智慧城市中物联网及云计算技术的应用

陈晓婷



智慧城市中物联网及云计算技术的应用

陈晓婷

中博信息技术研究院有限公司，江苏 南京 210012

智慧城市的兴起，能够很大程度改变市民生活、工作和出行方式。据预测，智慧城市每年可为每位居民节省125小时，智慧城市建设在节省时间、提高工作效率、改善健康水平、提高生活质量、提供安全环境等方面带来了积极影响。智慧城市建设离不开物联网及云计算技术的支持。分析了智慧城市的内涵和特点，分析了建筑物联网及云计算技术应用于智慧城市中的必要性，并探究了物联网及云计算技术在智慧城市中的具体应用情况。

智慧城市；支撑技术；实际应用

引言

智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会创新环境下的城市形态，需要综合采用物联网、云计算、大数据、新一代互联网等信息技术，通过综合集成来实现全面透彻的感知、宽带、互联、智能融合的应用，形成以人为本的社会化智慧创新和可持续发展的城市形态。智慧城市能够改变人们生产生活方式，让人们的生产生活更加智能化、便捷化、高效化，同时能够满足人们的个性化需求。笔者参考相关资料，围绕智慧城市展开概述与分析。

1 智慧城市的内涵

所谓“智慧城市”，就是采用物联网技术，例如互联传感器、计量器和路灯来采集并分析数据，进而改进公共基础设施和服务。在十三届全国人大一次会议关于政府工作的报告中，李克强总理多处提到了数字经济、“互联网+”、信息化、智能制造、智慧城市等相关内容：深入开展“互联网+”行动，实行包容审慎监管，推动大数据、云计算、物联网广泛应用。世界各国不断加大智慧城市投资建设。物联网技术为智慧城市的发展带来了新契机。新型智慧城市建设最大痛点是成熟数据采集不足、各自为政、智慧程度不高，离“满足人民过上美好生活的新期待”还有差距，而破除痛点的关键就是物联网技术与行业的深度结合[1]。

2 智慧城市的特点

（1）可实现感知和互联。在智慧城市建设中，全面应用了智能传感器，可以实现对城市各个区域全范围监控，再把监控到的数据及时传输给数据分析部门，从而及时掌握整个城市的运行状态，发现问题及时制订解决方案。利用物联网技术和“互联网+”技术把智能观感器相互连接起来，并及时汇总到一个平台上进管理分析和存储利用。

（2）基础建设是重中之重。所谓智慧城市，就是把各项高精尖技术，如移动互联网技术、大数据技术、云计算技术等汇总到一起构建一个智能、智慧的生活空间。通过异构数据的整合，为智慧城市的建设提供基础设施，从根本上促进智慧城市的良性发展。

（3）鼓励和创新。智慧城市是未来城市发展的主要趋势，因此政府部门要积极鼓励当地民间企业创新，为城市社会经济持续稳定的发展提供动力支持。

3 智慧城市发展中存在的问题

目前，硬件计算资源得不到高效利用是智慧城市发展面临的首要难题。智慧城市信息化系统的运行离不开硬件计算资源的利用。因此，建立健全的云计算系统是智慧城市发展的前提和基础。现阶段，大量的数据信息需要更高效的分析及处理。若缺乏虚拟化资源的分配以及动态资源的管理，就不能完成庞大的信息管理及存储。虽然物联网技术和互联网技术给人们提供了大量的数据信息，但这些信息的来源大都是控制器、传感器以及计算终端。这些数据来源不能很好地融合在一起，缺乏统一的设备规划方案和技术应用标准，还存在着数据格式不能转化的问题。为了解决以上问题，建立了空间信息服务系统，在这一过程中最主要的问题就是设备的计算和维护节点、管理结构都存在一些差异，还存在着设备仪器安装的位置比较分散和管理困难的问题。因此，应建立统一的数据信息传输及处理体系，将数据信息与仪器设备进行紧密的连接，通过数据共享与数据融合产生需要的信息，制定物联网信息系统的相关标准。为了建设智慧城市，必须将数据的转换以及处理通过适当的方式和技术加以实现，研究出高效的数据处理技术[2]。

4 智慧城市支撑技术的应用

4.1 物联网技术

所谓物联网是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。这使得物联网能够将电网、铁路、建筑、隧道等物体连接起来。正因如此，物联网才能够满足智慧城市建设需要，物联网技术才成为智慧城市的支撑技术。当然，要想使物联网技术在智慧城市建设之中充分发挥作用，首先要了解智慧城市运作流程，如接入网络的设备或者客户端、共享服务项目及服务项目。从目前人们生活所需来看，人们生活中需要网络支持的设备有智能手机、计算机、路由器等；共享服务项目有注册服务、目录服务、功能服务、数据服务等；服务项目有智慧交通、智慧景区、智慧环保、智慧医疗、智慧教育等。在此基础上按照采集、控制和安全防护的功能来规划设计物联网技术的应用，以便通过传感器采集数据和信息，发送到数据中心，通过处理数据信息，按照预案或规则来远程控制物联设施。以上论述了物联网技术部分中利用宽带技术的一些使用方向，而对于物联网技术中窄带传输技术的相关使用情况如下：窄带物联网技术的主要运作方式是利用聚焦于低功耗的物联网技术，覆盖整个物联网市场，是一种能够在众多领域中使用的新兴技术。其设备的使用方法也比较简单，并高耦合、终端成本较低、可即插即用、可靠性以及性能统一等优势。同时，窄带传输技术主要工作环境是在低速率、深度覆盖、低功耗、大数据连接的物联网场景中应用。该技术可充分满足LPWA（Low Power Wide Area，低功耗广域技术）市场的相关需求，促进通信运营商发展到全新的领域。

4.2 云计算技术

云计算技术同样基于互联网，通过将计算分布在大量的分布式计算机上，把强大的计算供能以及应用服务像普通商品一样提供给大众，是一类新兴的服务于商业的计算形式。云计算的核心技术在于编程模型、海量数据分布存储技术及管理技术、虚拟化技术和云计算平台管理技术，其典型代表有Google的云计算平台和IBM“蓝云”计算平台。云计算技术解决了由于硬件原因导致的计算机计算能力的绝对性，使用户可以通过配置较低的计算机就可以具有强大的计算能力，而智慧城市建设需要处理大量的数据信息，要求以强大的计算能力作为系统支撑。面对采集到的动态海量数据信息，如果仅仅依靠传统的计算技术，就需要建设庞大的计算机组，对硬件配置要求很高，同时还增加了硬件维护的成本，云计算则解决了此难题，通过分散在不同地区的大量的服务器集群，实现对海量信息的计算[3]。

5 结语

智慧城市建设是未来城市化发展的必然趋势。物联网和云计算技术将成为智慧城市建设的有效助力，要实现物联网技术和云计算技术在智慧城市建设中的有效运用，还需要进一步完善城市基础设施建设，构建城市高效网络服务系统，提升技术水平，促使物联网和云计算技术在智慧城市建设中发挥更大的作用。

[1]宋志恒. 智慧城市移动应用平台建设方案探讨[J]. 通讯世界，2016（10）：62-63.

[2]史璐. 智慧城市的原理及其在我国城市发展中的功能和意义[J]. 中国科技论坛，2011（5）：97-102.

[3]吴炜. 拥抱物联网、云计算和移动互联网的时代——中关村论坛新兴信息技术产业专场选粹[J]. 中关村，2011（1）：30-33.

Application of Internet of Things and Cloud Computing Technology in Smart Cities

Chen Xiaoting

ZhongBo Information Technology Research Institute Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210012

The rise of smart cities can greatly change the way people live, work and travel. It is predicted that smart cities can save 125 hours per person per year. Smart city construction has a positive impact on saving time, improving work efficiency, improving health, improving quality of life, and providing a safe environment. The construction of smart cities is inseparable from the support of the internet of Things and cloud computing technologies. The connotation and characteristics of smart city are analyzed. The necessity of building networking and cloud computing technology in smart city is analyzed, and the specific application of internet of Things and cloud computing technology in smart city is explored.

smart city; supporting technology; practical application

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