物聯網技術在智慧城市中的應用

黃崇杰

(杭州市上城區人民政府電子政務辦公室,浙江杭州 310002)

物聯網技術在智慧城市中的應用

黃崇杰

(杭州市上城區人民政府電子政務辦公室,浙江杭州 310002)

作為信息產業發展的先進技術,物聯網技術的應用對于提升智慧城市的建設質量具有重要作用。本文首先對物聯網技術進行概述,然后具體探討了物聯網技術在智慧城市中的應用。

物聯網 智慧城市 應用

智慧城市是繼工業城市、信息城市、數字城市后的更高層次發展,其基礎為高效無線信息化基礎設施、傳感器技術及物聯網技術,傳感網絡則為廣電網、互聯網、傳感器網、無線通信網等多網融合,基本包含智慧醫療、智慧經濟、智慧生活、智慧技術、智慧校園、智慧產業、智慧服務、智慧管理等內容,是現代城市延續發展的新型模式。物聯網可將信息交換擴展到物與物的范圍內,其豐富擴充的價值信息及全面覆蓋的智能處理可作為解決當前智慧城市建設的基本手段。因此,加強有關物聯網技術在智慧城市中的應用研究,對于改善物聯網技術的應用水平具有重要的現實意義。

1 物聯網技術概述

物聯網技術是一種利用全球定位系統、射頻識別、激光掃描器、紅外感應器、標簽技術等信息傳感設備,依照約定協議,把互聯網連接到各類物品間實施通信機信息交換,以完成各類物品的自動化追蹤、識別、管理、監控、定位的網絡技術。其技術關鍵及前提仍為傳感器技術與互聯網技術,是一種在互聯網技術前提下研發的新型科技;其可在任意物品間建立客戶端以實現通信及信息交換。[1]

物聯網技術通常包含三個層面:一是物理層,其主要利用整體感知、穩定傳輸及智能處理過程對物體的基本特性信息進行傳感,構造出物理層;二是信息傳輸層,即為網絡層;三是就算處理層,主要用于控制反饋指令。當前物聯網技術在智慧城市建設應用中的主要制約因素包括:①協議,當前仍未建立統一的接入協議,仍包含傳感器、有線、短信等多種類型,這將會導致不同信息接收與工程建設過程存在差異;②安全,與互聯網類似,物聯網也會遭受到病毒及黑客的攻擊,這是影響企業選擇應用互聯網技術的重要影響因素;③技術水平,當前國內傳感器產業化層次仍比較低,且物聯網數據計算的成功實踐需要更高層次的運算平臺,而現有的云計算技術還不能滿足這一需求;現階段仍難以完全融合納米技術、傳感器技術和通信技術等多種技術;④費用,物聯網的實際應用成本較高,且建設費用較高,這嚴重阻礙了其在低端產業中的廣泛應用;⑤標準:目前國內仍未能完全統一終端及接入標準,這是影響運營商推廣物聯網技術的主要因素。

圖1 基于智物聯網智慧交通在公交行業應用圖

2 物聯網技術在智慧城市中的應用

2.1 智能交通

作為智慧城市的基本組成部分,智能交通是在整體交通運輸體系中融合傳感器技術、信息技術、計算機技術、通信技術、控制技術等多種技術建設形成的全方位運輸管理系統,其不僅能控制交通運輸層次,避免交通阻塞,加強路網運輸質量,還能減少能源浪費,提高交通運輸效率及安全,降低環境污染。智能交通系統設計系統可包括運輸車輛調度管理系統、城市交通智能調度系統、機動車自動控制系統、機場車站客流疏導系統和高速公路智能調度系統等,技術可分為牌照自行識別、停車場引導、道路交通監控、車流量評估預測、超速報警、集裝箱管理、車輛導航、橋梁除冰、氣象預警等。

如銀江科技研發的交通指揮中心管控平臺,其可完成信息共享與交流、快速決策反應與統一指揮調度過程。該平臺以警用地理信息系統為基礎,可對區域內的整體交通流進行實時監控及組織協調,并及時甄別、預防各類突發事件,以確保區域內道路交通網符合處于最優狀態;可與當前智能交通系統資源相互融合,構建信號控制系統、交通視頻監控記錄系統、公路車輛信息采集系統級誘導控制系統等;可與公安部PGIS警用地理信息系統良好對接,并與其他信息系統交互關聯,從而為管理者提供各類警情趨勢分析及應急處理方案。[2]

基于智物聯網智慧交通在公交行業應用圖如圖1。

2.2 產業監控

(1)集裝箱監控:利用箱內或箱體物質信息標識和電子封條信息標識對集裝箱的安全狀態進行實施監控;(2)內河船舶監控:采用進出港自動監管系統與傳播身份識別系統對船舶進出港、船舶回港通知、船舶出港安全定位等進行監控,并做好流量統計與錨地統計,加強問題船舶管理及不停船檢查,以避免船舶帶“病”運行;(3)煤礦監控:可將物聯網技術應用在隧道作業區域及煤礦業井下通道等,用于對車輛儀器設備及人員位置信息的記錄標識;(3)路網監控:主要是指出租車移動智能設備系統、電子警察、車輛門禁與車輛自動識別防盜系統;(4)醫院監控:①公共衛生系統,智慧城市基礎上的公共衛生系統應包含藥品、醫療、人員管理、設備等部分,以完成醫療信息資源的全面整合及共享,為政府在突發疾病處理中提供更有效的決策信息;②遠程急救,通過物聯網技術,可在救護車內安置監控設施,用于手機急救病人的生命狀態信息,并利用CDMA網絡將可得信息傳輸至急診中心和急救指揮中心;利用定位調度管理系統對遠近端急救車調配管理,并實時監控移動急救車輛軌跡,由此確保患者得到最有效的救治。③健康檔案,通過物聯網技術構建個人健康檔案,對個人生命周期內的健康變化狀況進行記錄,以促進更廣范圍的醫療健康信息共享。

2.3 智能社區與家居

(1)智能社區:IC卡通用化、社區物業管理智能化及居家生活信息化;在保證日常生活功能的同時,努力營造綠色自然環境、和諧人文環境及信息資源共享環境;(2)智能家居:利用家庭網關管控家電控制系統、中央控制系統、健康監護系統、照明觸控系統、防盜安全系統、能源管理系統、環境監測系統、影音娛樂系統等家庭控制系統;采用家庭網關可聯通各種網絡協議設備,匯集多種渠道信息,進而保證居民有效獲取各類家庭服務平臺。[3]

3 物聯網在智慧城市應用中存在的問題

(1)網絡信息安全。物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,在物聯網快速發展的今天,智慧城市應用物聯網,如果與國外機構,別有用心的單位進行項目合作,如何確保企業商業機密、國家機密不被泄漏。這不僅是一個網絡信息方面的技術問題,甚至還涉及到國家安全問題,必須引起高度重視。

(2)缺乏應用的統一標準。互聯網如今之所以已經普及到世界每個角落,是因為互聯網發展到今天,標準化問題解決的非常好,全球進行傳輸的協議TCP/IP協議,路由器協議,終端的構架與操作系統,都解決的非常好,很方便上網。在物聯網核心層面是基于TCP/IP協議,但是在接入層面,協議種類很多,如GPRS、短信、傳感器、TD.SCDMA等,物聯網需要一個統一的協議基礎。

(3)商業模式尚未成熟。物聯網在整個智慧城市的應用,商業模式最為重要,也就是說只有解決了誰為應用買單的問題,物聯網才能實現可持續發展。煤炭行業因為對安全生產的重視,所以應用得比較多。現在不少地方政府都在建設物聯網示范工程,但示范之后,能否使產業形成自身的生存發展能力,關鍵還是看能不能找到合適的商業模式。另外,現在大家都在做具體的行業應用,但是如果在更高層的公共平臺沒有建立統一的標準,還是難以實現物聯網的真正效用,這需要各級政府和產業界共同推動。

4 結語

物聯網技術的應用質量將直接關系著智能城市建設的經濟效益與環境效益,因此,相關技術與研究人員應加強有關物聯網技術在智慧城市中的應用研究,總結物聯網技術的實施要點及關鍵技術處理手段,以逐步提升智慧城市的整體建設質量。

[1]包博文.物聯網技術及在智慧城市建設中的應用研究[J].企業技術開發,2014,10:63-64.

[2]王奕程.智慧城市建設研究[D].安徽大學,2014.

[3]鄧曄.物聯網在智慧城市中的應用與挑戰[J].中國公共安全(綜合版),2012,03:158-161.

黃崇杰(1978—),男,浙江杭州人,學歷:本科,研究方向:網絡通信。