淺析電子信息工程在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展

文｜陳樂妍

一、引言

電子信息工程是指對信息進(jìn)行收集、處理以及應(yīng)用的一個(gè)綜合性學(xué)科，在不同的領(lǐng)域均可通過電子信息工程為多樣化的問題提供解決方案。智慧城市理念強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代信息技術(shù)和通信技術(shù)提高城市管理和服務(wù)效率，所依賴的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及人工智能技術(shù)等均需要電子信息工程提供基本的保障和支持。智慧城市可優(yōu)化城市資源的配置，同時(shí)提高城市的可持續(xù)發(fā)展能力，對于城市居民而言，也可使得自身的生活更加便捷與舒適。在智慧城市的建設(shè)和運(yùn)營過程中，合理應(yīng)用電子信息工程也將使得城市發(fā)展更加智能化，符合行業(yè)未來發(fā)展預(yù)期。

二、電子信息工程在智慧城市中的應(yīng)用

（一） 智慧交通規(guī)劃

智慧交通是指在原有交通規(guī)劃的基礎(chǔ)上通過影像采集、衛(wèi)星定位等技術(shù)形式對城市交通建設(shè)和規(guī)劃進(jìn)行復(fù)制的一種技術(shù)形式。對于大型城市而言，其城市交通具有網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、道路工程數(shù)量多、交通運(yùn)輸吞吐量的特征，通過電子信息工程的應(yīng)用收集必要的城市交通信息，同時(shí)可通過智能處理中心針對上述信息整合和處理。其通過電子信息技術(shù)的應(yīng)用之后，能夠在城市交通管理方面達(dá)成以下目的。

豐富城市交通管理功能。應(yīng)用電子信息工程進(jìn)行智慧城市的建設(shè)之后，數(shù)據(jù)來源更加廣泛，依照影像采集、實(shí)地勘查等形式對于交通情況進(jìn)行管理，對于車輛定位、交通引導(dǎo)等基本功能，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)全面的管控需求，對于交通事故處理、自動(dòng)駕駛輔助等也可提供基本的信息資料。此外，在電子信息工程技術(shù)的輔助之下，所建立的智能化交通管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如圖1所示的多元化功能。

圖1 電子信息工程與智慧交通功能網(wǎng)

針對新建交通道路網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃而言，可使用電子信息工程技術(shù)輔助參考。通過大數(shù)據(jù)處理和智能化分析技術(shù)，智能化統(tǒng)計(jì)各個(gè)路段、各個(gè)位置的實(shí)際車流量情況，以此數(shù)據(jù)為參考，作為新建道路工程、道路修繕的規(guī)劃依據(jù)。

（二）小區(qū)智能安防

對于建筑居民小區(qū)而言，安防安保問題也是十分重要的。在進(jìn)行小區(qū)安防系統(tǒng)設(shè)置的過程中，一方面需要考慮應(yīng)用的安全性問題，另一方面也應(yīng)當(dāng)確保出入的便捷性。針對小區(qū)智能安防安保系統(tǒng)提出如下應(yīng)用對策：

一是對于門禁系統(tǒng)而言，保留原有的傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)形式，例如可通過門禁卡、人臉識別等方式進(jìn)行小區(qū)的出入。此外也可結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過聯(lián)動(dòng)手機(jī)APP、藍(lán)牙終端等設(shè)備形式實(shí)現(xiàn)無感出入小區(qū)，同時(shí)也能夠?qū)τ诮ㄖ氖褂谜叱鋈霑r(shí)間進(jìn)行記錄和分析，有助于多元化管理的實(shí)現(xiàn)。此外也可通過遠(yuǎn)程信息傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開門、臨時(shí)授權(quán)等場景，對于物流配送、訪客臨時(shí)來訪等需求也可平衡安全和便捷的需要。

二是對于智能化監(jiān)控系統(tǒng)，可按照居民小區(qū)的具體需求進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的布局，相比于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)而言，可智能化識別畫面中是否有人、是否存在危險(xiǎn)行為和異?；顒?dòng)情況，對于異常情況可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄和上報(bào)。避免傳統(tǒng)監(jiān)控存在信息量大、無用信息多、重復(fù)調(diào)取困難的問題。

（三）消防預(yù)警聯(lián)動(dòng)

在進(jìn)行智慧城市建設(shè)的過程中，需考慮整體應(yīng)用安全，例如消防安全就是城市中的常見隱患問題之一。尤其對于人員密集的公共場所以及高層建筑，其具有容積率高、建筑密度大的顯著特點(diǎn)，一旦發(fā)生消防問題，則會引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員傷亡事故。因此通過消防預(yù)警系統(tǒng)的全面建設(shè)，能夠保障建筑應(yīng)用安全。

電子信息工程技術(shù)可為消防預(yù)警系統(tǒng)提供較為全面的解決方案。如圖2所示，其具體的應(yīng)用做法是利用傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，將各個(gè)消防預(yù)警工程進(jìn)行互聯(lián)，并同時(shí)傳輸?shù)浇y(tǒng)一處理終端當(dāng)中，當(dāng)捕獲到火情隱患或者觸發(fā)警報(bào)時(shí)即可聯(lián)動(dòng)一定片區(qū)內(nèi)的所有消防預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警，通過聲光預(yù)警等形式對于火災(zāi)發(fā)生的具體樓層和方位等進(jìn)行指引，同時(shí)能夠智能化規(guī)劃最優(yōu)撤離路線，通知隱患位置的建筑使用者及時(shí)進(jìn)行撤離。也能夠?qū)⑺占降臄?shù)據(jù)傳送到消防處理中心實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化報(bào)警，對消防問題發(fā)生的具體位置、火情情況等同步進(jìn)行，明確實(shí)現(xiàn)城市消防安全的保障。

圖2 智能消防報(bào)警示意圖

（四）數(shù)字孿生與城市運(yùn)營規(guī)劃

在進(jìn)行城市建設(shè)規(guī)劃的過程中，可考慮應(yīng)用電子信息工程技術(shù)為城市建設(shè)規(guī)劃工作提供基礎(chǔ)的保障和支持。目前智慧城市建設(shè)依賴于數(shù)字孿生技術(shù)和建筑信息模型，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中打造與城市保持一致的數(shù)字孿生模型，并通過該模型的模擬分析確保城市的運(yùn)營安全與科學(xué)合理。

在城市數(shù)字孿生模型當(dāng)中可先通過建筑信息模型技術(shù)對建筑物的具體分布、地下管道管線工程情況、市政道路等分布情況均一一錄入，并利用多個(gè)信息收集渠道，對于城市的實(shí)際情況，例如游客與車輛流量、雖然降水因素等錄入到模型當(dāng)中，以此得到與真實(shí)城市情況相符的數(shù)字模型。在此模型中可對城市運(yùn)營情況進(jìn)行直接化的觀測，同時(shí)對于這種新型政策的應(yīng)用、特殊情況模擬等也可通過數(shù)字孿生模型予以實(shí)現(xiàn)。對于智慧城市而言，進(jìn)行科學(xué)全面的運(yùn)營規(guī)劃工作是具有必要性的，而數(shù)字孿生模型技術(shù)同樣是應(yīng)用電子信息工程的一種體現(xiàn)形式。

三、電子信息工程在智慧城市中的發(fā)展

（一） 完善城市規(guī)劃路徑

由于我國經(jīng)濟(jì)的快速擴(kuò)張以及城市化進(jìn)程的加快，部分城市出現(xiàn)規(guī)劃路徑不清晰的問題。城市的建設(shè)和規(guī)劃工作實(shí)際上是一個(gè)較為漫長的過程，而智慧城市理念的全面應(yīng)用也需要從前期規(guī)劃階段就開始應(yīng)用相關(guān)技術(shù)形式，并建設(shè)相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施。有相當(dāng)一部分城市在建造之初均未考慮智慧城市改造和提升的一系列需求，雖然同樣采取智能化的理念進(jìn)行城市的管理和優(yōu)化，但由于電子信息工程應(yīng)用限制，使得整體規(guī)劃工作并不夠完善。

因此基于行業(yè)未來發(fā)展需求，應(yīng)結(jié)合電子信息工程所具有的一系列特征，完善城市規(guī)劃路徑，通過工程基本保障設(shè)施的全面建設(shè)工作，為智慧城市的建設(shè)提供基本實(shí)現(xiàn)途徑。

（二） 降低行業(yè)技術(shù)壁壘限制

智慧城市的建設(shè)活動(dòng)，對于電子信息工程其專業(yè)技術(shù)性的要求極高。以上文中所提及的幾個(gè)具體應(yīng)用場景為例，所使用的技術(shù)形式及其對應(yīng)的工程內(nèi)容包括但不限于設(shè)備安裝工程、管道管線工程以及強(qiáng)弱電工程，而這其中所使用的多種新型精細(xì)化設(shè)備在安裝過程中也具有極為復(fù)雜的技術(shù)要求。正由于行業(yè)技術(shù)壁壘的限制，使得相當(dāng)一部分城市改造工作受到影響。

為了全面普及電子信息工程技術(shù)以及智慧城市理念的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)從行業(yè)專業(yè)技術(shù)的口徑出發(fā)，通過培養(yǎng)行業(yè)應(yīng)用型專業(yè)人才、建立行業(yè)專業(yè)技術(shù)管理機(jī)制、通過政策引導(dǎo)等方式加快電子信息工程及智慧城市理念的普及和發(fā)展，鼓勵(lì)優(yōu)秀企業(yè)對于智慧城市的理念應(yīng)用開展全面探索，最終逐步普及智慧城市。

（三） 完善后期維護(hù)管理

智慧城市的建設(shè)工作并不是一蹴而就的工作類型，其需要進(jìn)行長期的維護(hù)和管控，例如各個(gè)智慧平臺在搭建完成之后也需要進(jìn)行長期的數(shù)據(jù)收集和維護(hù)作業(yè)；所依賴的電子信息工程也需進(jìn)行定期的維護(hù)、升級以及管理。若在實(shí)際應(yīng)用過程中缺乏維護(hù)管理反而會因種種問題導(dǎo)致城市整體的應(yīng)用品質(zhì)下降，甚至存在安全隱患。

因此基于行業(yè)發(fā)展的角度進(jìn)行分析，智慧城市的建設(shè)工作需要進(jìn)行長期的后期維護(hù)和管理，通過建立相關(guān)制度指引、完善行業(yè)規(guī)范等方式，確保后期維護(hù)管理工作的全面進(jìn)行。對于工程設(shè)施方面需進(jìn)行定期的維護(hù)，維修和保養(yǎng)，對于零配件進(jìn)行周期性的更換，對于信息平臺需進(jìn)行軟硬件的更新迭代、基本代碼建設(shè)以及數(shù)據(jù)更新處理等，也是實(shí)現(xiàn)智慧城市理念全面發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

本文主要圍繞著電子信息工程在智慧城市中的應(yīng)用和發(fā)展展開研究，列舉了電子信息工程技術(shù)在智慧城市中的幾個(gè)具體場景。結(jié)合目前行業(yè)現(xiàn)狀來看，我們必須承認(rèn)電子信息工程與智慧城市理念的融合應(yīng)用仍具有諸多不盡如人意的地方，但電子信息工程在智慧城市建設(shè)過程中的應(yīng)用仍是具有潛力和發(fā)展的。隨著行業(yè)理念的豐富以及整體技術(shù)能力的增強(qiáng)，未來智慧城市的理念將逐步普及，實(shí)現(xiàn)多元化、健康化的發(fā)展需求。