物联网技术应用于智慧园区的技术策略探析

任慧敏

（浙江省邮电工程建设有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引 言

智慧园区有着更为透彻的感知、更加深入的智能以及更加全面的互联，是一个集各种先进技术于一体的综合性系统。而物联网技术是系统中的重要组成部分，其能够对各种信息数据进行采集、传输、分析与处理。作为智慧园区的关键技术，物联网技术为园区提供更加强大的智能感知能力和分析处理能力，体现在智能照明、网络管理、系统安全、无线感知等。

1 物联网技术在智慧园区的应用原则

1.1 稳定性

应用于智慧园区的物联网系统必须具备超强的稳定性和可靠性，无论在何种复杂情况下都能保证智慧园区系统的稳定运行，且系统核心模块和业务模块可以持续在24 h内不间断运行，全年处于稳定工作状态。

1.2 先进性

智慧园区本身具有前沿性，这也意味着应用的物联网系统必须保证是最尖端的软件系统。同时，物联网系统应采用先进的架构，如浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）架构，运用分布式和集中式相结合的部署形态。在云计算、J2EE平台、大数据等先进技术基础上，采用多核心技术和超线程技术为系统运行提供支持[1]。

1.3 安全性

在智慧园区中，物联网技术所设计的系统必须实时保护用户信息安全，根据权限等级进行数据信息与软件功能的访问和使用，进而实现信息和数据的安全交互。同时，在关键业务板块，必须有相应的安全审核功能，将全部系统进行统一管理。

1.4 可维护性

对于智慧园区的物联网技术应用，需要遵循可维护原则。对于软件中不合理之处进行操作和调整，从而实现软件的快速升级和优化。可维护性在于可修改、可测试以及可读等，使软件不被常态所限制，可以实时进行更新和完善。

1.5 可扩展性

可扩展性有两方面要求，一是系统设计上含有随机应变的能力，能够根据业务情况的变化进行相应调整，适应变化。具体来说，当系统业务功能发生改变或者新添设一些业务功能时，需要最大程度上保证业务变化不会影响局部业务功能。二是根据系统容量变化进行不同层次的扩充，从而保证整个系统具备合理的响应时间和吞吐量[2]。

2 物联网技术应用在智慧园区的技术策略

智慧园区的物联网平台必须具备空间性和开放性，可以和其他应用系统实时连接，进行数据传递。在此要求上，基于企业级应用开发平台J2EE，综合应用B/S3层网络架构、Services、面向服务的架构（Service-Oriented Architecture，SOA）、云计算、大数据、可扩展标记语言（Extensible Markup Language，XML）等，利用模型-视图-控制器（Model-View-Controller，MVC）设计模式，最大限度上保证系统平台和其他应用系统的相适应性，便于信息数据的交互[3]。同时，实现所有应用系统的单点登录和统一ID认证。

2.1 窄带物联网技术

随着通信技术的发展，人与人的连接拓展为人与物、物与物的连接，逐步实现万物互联。在4G技术发展背景下，物和物缺乏更深层次的连接，相比于蓝牙等短途通信手段，移动设备网络具有显著优势，具有可移动性和超强覆盖性，能够满足人们的通信需求。通过应用移动蜂窝网络，可以创设各种应用场景，这也是物联网技术的关键所在。基于蜂窝网络，创新设计出窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NBIoT）技术，其不仅消耗低，而且适用性高，能够直接应用于全球移动通信系统（Global System for Mobile Communication，GSM）网络、通用移动通信系统（Universal Moblle Telecommunications System，UMTS）网络和长期演进（Long Term Evolution，LTE）网络，大大降低了成本，推动了物联网技术的发展。同时，NB-IoT技术具备超广的覆盖范围，支持各种应用连接，且成本低、效率高。此外，NB-IoT不仅支持超低设备，而且有着较低的敏感度和功耗，可以优化网络架构。

2.2 云计算技术

智慧园区中物联网应用不仅在于某个平台或者某个系统的建设，而且在于整个一体化信息体系的构建，其中包括应用标准、数据处理、信息交互以及构建共享中心和协同子系统建设。要想有效完成这些工作，必须加强云计算技术的应用。云计算技术能够提供所有系统以及软件数据的快捷化网络运行和点击访问，确保智慧园区的高质量建设，同时结合智慧园区设计安装简单有效的存储设备和计算服务。

现阶段，基于物联网的云计算技术较为成熟，通过云计算技术，物联网可以充分融合和运用射频识别技术、传感器技术以及纳米技术等先进技术。在这其中，各个技术之间相互配合，实现了物物相连，并将无线网络技术所收集的信息数据传输到云计算数据处理中心，进行汇总、筛选、分析与处理。完成这一操作所需的时间极短，效率极高，得出的数据结论可以直接应用于软件中。物联网和云计算的融合不仅能够满足人们对网络的新要求，而且实现了物物相连以及各个应用的无差别适用。

2.3 数据共享交换技术

NB-IoT网络技术下的物联网园区建设涉及范围较大，各个参与者、各个部门之间存在较大的应用联系，通过在不同的信息系统中设置统一的接口，从而将所有信息系统连接起来进行系统集成和数据传输。数据共享交换技术指借助计算机网络技术实现数据信息的共享，为各个部门之间的信息系统互通提供技术支持。该技术有利于增强各部门、各软件之间的数据共享程度。具体来说，数据共享交换技术中构建的数据共享交换平台是一个综合性平台，面向全国范围内的信息资源，具有跨地域、跨部门性。其技术框架能够为不同层次的不同业务系统提供信息转换和安全交流，充分保证各个部门之间的数据交换共享安全。同时，在数据共享交换平台中，各个软件和业务部门可以自由进行资源整合与协同办公。此外，对于分布式的程序结构，数据共享交换平台可以为其提供安全的通信通道和稳定可靠的通信服务，如电子政务的应用。通过数据交换平台来开展不同信息共享和交换，进而使系统变得更加强大和高效。

2.4 3S集成技术

3S集成技术包括遥感（Remote Sensing，RS）、全球定位系统（Global Position System，GPS）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）。根据不同的需要，将3种技术进行有机结合，灵活运用，形成功能强大的一体化新型系统。遥感主要是用于对大面积物体和周围空间环境等进行信息采集，通过地理信息的分析和整理，获得精准的数据信息。全球定位系统则是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，它在全球任何地方与近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。地理信息系统则是一个综合性平台，对不同时空数据进行处理和分析。把遥感技术、全球定位系统、地理信息系统融合起来，可形成一个高度智能化、自动化、实时化的强大信息系统，为智慧园区中物联网的应用提供各种决策数据和信息参考，从而解决使用者遇到的不同难题[4]。

2.5 三维地理信息技术

该技术是在3S技术的基础上，融合虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术和互联网技术等先进技术，对地球时空信息进行采集、编码、存储、分析以及转换，实现可视化、三维化的一种强大信息技术。随着科学技术的发展，原来的二维地理信息技术不能满足当前生产力的需求，进而三维技术应运而生[5]。由此可知，在三维技术发展过程中，进入到各行各业的经济发展模式中，为行业发展、国家建设、人类生存等方面提供辅助。在未来，需要挖掘和研发三维技术的功能，使其和社会市场相适应，从而充分提升三维技术的应用价值。同时，进一步开发和完善三维平台，使其满足人们的生产生活需求，为行业发展和国家建设提供更有力的支持[6]。

3 物联网技术在智慧园区的具体应用

3.1 安全管理优化

在智慧园区应用物联网技术，首先要加强局部网络等通信技术的应用，将人、物有机连接，实现人员和传感器、机器设备、应用软件的互联。通过这样的方法充分实现项目数据信息的接收和传递，为智慧园区内工作的开展提供强有力的技术支持和设备辅助[7]。对于智慧园区的海量数据存储问题，物联网技术的安全性和稳定性要求其制定更完善与科学的安全管理机制，避免信息存储和传递的风险。同时，物联网的智能化特征应结合实际情况，分析不同风险出现的原因，如网络环境引发的风险或者人为操作引发的风险等，采取针对性的措施及时修补风险。

3.2 系统结构建立

物联网技术的运用需要建构物联网系统结构。其建设的目标不仅在于和智慧园区的整体设计结构相适应，更主要的是可以加强不同部门的信息沟通，这样才能保证园区工作的有效开展。在对物联网系统建设架构时，要采用云计算、大数据计算、网络技术等技术进行核心结构和分支系统的构建。建设智慧园区中的智能中枢，通过计算机技术实现各种应用程序和软件的协同运行，从而保证智慧园区高效率和高质量的运行，并利用通信网和传感网收集各种数据信息，进一步增强信息整合、分析与处理，从而帮助智慧园区消除项目运行风险[8]。此外，在智慧园区系统平台中建立自动存储信息库，存储各种数据信息，并对信息进行分门别类的整理，便于后续信息数据的管理。

3.3 运维工作完善

在智慧园区中，物联网系统可以和各种信号进行接入，自动匹配一定距离内的接入设备，无须指令和操作。同时，物联网系统中传感器可以实时接收传输过来的信息数据，将其上传至相关系统，通过程序运行自动处理和解决问题。例如，当检测到系统软件需要更新时，传感器可以自动识别，并和中枢系统进行反应，做出决策，从而自动升级。若是检测到系统故障，则会自动触发报警设备，提醒工作人员进行维修和检查。在具体应用中，物联网技术具有十分显著的优势，能够促进智慧园区的建设，实现智慧园区的智能化、自动化以及技术化[9,10]。

4 结 语

在信息技术高速发展的今天，智慧园区的建设逐渐走进大众视野。未来，智慧园区将是智慧城市的核心内容，深刻地影响着人们的生产和生活，改变了传统的生活习惯和生产方式，营造一个更为舒适与美好的生活环境。现阶段，智慧园区建设还处于初步阶段，物联网技术的融合能够大大提升智慧园区的智能化和技术化，推动现代社会的构建。在智慧园区中应用物联网技术可以快速获取信息，降低成本，加强万物互联，提高生产效率，促进建设的进一步发展。