智慧城市中大數據時代下物聯網技術的運用

李瀅

摘要：“智慧城市”“大數據”及“物聯網”都是時代與科技飛速發展的產物，大數據時代下，物聯網技術在智慧城市中的廣泛應用更是給人們的日常生活帶來了便利，提高了人民生活水平，也促進了城市的發展。本文簡要介紹了智慧城市中大數據時代下物聯網技術的定義及“智慧城市”“大數據”“物聯網”三者之間的關系，并以智慧醫療為例，對當下智慧城市中物聯網技術的應用情況進行了闡述和舉例說明，希望能夠讓更多人關注物聯網技術和智慧城市的發展，使智慧城市中大數據時代下物聯網的應用更加廣泛和高效。

關鍵詞：智慧城市；大數據；物聯網

1. 智慧城市中大數據時代下物聯網技術的定義

智慧城市中大數據時代下物聯網技術的運用是隨著社會的飛速發展所應運而生的課題，對這個課題進行研究的首要任務是認識和了解以下三個問題：

1.1 大數據時代的城市發展特征

21世紀是被信息和數據所主導的時代，無論是在國家決策、經濟發展還是人民的日常生活中，都離不開信息和數據強有力的支撐。首先，大數據涉及人們的衣、食、住、行，影響著人們日常生活中的點點滴滴，因此與城市發展和人民生活相關的大數據體系極其龐大；其次，大數據的類型多種多樣，不僅僅局限于常見圖片和視頻，還有網絡日志和地理信息等，這些信息的收集對于城市的發展都有著關鍵性的作用[1]；最后，在與物聯網技術相互銜接的情況下，大數據信息可以實時傳播，具有及時性和高效性，使城市發展的速度大大提升。

1.2 智慧城市概念的提出

“智慧城市”是IBM公司“智慧地球”策略的延伸。2009年，IBM公司首席執行官彭明盛提出，將感應器融入樓宇橋梁建筑、公路鐵路交通、給排水管網、油氣管道及電網等基礎設施建設當中。智慧城市所包含的內容隨著時代的發展逐漸受到許多國家的認可與重視，在各行各業的發展中摸索智慧城市的發展體系。2012年我國正式公布首批智慧城市試點發展名單，其中包括不同地區的90個城市。2014年，根據我國的智慧城市建設發展要求，相關部門正式出臺《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》[2]。十余年來，經過諸多國家對智慧地球、智慧城市概念的實踐表明，它將成為推進城市化發展、提升人民生活水平的有效途徑。在智慧城市的建設和發展過程中，充分利用已經逐漸發展成熟的互聯網技術、云計算技術與逐步興起的物聯網技術，使城市發展信息化、數字化、智能化，是實現城市可持續發展的必經之路，也是提升我國綜合國力的戰略選擇。

1.3 什么是物聯網技術

物聯網技術是互聯網技術的全新升級，通過強大的信息傳感設備，在“物品”與互聯網之間建立起了緊密的聯系，而這個“物品”泛指一切，也就是說，物聯網是讓世間萬物相互聯系的新一代信息技術。當物聯網技術應用于生產和生活中的各個領域時，可以通過實時的信息交換，形成一個智能、高效的管理平臺。對于物聯網技術的強大能力，世界各國都給予了高度關注，歐盟、美國、日本、韓國等發達經濟體紛紛將物聯網技術應用于重點發展領域，并取得了卓越的成效。“十二五”以來，我國明確提出了物聯網技術的發展方向和應用指導，希望通過物聯網技術改變我國工業發展的現狀、提高人民的生活水平、切實促進城市的發展。

2. 智慧城市、大數據、物聯網三者之間的聯系

智慧城市、大數據、物聯網都是信息社會飛速發展的產物，三者相輔相成、缺一不可。大數據和物聯網技術的出現開啟了智慧城市的建設和發展之路，反而言之，智慧城市建設和發展過程中的需求也促進了大數據和物聯網技術的進步。

2.1 大數據是建設、發展智慧城市的根本條件

現代化城市的發展策略是通過對眾多數據信息的匯總和分析所得來的，但是這些數據來源于各行各業以及地方政府的各級管理部門，數據體系相當龐大。在傳統城市發展中，采集數據需要耗費較長的時間成本和較大的人力成本。在智慧城市中，大數據使信息采集工作智能化、自動化，以最高的效率將與城市發展相關的各種信息分類匯總，為地方政府提供制定城市發展策略的依據，是智慧城市發展的根本條件[3]。

2.2 物聯網技術對智慧城市建設與發展有推進作用

在智慧城市中，物聯網將一切事物高效地聯系在一體，并利用自身智能化和信息處理自動化的技術特點，賦予智慧城市較強的發展動力，實現智能化城市管理，為城市居民提供便捷的生活，對智慧城市的建設與發展有巨大的推進作用。

2.3 智慧城市的建設、發展需求可以促進大數據和物聯網技術的進步

在我國加快城市化進程的指導政策和城市居民生活水平日益提高的大前提下，智慧城市的建設和發展的腳步也將逐漸加速。城市發展中，無論是經濟發展還是人民生活，都向著信息化、數據化、智能化逐漸轉變，對大數據和物聯網技術的發展形成了嚴峻的考驗[4]。要想為智慧城市的建設和發展持續提供動力，就必須加強對大數據和物聯網技術的研究，因此，在三者關系中，智慧城市的建設、發展需求可以促進大數據和物聯網技術的進步。

3. 以智慧醫療為例簡述智慧城市中大數據時代下物聯網技術的應用

大數據時代下，物聯網技術在智慧城市的各個領域均得到了應用，無論是手機、手表智能化功能的使用，還是共享單車、汽車等交通工具的投放，都離不開先進的物聯網技術和龐大的信息網絡，當今社會醫療服務系統的智能化改變更離不開物聯網技術的支持。筆者就以智慧醫療為例，深入探討智慧城市中大數據時代下物聯網技術的應用。

3.1 智慧醫療中常用的物聯網關鍵技術

從整合醫療信息到監測患者病情、從醫院智能管理到遠程醫療服務，物聯網技術在醫療領域中的應用大大提高了醫務工作者的工作效率，同時為人們帶來了諸多便利。其中，以下幾項技術起到了關鍵性作用。

3.1.1 射頻識別技術（RFID）

射頻識別技術，即電子標簽技術，可以通過無線電識別相關信息，回傳至管理平臺，使被標簽的物品信息可視化。在醫療領域，射頻識別技術得到了廣泛應用，通過這項技術，可使患者信息平臺化、使藥品和醫療器械的長期監管簡易化。例如患者在醫院開藥后可以通過掃描藥物身上的標簽和二維碼識別藥物信息，了解藥物的生產批次以及生產廠家信息，有利于提高用藥安全性與可靠性。

3.1.2 傳感器技術

傳感器技術是大數據時代下物聯網技術當中非常關鍵的組成部分。在醫療領域中，對患者生命體征的監測和信息采集都將依托傳感器技術實現，可以迅捷地采集患者生命體征數據，為治療提供精準信息。例如患者在入院治療時需要提交一般資料與基礎信息，此時可應用傳感器技術高效測量與上報，提升患者診治的效率與質量。

3.1.3 GPS定位技術

當今社會，GPS定位技術在日常生活中的應用已經十分普遍，它可以實時獲取時間和空間信息，快速實現地理定位。在醫療領域中，藥品、醫療器械乃至醫療廢物的運轉過程，都離不開GPS、GPRS定位技術的支撐，這項技術的應用可以幫助管理者及時獲取供應鏈信息，在出現異常問題時快速做出決斷。

3.1.4 圖形碼技術

在物聯網的眾多關鍵技術中，圖形碼技術成本較低，已經被廣泛應用于醫療系統中。它包含了條形碼和二維碼兩種形式，一個圖形碼中可以包含大量信息，比如，采血試管的標識、彩照預約等，多采用圖形碼技術代替手寫單據，不但節省了人工成本，還可以減少錯誤發生率。再如，在采集血液樣本的過程中，可以通過掃描試管上的信息識別患者的具體檢測項目以及血壓樣本采集量要求，改變了以往人工詢問與手寫記錄的傳統方式。

3.2 大數據時代物聯網技術在醫療領域中的具體應用

在大數據時代，隨著物聯網技術的日漸發展，多種物聯網關鍵技術在醫療領域得到了廣泛應用。主要體現在醫院的智能化建設和遠程醫療兩個方面。

3.2.1 智能化醫院建設

在現代化智能醫院的建設中，應用了大量的物聯網技術。無論是為患者提供愈加便捷的診療服務，還是提升醫院內部運營管理效率，每一個環節都離不開大數據和物聯網核心技術的支撐。

3.2.2 開通預約掛號平臺

掛號是患者與醫院開始連接的第一步。在以往的診療過程中，患者在就醫時需要到窗口排隊掛號，排隊時間長，窗口工作人員工作量巨大，消耗了大量時間和人力成本。而物聯網技術的出現，則從根本上解決了這一問題。目前，我國眾多醫療機構紛紛開通了互聯網預約掛號平臺，充分結合RFID、互聯網技術和移動通信技術，利用一臺小小的手機，一鍵解決掛號難問題。比如，在中國醫科大學附屬醫院的智能醫療平臺上，掛號功能就十分完善。平臺對醫生按照就診院區、科室準確分類，科學劃分診療時段，提前上傳醫生出診日期，患者可根據自身需求選擇醫生和就診時間，掛號成功后該醫生、該時間段自動鎖定；同時，通過智能醫療平臺掛號時，只要輸入身份證號碼，醫院即可完成對患者姓名、年齡等基礎信息的初步采集，大大節省了問診時間，在提升醫生工作效率的同時，也為患者帶來了便捷的服務。

3.2.3 建立電子病歷

電子病歷詳細記錄了病人的病史信息、檢查結果、治療過程，可以幫助醫生在診療過程中做出正確的判斷。以往，醫院主要采用病歷本記錄患者相關信息，在每次復診時，醫生需翻閱病歷本才能了解病患的病情信息，一旦病歷本丟失，則需要重新詢問、整理病例信息。而電子病歷可以快速地完成信息的采集、存儲和處理。現在，應用RFID技術，通過身份證、就診卡等對患者身份進行識別，對患者既往病史、檢查結果、醫生采用的治療方案等信息進行及時采集和安全儲存，形成長期有效的電子檔案，在診療過程中，通過一張卡片或者一個編號，病人的全部信息就可以一目了然。比如，某位患者因身體不適到醫院就診，初次診療中，醫生通過識別其二代身份證獲取患者基礎信息，并通過詢問為其建立起電子病歷，明確記載患者發病時間和癥狀，并通過判斷開具相關檢查，檢查結果的圖文內容也將及時上傳至患者個人電子病歷中。如患者需要辦理住院或者通過手術治療疾病，病房及手術醫生只需通過一張身份證就可以充分了解病患信息，大大增加了信息流轉的及時性，提升了醫院各部門的溝通效率。

3.2.4 病房智能護理

病房的智能護理也是物聯網技術在醫療領域應用的主要體現。通過物聯網技術，可以實現快速識別患者基礎信息，對其生命體征進行實時監測和信息采集；醫護人員還可以通過物聯網技術實現對病房的智能管理，實時保持護士站與病房內的通信，及時獲取病患緊急情況的報警信息等。目前，在各大醫院的病房護理中，圖形碼技術應用較為普遍，即在患者辦理住院時，根據個人信息生成圖形碼腕帶，這就形同為每位住院患者打上了一個固定標簽，通過圖形碼，醫護人員可以掌握患者的全部診療信息，制定具有針對性的護理方案，有效提升治療效果。仍以中國醫科大學附屬醫院為例，患者在辦理入院手續時，利用圖形碼技術與RFID有效結合，對患者的基礎信息、門診電子病歷等進行信息整合、儲存，并以二維碼的形式呈現，醫護人員通過識別二維碼，即可全面掌握患者信息。在進行測量血壓、體溫等日常護理中，可以通過傳感器設備和技術，結合患者的專屬二維碼，及時上傳結果。同時，護理人員還可以通過這個專屬標簽，查看手術醫生或管床醫生的醫囑和用藥方案，在輸液、發放藥物時進行掃碼核對，避免不必要的工作失誤。

3.2.5 藥品跟蹤監管

在智能化醫院的建設中，將物聯網RFID技術應用于藥品的儲存、配藥、領取、使用等一系列流程中，可以有效避免藥品在使用時出現的紕漏。通過RFID的標簽功能，從醫生開藥、藥局分配、護士給藥，到最后的患者用藥，每一環節的負責人可精準核對藥品信息，使藥品使用的全部過程得到有效跟蹤監管，從根本上杜絕用藥疏漏，為患者的用藥安全提供切實保障。

以醫院中最常見的輸液為例，這項工作的工作量巨大，涉及藥品信息煩瑣，相同藥物不同批次的用法和用量都不盡相同，護士在使用藥品時極易出現疏漏。通過物聯網技術，護士在為患者注射藥物前，可通過藥品RFID標簽了解藥物的批次等詳細信息，與患者信息和醫生處方進行仔細核對，減少藥物使用錯誤帶來的安全隱患。

3.2.6 血液信息管理

物聯網技術的應用還可以加強醫院對血庫內血液信息的智能化管理。通過RFID和圖形碼技術，為血庫內每一份血液樣本設立標簽，對獻血者信息、血型、血液RH值、獻血時間等具體信息精準記錄，使用時可快速檢索查詢，能有效提高工作效率。另外通過傳感技術，還可以對血液流轉過程中的環境溫度等信息進行采集監測，確保血液的合理儲存。

3.2.7 遠程醫療

所謂遠程醫療，主要是采用傳感器技術，通過手機、手環、手表、腕帶等可穿戴設備對患者的身體情況進行實時監控，并結合互聯網技術和信息傳輸技術將所獲取的信息傳送至監護人及醫生終端，以便被監控人出現緊急健康狀況時及時救援。近年來，我們生活中所出現的智能健康手環就是物聯網技術應用在遠程醫療中的產物，尤其在對老年人的健康監護中起到了非常重要的作用。

結語

綜上所述，智慧城市中大數據時代下物聯網技術的應用，絕不僅僅局限于本文所闡述的醫療領域。隨著時代的發展，城市化進程和人民生活對智慧城市中智能化、數字化服務的需求將愈加顯著，智慧城市在大數據時代物聯網技術的運用，是我國在未來城市發展中所必須不斷深入探討的重大課題。

參考文獻：

[1]朱正國.5G背景下物聯網技術在智慧城市建設中的應用[J].智能城市，2021，7 （20）：46-47.

[2]桑懿，高天，羅文清，等.物聯網技術在智慧城市建設中的應用研究[J].中國住宅設施，2021，（8）：7-8.

[3]馬振濤，李奇穎，陳潔，等.基于數據湖的智慧電廠IMS平臺建設及應用[J].中國信息化，2020，（12）：84-85.

[4]廖倩，張小玲，黃婷.5G在贛州市智慧城市建設中的發展及應用研究[J].經營者，2020，34（10）：79-280.

作者簡介：李瀅，本科，講師，研究方向：計算機教育。