物聯(lián)網(wǎng)在城市中的應(yīng)用分析

吳昊

摘 要：筆者將從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用方向分析出發(fā)，探究該技術(shù)在應(yīng)用中存在的優(yōu)勢(shì)以及其發(fā)展的趨勢(shì)，從而淺析出對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)阻礙的因素，最終根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展特點(diǎn)提出相對(duì)應(yīng)的發(fā)展對(duì)策。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；制約因素；應(yīng)用

一、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)

（一）感知識(shí)別技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)將物品之間聯(lián)系起來(lái)并且實(shí)現(xiàn)人與物品之間的互動(dòng)首先就需要通過(guò)感知識(shí)別技術(shù)來(lái)采集物品的信息。比較常見(jiàn)的采集設(shè)備主要有單片微型計(jì)算機(jī)控制器，該控制器使用的是嵌入式系統(tǒng)，投資成本相對(duì)較低。此外，為了提高采集設(shè)備的智能化程度，裝備了操作系統(tǒng)的射頻識(shí)別標(biāo)簽（RFID）就是比較受歡迎的采集設(shè)備，而且隨著射頻識(shí)別技術(shù)的完善，其應(yīng)用前景很廣闊。目前物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)有傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、采集設(shè)備和核心芯片等幾種。

（二）信號(hào)處理技術(shù)。物品的信息數(shù)據(jù)被采集設(shè)備獲取之

后，智能信號(hào)處理器將對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終的目標(biāo)信息就可以傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)。信號(hào)處理是一個(gè)信息數(shù)據(jù)的檢測(cè)、提取、調(diào)理和分析的過(guò)程，其中的云計(jì)算是該過(guò)程中需要使用的核心處理技術(shù)。云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)信號(hào)處理的核心和關(guān)鍵技術(shù)有云計(jì)算、多物理量檢測(cè)、信號(hào)提取、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)變換和信號(hào)分析等。

云計(jì)算是建立在互聯(lián)網(wǎng)之上的一種計(jì)算方式，它本質(zhì)上是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的一種再分配。云計(jì)算的主要理念就是講計(jì)算能力作為一種商品，通過(guò)按使用量付費(fèi)模式在服務(wù)市場(chǎng)進(jìn)行買(mǎi)賣(mài)。云計(jì)算能夠?yàn)槭褂谜呖焖俚奶峁┗ヂ?lián)網(wǎng)資源，購(gòu)買(mǎi)該服務(wù)的公司不僅可以節(jié)省硬件采購(gòu)的成本還可以很大程度上減少計(jì)算相關(guān)的管理工作或者減少企業(yè)與服務(wù)供應(yīng)商之間進(jìn)行的交互。

（三）技術(shù)架構(gòu)。面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）就是以信息化、模塊化為服務(wù)的架構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠使得不同種類(lèi)系統(tǒng)中的服務(wù)能夠以同一種通用的方式進(jìn)行交流，也就是說(shuō)，該技術(shù)架構(gòu)使得不同應(yīng)用程序之間的交互不再因?yàn)槠溆布O(shè)備、操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言等的不同而出現(xiàn)障礙。物聯(lián)網(wǎng)中帶有無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別的各類(lèi)嵌入式設(shè)備，是SOA應(yīng)用中的服務(wù)提供者的同時(shí)也是SOA體系中的服務(wù)請(qǐng)求者。將SOA整合到物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)應(yīng)用中，可以對(duì)松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用，使得物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)不再受限于服務(wù)具體使用方式的不同。

二、物聯(lián)網(wǎng)在城市中的應(yīng)用

（一）城市基礎(chǔ)設(shè)施。物聯(lián)網(wǎng)在城市基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用對(duì)于城市生存和發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用。城市的醫(yī)療業(yè)務(wù)管理，金融保險(xiǎn)管理以及社會(huì)福利管理等都需要和云計(jì)算平臺(tái)相結(jié)合，利用云計(jì)算的數(shù)據(jù)處理和儲(chǔ)存能力對(duì)大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理；城市的能源系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和防災(zāi)系統(tǒng)等的管理中都使用了基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的城市設(shè)施綜合管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的處理，維持整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。就韓國(guó)的供水系統(tǒng)來(lái)講，其管道漏水率平均為14.1%。若漏水率每降低1%，―個(gè)城市一年可以節(jié)約40萬(wàn)美元。而僅僅管理好管道漏水這一個(gè)項(xiàng)目就能夠使得韓國(guó)一個(gè)城市一年平均可以節(jié)約564萬(wàn)美元?？梢?jiàn)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。

（二）城市政務(wù)。城市的建設(shè)離不開(kāi)高效的政府管理，政府的管理和服務(wù)過(guò)程中需要面對(duì)的信息數(shù)據(jù)處理，社會(huì)信息化發(fā)展的今天，城市政務(wù)要為社會(huì)機(jī)構(gòu)和民眾提供便捷有效的服務(wù)就需要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)等手段積極的對(duì)其管理和服務(wù)職能進(jìn)行資源整合優(yōu)化。

（三）城市安全。維護(hù)城市的安全是保障城市穩(wěn)定發(fā)展的一個(gè)重要因素，隨著城鎮(zhèn)化程度不斷發(fā)展，城市的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，城市安全管理也在復(fù)雜化。而基于互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將通過(guò)各種識(shí)別和感應(yīng)技術(shù)對(duì)城市監(jiān)控區(qū)域的安全信息進(jìn)行全面的感知，系統(tǒng)之間的信息可以相互交換和同步，使得公共安全系統(tǒng)更加的完善，除此之外，對(duì)于城市安全管理疏漏的區(qū)域還可以安裝無(wú)線(xiàn)傳感器等設(shè)備，使得應(yīng)急處理機(jī)制能夠覆蓋到城市所在的各個(gè)區(qū)域。

（四）城市環(huán)境。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)于所在城市的環(huán)境關(guān)注也越來(lái)越高，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)Νh(huán)境質(zhì)量進(jìn)行有效的感知，所以建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的城市環(huán)境系統(tǒng)能夠?yàn)槭忻竦囊苿?dòng)客戶(hù)端提供氣象查詢(xún)、交通情況信息顯示燈服務(wù)，比如提醒市民在霧霾天氣減少戶(hù)外活動(dòng)等服務(wù)。除此之外，城市環(huán)境管理系統(tǒng)還可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)檢測(cè)到的空氣可吸入顆粒物濃度智能的啟動(dòng)道路灑水系統(tǒng)，提高空氣濕度，減少可吸人顆粒物，從而避免城市熱島效應(yīng)帶來(lái)負(fù)面影響。

（五）城市交通。交通是一個(gè)城市發(fā)展的命脈，在城市交通建設(shè)快速發(fā)展的今天，怎樣使得交通管理更加科學(xué)化和智能化則是人們比較關(guān)心的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于交通運(yùn)輸信息資源的整合和管理正是順應(yīng)了這樣的發(fā)展需求。比如，城市公共交通工具一般都會(huì)安裝上全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，這種全天候的定位能夠?yàn)檐?chē)輛的行駛路程提供導(dǎo)航和距離的精確計(jì)算，這些信息是公交車(chē)每一站報(bào)站的信息來(lái)源，乘客可以通過(guò)這些信息查詢(xún)到自己目的地的距離和耗時(shí)。列如，在西班牙的桑坦德會(huì)在城市大部分的斑馬線(xiàn)安裝帶有射頻識(shí)別的傳感器，識(shí)別器感知到老人或者兒童過(guò)馬路時(shí)，交通管理系統(tǒng)就會(huì)智能的演唱紅燈時(shí)間，為老人和兒童的通行提供足夠的時(shí)間。

（六）城市生活。物聯(lián)網(wǎng)在很多方面都體現(xiàn)出對(duì)城市生活的改善。比如市民可以通過(guò)隨身攜帶的手機(jī)或者手表監(jiān)測(cè)自己的身體狀況，若是監(jiān)控器識(shí)別到異常情況，這樣的信息就會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)在醫(yī)院的患者身體狀況監(jiān)控系統(tǒng)；嬰兒在出生之后的照看管理工作也可以應(yīng)用到物理網(wǎng)技術(shù)，感應(yīng)設(shè)備會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控幼兒的喂奶時(shí)間、體溫變化，家長(zhǎng)可以通過(guò)顯示端隨時(shí)檢查這些信息，并通過(guò)這些信息采取看護(hù)行動(dòng)。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的制約因素

物聯(lián)網(wǎng)在城市中的應(yīng)用十分廣泛，但是要達(dá)到物物相連的“智慧城市”的目標(biāo)還有很多阻礙條件：現(xiàn)如今的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用需求所呈現(xiàn)出的層次較低、規(guī)模比較小，所以產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)很難看到投資和研發(fā)的前景；由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用較復(fù)雜，各項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)還不能滿(mǎn)足當(dāng)前的發(fā)展需求；物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化，物聯(lián)網(wǎng)是融合了多種設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的指引就很難得到規(guī)模上的擴(kuò)展；跨行業(yè)的壁壘是阻礙物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)行業(yè)信息化、部門(mén)信息化，而信息的共享和信息服務(wù)的因素；此外設(shè)備和大數(shù)據(jù)整合困難，網(wǎng)絡(luò)通訊、控制和管理技術(shù)的匱乏也是阻礙物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境建置的因素。

四、完善物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的對(duì)策建議

完善物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)城市建設(shè)需要從幾個(gè)主要的方面入手：首先是技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面。由政府部門(mén)牽頭，組織有關(guān)科研教育單位的專(zhuān)業(yè)力量，制定物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用的具體計(jì)劃。共同促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)建設(shè)，提高我國(guó)自主物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，降低物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、改造和應(yīng)用的成本；其次安全方面，建立一個(gè)遠(yuǎn)程的設(shè)備控制操作管理的平臺(tái)，智能的處理被破壞的節(jié)點(diǎn)。施行身份認(rèn)證以及訪(fǎng)問(wèn)限制的有機(jī)組合進(jìn)行控制；法律法規(guī)方面。建立物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的相關(guān)法律。保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)就是保護(hù)企業(yè)的合法利益，保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、個(gè)人隱私。

結(jié)語(yǔ)：物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不但是信息技術(shù)的一大變革，這就需要相關(guān)工作者不斷學(xué)習(xí)、研究并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，科學(xué)、系統(tǒng)的加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)在城市中應(yīng)用，我們可以相信，隨著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展及成熟，其必能更好的改善我們的生活條件。

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