物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市建設中的應用
引目
物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的新一輪信息技術革命,也是正在正推動信息技術在各行各業(yè)更深入應用的新一輪信息化浪潮。2009年1月28日,奧巴馬就任美國總統(tǒng)后首次提出“智慧地球”這一概念,建議新政府投資新一代的智慧型基礎設施。"智慧地球"傳到國內后,又出現(xiàn)了"智慧城市"的概念。此后,IBM積極在中國開展“智慧城市”營銷活動,拜訪了幾百位中國市政府領導,舉行了一系列會議、演講、合作簽約等活動。之后,國內一些城市紛紛提出要打造“智慧城市”。正在行動的城市有北京、上海、廣州、武漢、無錫、深圳、寧波等。由此可見,物聯(lián)網(wǎng)技術在“智慧城市”建設中的作用不可估量。
1 物聯(lián)網(wǎng)的概念及特征
1.1 概念
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,IOT)的概念最初見于1995年比爾?蓋茨《未來之路》一書當中,但當時并未引起學術界的足夠重視。國際電信聯(lián)盟(ITU)于2005年發(fā)表了題為《TheInternetofThings(物聯(lián)網(wǎng))》的年度報告,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,從而向世界宣告物聯(lián)網(wǎng)時代即將到來。
奧巴馬就任美國總統(tǒng)后,首次提出“智慧地球”這一概念,建議新政府投資新一代的智慧型基礎設施。當年,美國就將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟的兩大重點。
2009年2月24日,在2009IBM論壇上,IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群公布了名為“智慧的地球”的最新策略。IBM認為,IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務是把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、油氣管道等各種物體中,并且被普遍連接,形成物聯(lián)網(wǎng)?;ヂ?lián)網(wǎng)聯(lián)的是人,物聯(lián)網(wǎng)則聯(lián)的是物,物聯(lián)網(wǎng)就是"物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:一是物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上延伸和擴展的網(wǎng)絡;二是其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間,進行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)「「的定義是:通過各種信息傳感設備(如傳感器、無線射頻識別(RFID)技術、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種信息傳感裝置與技術)來實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程,例如釆集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,按約定的協(xié)議,把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的主要特征
和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)有著其鮮明的特征。
1.2.1 互聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)技術的重要基礎和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),主要通過各種有線和無線網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器可定時釆集信息并通過網(wǎng)絡傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,形成了海量信息,故在傳輸過程中,為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性,物聯(lián)網(wǎng)必須適應各種結構的網(wǎng)絡和協(xié)議。
1.2.2識別與通信
通常物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性,可按一定的頻率周期性地采集環(huán)境信息,并不斷更新數(shù)據(jù),各種感知技術廣泛應用。
1.2.3智能化
物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供有傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)可將傳感器和智能處理相結合,并利用云計算、模式識別等各種自我反饋的自動化技術應用于各個領域。
結合物聯(lián)網(wǎng)的定義和特點可以看出,物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市建設中的應用涉及到交通、醫(yī)療、電能、政務、物流、旅游、水利、環(huán)保、學校、家庭等各個方面。
2物聯(lián)網(wǎng)技術在智II城市建設中的應用
智慧城市「帰就是充分借助物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng),能涉及到智能樓宇、智能家居、路網(wǎng)監(jiān)控、智能醫(yī)院、城市生命線管理、食品藥品管理、票證管理、家庭護理、個人健康與數(shù)字生活等諸多領域,把握新一輪科技創(chuàng)新革命和信息產(chǎn)業(yè)浪潮的重大機遇,充分發(fā)揮城市信息通信(ICT)產(chǎn)業(yè)發(fā)達、RFID相關技術領先、電信業(yè)務及信息化基礎設施優(yōu)良等優(yōu)勢,通過建設ICT基礎設施、認證、安全等平臺和示范工程,加快產(chǎn)業(yè)關鍵技術攻關,構建城市發(fā)展的智慧環(huán)境,形成基于海量信息和智能過濾處理的新的生活、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會管理等模式,面向未來構建全新的城市形態(tài)。在智慧城市的建設中,物聯(lián)網(wǎng)的作用不可估量。主要體現(xiàn)有以下幾個方面。
智慧交通
智能交通是智慧城市交通系統(tǒng)的發(fā)展方向,它是將先進的信息技術、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術、電子傳感技術、控制技術及計算機技術等有效地集成運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種大范圍、全方位作用的,實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。智慧交通系統(tǒng)可以有效地利用現(xiàn)有交通設施來減少交通負荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運輸效率,因而日益受到各國的重視。
智慧醫(yī)療
智慧醫(yī)療就是通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺,利用最先進的物聯(lián)網(wǎng)技術,實現(xiàn)患者與醫(yī)務人員、醫(yī)療機構、醫(yī)療設備之間的互動,逐步達到信息化。在不久的將來,醫(yī)療行業(yè)將融入更多人工智慧、傳感技術等高科技,使醫(yī)療服務走向真正意義的智能化,推動醫(yī)療事業(yè)的繁榮發(fā)展。在中國新醫(yī)改的大背景下,智慧醫(yī)療正在走進尋常百姓的生活。也在不知不覺中影響著智慧城市的建設。像蘇州“智慧城市”建設中,其突出的成績就是“智慧醫(yī)療”的建設。
2.3智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化,它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎上,通過先進的傳感和測量、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用,實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶,并可抵御攻擊,從而提供滿足21世紀用戶需求的電能質量,容許各種不同發(fā)電形式的接入,可啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。
2.4智慧物流
2009年,奧巴馬就任美國總統(tǒng)后,首次提出“智慧地球”這一概念。2009年8月7日,溫家寶總理在無錫提出了“感知中國"的理念,表示中國要抓住機遇,大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術?;谝陨媳尘?,結合物流行業(yè)信息化發(fā)展現(xiàn)狀,考慮到物流業(yè)是最早接觸物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè),也是最早應用物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)物流作業(yè)智能化、網(wǎng)絡化、和自動化的行業(yè)。因此,在2009年,中國物流技術協(xié)會信息中心、華夏物聯(lián)網(wǎng)等單位率先在行業(yè)提出“智慧物流”的概念。
目前,很多先進的現(xiàn)代物流系統(tǒng)已經(jīng)具備了信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可視化、自動化等先進技術特征。很多物流系統(tǒng)和網(wǎng)絡也釆用了最新的紅外、激光、無線、編碼、認證、自動識別、定位、無接觸供電、光纖、數(shù)據(jù)庫、傳感器、RFID、衛(wèi)星定位等高新技術,這種集光、機、電、信息等技術于一體的新技術,在物流系統(tǒng)的集成應用就是物聯(lián)網(wǎng)技術在物流業(yè)應用的具體體現(xiàn)。
2.5智慧水利
智慧水利就是使用自動化信息采集監(jiān)測設備來對雨量、水位、水量、水質等信息進行實時采集,并通過無線網(wǎng)絡、有線網(wǎng)絡進行傳輸匯集,通過灌區(qū)信息化管理、城市排水應急管理、大型泵站綜合自動化控制和水資源管理等多種應用系統(tǒng),服務于防汛抗旱、城市水務信息化、水資源監(jiān)測管理等多項業(yè)務管理之中。從而切實提高水利行業(yè)管理的綜合能力和管理水平,實現(xiàn)向動態(tài)管理、精細管理、定量管理和科學管理的轉變。加快“智慧城市”建設。
2.6智慧旅游
智慧旅游是以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、下一代通信網(wǎng)絡、高性能信息處理、智能數(shù)據(jù)挖掘等技術在旅游體驗、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、行政管理等方面的應用,使旅游物理資源和信息資源得到高度系統(tǒng)化整合和深度開發(fā)激活,并服務于公眾、企業(yè)、政府等面向未來的全新旅游形態(tài)。它以融合的通信與信息技術為基礎,以游客互動體驗為中心,以一體化的行業(yè)信息管理為保障,以激勵產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、促進產(chǎn)業(yè)結構升級為特色。
2.7智慧校園
2010年,在信息化“十二五”規(guī)劃中,浙江大學提出建設一個“令人激動”的“智慧校園”的計劃。這幅藍圖描繪的是無處不在的網(wǎng)絡學習、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。簡而言之,“要建設一個安全、穩(wěn)定、環(huán)保、節(jié)能的校園。”而“智慧校園”的首要目標,也正是通過物聯(lián)網(wǎng)技術連接校園網(wǎng)中的各個物件??梢姡锫?lián)網(wǎng)技術在“智慧校園”建設中起著重要的作用。
3結語
物聯(lián)網(wǎng)不僅是信息技術界的一大變革,對于未來城市、智慧城市的建設也起著不可估量的作用。而且在智慧交通、智慧醫(yī)療、智能電網(wǎng)、智慧物流、智慧水利、智慧旅游、智慧校園等方面的作用尤為突出。
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