智慧城市中大数据时代下物联网技术的运用

李滢

摘要：“智慧城市”“大数据”及“物联网”都是时代与科技飞速发展的产物，大数据时代下，物联网技术在智慧城市中的广泛应用更是给人们的日常生活带来了便利，提高了人民生活水平，也促进了城市的发展。本文简要介绍了智慧城市中大数据时代下物联网技术的定义及“智慧城市”“大数据”“物联网”三者之间的关系，并以智慧医疗为例，对当下智慧城市中物联网技术的应用情况进行了阐述和举例说明，希望能够让更多人关注物联网技术和智慧城市的发展，使智慧城市中大数据时代下物联网的应用更加广泛和高效。

关键词：智慧城市；大数据；物联网

1. 智慧城市中大数据时代下物联网技术的定义

智慧城市中大数据时代下物联网技术的运用是随着社会的飞速发展所应运而生的课题，对这个课题进行研究的首要任务是认识和了解以下三个问题：

1.1 大数据时代的城市发展特征

21世纪是被信息和数据所主导的时代，无论是在国家决策、经济发展还是人民的日常生活中，都离不开信息和数据强有力的支撑。首先，大数据涉及人们的衣、食、住、行，影响着人们日常生活中的点点滴滴，因此与城市发展和人民生活相关的大数据体系极其庞大；其次，大数据的类型多种多样，不仅仅局限于常见图片和视频，还有网络日志和地理信息等，这些信息的收集对于城市的发展都有着关键性的作用[1]；最后，在与物联网技术相互衔接的情况下，大数据信息可以实时传播，具有及时性和高效性，使城市发展的速度大大提升。

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公司首席执行官彭明盛提出，将感应器融入楼宇桥梁建筑、公路铁路交通、给排水管网、油气管道及电网等基础设施建设当中。智慧城市所包含的内容随着时代的发展逐渐受到许多国家的认可与重视，在各行各业的发展中摸索智慧城市的发展体系。2012年我国正式公布首批智慧城市试点发展名单，其中包括不同地区的90个城市。2014年，根据我国的智慧城市建设发展要求，相关部门正式出台《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》[2]。十余年来，经过诸多国家对智慧地球、智慧城市概念的实践表明，它将成为推进城市化发展、提升人民生活水平的有效途徑。在智慧城市的建设和发展过程中，充分利用已经逐渐发展成熟的互联网技术、云计算技术与逐步兴起的物联网技术，使城市发展信息化、数字化、智能化，是实现城市可持续发展的必经之路，也是提升我国综合国力的战略选择。

1.3 什么是物联网技术

物联网技术是互联网技术的全新升级，通过强大的信息传感设备，在“物品”与互联网之间建立起了紧密的联系，而这个“物品”泛指一切，也就是说，物联网是让世间万物相互联系的新一代信息技术。当物联网技术应用于生产和生活中的各个领域时，可以通过实时的信息交换，形成一个智能、高效的管理平台。对于物联网技术的强大能力，世界各国都给予了高度关注，欧盟、美国、日本、韩国等发达经济体纷纷将物联网技术应用于重点发展领域，并取得了卓越的成效。“十二五”以来，我国明确提出了物联网技术的发展方向和应用指导，希望通过物联网技术改变我国工业发展的现状、提高人民的生活水平、切实促进城市的发展。

2. 智慧城市、大数据、物联网三者之间的联系

智慧城市、大数据、物联网都是信息社会飞速发展的产物，三者相辅相成、缺一不可。大数据和物联网技术的出现开启了智慧城市的建设和发展之路，反而言之，智慧城市建设和发展过程中的需求也促进了大数据和物联网技术的进步。

2.1 大数据是建设、发展智慧城市的根本条件

现代化城市的发展策略是通过对众多数据信息的汇总和分析所得来的，但是这些数据来源于各行各业以及地方政府的各级管理部门，数据体系相当庞大。在传统城市发展中，采集数据需要耗费较长的时间成本和较大的人力成本。在智慧城市中，大数据使信息采集工作智能化、自动化，以最高的效率将与城市发展相关的各种信息分类汇总，为地方政府提供制定城市发展策略的依据，是智慧城市发展的根本条件[3]。

2.2 物联网技术对智慧城市建设与发展有推进作用

在智慧城市中，物联网将一切事物高效地联系在一体，并利用自身智能化和信息处理自动化的技术特点，赋予智慧城市较强的发展动力，实现智能化城市管理，为城市居民提供便捷的生活，对智慧城市的建设与发展有巨大的推进作用。

2.3 智慧城市的建设、发展需求可以促进大数据和物联网技术的进步

在我国加快城市化进程的指导政策和城市居民生活水平日益提高的大前提下，智慧城市的建设和发展的脚步也将逐渐加速。城市发展中，无论是经济发展还是人民生活，都向着信息化、数据化、智能化逐渐转变，对大数据和物联网技术的发展形成了严峻的考验[4]。要想为智慧城市的建设和发展持续提供动力，就必须加强对大数据和物联网技术的研究，因此，在三者关系中，智慧城市的建设、发展需求可以促进大数据和物联网技术的进步。

3. 以智慧医疗为例简述智慧城市中大数据时代下物联网技术的应用

大数据时代下，物联网技术在智慧城市的各个领域均得到了应用，无论是手机、手表智能化功能的使用，还是共享单车、汽车等交通工具的投放，都离不开先进的物联网技术和庞大的信息网络，当今社会医疗服务系统的智能化改变更离不开物联网技术的支持。笔者就以智慧医疗为例，深入探讨智慧城市中大数据时代下物联网技术的应用。

3.1 智慧医疗中常用的物联网关键技术

从整合医疗信息到监测患者病情、从医院智能管理到远程医疗服务，物联网技术在医疗领域中的应用大大提高了医务工作者的工作效率，同时为人们带来了诸多便利。其中，以下几项技术起到了关键性作用。

3.1.1 射频识别技术（RFID）

射频识别技术，即电子标签技术，可以通过无线电识别相关信息，回传至管理平台，使被标签的物品信息可视化。在医疗领域，射频识别技术得到了广泛应用，通过这项技术，可使患者信息平台化、使药品和医疗器械的长期监管简易化。例如患者在医院开药后可以通过扫描药物身上的标签和二维码识别药物信息，了解药物的生产批次以及生产厂家信息，有利于提高用药安全性与可靠性。

3.1.2 传感器技术

传感器技术是大数据时代下物联网技术当中非常关键的组成部分。在医疗领域中，对患者生命体征的监测和信息采集都将依托传感器技术实现，可以迅捷地采集患者生命体征数据，为治疗提供精准信息。例如患者在入院治疗时需要提交一般资料与基础信息，此时可应用传感器技术高效测量与上报，提升患者诊治的效率与质量。

3.1.3 GPS定位技术

当今社会，GPS定位技术在日常生活中的应用已经十分普遍，它可以实时获取时间和空间信息，快速實现地理定位。在医疗领域中，药品、医疗器械乃至医疗废物的运转过程，都离不开GPS、GPRS定位技术的支撑，这项技术的应用可以帮助管理者及时获取供应链信息，在出现异常问题时快速做出决断。

3.1.4 图形码技术

在物联网的众多关键技术中，图形码技术成本较低，已经被广泛应用于医疗系统中。它包含了条形码和二维码两种形式，一个图形码中可以包含大量信息，比如，采血试管的标识、彩照预约等，多采用图形码技术代替手写单据，不但节省了人工成本，还可以减少错误发生率。再如，在采集血液样本的过程中，可以通过扫描试管上的信息识别患者的具体检测项目以及血压样本采集量要求，改变了以往人工询问与手写记录的传统方式。

3.2 大数据时代物联网技术在医疗领域中的具体应用

在大数据时代，随着物联网技术的日渐发展，多种物联网关键技术在医疗领域得到了广泛应用。主要体现在医院的智能化建设和远程医疗两个方面。

3.2.1 智能化医院建设

在现代化智能医院的建设中，应用了大量的物联网技术。无论是为患者提供愈加便捷的诊疗服务，还是提升医院内部运营管理效率，每一个环节都离不开大数据和物联网核心技术的支撑。

3.2.2 开通预约挂号平台

挂号是患者与医院开始连接的第一步。在以往的诊疗过程中，患者在就医时需要到窗口排队挂号，排队时间长，窗口工作人员工作量巨大，消耗了大量时间和人力成本。而物联网技术的出现，则从根本上解决了这一问题。目前，我国众多医疗机构纷纷开通了互联网预约挂号平台，充分结合RFID、互联网技术和移动通信技术，利用一台小小的手机，一键解决挂号难问题。比如，在中国医科大学附属医院的智能医疗平台上，挂号功能就十分完善。平台对医生按照就诊院区、科室准确分类，科学划分诊疗时段，提前上传医生出诊日期，患者可根据自身需求选择医生和就诊时间，挂号成功后该医生、该时间段自动锁定；同时，通过智能医疗平台挂号时，只要输入身份证号码，医院即可完成对患者姓名、年龄等基础信息的初步采集，大大节省了问诊时间，在提升医生工作效率的同时，也为患者带来了便捷的服务。

3.2.3 建立电子病历

电子病历详细记录了病人的病史信息、检查结果、治疗过程，可以帮助医生在诊疗过程中做出正确的判断。以往，医院主要采用病历本记录患者相关信息，在每次复诊时，医生需翻阅病历本才能了解病患的病情信息，一旦病历本丢失，则需要重新询问、整理病例信息。而电子病历可以快速地完成信息的采集、存储和处理。现在，应用RFID技术，通过身份证、就诊卡等对患者身份进行识别，对患者既往病史、检查结果、医生采用的治疗方案等信息进行及时采集和安全储存，形成长期有效的电子档案，在诊疗过程中，通过一张卡片或者一个编号，病人的全部信息就可以一目了然。比如，某位患者因身体不适到医院就诊，初次诊疗中，医生通过识别其二代身份证获取患者基础信息，并通过询问为其建立起电子病历，明确记载患者发病时间和症状，并通过判断开具相关检查，检查结果的图文内容也将及时上传至患者个人电子病历中。如患者需要办理住院或者通过手术治疗疾病，病房及手术医生只需通过一张身份证就可以充分了解病患信息，大大增加了信息流转的及时性，提升了医院各部门的沟通效率。

3.2.4 病房智能护理

病房的智能护理也是物联网技术在医疗领域应用的主要体现。通过物联网技术，可以实现快速识别患者基础信息，对其生命体征进行实时监测和信息采集；医护人员还可以通过物联网技术实现对病房的智能管理，实时保持护士站与病房内的通信，及时获取病患紧急情况的报警信息等。目前，在各大医院的病房护理中，图形码技术应用较为普遍，即在患者办理住院时，根据个人信息生成图形码腕带，这就形同为每位住院患者打上了一个固定标签，通过图形码，医护人员可以掌握患者的全部诊疗信息，制定具有针对性的护理方案，有效提升治疗效果。仍以中国医科大学附属医院为例，患者在办理入院手续时，利用图形码技术与RFID有效结合，对患者的基础信息、门诊电子病历等进行信息整合、储存，并以二维码的形式呈现，医护人员通过识别二维码，即可全面掌握患者信息。在进行测量血压、体温等日常护理中，可以通过传感器设备和技术，结合患者的专属二维码，及时上传结果。同时，护理人员还可以通过这个专属标签，查看手术医生或管床医生的医嘱和用药方案，在输液、发放药物时进行扫码核对，避免不必要的工作失误。

3.2.5 药品跟踪监管

在智能化医院的建设中，将物联网RFID技术应用于药品的储存、配药、领取、使用等一系列流程中，可以有效避免药品在使用时出现的纰漏。通过RFID的标签功能，从医生开药、药局分配、护士给药，到最后的患者用药，每一环节的负责人可精准核对药品信息，使药品使用的全部过程得到有效跟踪监管，从根本上杜绝用药疏漏，为患者的用药安全提供切实保障。

以医院中最常见的输液为例，这项工作的工作量巨大，涉及药品信息烦琐，相同药物不同批次的用法和用量都不尽相同，护士在使用药品时极易出现疏漏。通过物联网技术，护士在为患者注射药物前，可通过药品RFID标签了解药物的批次等详细信息，与患者信息和医生处方进行仔细核对，减少药物使用错误带来的安全隐患。

3.2.6 血液信息管理

物联网技术的应用还可以加强医院对血库内血液信息的智能化管理。通过RFID和图形码技术，为血库内每一份血液样本设立标签，对献血者信息、血型、血液RH值、献血时间等具体信息精准记录，使用时可快速检索查询，能有效提高工作效率。另外通过传感技术，还可以对血液流转过程中的环境温度等信息进行采集监测，确保血液的合理储存。

3.2.7 远程医疗

所谓远程医疗，主要是采用传感器技术，通过手机、手环、手表、腕带等可穿戴设备对患者的身体情况进行实时监控，并结合互联网技术和信息传输技术将所获取的信息传送至监护人及医生终端，以便被监控人出现紧急健康状况时及时救援。近年来，我们生活中所出现的智能健康手环就是物联网技术应用在远程医疗中的产物，尤其在对老年人的健康监护中起到了非常重要的作用。

结语

综上所述，智慧城市中大数据时代下物联网技术的应用，绝不仅仅局限于本文所阐述的医疗领域。随着时代的发展，城市化进程和人民生活对智慧城市中智能化、数字化服务的需求将愈加显著，智慧城市在大数据时代物联网技术的运用，是我国在未来城市发展中所必须不断深入探讨的重大课题。

参考文献：

[1]朱正国.5G背景下物联网技术在智慧城市建设中的应用[J].智能城市，2021，7 （20）：46-47.

[2]桑懿，高天，罗文清，等.物联网技术在智慧城市建设中的应用研究[J].中国住宅设施，2021，（8）：7-8.

[3]马振涛，李奇颖，陈洁，等.基于数据湖的智慧电厂IMS平台建设及应用[J].中国信息化，2020，（12）：84-85.

[4]廖倩，张小玲，黄婷.5G在赣州市智慧城市建设中的发展及应用研究[J].经营者，2020，34（10）：79-280.

作者简介：李滢，本科，讲师，研究方向：计算机教育。