智慧城市中大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用

李瀅

摘要：“智慧城市”“大數(shù)據(jù)”及“物聯(lián)網(wǎng)”都是時代與科技飛速發(fā)展的產(chǎn)物，大數(shù)據(jù)時代下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的廣泛應(yīng)用更是給人們的日常生活帶來了便利，提高了人民生活水平，也促進(jìn)了城市的發(fā)展。本文簡要介紹了智慧城市中大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義及“智慧城市”“大數(shù)據(jù)”“物聯(lián)網(wǎng)”三者之間的關(guān)系，并以智慧醫(yī)療為例，對當(dāng)下智慧城市中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了闡述和舉例說明，希望能夠讓更多人關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智慧城市的發(fā)展，使智慧城市中大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更加廣泛和高效。

關(guān)鍵詞：智慧城市；大數(shù)據(jù)；物聯(lián)網(wǎng)

1. 智慧城市中大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義

智慧城市中大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用是隨著社會的飛速發(fā)展所應(yīng)運(yùn)而生的課題，對這個課題進(jìn)行研究的首要任務(wù)是認(rèn)識和了解以下三個問題：

1.1 大數(shù)據(jù)時代的城市發(fā)展特征

21世紀(jì)是被信息和數(shù)據(jù)所主導(dǎo)的時代，無論是在國家決策、經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是人民的日常生活中，都離不開信息和數(shù)據(jù)強(qiáng)有力的支撐。首先，大數(shù)據(jù)涉及人們的衣、食、住、行，影響著人們?nèi)粘Ｉ钪械狞c(diǎn)點(diǎn)滴滴，因此與城市發(fā)展和人民生活相關(guān)的大數(shù)據(jù)體系極其龐大；其次，大數(shù)據(jù)的類型多種多樣，不僅僅局限于常見圖片和視頻，還有網(wǎng)絡(luò)日志和地理信息等，這些信息的收集對于城市的發(fā)展都有著關(guān)鍵性的作用[1]；最后，在與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互銜接的情況下，大數(shù)據(jù)信息可以實(shí)時傳播，具有及時性和高效性，使城市發(fā)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公司首席執(zhí)行官彭明盛提出，將感應(yīng)器融入樓宇橋梁建筑、公路鐵路交通、給排水管網(wǎng)、油氣管道及電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)當(dāng)中。智慧城市所包含的內(nèi)容隨著時代的發(fā)展逐漸受到許多國家的認(rèn)可與重視，在各行各業(yè)的發(fā)展中摸索智慧城市的發(fā)展體系。2012年我國正式公布首批智慧城市試點(diǎn)發(fā)展名單，其中包括不同地區(qū)的90個城市。2014年，根據(jù)我國的智慧城市建設(shè)發(fā)展要求，相關(guān)部門正式出臺《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》[2]。十余年來，經(jīng)過諸多國家對智慧地球、智慧城市概念的實(shí)踐表明，它將成為推進(jìn)城市化發(fā)展、提升人民生活水平的有效途徑。在智慧城市的建設(shè)和發(fā)展過程中，充分利用已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)與逐步興起的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使城市發(fā)展信息化、數(shù)字化、智能化，是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，也是提升我國綜合國力的戰(zhàn)略選擇。

1.3 什么是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全新升級，通過強(qiáng)大的信息傳感設(shè)備，在“物品”與互聯(lián)網(wǎng)之間建立起了緊密的聯(lián)系，而這個“物品”泛指一切，也就是說，物聯(lián)網(wǎng)是讓世間萬物相互聯(lián)系的新一代信息技術(shù)。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中的各個領(lǐng)域時，可以通過實(shí)時的信息交換，形成一個智能、高效的管理平臺。對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的強(qiáng)大能力，世界各國都給予了高度關(guān)注，歐盟、美國、日本、韓國等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體紛紛將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，并取得了卓越的成效?！笆濉币詠?，我國明確提出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向和應(yīng)用指導(dǎo)，希望通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改變我國工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀、提高人民的生活水平、切實(shí)促進(jìn)城市的發(fā)展。

2. 智慧城市、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)三者之間的聯(lián)系

智慧城市、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)都是信息社會飛速發(fā)展的產(chǎn)物，三者相輔相成、缺一不可。大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)開啟了智慧城市的建設(shè)和發(fā)展之路，反而言之，智慧城市建設(shè)和發(fā)展過程中的需求也促進(jìn)了大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步。

2.1 大數(shù)據(jù)是建設(shè)、發(fā)展智慧城市的根本條件

現(xiàn)代化城市的發(fā)展策略是通過對眾多數(shù)據(jù)信息的匯總和分析所得來的，但是這些數(shù)據(jù)來源于各行各業(yè)以及地方政府的各級管理部門，數(shù)據(jù)體系相當(dāng)龐大。在傳統(tǒng)城市發(fā)展中，采集數(shù)據(jù)需要耗費(fèi)較長的時間成本和較大的人力成本。在智慧城市中，大數(shù)據(jù)使信息采集工作智能化、自動化，以最高的效率將與城市發(fā)展相關(guān)的各種信息分類匯總，為地方政府提供制定城市發(fā)展策略的依據(jù)，是智慧城市發(fā)展的根本條件[3]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智慧城市建設(shè)與發(fā)展有推進(jìn)作用

在智慧城市中，物聯(lián)網(wǎng)將一切事物高效地聯(lián)系在一體，并利用自身智能化和信息處理自動化的技術(shù)特點(diǎn)，賦予智慧城市較強(qiáng)的發(fā)展動力，實(shí)現(xiàn)智能化城市管理，為城市居民提供便捷的生活，對智慧城市的建設(shè)與發(fā)展有巨大的推進(jìn)作用。

2.3 智慧城市的建設(shè)、發(fā)展需求可以促進(jìn)大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步

在我國加快城市化進(jìn)程的指導(dǎo)政策和城市居民生活水平日益提高的大前提下，智慧城市的建設(shè)和發(fā)展的腳步也將逐漸加速。城市發(fā)展中，無論是經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是人民生活，都向著信息化、數(shù)據(jù)化、智能化逐漸轉(zhuǎn)變，對大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展形成了嚴(yán)峻的考驗(yàn)[4]。要想為智慧城市的建設(shè)和發(fā)展持續(xù)提供動力，就必須加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，因此，在三者關(guān)系中，智慧城市的建設(shè)、發(fā)展需求可以促進(jìn)大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步。

3. 以智慧醫(yī)療為例簡述智慧城市中大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)時代下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市的各個領(lǐng)域均得到了應(yīng)用，無論是手機(jī)、手表智能化功能的使用，還是共享單車、汽車等交通工具的投放，都離不開先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和龐大的信息網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)今社會醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)的智能化改變更離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持。筆者就以智慧醫(yī)療為例，深入探討智慧城市中大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

3.1 智慧醫(yī)療中常用的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

從整合醫(yī)療信息到監(jiān)測患者病情、從醫(yī)院智能管理到遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用大大提高了醫(yī)務(wù)工作者的工作效率，同時為人們帶來了諸多便利。其中，以下幾項(xiàng)技術(shù)起到了關(guān)鍵性作用。

3.1.1 射頻識別技術(shù)（RFID）

射頻識別技術(shù)，即電子標(biāo)簽技術(shù)，可以通過無線電識別相關(guān)信息，回傳至管理平臺，使被標(biāo)簽的物品信息可視化。在醫(yī)療領(lǐng)域，射頻識別技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，通過這項(xiàng)技術(shù)，可使患者信息平臺化、使藥品和醫(yī)療器械的長期監(jiān)管簡易化。例如患者在醫(yī)院開藥后可以通過掃描藥物身上的標(biāo)簽和二維碼識別藥物信息，了解藥物的生產(chǎn)批次以及生產(chǎn)廠家信息，有利于提高用藥安全性與可靠性。

3.1.2 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中非常關(guān)鍵的組成部分。在醫(yī)療領(lǐng)域中，對患者生命體征的監(jiān)測和信息采集都將依托傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可以迅捷地采集患者生命體征數(shù)據(jù)，為治療提供精準(zhǔn)信息。例如患者在入院治療時需要提交一般資料與基礎(chǔ)信息，此時可應(yīng)用傳感器技術(shù)高效測量與上報，提升患者診治的效率與質(zhì)量。

3.1.3 GPS定位技術(shù)

當(dāng)今社會，GPS定位技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，它可以實(shí)時獲取時間和空間信息，快速實(shí)現(xiàn)地理定位。在醫(yī)療領(lǐng)域中，藥品、醫(yī)療器械乃至醫(yī)療廢物的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，都離不開GPS、GPRS定位技術(shù)的支撐，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以幫助管理者及時獲取供應(yīng)鏈信息，在出現(xiàn)異常問題時快速做出決斷。

3.1.4 圖形碼技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)的眾多關(guān)鍵技術(shù)中，圖形碼技術(shù)成本較低，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療系統(tǒng)中。它包含了條形碼和二維碼兩種形式，一個圖形碼中可以包含大量信息，比如，采血試管的標(biāo)識、彩照預(yù)約等，多采用圖形碼技術(shù)代替手寫單據(jù)，不但節(jié)省了人工成本，還可以減少錯誤發(fā)生率。再如，在采集血液樣本的過程中，可以通過掃描試管上的信息識別患者的具體檢測項(xiàng)目以及血壓樣本采集量要求，改變了以往人工詢問與手寫記錄的傳統(tǒng)方式。

3.2 大數(shù)據(jù)時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的具體應(yīng)用

在大數(shù)據(jù)時代，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日漸發(fā)展，多種物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。主要體現(xiàn)在醫(yī)院的智能化建設(shè)和遠(yuǎn)程醫(yī)療兩個方面。

3.2.1 智能化醫(yī)院建設(shè)

在現(xiàn)代化智能醫(yī)院的建設(shè)中，應(yīng)用了大量的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。無論是為患者提供愈加便捷的診療服務(wù)，還是提升醫(yī)院內(nèi)部運(yùn)營管理效率，每一個環(huán)節(jié)都離不開大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的支撐。

3.2.2 開通預(yù)約掛號平臺

掛號是患者與醫(yī)院開始連接的第一步。在以往的診療過程中，患者在就醫(yī)時需要到窗口排隊(duì)掛號，排隊(duì)時間長，窗口工作人員工作量巨大，消耗了大量時間和人力成本。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，則從根本上解決了這一問題。目前，我國眾多醫(yī)療機(jī)構(gòu)紛紛開通了互聯(lián)網(wǎng)預(yù)約掛號平臺，充分結(jié)合RFID、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通信技術(shù)，利用一臺小小的手機(jī)，一鍵解決掛號難問題。比如，在中國醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院的智能醫(yī)療平臺上，掛號功能就十分完善。平臺對醫(yī)生按照就診院區(qū)、科室準(zhǔn)確分類，科學(xué)劃分診療時段，提前上傳醫(yī)生出診日期，患者可根據(jù)自身需求選擇醫(yī)生和就診時間，掛號成功后該醫(yī)生、該時間段自動鎖定；同時，通過智能醫(yī)療平臺掛號時，只要輸入身份證號碼，醫(yī)院即可完成對患者姓名、年齡等基礎(chǔ)信息的初步采集，大大節(jié)省了問診時間，在提升醫(yī)生工作效率的同時，也為患者帶來了便捷的服務(wù)。

3.2.3 建立電子病歷

電子病歷詳細(xì)記錄了病人的病史信息、檢查結(jié)果、治療過程，可以幫助醫(yī)生在診療過程中做出正確的判斷。以往，醫(yī)院主要采用病歷本記錄患者相關(guān)信息，在每次復(fù)診時，醫(yī)生需翻閱病歷本才能了解病患的病情信息，一旦病歷本丟失，則需要重新詢問、整理病例信息。而電子病歷可以快速地完成信息的采集、存儲和處理?，F(xiàn)在，應(yīng)用RFID技術(shù)，通過身份證、就診卡等對患者身份進(jìn)行識別，對患者既往病史、檢查結(jié)果、醫(yī)生采用的治療方案等信息進(jìn)行及時采集和安全儲存，形成長期有效的電子檔案，在診療過程中，通過一張卡片或者一個編號，病人的全部信息就可以一目了然。比如，某位患者因身體不適到醫(yī)院就診，初次診療中，醫(yī)生通過識別其二代身份證獲取患者基礎(chǔ)信息，并通過詢問為其建立起電子病歷，明確記載患者發(fā)病時間和癥狀，并通過判斷開具相關(guān)檢查，檢查結(jié)果的圖文內(nèi)容也將及時上傳至患者個人電子病歷中。如患者需要辦理住院或者通過手術(shù)治療疾病，病房及手術(shù)醫(yī)生只需通過一張身份證就可以充分了解病患信息，大大增加了信息流轉(zhuǎn)的及時性，提升了醫(yī)院各部門的溝通效率。

3.2.4 病房智能護(hù)理

病房的智能護(hù)理也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的主要體現(xiàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)快速識別患者基礎(chǔ)信息，對其生命體征進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和信息采集；醫(yī)護(hù)人員還可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對病房的智能管理，實(shí)時保持護(hù)士站與病房內(nèi)的通信，及時獲取病患緊急情況的報警信息等。目前，在各大醫(yī)院的病房護(hù)理中，圖形碼技術(shù)應(yīng)用較為普遍，即在患者辦理住院時，根據(jù)個人信息生成圖形碼腕帶，這就形同為每位住院患者打上了一個固定標(biāo)簽，通過圖形碼，醫(yī)護(hù)人員可以掌握患者的全部診療信息，制定具有針對性的護(hù)理方案，有效提升治療效果。仍以中國醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院為例，患者在辦理入院手續(xù)時，利用圖形碼技術(shù)與RFID有效結(jié)合，對患者的基礎(chǔ)信息、門診電子病歷等進(jìn)行信息整合、儲存，并以二維碼的形式呈現(xiàn)，醫(yī)護(hù)人員通過識別二維碼，即可全面掌握患者信息。在進(jìn)行測量血壓、體溫等日常護(hù)理中，可以通過傳感器設(shè)備和技術(shù)，結(jié)合患者的專屬二維碼，及時上傳結(jié)果。同時，護(hù)理人員還可以通過這個專屬標(biāo)簽，查看手術(shù)醫(yī)生或管床醫(yī)生的醫(yī)囑和用藥方案，在輸液、發(fā)放藥物時進(jìn)行掃碼核對，避免不必要的工作失誤。

3.2.5 藥品跟蹤監(jiān)管

在智能化醫(yī)院的建設(shè)中，將物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)應(yīng)用于藥品的儲存、配藥、領(lǐng)取、使用等一系列流程中，可以有效避免藥品在使用時出現(xiàn)的紕漏。通過RFID的標(biāo)簽功能，從醫(yī)生開藥、藥局分配、護(hù)士給藥，到最后的患者用藥，每一環(huán)節(jié)的負(fù)責(zé)人可精準(zhǔn)核對藥品信息，使藥品使用的全部過程得到有效跟蹤監(jiān)管，從根本上杜絕用藥疏漏，為患者的用藥安全提供切實(shí)保障。

以醫(yī)院中最常見的輸液為例，這項(xiàng)工作的工作量巨大，涉及藥品信息煩瑣，相同藥物不同批次的用法和用量都不盡相同，護(hù)士在使用藥品時極易出現(xiàn)疏漏。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，護(hù)士在為患者注射藥物前，可通過藥品RFID標(biāo)簽了解藥物的批次等詳細(xì)信息，與患者信息和醫(yī)生處方進(jìn)行仔細(xì)核對，減少藥物使用錯誤帶來的安全隱患。

3.2.6 血液信息管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還可以加強(qiáng)醫(yī)院對血庫內(nèi)血液信息的智能化管理。通過RFID和圖形碼技術(shù)，為血庫內(nèi)每一份血液樣本設(shè)立標(biāo)簽，對獻(xiàn)血者信息、血型、血液RH值、獻(xiàn)血時間等具體信息精準(zhǔn)記錄，使用時可快速檢索查詢，能有效提高工作效率。另外通過傳感技術(shù)，還可以對血液流轉(zhuǎn)過程中的環(huán)境溫度等信息進(jìn)行采集監(jiān)測，確保血液的合理儲存。

3.2.7 遠(yuǎn)程醫(yī)療

所謂遠(yuǎn)程醫(yī)療，主要是采用傳感器技術(shù)，通過手機(jī)、手環(huán)、手表、腕帶等可穿戴設(shè)備對患者的身體情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)將所獲取的信息傳送至監(jiān)護(hù)人及醫(yī)生終端，以便被監(jiān)控人出現(xiàn)緊急健康狀況時及時救援。近年來，我們生活中所出現(xiàn)的智能健康手環(huán)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在遠(yuǎn)程醫(yī)療中的產(chǎn)物，尤其在對老年人的健康監(jiān)護(hù)中起到了非常重要的作用。

結(jié)語

綜上所述，智慧城市中大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，絕不僅僅局限于本文所闡述的醫(yī)療領(lǐng)域。隨著時代的發(fā)展，城市化進(jìn)程和人民生活對智慧城市中智能化、數(shù)字化服務(wù)的需求將愈加顯著，智慧城市在大數(shù)據(jù)時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，是我國在未來城市發(fā)展中所必須不斷深入探討的重大課題。

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作者簡介：李瀅，本科，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)教育。