物聯網技術在智慧城市中的應用與挑戰
作為新一代信息技術的主力,物聯網的吸引力不容置疑。特別是近年來物聯網概念的逐漸實施和普及,為各行各業的創造發展提供了契機。
物聯網的基本組成架構
物聯網作為一個戰略性新興產業,需要國家的大力支持和幫扶,目前,國家工信部正在組織資深專家學者做物聯網的相關規劃,并將側重于標準的制定。雖然對概念火熱,但對于物聯網的具體定義,由于各自立場不同,定義并不特別清晰,歐洲認為物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施,具有基于標準和互操作通信協議的自組織能力,美國是將物聯網和計算機科學緊密聯系,中國則認為物聯網是基于傳感網并與之關聯,符合監控特征的系統。
目前,國內普遍認為,物聯網不僅是傳感網,也不僅是應讓用和服務,物聯網是一個由感知層、傳輸層、應用服務層構成的產業生態鏈。感知層既是基礎,也是技術層面較難實現的部分,它是通過智能卡、RFID電子標簽、GPS及紅外感應器、激光掃描器、光熱敏器件等各種物理、生物和化學量傳感器等采集信息,使物體“開口說話”,這是物聯網實現對物體互聯的第一步。感知過程中存在“如何獲取數據感知真實世界”、“數據合理使用分析”兩個核心技術難題。為使監測數據更精確,需要技術的不斷創新,研究生產各類特定的傳感器。目前,國內的傳感器都是針對不同的個體設計,較少會具備多用途多功能,未來的方向是一個傳感器實現對更多物理化學量的監測和感知。網絡層的核心是依靠各種通信協議,通過無線傳感網、互聯網、廣電網等傳輸感知層的信息數據,將物與物、人與物之間的信息形成互通交流。應用層則是展現物聯網應用巨大價值的核心架構,它實現了信息的分析處理和控制決策,以及完成特定的智能化應用和服務的業務,從而實現物與物、人與物之間的感知,發揮智能作用。
物聯網是建設智慧城市的重要手段
人類是基于物理空間和物質資源生存并生產生活的。未來的城市發展和社會發展,將出現物理空間和虛擬空間并存,而當虛擬空間中的問題影響到物理空間時,還會產生數據資源或信息資源。基于兩個空間和兩種資源的社會發展觀或城市發展觀,會給物聯網的構建和產業帶來新的變革和發展,通過從兩個空間中活用兩種資源,并使其交叉互動,可以將物理空間中的個人資源聚合至虛擬空間,并把資源分享至物理空間,形成資源的循環互動。
在物聯網的應用方面,每個國家根據自身條件,重點也各不相同。美國的優勢是工業自動化和機器人,日本的優勢是環境監測及人體健康保障,中國的重點在于城市熱點即智慧城市和智能家居。
智慧城市的概念很大,簡單說就是通過各種智能感知的手段,讓整個城市的功能實現更智慧,這也是城市化發展的最基本目標。具體看,智慧城市是指充分借助物聯網和傳感網,發揮信息通信產業發達、傳感技術領先、電信業務及信息化基礎設施優良等優勢,通過建設信息通信基礎設施、認證、安全等平臺和示范工程,加快產業關鍵技術攻關,構建城市發展的智慧環境,形成基于海量信息和智能過濾處理的新的生活、產業發展、社會管理等模式,面向未來構建全新的城市形態。
物聯網等信息化技術是建設智慧城市的手段和工具,是承載智慧城市建設的基礎設施。
中國的城市化起步較晚,也走了一些彎路,和國外發達國家相比還較為落后。目前,國內眾多城市還處于數字化城市建設階段,只是把城市的地理、公共設施等信息,通過數字化技術將其變成了人們可以看到的樣子,信息數字化只是智慧城市的第一步,而未來更多的是要求城市功能的智慧化。
現在國內很多城市的管理并非都是智慧的。例如,城市交通堵塞問題、社區物業管理問題等等,智慧城市建設更大的內涵應是一個民生工程,是借助物聯網、傳感網等信息化技術,使城市居民的幸福指數更高。
智慧城市的基礎是互聯網、物聯網、廣電網、移動通信網等各類網絡;應用載體是數量眾多、功能齊全的各種高級終端;部署對象是城市生活的各個方面,包括:智能小區、智能交通、智能學校、智能電網、智能物流、應急指揮、智慧政府OA;注重提高處理突發時間的應變能力、節約能源和環境保護的可持續性。
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