淺析智慧城市中的新一代信息通信技術

馮芃博

摘 要：智慧城市使我們的生活變得更加便利也更加多姿多彩。本文從智慧城市的理念、技術支撐入手，對智慧城市涉及的信息通信技術的概念和發展現狀進行了簡單介紹，接著又介紹了新一代信息通信技術中的終端采集技術、數據傳輸技術和智能分析技術的應用場景。

關鍵詞：智慧城市；信息通信技術；應用場景

中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）05-0055-03

0 引言

憑借人工智能、5G技術等高新科技的世界領先水平，中國已經成為全球智慧城市建設最為火熱的國家。“天網”恢恢，疏而不漏的深圳，為規范行人、車輛的出行，深圳警方上線了行人過馬路闖紅燈曝光平臺，3月份還曝光了3月8日至3月12日共計15起發生在新洲蓮花路口東側的15起行人闖紅燈事件。這些被記錄下來的行人闖紅燈事件都是通過監控抓拍，然后經過人臉識別判斷出涉事人的身份信息，最終實現涉事人的精準曝光。目前，包括石家莊、濟南、武漢等很多城市都已經上線了這一系統。為了達到識別結果更加精準，該系統的人臉識別技術使用的是動態人臉識別技術，能夠幫助識別的人臉特征超過40種，進行識別時，將綜合不同角度、不同光線差異、靜動態等多種條件準確識別出人臉。而且識別速度非常迅速，每秒能比對30億次，相當于不到一秒鐘就進行了一次全面的人口“篩查”，2秒內便對全世界人口進行了“篩查”。據悉，動態人臉識別技術結果非常靠譜，1：1識別準確率已經達到99.8%，要知道人眼識別的準確率也僅僅能達到97.52%而已。除了交通執法之外，智慧城市的“天網”建設還幫助警方破獲了很多案件，過去兩年間有超過2000名在逃犯被天網捕捉到蹤跡并被抓獲。

近幾年，全球都在如火如荼地進行智慧城市的建設，以物聯網、大數據、云計算及人工智能等高新技術為代表的技術平臺，正在引領著新一代的技術革命，正在開啟智慧城市新時代的大門。

1 智慧城市理念

IBM公式首席執行官彭明盛在2009年首次提出了“智慧地球”這一概念，從此以后各國紛紛開始投入智慧型城市建設。溫家寶總理也在2009年的《讓科技引領中國可持續發展》的重要講話中也提出要重點突破傳感網、物聯網等關鍵技術。如今，在國家大力支持下、科研人員的艱苦研究下，我國很多城市已經邁進了智慧城市行列，正在從“秀才不出門便知天下事”的數字城市向“秀才不出門做盡天下事”的智慧城市進行轉變。

數字城市是將各個領域的各類資源和數據按照地理坐標組織起來，形成了城市數字的基本大框架，讓我們在可以通過網絡對城市信息進行查詢。智慧城市是在數字城市的基礎上，將物聯網中的射頻識別、全球定位、激光掃描以及紅外感應等各類技術整合，再加上超級計算機、云計算等技術把已有數據數據可視化、可測量化、可感知化，并對其進行分析控制，將數字城市中各終端采集的海量數據加工成可被直接應用在人和機器上信息和知識，將數據的價值最大化后，以實現城市智慧化。智慧城市被網絡全覆蓋，各類傳感器、計算資源充斥在每一個角落，將共享精神發揮到極致，智慧電網、智慧交通、智慧醫療、智慧教育、智慧應急等各類應用將為我們打造更加便捷的公共服務平臺，訂制專屬于自己的服務模式，使生活更加舒適、安全。

智慧城市的主要技術組成可以分為三個部分，分別是數字城市、云計算和物聯網技術。簡單來說，數字城市就是一個信息模型，作用就是將城市各處的信息收集起來后按照地理坐標組織起來，充分體現人與社會、自然及人文之間的相互關系的同時，還能幫助用戶進行檢索和利用。數字城市主要涉及的技術很多，主要包括天空地一體化空間信息快速捕獲技術、海量空間數據調度與管理技術、空間信息可視化技術、空間信息分析與挖掘技術以及網絡服務技術，多種技術的整合使得數據從捕獲到調度與存儲，再到數據的展現與整合形成了基礎數據的閉合循環。物聯網從宏觀上理解就是將生產生活中應用的終端設備通過互聯網相互連接起來，通過關包括射頻識別、激光掃描、全球定位系統記憶紅外感應技術等關鍵技術，實現對各終端的智能化識別、跟蹤、定位、管理和監控，將傳統物理設備與IT設施有機結合起來，形成全新的交互模式。云計算是一種基于互聯網為背景產生的超級計算技術，是原有分布式計算和網絡計算的延伸及發展，能夠對海量數據進行快速處理的同時向千萬用戶進行服務。云計算技術能夠提供三個層次服務，即基礎設施作為服務、平臺作為服務以及軟件作為服務，所以有了云計算技術，人們無需為操作系統、計算中心的地理位置、軟件提供方和服務渠道、數據庫、底層硬件環境、平臺軟件環境操心，使得用戶在使用各類交互服務就像使用水電一樣自然。

2 新一代信息通信技術

正如前文所述，智慧城市就是數據信息的捕獲、整合與利用，各個環節缺少了信息的傳輸，智慧城市的信息傳輸都完成不了，可見信息通信技術在智慧城市發展中必不可少。

2.1 信息通信技術簡介

從信息通信技術這一名稱就可以知道，信息通信技術包括信息、通信和技術三個關鍵詞，其實就是信息技術和通信技術融合形成的一個新概念、新領域。21世紀初期，由八國集團（八大工業國美國、英國、德國、法國、日本、意大利、加拿大及俄羅斯）發表的《全球信息社會沖繩憲章》認為，信息通信技術是21世紀社會發展的最強有力動力之一，并將迅速成為世界經濟增長的重要動力。（引自百度百科）信息通信技術可以提供基于寬帶、高速通信網、進行信息傳遞和共享以及各類通用的智能工具等多種服務。主要用于研究信息的捕獲、傳輸、處理、存儲、顯示和廣泛利用的新興科技，同時還涉及遙控、遙測技術、通信技術、計算機技術，甚至還會涉及光盤、磁盤、半導體、各類終端顯示技術等等，能夠滲透到整個社會生活、經濟生活等方方面面，把世界連接成為一體，使信息傳輸的速度增加，使人與廣闊世界的距離縮小，為物聯網時代的共享精神創造客觀條件。

信息通信技術是信息業與通信也的有機結合，從其涉及的各類技術不難看出，傳統的通信業、電子信息產業、互聯網、傳媒行業都在信息通信領域之中。從人類發展歷史來看，一共經歷三次科學技術革命，以蒸汽機為代表的工業革命使人力得到了一定的解放，進入電氣時代后，工業模式發生翻天覆地的變化，而第三次便是由信息通信技術等各類高新科技引領的網絡時代，在本次技術革命中，信息通信技術的影響非常深遠。

物聯網時代背景下的智慧城市中，大量的數據交互與傳輸場景，首先應用到信息通信技術中射頻識別技術，能夠在非接觸模式下自動識別并獲取相關數據，整個數據識別的過程不需要任何人工干預，而且對獲取的數據還能夠重復擦寫，存儲空間非常大的同時物理結構還多種多樣。智慧城市還應用到藍牙連接技術，藍牙能夠實現終端之間通過低寬帶電波進行單點對單點、單點對多點的多向連接，能夠進行短距離的大數據傳輸，極大地提高了數據傳輸的穩定性、安全性和及時性。遠距離傳輸則應用到GPRS技術，能夠滿足物聯網需求的5G網絡技術，低延時、高速度、高帶寬、高安全等優秀特點為物聯網發展提供了最大化、最可靠的傳輸渠道。

2.2 信息通信技術現狀

目前國內的中國移動、中國聯通、中國電信三大國網運營商已經具備為廣大用戶提供一站式信息通信整體服務的能力，并已經開始在實際工作中廣泛應用，比如我們常用的咨詢服務、專業服務、外包服務、軟件開發服務、知識服務等等各類服務。放眼全球，根據韓國信息通信政策研究所于2015年8月發布的數據顯示，全球信息通信技術所有企業中，企業市值排行榜中前六名分別是蘋果公司、谷歌、微軟、臉書、亞馬遜和阿里巴巴集團。這些企業都能夠通過各自技術為企業用戶提供線路搭建、網絡框架的解決方案，有效幫助企業減輕了系統升級、系統運維、系統安全以及應用的建立等各方面的負擔，幫助企業節約了很多成本創造了利潤空間。

2018年9月26日，中國國際信息通信展覽會隆重開幕，全面展現了信息通信技術和產業在連接世界、改變世界和引領未來等各個方面做出的巨大貢獻以及取得的巨大進展。以大數據、互聯網以及人工智能等科技為代表的新一代信息通信技術正在重組全球經濟結構，權利推動著全球產業分工的深化進程，數字經濟正在成為新時代產業革命的新動能。單從我國的信息通信技術領域中來看，我國網絡能力正在不斷提升，僅2018年1月到7月之間，光纖用戶總數就已經達到了3.4億戶；4G移動網絡總用戶達到11.3億戶；互聯網活躍數再創新高，互聯網與各領域的創新融合也在逐步加深。數字經濟發展態勢良好，2017年數字經濟同比增長20.3%，達到27.2億元。

3 信息通信技術的應用

可以說信息通信技術正在改變著人類的生產生活方式，在過去，人們的生產生活基本都基于設計、試制、生產、銷售的模式進行，其中任何一個環節出現了問題都得重頭再來，這樣一來整個事件的時間成本就大大增加。有了信息通信技術的介入，人們就可以利用計算機輔助設計系統、計算機集成制造系統等先進技術，通過計算機網絡對產品的設計、試制、生產、銷售全生命周期進行模擬，通過虛擬環境讓各環節的相關工作人員協同合作，一次性完成產品全生命周期的運行，這樣一來就極大地減少了時間和人工成本。如今，信息通信技術已經被廣泛地應用在各行各業。

3.1 終端采集技術

終端采集技術具有強大的數據采集以及數據處理功能，通過激光對物體進行掃描，能夠實現實時的信息捕獲、信息自動存儲、信息即時顯示、及時反饋、自動傳輸、自動處理等功能，保證了數據的真實性、有效性、實時性和可用性。因大部分采集終端體積小、質量輕、性能高，非常適合移動作業，所以在各個領域的應用范圍越來越廣。超市中運用終端采集技術完成門店的管理、貨品盤點以及倉庫配送等各類業務，能夠在大量流通產品中有序地收集產品信息，容納更多的吞吐量，使工作量成倍提高。終端采集技術在智慧電網中也有應用，通過先進的傳感和測量技術，對電網進行可靠、安全、經濟、高效地監控，不需要人工干預的情況下采集包括各類用電數據在內的所有相關數據，使電網工作環境更加友好、安全。

3.2 數據傳輸技術

數據傳輸技術是指數據源和數據宿之間通過數據信道或者鏈路進行傳輸的方法，主要應用在計算機之間、計算機與數據庫之間、計算機與各類終端之間、終端與終端之間的信息傳輸。數據傳輸技術可以說是為數據的傳輸架設了一條高速公路，使信息能夠快速、高效、完整地進行傳遞。物聯網時代，數據傳輸技術的應用同樣十分廣泛。就拿我們身邊的事物來說，通過一部手機與家人實現一對一或一對多的視頻通訊，這里面就有數據傳輸技術的貢獻。再說越來越普遍的智能家居，只要連接上家里的無線網絡，就能實現智能家居之間的連接和互動。

3.3 智能分析技術

簡單來說，智能分析技術就是一種數理統計方法，為物聯網海量數據的挖掘提供了分析方法。從數據處理方式來看，智能分析注重數據的收集、整理和分析，并能從海量數據中發現現象背后的規律和特征，幫助人類做出準確的判斷。智能分析技術在各個領域的應用也十分廣泛，如在用電信息采集系統中就發揮了巨大作用。用電信息采集系統需要研究用電信息中的海量數據，從而掌握用電情況，及時發現用電過程中發生的問題、預測可能存在的隱患等，數據分析的應用能夠幫助工作人員對用戶進行分類分析，并對個體商戶、居民用電、公共用電等不同用電形式進行把握，制定不同的服務和營銷策略。還能通過數據的分析發現異常數據，以防止用戶偷電、竊電的行為。還能對各個供電地點進行線損分析，為降低線損、提高經濟效益提供了非常有利的數據支撐。

4 結語

智慧城市是國家乃至全球發展的趨勢，如今中國的城市智慧化程度越來越高，便捷的支付方式、方便的智慧交通、豐富的智能家居等等已經滲透到我們生活中的方方面面。相信在不遠的未來，新一代信息通信技術必將為智慧城市、智慧全球創造更多奇跡。

參考文獻

[1] 李德仁，姚遠，邵振峰.智慧城市的概念、支撐技術及應用[J].工程研究-跨學科視野中的工程，2012，4（4）：313-323.

[2] 廖毅敏.新一代信息通信技術的研發應用與信息化城市建設[J].中國公共安全，2011（7）：44-47.

[3] 王洋，樊銳蘭.物聯網應用實踐及信息通信技術[J].數據通信，2011（1）：12-15.

[4] 王鴻運，肖揚海.應用于智能電網信息采集終端的MANET技術可行性分析[J].軟件導刊，2012（10）：151-153.

[5] 姚俊杰，張新晨.基于超長距低功耗數據傳輸技術與無線通信技術的智能水表系統[J].計算機測量與控制，2018，236（05）：288-291.

[6] 董俐君，張芊.數據處理與智能分析技術在用電信息采集系統中的應用[J].華東電力，2013，41（12）：2556-2560.