物联网技术在智慧城市中的应用

黄崇杰

(杭州市上城区人民政府电子政务办公室,浙江杭州 310002)

物联网技术在智慧城市中的应用

黄崇杰

(杭州市上城区人民政府电子政务办公室,浙江杭州 310002)

作为信息产业发展的先进技术,物联网技术的应用对于提升智慧城市的建设质量具有重要作用。本文首先对物联网技术进行概述,然后具体探讨了物联网技术在智慧城市中的应用。

物联网 智慧城市 应用

智慧城市是继工业城市、信息城市、数字城市后的更高层次发展,其基础为高效无线信息化基础设施、传感器技术及物联网技术,传感网络则为广电网、互联网、传感器网、无线通信网等多网融合,基本包含智慧医疗、智慧经济、智慧生活、智慧技术、智慧校园、智慧产业、智慧服务、智慧管理等内容,是现代城市延续发展的新型模式。物联网可将信息交换扩展到物与物的范围内,其丰富扩充的价值信息及全面覆盖的智能处理可作为解决当前智慧城市建设的基本手段。因此,加强有关物联网技术在智慧城市中的应用研究,对于改善物联网技术的应用水平具有重要的现实意义。

1 物联网技术概述

物联网技术是一种利用全球定位系统、射频识别、激光扫描器、红外感应器、标签技术等信息传感设备,依照约定协议,把互联网连接到各类物品间实施通信机信息交换,以完成各类物品的自动化追踪、识别、管理、监控、定位的网络技术。其技术关键及前提仍为传感器技术与互联网技术,是一种在互联网技术前提下研发的新型科技;其可在任意物品间建立客户端以实现通信及信息交换。[1]

物联网技术通常包含三个层面:一是物理层,其主要利用整体感知、稳定传输及智能处理过程对物体的基本特性信息进行传感,构造出物理层;二是信息传输层,即为网络层;三是就算处理层,主要用于控制反馈指令。当前物联网技术在智慧城市建设应用中的主要制约因素包括:①协议,当前仍未建立统一的接入协议,仍包含传感器、有线、短信等多种类型,这将会导致不同信息接收与工程建设过程存在差异;②安全,与互联网类似,物联网也会遭受到病毒及黑客的攻击,这是影响企业选择应用互联网技术的重要影响因素;③技术水平,当前国内传感器产业化层次仍比较低,且物联网数据计算的成功实践需要更高层次的运算平台,而现有的云计算技术还不能满足这一需求;现阶段仍难以完全融合纳米技术、传感器技术和通信技术等多种技术;④费用,物联网的实际应用成本较高,且建设费用较高,这严重阻碍了其在低端产业中的广泛应用;⑤标准:目前国内仍未能完全统一终端及接入标准,这是影响运营商推广物联网技术的主要因素。

图1 基于智物联网智慧交通在公交行业应用图

2 物联网技术在智慧城市中的应用

2.1 智能交通

作为智慧城市的基本组成部分,智能交通是在整体交通运输体系中融合传感器技术、信息技术、计算机技术、通信技术、控制技术等多种技术建设形成的全方位运输管理系统,其不仅能控制交通运输层次,避免交通阻塞,加强路网运输质量,还能减少能源浪费,提高交通运输效率及安全,降低环境污染。智能交通系统设计系统可包括运输车辆调度管理系统、城市交通智能调度系统、机动车自动控制系统、机场车站客流疏导系统和高速公路智能调度系统等,技术可分为牌照自行识别、停车场引导、道路交通监控、车流量评估预测、超速报警、集装箱管理、车辆导航、桥梁除冰、气象预警等。

如银江科技研发的交通指挥中心管控平台,其可完成信息共享与交流、快速决策反应与统一指挥调度过程。该平台以警用地理信息系统为基础,可对区域内的整体交通流进行实时监控及组织协调,并及时甄别、预防各类突发事件,以确保区域内道路交通网符合处于最优状态;可与当前智能交通系统资源相互融合,构建信号控制系统、交通视频监控记录系统、公路车辆信息采集系统级诱导控制系统等;可与公安部PGIS警用地理信息系统良好对接,并与其他信息系统交互关联,从而为管理者提供各类警情趋势分析及应急处理方案。[2]

基于智物联网智慧交通在公交行业应用图如图1。

2.2 产业监控

(1)集装箱监控:利用箱内或箱体物质信息标识和电子封条信息标识对集装箱的安全状态进行实施监控;(2)内河船舶监控:采用进出港自动监管系统与传播身份识别系统对船舶进出港、船舶回港通知、船舶出港安全定位等进行监控,并做好流量统计与锚地统计,加强问题船舶管理及不停船检查,以避免船舶带“病”运行;(3)煤矿监控:可将物联网技术应用在隧道作业区域及煤矿业井下通道等,用于对车辆仪器设备及人员位置信息的记录标识;(3)路网监控:主要是指出租车移动智能设备系统、电子警察、车辆门禁与车辆自动识别防盗系统;(4)医院监控:①公共卫生系统,智慧城市基础上的公共卫生系统应包含药品、医疗、人员管理、设备等部分,以完成医疗信息资源的全面整合及共享,为政府在突发疾病处理中提供更有效的决策信息;②远程急救,通过物联网技术,可在救护车内安置监控设施,用于手机急救病人的生命状态信息,并利用CDMA网络将可得信息传输至急诊中心和急救指挥中心;利用定位调度管理系统对远近端急救车调配管理,并实时监控移动急救车辆轨迹,由此确保患者得到最有效的救治。③健康档案,通过物联网技术构建个人健康档案,对个人生命周期内的健康变化状况进行记录,以促进更广范围的医疗健康信息共享。

2.3 智能社区与家居

(1)智能社区:IC卡通用化、社区物业管理智能化及居家生活信息化;在保证日常生活功能的同时,努力营造绿色自然环境、和谐人文环境及信息资源共享环境;(2)智能家居:利用家庭网关管控家电控制系统、中央控制系统、健康监护系统、照明触控系统、防盗安全系统、能源管理系统、环境监测系统、影音娱乐系统等家庭控制系统;采用家庭网关可联通各种网络协议设备,汇集多种渠道信息,进而保证居民有效获取各类家庭服务平台。[3]

3 物联网在智慧城市应用中存在的问题

(1)网络信息安全。物联网的核心和基础仍然是互联网,在物联网快速发展的今天,智慧城市应用物联网,如果与国外机构,别有用心的单位进行项目合作,如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏。这不仅是一个网络信息方面的技术问题,甚至还涉及到国家安全问题,必须引起高度重视。

(2)缺乏应用的统一标准。互联网如今之所以已经普及到世界每个角落,是因为互联网发展到今天,标准化问题解决的非常好,全球进行传输的协议TCP/IP协议,路由器协议,终端的构架与操作系统,都解决的非常好,很方便上网。在物联网核心层面是基于TCP/IP协议,但是在接入层面,协议种类很多,如GPRS、短信、传感器、TD.SCDMA等,物联网需要一个统一的协议基础。

(3)商业模式尚未成熟。物联网在整个智慧城市的应用,商业模式最为重要,也就是说只有解决了谁为应用买单的问题,物联网才能实现可持续发展。煤炭行业因为对安全生产的重视,所以应用得比较多。现在不少地方政府都在建设物联网示范工程,但示范之后,能否使产业形成自身的生存发展能力,关键还是看能不能找到合适的商业模式。另外,现在大家都在做具体的行业应用,但是如果在更高层的公共平台没有建立统一的标准,还是难以实现物联网的真正效用,这需要各级政府和产业界共同推动。

4 结语

物联网技术的应用质量将直接关系着智能城市建设的经济效益与环境效益,因此,相关技术与研究人员应加强有关物联网技术在智慧城市中的应用研究,总结物联网技术的实施要点及关键技术处理手段,以逐步提升智慧城市的整体建设质量。

[1]包博文.物联网技术及在智慧城市建设中的应用研究[J].企业技术开发,2014,10:63-64.

[2]王奕程.智慧城市建设研究[D].安徽大学,2014.

[3]邓晔.物联网在智慧城市中的应用与挑战[J].中国公共安全(综合版),2012,03:158-161.

黄崇杰(1978—),男,浙江杭州人,学历:本科,研究方向:网络通信。