智慧城市中物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用研究

張曉文

摘 要 智慧城市的發(fā)展可以滿足人們對(duì)高質(zhì)量、高水平生活的追求。在科技的推動(dòng)下時(shí)代更迭速度逐漸加快，智慧城市從原本的城市發(fā)展方向逐漸轉(zhuǎn)化為了一種新常態(tài)。智慧城市主要建立在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的基礎(chǔ)之上，有效解決了城市發(fā)展過程中存在的各種難題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市的人性化、精細(xì)化管理目標(biāo)。智慧城市是未來的發(fā)展趨勢(shì)，也是未來的發(fā)展方向，智慧城市的發(fā)展關(guān)系到城市的未來發(fā)展前景和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 智慧城市 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 云計(jì)算技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2022）02-0016-03

1 智慧城市概述

1.1 涵義分析

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的促進(jìn)下傳統(tǒng)城市得以向智慧城市的方向發(fā)展，憑借該技術(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行大力收集，并實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的有效分析，通過這種方式對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)進(jìn)行改進(jìn)，從而為人們提供優(yōu)質(zhì)的公共服務(wù)。從目前的情況來看，世界各國正逐漸加大對(duì)智慧城市的投資建設(shè)力度，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)為智慧城市的發(fā)展創(chuàng)造了新的契機(jī)。不過智慧城市的建設(shè)還存在一定弊端，比如數(shù)據(jù)收集不全面、智慧程度較低等，與新型智慧城市建設(shè)目標(biāo)還存在一定差距，想要有效解決這些問題，必須充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，合理對(duì)智慧城市建設(shè)進(jìn)行引導(dǎo)[1]。

1.2 智慧城市的特點(diǎn)

1.2.1 系統(tǒng)感知環(huán)境

智慧城市有助于實(shí)現(xiàn)更加全面的系統(tǒng)感知，幫助城市中的居民實(shí)現(xiàn)自我和相互感知，并讓人們?cè)谏?、工作中獲得他們想要獲取的各類數(shù)據(jù)資源。

1.2.2 傳遞可靠信息

在智慧城市中，必須建設(shè)成熟的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，在這樣的情況下就可以有效對(duì)各類信息、數(shù)據(jù)資源的收集、傳輸進(jìn)行管控，為信息傳輸提供更加有力的支持。

1.2.3 高度智能計(jì)算

智慧城市的智能化主要體現(xiàn)在，可以將在城市中收集到的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行智能化、精準(zhǔn)化、高效化處理，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)的智能化控制。

1.2.4 人性化管理

在建成智慧城市以后，可以為智慧城市中的居民提供更加優(yōu)質(zhì)的公共服務(wù)，且服務(wù)逐漸具備人性化特征，讓智慧城市中的各項(xiàng)事物都逐漸朝著智能化、人性化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)的概念及價(jià)值分析

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種通過將射頻識(shí)別和全球定位技術(shù)應(yīng)用于各種終端設(shè)備的技術(shù)，如智能設(shè)備和傳感設(shè)備，根據(jù)事先制定的協(xié)議，使用有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸信息并控制設(shè)備和設(shè)施。它是一個(gè)將物理材料與虛擬網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)起來的信息系統(tǒng)。

2.2 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)主要基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過虛擬化技術(shù)、云存儲(chǔ)、分布式計(jì)算等，盡可能滿足客戶對(duì)軟硬件、存儲(chǔ)、計(jì)算等方面的需求。云計(jì)算根據(jù)服務(wù)類型可以分為三種類型：LaaS、SaaS和PaaS，它們可以最大限度地提高數(shù)據(jù)的自由度。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用意義

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以發(fā)揮智能識(shí)別、移動(dòng)定位、物品監(jiān)控跟蹤等功能，該技術(shù)主要是利用FPRS系統(tǒng)、GFID傳感設(shè)備、激光掃描器等，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的發(fā)展，它屬于一項(xiàng)新的網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)，對(duì)提高信息傳輸?shù)乃俣?、?zhǔn)確性有很好的作用。云計(jì)算技術(shù)是一個(gè)按量付費(fèi)的虛擬化資源使用技術(shù)，能夠結(jié)合用戶需求，快速、有效為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)的支持下建設(shè)智慧城市，通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市中的各類公共基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行連接，在智慧化傳感器的作用下，便于對(duì)城市中人與物技能型全方位感知、交互性感知。從目前的情況來看，我國許多城市在不斷發(fā)展的過程中開始應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)，部分城市已經(jīng)搭建了相對(duì)完善的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進(jìn)一步推動(dòng)了智慧城市建設(shè)，在醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全、科學(xué)教育等領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)發(fā)揮出了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，各大城市逐漸朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，為城市居民的生活、工作創(chuàng)造了巨大便利，進(jìn)一步提高了城市的現(xiàn)代化水平，對(duì)促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著非常重要的意義。

3 基于云計(jì)算的智慧城市架構(gòu)

智慧城市的架構(gòu)主要包括這樣幾個(gè)部分，分別包括了應(yīng)用支撐平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)層、感知層和智慧應(yīng)用。在架構(gòu)當(dāng)中，感知層主要是利用傳感器、攝像頭等來完成設(shè)備的收集，然后將這些信息利用網(wǎng)絡(luò)來傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心具備很強(qiáng)的決策能力、管理能力和儲(chǔ)存能力，并有著與多個(gè)行業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，能夠?yàn)檎?wù)、交通以及環(huán)保等方面的智慧應(yīng)用帶來足夠的數(shù)據(jù)支持。傳感器終端將獲取的信息輸送給數(shù)據(jù)中心，然后將其進(jìn)行分析和整合，從而使得智慧城市應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。過去的城市架構(gòu)所具備的硬件服務(wù)器，如今已經(jīng)很難符合數(shù)據(jù)管理的需求，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和傳輸層中利用云計(jì)算技術(shù)來為智慧城市提供服務(wù)，有效地解決了數(shù)據(jù)計(jì)算儲(chǔ)存等方面的問題，并在某種程度上進(jìn)一步增強(qiáng)了智慧城市系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

建設(shè)智慧城市就是為了對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合和共享，云計(jì)算所具備的特點(diǎn)與智慧城市建設(shè)相符，所以智慧城市架構(gòu)需要以云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)。在在整個(gè)系統(tǒng)中，包含了智慧城市運(yùn)營支撐體系、云服務(wù)平臺(tái)、門戶層、基礎(chǔ)設(shè)施層以及云安全層等等。其中云安全層與智慧城市的各個(gè)方面都有著密切的關(guān)系，確保其中的應(yīng)用系統(tǒng)能夠順利的運(yùn)行。智慧城市運(yùn)營支撐體系主要是針對(duì)智慧城市應(yīng)用的特性而建立的，確保應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。基礎(chǔ)設(shè)備層是智慧城市的最底層，是云計(jì)算的基本架構(gòu)，其中包含了基礎(chǔ)資源和智能接入，基礎(chǔ)資源包含了行業(yè)數(shù)據(jù)庫，智慧城市可根據(jù)自身的實(shí)際需求來進(jìn)行存取，從而進(jìn)一步提升資源利用效率，讓資源能夠達(dá)到更好的協(xié)同共享。智能接入包括了通訊網(wǎng)絡(luò)和感知設(shè)備，確保智慧城市應(yīng)用能夠順利的完成接入過程。云服務(wù)平臺(tái)和應(yīng)用層屬于智慧城市中的中間層，具體是針對(duì)智慧城市應(yīng)用系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)置的，除了能夠促進(jìn)城市資源共享之外，也能夠?qū)⒁恍?yīng)用發(fā)布在其中，另外通過強(qiáng)大的信息整合能力能夠?yàn)橛脩魩砀玫臎Q策。智慧城市應(yīng)用系統(tǒng)最具體表現(xiàn)在智慧民生、智慧產(chǎn)業(yè)和智慧城府這幾個(gè)領(lǐng)域，通過智慧城市應(yīng)用所具備的智能化特點(diǎn)來滿足各領(lǐng)域的信息化需求。門戶層主要是將智慧城市所獲得的成果展示給用戶和企業(yè)，且這一層也能夠幫助用戶深入地去感受智慧城市，通過門戶層平臺(tái)來讓人們享受到智慧城市應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)際上是對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種延伸，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了互通互聯(lián)，這在智慧城市中占據(jù)著十分重要的地位，通常網(wǎng)絡(luò)終端儲(chǔ)存和計(jì)算能力不符合要求，而云計(jì)算所具備的計(jì)算整合能力能夠有效解決這一問題，除了能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存計(jì)算之外，也有著很強(qiáng)的安全性。所以智慧城市離不開云計(jì)算這一技術(shù)的支持，通過云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得智慧城市更加的智能化。目前來看智慧城市已經(jīng)逐漸成為了一種城市發(fā)展趨勢(shì)，為了確保智慧城市能夠得到更加順利的發(fā)展，就必須對(duì)城市資源進(jìn)行智能化管理，想要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，就需要重視對(duì)云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，這樣才能夠真正實(shí)現(xiàn)智能化的城市服務(wù)管理，讓城市得到真正的智慧化發(fā)展。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

4.1 在物流監(jiān)管中的應(yīng)用

物流是城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要組成部分，但物流事故會(huì)對(duì)城市發(fā)展造成不同程度的損失，尤其是許多化學(xué)品在物流運(yùn)輸?shù)倪^程中存在較大的安全隱患，會(huì)給城市安全管理工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響。近年來也發(fā)生了多起因物流運(yùn)輸不當(dāng)導(dǎo)致危險(xiǎn)化學(xué)品泄露、爆炸的事故，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)、生命財(cái)產(chǎn)損失，給城市發(fā)展造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響，導(dǎo)致城市形象遭到破壞。合理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)，可以對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的物流運(yùn)輸進(jìn)行有效監(jiān)管，進(jìn)一步提高物流運(yùn)輸?shù)陌踩?，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)對(duì)智慧城市建設(shè)的推動(dòng)性作用。在智慧城市綜合管理實(shí)踐過程中可以電子標(biāo)識(shí)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛，及時(shí)備案運(yùn)輸車輛與運(yùn)輸物品的信息，針對(duì)物流供應(yīng)鏈進(jìn)行監(jiān)管的過程中，可以采用物聯(lián)網(wǎng)-射頻識(shí)別技術(shù)，對(duì)車載GPS進(jìn)行全天候監(jiān)控，利用GSM無線通信功能實(shí)時(shí)獲取車輛位置、狀態(tài)等信息，并通過語音、短信等通道下達(dá)調(diào)度指令，使用GIS技術(shù)快速獲取車輛的移動(dòng)位置，并實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的有效調(diào)度和管理。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)貨運(yùn)已經(jīng)成為智慧城市的重要發(fā)展途徑，網(wǎng)絡(luò)貨運(yùn)實(shí)現(xiàn)了貨運(yùn)和貨車的配對(duì)效率，且讓物流運(yùn)輸全過程更加健全，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了上中下游企業(yè)、公安、交通、消防、安監(jiān)等各系統(tǒng)之間的資源共享和資源聯(lián)動(dòng)，讓整體城市需要的貨物得到有效調(diào)運(yùn)，且減少了因?yàn)槌鞘袃?nèi)部運(yùn)輸企業(yè)物流協(xié)調(diào)所產(chǎn)生的成本[2]。

4.2 在公共服務(wù)體系中的應(yīng)用

智慧城市建設(shè)以提高城市品質(zhì)、優(yōu)化城市治理為目的，以頂層設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)對(duì)城市治理進(jìn)行有效指導(dǎo)，采用數(shù)字化建設(shè)的方式打破傳統(tǒng)的城市建設(shè)模式，構(gòu)建新的城市格局，在有效降低城市管理成本的同時(shí)，促進(jìn)城市管理效率提升，保證既可以提高城市管理成本，還可以提高城市的形象與品質(zhì)。城市基礎(chǔ)設(shè)施主要為智慧城市提供公共服務(wù)，使得公共關(guān)系系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息之間的交互變得更加流暢，管理人員可以更加方便地獲取所需信息，便于為城市居民提供無微不至的公共服務(wù)，切實(shí)提高智慧城市綜合管理的效率。同時(shí)，在建設(shè)智慧城市的過程中，憑借數(shù)據(jù)的開放共享特性，還可以進(jìn)一步提高城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，促進(jìn)智慧城市綜合管理升級(jí)[3]。

4.3 在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

在現(xiàn)代化城市不斷發(fā)展的過程中，交通城市是支撐城市建設(shè)的基礎(chǔ)，因此，建設(shè)智慧城市必須要有發(fā)達(dá)的交通系統(tǒng)支持，充分解決好交通運(yùn)輸問題，確保交通體系能滿足現(xiàn)有的社會(huì)需求，才能夠保障后續(xù)工作的穩(wěn)定開展。在建設(shè)智慧城市的過程中，通過有效應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)的方式，針對(duì)交通問題可以實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和智能化處理，可以進(jìn)一步緩解城市交通部門的工作壓力，對(duì)提高城市交通便利程度起到一定的促進(jìn)作用。比如，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以隨時(shí)獲取不同地區(qū)車輛的數(shù)據(jù)信息，并在云計(jì)算技術(shù)的支持下，對(duì)各地區(qū)的交通情況進(jìn)行密切、動(dòng)態(tài)的分析與預(yù)測，便于動(dòng)態(tài)化管理措施的落實(shí)。另一方面，也可以為城市交通管理部門提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通的智能化管理，切實(shí)減少交通堵塞的現(xiàn)象，進(jìn)一步保證城市道路的暢通，并有效降低發(fā)生交通事故的概率，通過這種方式進(jìn)一步支持智慧城市建設(shè)。技術(shù)在交通運(yùn)輸體系中的應(yīng)用能讓交通網(wǎng)絡(luò)更具“智能化”[4]。

4.4 在醫(yī)療服務(wù)中的應(yīng)用

作為一項(xiàng)重要民生工程的醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)也是建設(shè)智慧城市所要關(guān)注的重要行業(yè)之一?，F(xiàn)階段，由于各項(xiàng)主客觀（軟硬件）因素的限制，我國的醫(yī)療服務(wù)智能化體系還尚未發(fā)展成熟，亟待進(jìn)行改革創(chuàng)新。因此，在智慧城市建設(shè)過程中要有機(jī)結(jié)合醫(yī)療體系以及其他相關(guān)體系，全面整理、匯總與分析醫(yī)療行業(yè)的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，幫助醫(yī)療從業(yè)人員能及時(shí)、順利地查閱所需要的數(shù)據(jù)信息，切實(shí)提升醫(yī)患交流的成效。

5 物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)在智慧城市發(fā)展中的應(yīng)用策略

5.1 不斷更新新技術(shù)，提升技術(shù)水平

在實(shí)際的管理過程中，應(yīng)當(dāng)以過硬的技術(shù)為保障，加強(qiáng)整體城市規(guī)劃發(fā)展的前沿性設(shè)計(jì)，根據(jù)科學(xué)技術(shù)的變革方向優(yōu)化發(fā)展，制定合理科學(xué)的智慧城市建設(shè)規(guī)劃。智慧城市的發(fā)展不僅僅是靠技術(shù)的發(fā)展這樣簡單，還需要各個(gè)技術(shù)之間的融合互補(bǔ)，切實(shí)促進(jìn)城市建設(shè)的數(shù)據(jù)化、互聯(lián)網(wǎng)化、智慧化。加強(qiáng)人才引進(jìn)，鼓勵(lì)高新技術(shù)人才和智慧城市應(yīng)用人才的引進(jìn)，積極提升智慧城市專業(yè)化人才的隊(duì)伍規(guī)模，讓城市建設(shè)有充足的人才支持[5]。

5.2 打造具有地域特色的新城市

智慧城市的發(fā)展要有獨(dú)特性和地域性，要有自己的特色，而不能盲目跟風(fēng)，要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，突出區(qū)位優(yōu)勢(shì)和歷史文化特色，建設(shè)有地域特色和文化傳承的新城市。要實(shí)現(xiàn)為人民服務(wù)理念的優(yōu)化，在建設(shè)中體現(xiàn)建設(shè)的惠民價(jià)值，切實(shí)為群眾提供更舒適、便捷的服務(wù)，要以提升本地居民滿足感的目標(biāo)進(jìn)行智慧城市建設(shè)，優(yōu)化整體的智慧城市建設(shè)水平。

6 結(jié)語

總而言之，除了以上應(yīng)用之外，大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)還有很多的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)，而基于此，積極發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)到技術(shù)的進(jìn)步是智慧城市建設(shè)最大的利好條件，才能促進(jìn)整體智慧城市的有序發(fā)展。在實(shí)際的智慧城市建設(shè)過程中，要充分抓住各種技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)智慧城市整體化管理，切實(shí)發(fā)揮技術(shù)的效能，穩(wěn)定社會(huì)發(fā)展、優(yōu)化信息化發(fā)展效能、加強(qiáng)云計(jì)算等技術(shù)的開發(fā)和利用，切實(shí)促進(jìn)智慧城市的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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