聯(lián)網(wǎng)平臺的構(gòu)建需要滿足設備接入以及放開數(shù)據(jù)接口等標準。通過設備接入能夠根據(jù)當前的業(yè)務種類以及不同終端類型對感知設備進行標識以及描述，并且設計出感知設備和網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)接口，確定設備和平臺間的數(shù)據(jù)傳輸方式;通過標準規(guī)范的分類方式能夠?qū)Ω黝惛兄降臄?shù)據(jù)進行規(guī)范接入，并構(gòu)建出數(shù)據(jù)目錄。

三、城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的構(gòu)建及運營

城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺能夠為城市提供各類不同的物聯(lián)數(shù)據(jù)，是保證城市高速發(fā)展的基礎，無論是政府還是各行各業(yè)都對城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的構(gòu)建非常重視。但是在進行城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的設計規(guī)劃時，往往會因為城市的前期規(guī)劃以及各類其他因素導致城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺在建設完畢后留有缺陷。比如分散在城市中的感知設備無法全部接入，因此城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺所感知到的數(shù)據(jù)標準各不相同，從而無法將各類數(shù)據(jù)全部融合起來，或者城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺在實際運營時出現(xiàn)問題，導致物聯(lián)網(wǎng)平臺的運營模式不清晰等問題。這些問題往往會導致城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺無法正常發(fā)揮出應該有的作用。在物聯(lián)感知體系中，感知層以及網(wǎng)絡層已經(jīng)比較成熟，在城市建設中能夠起到一定的作用，但是平臺、數(shù)據(jù)以及應用層依然有著很大的成長空間。作為物聯(lián)網(wǎng)平臺中的底層感知系統(tǒng)，相比于其他上層業(yè)務來說更為重要，因為城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺中的所有業(yè)務，都取決于物聯(lián)感知體系中采集到的各類數(shù)據(jù)。在進行城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺設計時，需要由城市的主管部門介入，來推動城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的設備接入以及數(shù)據(jù)共享，并且需要讓政府承辦的所有物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)，將物聯(lián)感知設備接入城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺，對于非政府承辦的相關(guān)行業(yè)需要以鼓勵為主，盡可能多地接入物聯(lián)網(wǎng)平臺。對于城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺需要有合理有效的運營模式，作為城市級項目，城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺應該以政府投資為主，或者使用采購服務的形式進行物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設以及運營，對于其他一些相關(guān)行業(yè)接入城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)生的一些費用，政府可使用補貼的方式進行運營。城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設需要長時間的努力才能夠完成，在進行建設時，最好優(yōu)先接入物聯(lián)感知設備，通過感知設備以及數(shù)據(jù)設備保障物聯(lián)網(wǎng)平臺的各類基礎能力，進而發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)平臺的作用。

結(jié)束語：隨著科技進步，城市中的居民對于生活品質(zhì)的追求會越來越高，越來越多的人開始關(guān)注城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺建設。在此背景下，各類新興技術(shù)也獲得了長足的進步，城市級物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設發(fā)展也越來越完善，物聯(lián)網(wǎng)平臺也為更多人的生活帶來了方便。

參考文獻：

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