基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市建設(shè)方案

任青

摘 要 以智慧人文、指揮管理、智慧生活、智慧服務(wù)、智慧產(chǎn)業(yè)和智慧技術(shù)為特征的智慧城市是一種新型城市發(fā)展模式，體現(xiàn)著高水平發(fā)展的信息化技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)展、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力更強(qiáng)。近期熱門的云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)智慧城市方案提供了更好的保障。本文對(duì)智慧城市進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并提出基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市建設(shè)方案。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 物聯(lián)網(wǎng) 智慧城市 建設(shè)方案

1 引言

人類社會(huì)隨著不斷進(jìn)步的科技水平步入了現(xiàn)代化的時(shí)代，我們生活的每一個(gè)角落都填充著科技元素，從而油然而生了智慧城市的概念。智慧城市與先進(jìn)的獲取分析城市信息技術(shù)相結(jié)合，一方面獲取了城市海量數(shù)據(jù)，同時(shí)分析利用這些數(shù)據(jù)，通過(guò)與計(jì)算機(jī)軟件通信技術(shù)的結(jié)合，使市民得到智慧的服務(wù)。城市智能信息化水平的提高表現(xiàn)在城市生活、交通以及安全等的各方面。

2 概念設(shè)計(jì)

國(guó)內(nèi)外均開(kāi)展了一系列的智慧城市建設(shè)，如國(guó)內(nèi)的智慧雙流和智慧上海等，韓國(guó)的“U-City計(jì)劃”和新加坡的“智慧國(guó)計(jì)劃”等。而密集的人口、較差的交通情況以及人們居家時(shí)間較短等是中國(guó)核心城市的主要特點(diǎn)，而智慧城市建設(shè)方案的提出也是基于以上這些特點(diǎn)。

2.1 概述智慧城市建設(shè)方案

智慧城市應(yīng)具備以下特征：

2.1.1 感知和獲取信息的能力

智慧城市采集傳輸信息可以通過(guò)廣泛普及的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，再加上普及的射頻技術(shù)以及傳感器技術(shù)，時(shí)時(shí)刻刻的感知著城市中的多種信息元。

2.1.2 存儲(chǔ)和處理海量數(shù)據(jù)的能力

只有具備處理數(shù)據(jù)的中心大腦，感知到的城市信息才能得到充分的利用。

2.1.3 管理服務(wù)能力智能化

在以上的基礎(chǔ)上高效挖掘所獲取的信息，得到有價(jià)值信息已解決問(wèn)題，提供更好的服務(wù)。

2.2 智慧城市網(wǎng)絡(luò)層

良好的城市網(wǎng)絡(luò)通信能力是傳輸智慧城市數(shù)據(jù)的依賴，感知層所采集到的信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、GPS、城市WIFI和3G/4G等移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，通過(guò)加工處理得到有價(jià)值的信息。

2.3 智慧城市平臺(tái)層

智慧城市的大腦和控制中心即是平臺(tái)層，分布式的挖掘數(shù)據(jù)中心以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的倉(cāng)庫(kù)都包含其中。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)層傳送的感知層數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)反映了每個(gè)市民的信息及城市的狀態(tài)，能夠發(fā)掘出有價(jià)值的方便應(yīng)用的信息。

2.4 智慧城市應(yīng)用層

在信息基礎(chǔ)上，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層展開(kāi)工作，使用者能夠得到多元化展現(xiàn)的信息，停車誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)以及警用車輛GPS定位系統(tǒng)等均能構(gòu)成。同時(shí)，基于云計(jì)算技術(shù)和當(dāng)前車流信息，下一時(shí)段的車流信息也能夠預(yù)計(jì)出來(lái)，從而便于針對(duì)具體情況做出誘導(dǎo)調(diào)整。

3 智慧城市中移動(dòng)通信設(shè)備的角色

3.1 廣義的移動(dòng)通信

移動(dòng)通信設(shè)備在一方面可以作為感知層收集數(shù)據(jù)，一方面可以作為應(yīng)用層直接通過(guò)APP的使用參與到智慧生活、智慧交通和智慧安全之中。移動(dòng)通信設(shè)備的數(shù)據(jù)交互格式要選擇輕量級(jí)，以方便其與智慧城市數(shù)據(jù)中心以及其他移動(dòng)通信設(shè)備之間傳輸交互信息。

而具有數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)單化特點(diǎn)的Json能夠滿足其需求，它的數(shù)據(jù)格式為壓縮式，并且方便讀寫，能夠直接作為服務(wù)器端代碼，簡(jiǎn)化客戶端和服務(wù)器端的代碼開(kāi)發(fā)量。

3.2 指揮交通構(gòu)架

汽車隨著人們生活水平的提高已成為重要的出行手段，交通問(wèn)題也得到了人們廣泛的關(guān)注。紅綠燈控制以及交警人力疏導(dǎo)等傳統(tǒng)情況下交通擁塞的控制方法不具有高效性和實(shí)時(shí)性，耗費(fèi)人力物力，疏導(dǎo)作用不強(qiáng)。而智慧城市交通包括：

3.2.1 交通誘導(dǎo)作用

汽車作為城市交通的主體，也是感知層的載體，網(wǎng)絡(luò)層能夠?qū)PS和通信設(shè)備等感知到的實(shí)時(shí)信息傳送到數(shù)據(jù)中心，加上交通路口的攝像信息等，整個(gè)城市的交通情況均可以得到掌握，并在此基礎(chǔ)誘導(dǎo)交通，避免堵塞。

3.2.2 停車誘導(dǎo)作用

停車位緊張是人們的一大苦惱，而智慧交通能夠通過(guò)反饋給用戶獲取到的停車場(chǎng)射頻信息以及車輛信息使其更快捷的選擇到停車位，避免造成逗留堵塞情況。

3.2.3 車輛自動(dòng)繳費(fèi)作用

商場(chǎng)停車場(chǎng)收費(fèi)處以及其他的各個(gè)城市收費(fèi)站往往有擁堵現(xiàn)象，城市日漸增加的車流量以不能通過(guò)人工收費(fèi)模式得到滿足。通過(guò)高速攝像頭的安裝以及車牌自動(dòng)繳費(fèi)窗口的設(shè)立可以解決這種情況，既減輕了交通壓力，又節(jié)省人力資源。

3.2.4 共享公交行駛進(jìn)度

市民出行時(shí)長(zhǎng)時(shí)間的等待公交和地鐵降低了其出行熱情也影響出行效率，而告知市民每輛公交地鐵的形勢(shì)進(jìn)度信息和預(yù)計(jì)達(dá)到時(shí)間則可以方便市民進(jìn)行更好的準(zhǔn)備和選擇。

3.3 智慧生活

智慧生活包括：

3.3.1 遠(yuǎn)程控制家用電器

通過(guò)傳感器設(shè)備對(duì)家用電器如熱水器和電視錄像設(shè)備等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，現(xiàn)在的預(yù)設(shè)模式必會(huì)被遠(yuǎn)程控制模式所取代。

3.3.2 智能化生活繳費(fèi)

人工讀數(shù)是現(xiàn)在日常生活中的主要交費(fèi)方式，低效且耗費(fèi)人力。而通過(guò)在電表和水表等上附加傳感器網(wǎng)絡(luò)從而實(shí)現(xiàn)讀數(shù)自動(dòng)化，將結(jié)算自動(dòng)上報(bào)，節(jié)省人力。通過(guò)在家庭煤氣和天然氣的物聯(lián)終端接上傳感器和3G終端等還能及時(shí)感知泄露等情況的發(fā)生，以進(jìn)行及時(shí)有效的處理。

3.4 智慧安全

過(guò)去的城市安全策略是簡(jiǎn)單的安全防護(hù)系統(tǒng)，隨著普及應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸演變?yōu)槌鞘芯C合化體系。主要包括：

（1）城市公共服務(wù)場(chǎng)所如街道社區(qū)、道路監(jiān)控、樓宇建筑、警務(wù)人員、移動(dòng)物體、銀行郵局以及機(jī)動(dòng)車輛等的安全。

（2）城市重要的機(jī)構(gòu)如水電氣廠、機(jī)場(chǎng)、橋梁大壩、以及地鐵等的安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

人工智能技術(shù)隨著快速發(fā)展的科技而逐漸改變著我們的日常生活，智能生活方式逐漸取代傳統(tǒng)的生活方式。本文基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)，結(jié)合人工智能算法以及信息通信針對(duì)智慧生活、智慧交通以及智慧安全三個(gè)方面提出一套城市建設(shè)方案。雖然仍有許多安全因素蘊(yùn)含其中，但是智慧城市的發(fā)展必然會(huì)隨著技術(shù)發(fā)展而逐漸完善。

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作者單位

濟(jì)寧市智慧城市建設(shè)辦公室 山東省濟(jì)寧市 272000