智慧城市中物聯網關鍵技術的應用

李大力 張現龍 郝建華 孫力強 劉理

計算機信息技術的快速發展，不斷地提高人們的經濟生活水平。其中物聯網技術在人們生活中的應用十分廣泛，尤其是“智慧城市”概念的提出，涵蓋了城市服務和建設中的方方面面，在滿足人們生活需要的同時也極大的促進了物聯網技術的進一步發展。本文就物聯網關鍵技術在智慧城市建設中的應用進行分析，分別從智慧交通、城市基礎建設、物流服務、小區物業、城市醫療、供電領域和教育領域對物聯網技術的應用進行探討。

智慧城市涵蓋了城市建設中的方方面面，主要是通過應用物聯網技術對目標物體或者環境進行信息采集、信息傳輸、信息分析和信息處理的操作，以達到對其監控和控制的目的，以此來提高城市建設質量和管理效率，進一步打造高效性、適用性、可持續性的理想城市。

一、智慧城市概述

智慧城市是信息時代發展成熟的產物。智慧城市綜合運用了物聯網技術、云計算技術、大數據技術等新興技術實現對城市的基礎建設、環境監控等方面的監控和智能化控制，促使城市服務和建設能夠得到優化和完善，以提高城市建設水平和管理水平。現階段，通過將相應的傳感器設備安裝在城市所需要的各設施中，通過物聯網技術將傳感器和信號發射設備相連，傳感器用于檢測物體的實時狀態和周圍環境，信號發射設備用于將傳感器所檢測到信息傳輸至控制系統，然后由控制系統進行分析和判斷，從而決定向關聯設備發出相應的指令，實現構建物物相連的物聯網體系。智慧城市網絡體系從本質上看還是依托于互聯網技術，每一個互聯網節點的終端都是物，與傳統的物聯網體系有很大不同。智慧城市的建設是不斷趨于智能化和自動化的，這樣才能真正提高城市的運作效率和建設質量。

二、物聯網技術在智慧城市中的應用

（一）物聯網技術在智慧交通建設中的應用

完善的交通管理體系是保證城市正常運作的關鍵，在傳統的交通管理環節中，交通部門往往會投入大量的人力，來負責疏導交通、事故處理、違章判定等工作，大部分工作處于被動狀態，不能全局掌握交通運行情況，以及時發現和制止問題的發生。

智慧交通是智慧城市建設的一部分。在智慧交通領域中，物聯網技術主要應用于車速檢測、交通信號燈動態設置、車牌識別和智能導流方面。通過壓力傳感器和加速度傳感器對車輛通過時的參數進行采集，從而計算出車速，以實現車速的智能監控，保障交通的規范性。運用圖像識別技術對車牌進行獲取和識別，以快速檢索和獲取車輛信息，方便交通管理。行車記錄儀的實現也應用到了物聯網技術，通過對車內外的環境監測和監控以實現及時報警和提示駕駛員的作用，為駕駛人員的安全駕駛提供有力保障。不同于傳統的信號燈時間設置，運用了物聯網技術之后，交通信號燈時間變化會根據行人和車輛的流量進行設置，避免交通擁堵的情況出現。

（二）物聯網技術在城市基礎建設中的應用

物聯網技術的實施使智慧城市的基礎建設更加完善和和諧，例如監控攝像頭、數字廣告牌、智慧路燈、地圖導航的應用等。其中智慧路燈采用物聯網技術和無線通信技術，實現路燈的遠程控制和高效管理。智慧路燈由主控模塊、通信模塊、無線通訊模塊、電源模塊、LED控制模塊、報警模塊和傳感器模塊組成；路燈管理平臺則是由設備管理平臺和業務平臺兩部分組成。智慧路燈可根據實際情況，控制照明亮度、照明模式，改變傳統的路燈管理模式，從而實現節能降耗的目的。此外，智慧路燈還具有環境信息采集功能，能夠將路燈本身的數據參數和周圍的環境參數實時上傳至管理端，節省維護成本，減少了工作人員的工作強度，從而實現路燈智能化和自動化的控制和維護。

（三）物聯網技術在城市物流服務建設中的應用

電子商務發展水平的不斷提高，使我國的物流產業得到了很大的發展機會。但同時各種問題也隨之而來，比如物品定位準確性問題、成本問題和物流效率等。在物品定位方面，應用RFID識別技術，對物品進行實時位置追蹤；對于食品類物品，RFID技術的應用可構建溯源系統，對食品的原料產地進行追溯，從而為客戶提供公開透明的源產地信息。物聯網技術的應用使物流產業節省了大量的人力成本，自動化商品裝配不僅提高了工作效率，還提高了工作的準確性。此外，在物流運輸過程中，通過物聯網技術對各地區的倉儲情況進行分析，選擇就近的倉庫進行發貨，以提高物流運輸效率。

（四）物聯網技術在小區物業管理中的應用

小區物業的安防系統大量使用了物聯網技術，包括遠程監控、生物識別、IP監控攝像頭和無線報警功能等，并能通過智能終端實現宏觀監控，以提高小區的安全防護體系質量。在小區綠化方面，采用智慧灌溉系統，利用溫濕度傳感器對草坪環境進行監控，當達到一定值時便會自動開啟澆灌，并與水廠進行信息互通，以確保水量充足，在一定程度上實現節水的目的。智能空調系統利用傳感器技術，采集建筑物的溫濕度、壓力、震動情況，接著采取適當的措施來優化空調系統，提高其有效性。

（五）物聯網技術在城市醫療領域中的應用

物聯網技術在醫療領域發揮了極大的作用，為醫療服務提供了極可靠的技術支持，繼而出現了線上問診系統、遠程醫療服務。患者只需在手機或者電腦上進行注冊和登錄，便可以與醫生進行語音或者視頻溝通，省去了去醫院排隊掛號的麻煩，也為醫院減少了負擔；若需要到醫院問診，也可以在線上預約，檢查結果也可通過手機獲取，節約彼此時間。手機端還提供了醫院導航功能，提高患者的就診效率。此外，在一些偏遠的地方，就醫條件不方便，遠程醫療服務的作用便體現出來了，醫生可通過智能醫療設備對患者進行遠程醫治，體現物聯網技術在醫療領域的價值。

（六）物聯網技術在城市供電領域中的應用

物聯網技術應用于供電領域，在一定程度上實現了國家電網系統的智能化。通過物聯網技術、傳感器技術等可以將傳感器采集設備安裝在電力系統各個環節中的每一臺設備上，從而使電力供應環節形成一個完整的信息傳遞鏈。物聯網技術的應用可以使得電力分配、供應和傳輸更加智能化，電力調度更加科學化和合理化。除此之外，物聯網技術應用于電力供應系統，能夠逐漸使電力系統的供電形式多樣化，滿足具有不同特點的發電主體更加方便快捷的連通國家電網發電系統，促進資源的合理配置和科學使用。

（七）物聯網技術在教育領域中的應用

智慧校園是物聯網技術在城市教育領域的綜合體現，智慧校園包括了移動校園、智慧圖書館、智慧安防系統和智慧課堂等。為學生和教職員工提供線上信息查詢、導航、業務辦理等功能，智慧圖書館則是將書籍資源電子化，實現線上借閱、續借等服務，實現了圖書館資源的高效利用；智慧安防系統是通過傳感器技術、物聯網技術對校園環境進行全面監控和記錄。主要功能是利用RFID識別技術和圖像識別技術對出入校園的車輛和人員進行身份識別，避免社會閑雜人員進入，干擾校園秩序。智慧校園的運用為校園安全提供了堅實的保障。

三、結束語

物聯網技術的不斷成熟，再加上新技術的輔助，使其在智慧城市中的運用更加廣泛。城市建設速度越來越快，智慧城市已成為未來我國各城市的發展趨勢，在其建設過程中，要綜合考慮各種技術的優缺點，以實現技術的有效結合，滿足各行各業的發展需求。此外，智慧城市的部署將人們從繁瑣復雜的日常生活中脫離出來，方便人們的日常生活，提高生產效率，促進經濟發展，從而全面打造出萬物互聯的智慧城市，實現社會生產生活方式的大變革。

作者單位：李大力、張現龍中國移動通信集團設計院有限公司 江蘇分公司

郝建華 中國移動通信集團設計院有限公司 河南分公司

劉理、 孫力強 中國移動通信集團設計院有限公司 黑龍江分公司