摘要:本文先介紹了物聯網的含義,闡述了其關鍵技術,分析了智慧城市與物聯網之間的關系,列舉了物聯網在公共交通領域的解決方案。
關鍵詞:智慧城市 物聯網 網絡技術
1 物聯網及其關鍵技術
1.1 物聯網
物聯網是通過射頻識別(RFID,Radio Frequency of Things)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡;是將計算機網絡、電子射頻、感應、無線、人工智能、條碼、云計算、自動化、嵌入式等技術合為一體的綜合性技術及應用,目的讓所有的東西都相互聯起來,它將孤立的物品如冰箱、汽車、設備、家具、貨品等等接入到網絡世界中,讓它們之間能相互交流,這樣就可以讓本來沒有生命的東西能感應并處理信息,通過傳輸的網絡傳送到指定的地方或人那里,反過來還可以進行控制和指揮。
1.2 物聯網技術
物聯網包括應用層、網絡層、感知層。感知層具有物體識別和信息采集功能,它由攝像頭、GPS、終端、傳感器、傳感器網絡、二維碼標簽與識讀器、RFID標簽與讀寫器等元件構成,它采集的信息通過網絡層進行傳遞及處理;網絡層由信息中心、智能處理中心、網絡管理中心、通信與互聯網的融合網絡構成;應用層是物聯網和行業專業技術深度融合的產物,它與行業需求結合以實現行業智能化。傳感器技術、網絡通信技術、傳感器網絡技術以及射頻識別即RFID技術是物聯網的四大關鍵技術,其中非接觸式的自動識別技術——RFID技術是物聯網的核心技術,它通過射頻信號自動識別對象并獲取相關數據,RFID為物體貼上RFID標簽,具有讀取距離幾米至幾十米物體、穿透能力強,可以透過包裝箱直接讀取信息、無磨損、非接觸、抗污染、效率高,信息量大等特點。非接觸式智能卡已廣泛用于不停車收費、路橋管理、鐵路機車識別管理以及電子證照身份識別等方面。
2 物聯網與智慧城市
2.1 智慧城市
智慧城市是運用無線通信網絡為城市的各行各業提供無線接入與無線服務的集合,以提升城市管理效率和提高信息技術應用為主要目的,由于物聯網覆蓋更多地要依賴無線技術目前的通信網絡,所以移動物聯網將會更加符合未來發展方向。智慧城市是涵蓋了深度感知、深度智能、全面互聯的綜合系統,它最為關鍵的元素就是物聯網。整個指揮城市系統是基于物聯網技術發展而來,它涵蓋了智能電網、智能醫療、智能家庭、智能交通等一系列模塊,并且在未來十年會使居民的生活狀態及出行方式發生翻天覆地的變化。
2.2 物聯網與智慧城市的聯系
物聯網為智慧城市提供了堅實的技術基礎,并使智慧城市的感知能力和智能化逐步深入,通過環境感知、水位感知、照明感知、城市管網感知、移動支付感知、個人健康感知、無線城市門戶感知、智能交通的交互感知等,智慧城市才可以實現各方面的智能化管理。智慧城市是物聯網的發展規劃之一,它的技術研究及智能應用,最終目的都是為智慧城市服務。可以說,物聯網的“靶心”就是智慧城市,就是利用高速寬帶無線技術覆蓋城市行政區域,向公眾提供無線終端或無線技術獲取信息的服務,提供隨時隨地接入高速的無線網絡。智慧城市能使互聯網逐步實現有線傳輸向無線傳輸的轉換,結合手機的普及和應用,配合其他移動手持終端,使其功能發揮到極致。智慧城市的構建以及物聯網技術的普及和應用,加速了城市信息化進程,二者的完美結合大大縮短了人類社會與無線網絡融合的差距,在智慧城市中物聯網的應用可滲透到方方面面。
3 物聯網的應用
3.1 物聯網在現實生活中的應用
智慧城市建設與物聯網應用息息相關,已經納入城市公共基礎設施規劃,成為“水、電、氣、交通”之外的第五城市公共基礎設施,打造無所不在的無線網絡、無所不有的內容應用、無所不能的智慧城市。例如,人們乘坐公交可以通過手機查詢公交車的最新運行情況就能確定最佳的出行路線;使用手機銀行和手機支付等業務,可以輕松完成賬戶查詢、轉賬、繳費等銀行業務,還可以進行交易買賣;在車站、機場或者西餐廳,拿出手機看電視、看“兩會”視頻聊天,實現隨時上網沖浪;想看病時通過網絡就能預約掛號,免去排隊等候之苦;想上影院看電影無須排隊購票,手機支付就能搞定;可以用手機實時監控、關心孩子在校情況、老人在家情況等;還有噪音監控、緊急指揮等一系列創新業務也層出不窮,借助移動定位系統,現代物流方面,如在淘寶網上購買東西,通過物流公司平臺對物品實施運輸過程的全面監控等,物流公司可根據車輛的實時位置信息就近調派車輛,通過電子地圖跟蹤和查詢車輛的運行軌跡與運行狀態,無線網絡服務處處可見。顯然,以上各種物聯網應用案例向我們證實了物聯網在各行各業的應用,在建筑智慧城市中發揮著舉足輕重的作用。
3.2 公共交通查詢系統在物聯網中的應用
智能交通體系的構建將從根本上解決城市交通擁堵,出行困難的問題,城市中的每條道路都會增設路面感應裝置,隨時隨地監測道路上行駛車輛的狀況,利用物聯網技術隨時提供整個城市道路運行整體狀況信息,智能交通體系可以通過路面采集的即時信息,實現道路管理的智能化,街口的智能紅綠燈提高道路使用效率,根據路面擁擠狀況,隨時開啟或關閉關鍵路段的入口,緩解擁堵,城市智能交通系統可以為每輛出行車輛提供道路建議,合理對車輛進行分流“掌上公交查詢系統”是實現公共交通智能化的目的,也是“無線城市”建設中的一部分,更是政府為提高城市品味、提高市民感知的重要一步。首先在每輛公交車上安裝好射頻感應裝置和GPS,在公交站臺兩端也安裝好射頻感應接收裝置,公交車和站臺的信息通過網絡傳送到公交服務器和公共交通調度室。以福州市某乘客從師大到火車站為例,乘客在手機交通智能軟件中選擇“線路查詢”欄輸入起點福建師大,終點火車站,系統會將檢索到經過該路段的所有公交信息,顯示在查詢手機屏幕上,乘客任選一路,比如乘客選擇20路,然后在手機上選擇查看該線路公交的詳細情況,手機會通過網絡將命令通過公交服務器發送給20路所有公交車,然后20路公交車通過GPS和網絡回復信息到乘客手機上,GPS回復公交車的具體位置信息,網絡快速支撐地圖下載到乘客手機上,這樣乘客就能知道,剛過去和下一輛經過該站點的公交車。另外站臺的射頻接受裝置的作用,還有當每輛公交車在進站時都會發送該公交車輛的具體信息,站臺兩端的接受裝置收到信息后通過網絡將公交車輛的進站信息發送給公交智能服務器,這樣公交調度室的工作人員就隨時可以知道每輛公交車有沒有不進站上下客和不按順序進出站等不文明行為,為提高城市公共交通的管理帶來了很大的方便。
4 結束語
智慧城市的建設和發展需要現代信息通信技術的支撐,堅持開放合作與自主創新相結合,突破相關技術和產業鏈,加快終端產業、軟件平臺的應用,推動物聯網的發展,物聯網的發展是整個信息社會的發展,也是整個信息產業的發展,擁有美好的前景,我們可以看到的是越來越多的物聯網應用案例發生在身邊,可以感受到的是越來越多的人們開始關注物聯網的應用,或許人們正在通過物聯網的應用案例來探索,相信它的爆發指日可待。
參考文獻:
[1]馬建.物聯網技術概論[M].機械工業出版社,2011-3-1.
[2]張凱,張雯婷.物聯網導論[M].清華大學出版社,2012-4-1.
[3]薛燕紅.物聯網技術及應用[M].清華大學出版社,2012-1-1.