基于物聯網邊緣計算的智慧城市設施設備管理系統

◆范志夫 李錚 毛珊珊 洪海敏 陳明明

（1.國網江西省電力有限公司 江西 330077；2.深圳市國電科技通信有限公司 廣東 518110）

智慧城市是我國社會發展進程中不可缺少的重要組成部分，人們在進行智慧建設過程中往往需要采用當前最為先進的物聯網技術，也就是將互聯網與萬物有效聯系起來，以云計算機作為核心計算器，運用大數據技術將現代科學技術手段與傳統工藝相結合，以此來實現高端化的新型城市建設。與傳統建設方式不同的是，智慧城市本身具備很高的信息化與智能化，能夠滿足當前我國國民的日常工作發展需要，對我國社會的長久發展起到極大的促進作用。

但是，就目前來看，我國有關智慧城市的建設成果無法令人滿意，這是由于建設過程中缺乏有效監管模式所導致的，隨著我國相關法律的陸續出臺，人們對于智慧城市管理工作的重視程度也在不斷提升，并將信息技術與城市數據資料相結合，以此來提升整個城市數據的應用效率，從根本上提升智慧城市的最終質量，所建設的特色城市能夠有效滿足當前我國社會的發展需要。

1 邊緣計算

近年來，在信息快速發展的情況下，無線通信技術和互聯網技術快速普及，邊緣設備逐漸出現，設備應用數量逐漸增多。通過IDC 機構評估得出，2019 年全球數據量超過了36 澤字節，這個數據量非常驚人，其中大部分數據處理都使用了網絡邊緣處理技術，相關的專業人員認為，在互聯網技術快速發展的情況下，邊緣計算技術應用將會遇到更加快速的發展通道，在未來的發展過程中互聯網產值也會出現爆發的情況。面對這種大發展態勢，單單使用云計算方法無法解決數據處理過程中遇到的問題，并且還會出現大量的邊緣數據。集中處理模型中會將數據傳輸到中心程序中，一定要使用邊緣計算方式對儲存問題集中處理，逐漸減少云服務中出現的耗損情況，解決空間占用等問題發生，從而得到更多經濟回報。在萬物互聯的背景下，邊緣計算應用存在多方面的問題，若想確保智慧城市設施管理系統的質量，還需要針對邊緣計算方法應用進行深入研究。

2 需求分析

2.1 決策支持數據化需求

從信息系統方面來講，系統中每天都需要處理大量的數據和信息資料，這樣才能為系統穩定運行提供數據支持，同時也是系統建設過程中不可缺少的重要部分。智慧城市設施管理系統建設過程中需要在非結構數據中提煉出良好的結構化數據信息，在對結構信息和相應對策進行研究的情況下提出良好的完善方案。在數據源頭和重要程序階段匯集出良好的各方數據，之后借助平臺優勢完成能力分析，這樣才能為基礎設施管理、城市服務以及決策制定提供穩定基礎，對于社會機構服務水平的提升也有著很大幫助。另外，一定要將數據的優勢整體展現，使用的服務政策必須具有合理化和完善性，做好數據分析和建設工作，為系統建設提供穩定基礎。

2.2 城市發展精細化需求分析

在經濟快速發展的情況下，城市發展規模逐漸提升，人口的流動性也正在逐漸增大，在城市設施治理方面出現了結構復雜等方面的問題，為了解決城市基礎設施治理問題，確保城市穩定發展，那么就要做好需求分析工作。在城市管理中一直使用傳統的管理方案無法滿足實際運行需求，由于管理較為粗放也會造成城市管理方面的問題。粗放的管理方法已經變成經濟發展非常重要的影響因素，若想對這種問題進行合理解決，首先需要解決傳統城市治理方面的問題，使用精細化管理方案以及概念，整體提升城市服務以及基礎設施治理效果，為城市經濟發展提供穩定基礎和良好環境。

3 邊緣計算以及云計算之間的充分融合

邊緣計算需要應用在數據源頭和靠近物體部分，合理融合計算、網絡以及多種核心能力，確保建設的平臺具有開放性和科學性，一定要就近提供邊緣智能服務，對用戶需求和數據連接需求進行滿足，完成最后的數據和業務的優化，同時也能體現出數據保護和隱私保護的重要性，同時也能滿足系統運行關鍵需求。云計算過程中需要重視集約方案建設，全面展示云計算的穩定性、可靠性以及虛擬性，對高拓展優勢和通用性進行重視，發揮出平臺使用的全部優勢，讓智慧城市基礎設施管理平臺變成特殊的公共平臺，

充分利用大數據分析功能，完成智慧城市建設過程中數據采集和挖掘工作，建立完善的數據挖掘模型，整體挖掘出數據具有的價值，從而增加工作效益，對于政府管理而言提供了良好的數據決策，全面增加了政府服務和管理水準。邊緣計算和云計算之間屬于兩種互補的概念，傳統封裝構架也需要依賴云端程序，同時還要解決傳輸過程中大量資金耗損問題，保障通信網絡覆蓋質量和通信性能，同時還合理應對了數據傳輸延時等方面的問題。邊緣計算結構中對通信、儲存以及基礎程序構架都有著相應要求，可以在多個方面解決云構架設計問題，對于信息數據分析和延續性分析都有著良好的促進作用。邊緣設計具有非常明顯的智能化特點，可以根據業務需求類型對信息數據和傳感器情況進行判斷，對于云端也能有效的加工和處理。邊緣計算的應用讓設備具有了良好的計算能力，完成了業務的實時處理分析；在應用邊緣計算方案時，需要對數據處理情況進行分析，提供良好的應用能力，在完成邊緣計算和云計算協同的情況下，才能實現不同的場景服務。

4 邊緣計算在城市設施管理系統的重要作用

通過應用邊緣計算的方法，可以搭建完善的信息資源匯集系統，對城市運行情況和整體發展態勢進行調控和分析，讓城市設施管理更加具有完善性以及合理性，更好服務于群眾，在城市運營指揮體系中包含了綜合管理部門和城市運行部門，對于政府管理而言提供了良好的方案制定數據。系統中合理使用了視頻監控系統和地理信息系統以及定位系統，對已有的監控數據進行了整合，完成了云計算和中心程序之間的互動。在智慧交通中融合了電子警察系統和數據采集系統，對于系統前端數據而言需要進行統一展示。智慧工業系統中可以提供不同的連接協議，為數據采集提供了良好環境和基礎，解決了對傳統網絡的依賴性。在智慧能源中需要使用邊緣計算提供鏈接協議，確保數據計算質量，完成最終的故障預測。

5 結論

綜上所述，本文主要將邊緣計算作為基礎，對智慧城市設施管理系統進行了深入研究，通過研究的方式得出，通過邊緣計算的應用，智慧城市設施管理系統中將城市中的各種數據從嵌入式系統設備、網關或邊緣主機集中到一個統一的數據平臺中，并從云端獲取更新程序進行本地計算。政府決策部門能夠更全面地為城市監督管理提供平臺和監督手段，同時也為政府各部門提供了完善的分析服務。