基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智慧城市建設(shè)策略研究

徐萌

【摘 要】物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算是建設(shè)智慧城市的兩大基石，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的技術(shù)水平和發(fā)展應(yīng)用決定了智慧城市建設(shè)的廣度和深度，然而目前在政策支持、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、安全保障和人才培養(yǎng)等方面還存在不足，限制了物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算發(fā)展，影響了智慧城市建設(shè)的進(jìn)程。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；云計(jì)算；智慧城市；策略研究

1 基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智慧城市

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，是信息化與新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化深度融合的產(chǎn)物。自2009年 “感知中國(guó)”提出以來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略高度，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展顯著，在芯片、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理等領(lǐng)域取得了一系列的創(chuàng)新成果。

1.2 云計(jì)算

云計(jì)算將計(jì)算從用戶終端集中到“云端”，這一基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。我國(guó)云計(jì)算基礎(chǔ)產(chǎn)品方面已取得顯著進(jìn)展，云計(jì)算將成為構(gòu)建國(guó)家級(jí)信息基礎(chǔ)設(shè)施、實(shí)現(xiàn)融合創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)發(fā)展方向。

1.3 智慧城市

智慧城市作為一種新的城市發(fā)展模式，是基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用，是促進(jìn)城市在規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)上智慧化發(fā)展的新理念和新模式，具有全面感知、互聯(lián)互通、資源共享以及智能協(xié)同等特點(diǎn)。

1.4 智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市的重要組成部分，通過(guò)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架體系，把無(wú)處不在的被植入城市設(shè)備和設(shè)施的智能化傳感器連接起來(lái)，形成物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理城市的全面感知，實(shí)現(xiàn)“數(shù)字城市”與物聯(lián)網(wǎng)的融合，并給出控制信息，對(duì)各種應(yīng)用需求，做出智能化響應(yīng)和智能化決策支持。同時(shí)，智慧城市也離不開(kāi)云計(jì)算技術(shù)的支持，云計(jì)算平臺(tái)可以成為智慧城市的“大腦”，對(duì)智慧城市物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所感知到的信息進(jìn)行智能處理和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的計(jì)算與存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)終端需要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的負(fù)擔(dān)。

基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智慧城市，對(duì)信息資源進(jìn)行高度整合、共享，通過(guò)把感知設(shè)備應(yīng)用到城市的各種設(shè)施中形成龐大物聯(lián)網(wǎng)，并通過(guò)后臺(tái)的超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的整合，實(shí)現(xiàn)前端物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的處理分析存儲(chǔ)等，從而體現(xiàn)智慧城市給城市管理和服務(wù)帶來(lái)的轉(zhuǎn)變，其應(yīng)用幾乎涉及城市建設(shè)的方方面面，現(xiàn)階段應(yīng)用基礎(chǔ)較好、覆蓋面廣、成熟度較高的領(lǐng)域有政務(wù)、交通、醫(yī)療、教育等，在安全生產(chǎn)、物流配送等領(lǐng)域也有很好的應(yīng)用。系統(tǒng)架構(gòu)包括云安全層、運(yùn)營(yíng)支撐體系、基礎(chǔ)設(shè)施層、云服務(wù)平臺(tái)及應(yīng)用層，以及門戶層。

2 發(fā)展基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智慧城市存在的主要問(wèn)題

近年來(lái)，我國(guó)智慧城市建設(shè)取得了積極進(jìn)展，但是也暴露出存在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)模式和網(wǎng)絡(luò)安全等方面的問(wèn)題。

2.1 缺乏高端技術(shù)支撐

目前傳感器高端產(chǎn)品、元器件、超高頻電子標(biāo)簽芯片等仍然依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品在靈敏度、穩(wěn)定性等技術(shù)方面存有較大差距；因?yàn)榧夹g(shù)問(wèn)題導(dǎo)致成本居高不下是物聯(lián)網(wǎng)難以盡快普及的主要原因。

2.2 缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

沒(méi)有統(tǒng)一的HTML式的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一大瓶頸，已嚴(yán)重制約了技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外在應(yīng)用層和感知層已提出很多標(biāo)準(zhǔn)，如ONS/PML、NGTP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議等，但各標(biāo)準(zhǔn)尚未融合為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 缺乏成熟的商業(yè)模式

各行業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)需要不同的商業(yè)運(yùn)作模式，很多非常好的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目因?yàn)闆](méi)有找到好的盈利模式而被迫流產(chǎn)，一些因?yàn)楫a(chǎn)生新的法律問(wèn)題政府沒(méi)有及時(shí)破解難題而無(wú)法實(shí)施，如城市拼車軟件等。如何發(fā)揮云計(jì)算的作用，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的價(jià)值也都在試點(diǎn)起步階段。

2.4 缺乏安全監(jiān)管和法律體系

物聯(lián)網(wǎng)的病毒攻擊、黑客入侵和非法訪問(wèn)等安全問(wèn)題將威脅到與健康、財(cái)產(chǎn)安全密切相關(guān)的重要信息；數(shù)據(jù)損失和泄漏是云計(jì)算應(yīng)用中最嚴(yán)重的安全問(wèn)題之一。目前除了在安全技術(shù)上尚較薄弱外，還缺乏一整套安全監(jiān)管體系和法律保障。

3 發(fā)展基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧城市的建議

3.1 推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)創(chuàng)新

1）從完善物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架體系出發(fā)，堅(jiān)持“強(qiáng)兩端、優(yōu)中間”策略，逐步優(yōu)化提升網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和分析能力，大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈縱向延伸和橫向擴(kuò)展。

2）大力發(fā)展新型標(biāo)識(shí)、傳感識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)支撐設(shè)備制造業(yè)，支持低成本、高頻段、大容量、高可靠射頻傳感系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造，著力構(gòu)建涵蓋芯片設(shè)計(jì)、電子標(biāo)簽制造、讀寫(xiě)器具生產(chǎn)與系統(tǒng)集成的完整產(chǎn)業(yè)鏈；支持微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化感知終端設(shè)備開(kāi)發(fā)；支持微納傳感器與執(zhí)行器核心元器件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和測(cè)試；支持開(kāi)發(fā)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高效率傳輸設(shè)備及數(shù)據(jù)壓縮、處理技術(shù)；加強(qiáng)對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)互通技術(shù)和設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)，支持云計(jì)算技術(shù)、模糊決策技術(shù)的研究，開(kāi)發(fā)高效率決策分析模型；支持開(kāi)發(fā)大容量數(shù)據(jù)交換和信息安全、測(cè)試中心。提升信息采集前端處理、信息挖掘和分析能力。

3）建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，通過(guò)建立地方、行業(yè)、企業(yè)、高校廣泛參與的集“產(chǎn)學(xué)研用”一體的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟， “以用促產(chǎn)”、“以用促研”，攻克產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

3.2 開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

1）根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用密切相關(guān)的特點(diǎn)，按照技術(shù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用子集標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)層次，構(gòu)建包括體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、感知層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)支撐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用子集類標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系框架，在統(tǒng)一的體系框架下，加快制訂物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)性和通用性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)根據(jù)應(yīng)用特定需求，開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)提供技術(shù)支撐。

2）確定總體推進(jìn)目標(biāo)和階段任務(wù)，有重點(diǎn)有計(jì)劃分步推進(jìn)，先期要將重點(diǎn)推進(jìn)智能傳感器、超高頻RFID、嵌入式系統(tǒng)、協(xié)同信息處理和服務(wù)支持等基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以自主創(chuàng)新的核心技術(shù)帶動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的突破和創(chuàng)新形成。