物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算構(gòu)建智慧城市信息系統(tǒng)的研究

何迪

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，我國城市現(xiàn)代化建設(shè)也逐步向著信息化發(fā)展，而現(xiàn)如今的智慧城市創(chuàng)建需要依托于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算相關(guān)技術(shù)的支持，本文綜合介紹了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智慧城市等相關(guān)內(nèi)涵，從而提出基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的智慧城市總體框架，對于目前我國智慧城市建設(shè)過程中的技術(shù)創(chuàng)新以及政策環(huán)境給予有效建議。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；云計(jì)算；智慧城市

引言：

如今社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入到了信息化時(shí)代，基于信息技術(shù)手段不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的增長速度空前提升。互聯(lián)網(wǎng)從內(nèi)容讀取時(shí)代到內(nèi)容共享時(shí)代再到現(xiàn)如今的智能化時(shí)代，人們的生活生產(chǎn)已經(jīng)逐步向著協(xié)同處理、信息智能發(fā)展。城市是重要的載體，其信息化建設(shè)是當(dāng)代社會(huì)必然要求。在智慧城市建設(shè)過程中，云計(jì)算技術(shù)相當(dāng)于大腦，而物聯(lián)網(wǎng)就是神經(jīng)末梢，共同促進(jìn)者城市的不同系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，形成良好的平衡生態(tài)體系。

一、智慧城市的概念和關(guān)鍵能力

智慧城市主要包含了技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、人文、服務(wù)、管理等多方面的智能化發(fā)展，是當(dāng)前現(xiàn)代城市建設(shè)的重要內(nèi)容，也是信息化集成發(fā)展的重要體現(xiàn)，通過智慧與創(chuàng)新的能力解決城市發(fā)展面臨的一系列問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，城市的管理、控制、服務(wù)逐步邁向智能化模式，最終目的是達(dá)到城市的可持續(xù)健康發(fā)展，增強(qiáng)全面感知的優(yōu)良高效服務(wù)系統(tǒng)體驗(yàn)。智慧城市的信息化能力包括以下方面：第一，信息的全面感知能力，在城市中存在著不同的感知終端，能夠利用傳感器形成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，從而有效捕捉到人們生活生產(chǎn)的相關(guān)元素，形成數(shù)據(jù)信息；第二，大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力，能夠存儲(chǔ)不同行業(yè)的大量數(shù)據(jù)，并且對異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析處理，最終根據(jù)數(shù)據(jù)處理搭建智能化應(yīng)用；第三，智能管理服務(wù)能力，可以在智慧城市行業(yè)智能應(yīng)用的基礎(chǔ)上，建立綜合統(tǒng)一的服務(wù)管理平臺(tái)，可以為城市中的居民提供各種應(yīng)用與服務(wù)。

二、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)

（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)以及通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上形成的，能夠通過系統(tǒng)的感知對物體進(jìn)行智能化分辨，并且通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸連接，再經(jīng)過有效的計(jì)算、判斷，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的連接交互，最終能夠讓人類社會(huì)的物體得到有效控制、精確管理以及科學(xué)決策。其具體的框架主要包括對于物理世界的感知識(shí)別的感知層，對信息進(jìn)行傳遞的網(wǎng)絡(luò)層，以及處理信息數(shù)據(jù)進(jìn)而得到智能化應(yīng)用的應(yīng)用層。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、通信頻管、網(wǎng)關(guān)技術(shù)、傳感技術(shù)等多個(gè)方面，在智慧城市的建設(shè)中能夠得到切實(shí)的應(yīng)用：

1、工業(yè)，監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)節(jié)、科學(xué)管理供應(yīng)體系、資源配置與消耗控制等。

2、農(nóng)業(yè)，耕種灌溉精細(xì)化、農(nóng)產(chǎn)品成長環(huán)境監(jiān)控等。

3、商業(yè)，POS機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)販賣機(jī)等。

4、交通，信號(hào)控制、GPS定位系統(tǒng)導(dǎo)航、車況判斷等。

5、電網(wǎng)，用電智能化、發(fā)電智能化、配電自動(dòng)化等。

6、醫(yī)療，網(wǎng)絡(luò)就診、遠(yuǎn)程診斷等。

7、教育，遠(yuǎn)程教育、教育信息推送等。

8、環(huán)保，空氣質(zhì)量檢測、氣候環(huán)境監(jiān)控等。

現(xiàn)如今，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上還有著發(fā)展信息孤島的狀況，不同行業(yè)與地區(qū)之間的應(yīng)用存在著分割性，沒能在城市中形成協(xié)同作業(yè)平臺(tái)，一方面是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均勻，另一方面是缺少正確的標(biāo)準(zhǔn)化制定，各個(gè)應(yīng)用之間缺少應(yīng)有的接口，并且融合之后會(huì)產(chǎn)生海量信息計(jì)算壓力，而針對這種情況，云計(jì)算技術(shù)可以對其進(jìn)行良好的解決。

（二）云計(jì)算技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，以及互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，大量的信息需要進(jìn)行處理與計(jì)算，并且這一過程要符合當(dāng)代城市智能化需求，云計(jì)算技術(shù)逐步在智慧城市建設(shè)中發(fā)揮著有效作用。

云計(jì)算是根據(jù)虛擬數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、并行計(jì)算等信息技術(shù)手段應(yīng)用在城市發(fā)展的計(jì)算方式以及商業(yè)運(yùn)作模式。能夠?qū)ι鐣?huì)資源通過技術(shù)手段進(jìn)行處理，從而形成可以讓使用者進(jìn)行按需分配的各種服務(wù)。在智慧城市服務(wù)平臺(tái)運(yùn)作過程中，云計(jì)算可以處理城市各個(gè)方面的生活生產(chǎn)相關(guān)感知數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)原理、機(jī)械計(jì)算、智能規(guī)劃等各種方式挖掘出數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息，從而為城市的智能管理服務(wù)提供正確途徑，在這一過程中云計(jì)算主要利用的是海量數(shù)據(jù)分布式儲(chǔ)存以及并行處理能力。

云計(jì)算能夠有效的提高社會(huì)閑散資源的利用效率，并且對于用戶終端的要求較低，通常使用嵌入式芯片就能讓終端實(shí)現(xiàn)各種服務(wù)功能，而用戶就能夠依靠此項(xiàng)終端系統(tǒng)進(jìn)行資源調(diào)取，這樣一來大大降低了傳感器終端的繁瑣性，也降低了終端的功耗，對于整體的系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)是一種簡化，進(jìn)而提高了終端的實(shí)用性和智能化。

三、智慧城市信息系統(tǒng)構(gòu)建結(jié)構(gòu)

智慧城市包含了物聯(lián)網(wǎng)的感知層、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、數(shù)字信息平臺(tái)、管理控制平臺(tái)以及應(yīng)用端五方面。

第一層級是利用物聯(lián)網(wǎng)感知層相關(guān)技術(shù)進(jìn)行城市信息的感知與獲取，將感知終端普遍布置與城市的不同區(qū)域，使其得到網(wǎng)絡(luò)通信的全面覆蓋并且將獲取到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。

第二層級是利用云計(jì)算的數(shù)據(jù)處理技術(shù)對采集到的信息進(jìn)行整合提取處理。

第三層級是在數(shù)字信息平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)的應(yīng)用接口匯聚，從而能夠讓平臺(tái)連接到各個(gè)行業(yè)，并且使得各個(gè)行業(yè)之間形成有效交互。

第四層級是在管理控制平臺(tái)對具體業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，包括用戶的注冊信息、業(yè)務(wù)需求、安全隱私保護(hù)、認(rèn)證授權(quán)等多方面內(nèi)容。

最后就是具體的各行業(yè)應(yīng)用服務(wù)，通過層層的筑建形成完整的智慧城市信息系統(tǒng)，并且最終應(yīng)用到不同行業(yè)具體服務(wù)中。

此外，對于整個(gè)系統(tǒng)的管理以及控制來說，需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范的制定，完善相關(guān)法規(guī)，做到統(tǒng)籌全局，從而保障智慧城市能夠在良好的環(huán)境下進(jìn)行有效建設(shè)以及運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)的具體落實(shí)，使系統(tǒng)能夠真正意義上具有智能化多元服務(wù)功能。

四、智慧城市發(fā)展的外界支持

智慧城市的發(fā)展需要依靠自身強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，包括多種現(xiàn)代信息通信技術(shù)，例如海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)、智能化平臺(tái)、智能終端系統(tǒng)等等。同時(shí)也必須得到充分的外界支持。一方面，政府以及各個(gè)相關(guān)部門要積極的制定有關(guān)智慧城市的法規(guī)，并且推行一系列扶持政策，從而促進(jìn)智慧城市的建設(shè)，能夠?qū)ζ浒l(fā)展的相關(guān)配套措施，例如寬帶、通信等資源進(jìn)行必要的完善優(yōu)化。另一方面，要建立有效的跨行業(yè)發(fā)展準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系作業(yè)，做到各項(xiàng)通信、數(shù)據(jù)、應(yīng)用管理真正意義上的協(xié)同。另外，要實(shí)現(xiàn)立法上的監(jiān)管，做到數(shù)據(jù)互通，進(jìn)一步加強(qiáng)信息管理水平，建立法律保護(hù)基礎(chǔ)上的隱私安全機(jī)制。只有依靠上述相關(guān)外部保障，才能夠?qū)崿F(xiàn)智慧城市服務(wù)的優(yōu)越環(huán)境建設(shè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)形成有效規(guī)模，打造良好的現(xiàn)代化服務(wù)體系。

五、結(jié)語

智慧城市的建設(shè)是同物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)緊密結(jié)合在一起的，隨著社會(huì)生產(chǎn)力以及人們生活水平的提高，智慧城市是未來城市建設(shè)的重要發(fā)展路徑。如今人們已經(jīng)步入到智能化的WEB3.0時(shí)代，生產(chǎn)生活也已經(jīng)邁向信息智能和協(xié)同處理，這就需要建立科學(xué)健康的智慧城市信息系統(tǒng)，要利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)有效的控制以及協(xié)同城市居民的生活生產(chǎn)活動(dòng)，從而有效的促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到進(jìn)一步提高，有助于我國現(xiàn)代化建設(shè)的持續(xù)高效創(chuàng)新。

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