物聯網在城市中的應用分析

吳昊

摘 要：筆者將從物聯網技術的應用方向分析出發，探究該技術在應用中存在的優勢以及其發展的趨勢，從而淺析出對物聯網技術的應用帶來阻礙的因素，最終根據物聯網的發展特點提出相對應的發展對策。

關鍵詞：物聯網技術；制約因素；應用

一、物聯網的核心技術

（一）感知識別技術。物聯網將物品之間聯系起來并且實現人與物品之間的互動首先就需要通過感知識別技術來采集物品的信息。比較常見的采集設備主要有單片微型計算機控制器，該控制器使用的是嵌入式系統，投資成本相對較低。此外，為了提高采集設備的智能化程度，裝備了操作系統的射頻識別標簽（RFID）就是比較受歡迎的采集設備，而且隨著射頻識別技術的完善，其應用前景很廣闊。目前物聯網的數據采集技術有傳感器技術、嵌入式系統技術、采集設備和核心芯片等幾種。

（二）信號處理技術。物品的信息數據被采集設備獲取之

后，智能信號處理器將對采集到的原始數據進行處理，最終的目標信息就可以傳輸到互聯網。信號處理是一個信息數據的檢測、提取、調理和分析的過程，其中的云計算是該過程中需要使用的核心處理技術。云計算物聯網信號處理的核心和關鍵技術有云計算、多物理量檢測、信號提取、信號調理、信號變換和信號分析等。

云計算是建立在互聯網之上的一種計算方式，它本質上是對互聯網資源的一種再分配。云計算的主要理念就是講計算能力作為一種商品，通過按使用量付費模式在服務市場進行買賣。云計算能夠為使用者快速的提供互聯網資源，購買該服務的公司不僅可以節省硬件采購的成本還可以很大程度上減少計算相關的管理工作或者減少企業與服務供應商之間進行的交互。

（三）技術架構。面向服務的架構（SOA）就是以信息化、模塊化為服務的架構，該機構能夠使得不同種類系統中的服務能夠以同一種通用的方式進行交流，也就是說，該技術架構使得不同應用程序之間的交互不再因為其硬件設備、操作系統和編程語言等的不同而出現障礙。物聯網中帶有無線射頻識別的各類嵌入式設備，是SOA應用中的服務提供者的同時也是SOA體系中的服務請求者。將SOA整合到物聯網的服務應用中，可以對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用，使得物聯網服務不再受限于服務具體使用方式的不同。

二、物聯網在城市中的應用

（一）城市基礎設施。物聯網在城市基礎設施中的應用對于城市生存和發展具有極大的促進作用。城市的醫療業務管理，金融保險管理以及社會福利管理等都需要和云計算平臺相結合，利用云計算的數據處理和儲存能力對大規模的數據信息進行管理；城市的能源系統、排水系統、通訊系統和防災系統等的管理中都使用了基于無線傳感器網絡的城市設施綜合管理系統進行實時監控，以便對系統中出現的故障進行及時的處理，維持整個系統的正常運轉。就韓國的供水系統來講，其管道漏水率平均為14.1%。若漏水率每降低1%，―個城市一年可以節約40萬美元。而僅僅管理好管道漏水這一個項目就能夠使得韓國一個城市一年平均可以節約564萬美元。可見利用物聯網技術帶來的經濟效益是可觀的。

（二）城市政務。城市的建設離不開高效的政府管理，政府的管理和服務過程中需要面對的信息數據處理，社會信息化發展的今天，城市政務要為社會機構和民眾提供便捷有效的服務就需要利用物聯網技術以及網絡通信、計算機技術等手段積極的對其管理和服務職能進行資源整合優化。

（三）城市安全。維護城市的安全是保障城市穩定發展的一個重要因素，隨著城鎮化程度不斷發展，城市的規模逐漸擴大，城市安全管理也在復雜化。而基于互聯網的物聯網技術將通過各種識別和感應技術對城市監控區域的安全信息進行全面的感知，系統之間的信息可以相互交換和同步，使得公共安全系統更加的完善，除此之外，對于城市安全管理疏漏的區域還可以安裝無線傳感器等設備，使得應急處理機制能夠覆蓋到城市所在的各個區域。

（四）城市環境。隨著人們生活水平的提高，人們對于所在城市的環境關注也越來越高，物聯網技術能夠對環境質量進行有效的感知，所以建立在物聯網技術基礎上的城市環境系統能夠為市民的移動客戶端提供氣象查詢、交通情況信息顯示燈服務，比如提醒市民在霧霾天氣減少戶外活動等服務。除此之外，城市環境管理系統還可以根據物聯網技術檢測到的空氣可吸入顆粒物濃度智能的啟動道路灑水系統，提高空氣濕度，減少可吸人顆粒物，從而避免城市熱島效應帶來負面影響。

（五）城市交通。交通是一個城市發展的命脈，在城市交通建設快速發展的今天，怎樣使得交通管理更加科學化和智能化則是人們比較關心的問題。物聯網技術對于交通運輸信息資源的整合和管理正是順應了這樣的發展需求。比如，城市公共交通工具一般都會安裝上全球衛星定位系統，這種全天候的定位能夠為車輛的行駛路程提供導航和距離的精確計算，這些信息是公交車每一站報站的信息來源，乘客可以通過這些信息查詢到自己目的地的距離和耗時。列如，在西班牙的桑坦德會在城市大部分的斑馬線安裝帶有射頻識別的傳感器，識別器感知到老人或者兒童過馬路時，交通管理系統就會智能的演唱紅燈時間，為老人和兒童的通行提供足夠的時間。

（六）城市生活。物聯網在很多方面都體現出對城市生活的改善。比如市民可以通過隨身攜帶的手機或者手表監測自己的身體狀況，若是監控器識別到異常情況，這樣的信息就會自動出現在醫院的患者身體狀況監控系統；嬰兒在出生之后的照看管理工作也可以應用到物理網技術，感應設備會實時監控幼兒的喂奶時間、體溫變化，家長可以通過顯示端隨時檢查這些信息，并通過這些信息采取看護行動。

三、物聯網技術應用的制約因素

物聯網在城市中的應用十分廣泛，但是要達到物物相連的“智慧城市”的目標還有很多阻礙條件：現如今的物聯網相關的應用需求所呈現出的層次較低、規模比較小，所以產業鏈各個環節很難看到投資和研發的前景；由于物聯網技術的應用較復雜，各項技術的研發還不能滿足當前的發展需求；物聯網發展相關規范和技術標準還沒有標準規范化，物聯網是融合了多種設備、網絡和應用網絡，沒有統一的規范和技術標準的指引就很難得到規模上的擴展；跨行業的壁壘是阻礙物聯網實現行業信息化、部門信息化，而信息的共享和信息服務的因素；此外設備和大數據整合困難，網絡通訊、控制和管理技術的匱乏也是阻礙物聯網環境建置的因素。

四、完善物聯網技術應用的對策建議

完善物聯網促進城市建設需要從幾個主要的方面入手：首先是技術和標準方面。由政府部門牽頭，組織有關科研教育單位的專業力量，制定物聯網建設和應用的具體計劃。共同促進物聯網專業建設，提高我國自主物聯網技術的發展，降低物聯網建設、改造和應用的成本；其次安全方面，建立一個遠程的設備控制操作管理的平臺，智能的處理被破壞的節點。施行身份認證以及訪問限制的有機組合進行控制；法律法規方面。建立物聯網核心技術的知識產權保護的相關法律。保護知識產權就是保護企業的合法利益，保護物聯網的知識產權、個人隱私。

結語：物聯網的發展不但是信息技術的一大變革，這就需要相關工作者不斷學習、研究并結合我國實際情況，科學、系統的加強物聯網在城市中應用，我們可以相信，隨著我國物聯網技術的不斷發展及成熟，其必能更好的改善我們的生活條件。

參考文獻：

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[2] 莫少堯，李云飛. 基于物聯網的城市停車位管理系統[J]. 單片機與嵌入式系統應用. 2011（05）