面向智慧城市的城市级物联网平台的建设探讨

杨朝晖

中煤科工集团重庆研究院有限公司  重庆  404100

摘要：我国的城市化发展进程越来越快，越来越多的人选择定居在大城市中，而随着城市人口的增加，城市对于各种资源的消耗也在逐年增多，城市中原有的一些设施已经逐渐不能满足居民的生活需求。物联网技术的发展正是一种非常好的解决方案，因此有必要对城市级物联网平台建设进行分析。

关键词：智慧城市城市级物联网平台

前言：根据预测，2025 年物联网将为全球经济带来3.9～11.1 万亿美元的市场规模，智慧城市建设是其中最大的应用场景之一。同时城市的发展长期面临人口不断增长、治理日益艰难的挑战。如何让繁杂的城市物联设备可控、可管、安全、智能、互联、互动是城市治理急需解决的问题。

一、城市级物联网平台的重要性

物联网所提倡的是物物相连，让任何事物在任何时间都能通过网络保持联系，在使用的过程中主要有3 个作用，分别是数据信息采集、数据信息传递和数据信息处理。物联网的核心在于收集城市中的海量信息，并且通过网络进行信息数据的整合分析，并且将各类信息数据进行各平台间的相互传递，通过对于信息数据的应用创新来达到万物互联的目的。物联网技术在城市管理中能够起到非常重要的作用，城市道桥检测、灯光感应、定位导航术等技术，都能通过物联网技术实现。在城市化发展过程中，物联网感知系统通过分散在城市中的传感器能够实时监测城市中的各类信息，并且通过物联网平台能够对这些数据进行集中处理，并且将各类有用的数据传给相关行业，提升居民生活的便捷性。

二、城市级物联网平台建设研究

在城市级物联网平台的体系中，适配层非常重要，会对接入的各类协议以及终端，通过适配层中的各类协议插件进行相应的适配工作，并且通过SDK 接口可以完成对设备与数据的接入，在进行协议适配时需要对当前的各类主流物联网协议分别进行适配。在进行协议模型的适配时需要从多个方面对设备功能进行分析，从而才能更好地完成数据模型适配。适配层会对数据模型自动完成上传数据的解析，而插件适配往往具有针对性，一般情况下会针对一些特定行业的非主流协议，在解析时会使用SDK 插件进行解析，并且解析后会转化为物联网平台通用的协议进行使用。设备管理层的主要作用是完成物联网设备的协同管理以及接入管理，其中的接入管理包含设备连接管理和设备协同管理两方面。第一，设备连接管理。设备连接管理的作用是对于设备注册、数据上传等一系列功能进行监控。第二，设备协同管理。设备协同管理主要指对于设备进行解析。数据层在城市级物联网平台中有着十分重要的作用，在数据层工作时会采集分布在城市各处的传感设备数据，并且在整理数据后进行数据传输，而且各类数据无论是管理与存储都需要经过数据层。因此，数据层在物联网平台中扮演着非常重要的角色，而且因为城市级物联网平台与城市中的一些其他信息平台往往会涉及数据间的相互传输，因此在设计数据层时也会拥有系统之间的数据传输功能，这些能力包括AI 服务、数据开发服务等，通过这些能力可以让服务层拥有很多接口以及相应的开发组件，能够为开发各类应用提供最好的保障。在服务层中，能力开放服务能够提供视频应用、图像处理等综合服务，这样能够让客户更好地进行应用的定制开发，在进行数据方法服务时能够通过各种不同的方式来进行数据共享，并且能够得到物联网平台从其他不同应用平台得到的数据支持，而AI 服务在服务层中主要提供的是智能化服务，可以让使用者在平台使用中获得更多方便。门户层在物联网平台中的应用范围很广，通常情况下应用于物联网平台的创立者、管理者以及城市决策者这三类客户群体。在门户层中，开发者门户需要为应用的开发者提供开发工具以及应用型号创建等一系列功能，而管理门户需要为管理人员提供应用平台、设备、配置管理等不同的功能。领导视图一般会综合数据以及计算结果为城市的决策者提供城市管理的辅助决策功能。在物联网平台中需要将物联网设备与运维中心、人员进行连接，并且在连接后需要进行实时监控，通过监控能够了解接入平台的各类信息以及平台的运行状况。在需要时可以直接进行运维处理，从而保证平台内各项信息的透明化，为物联网平台提供更好的支持。对于物联网平台而言，运营保障体系不可缺少，物联网平台中的运营保障体系，通常是基于大量数据而存在的，无论是运营保障系统的构建还是运营保障体系的构建，都需要大量运营数据提供支撑，无论是用户信息管理还是流量管理等各种运营数据都有利于完善运营保障体系。物联网平台中安全保障体系的建立能够对平台的应用提供非常重要的安全防护，因为城市级物联网平台十分重要且特殊，因此在构建安全保障体系时需要符合计算机系统安全防护的三级要求，物联网平台的构建需要满足设备接入以及放开数据接口等标准。通过设备接入能够根据当前的业务种类以及不同终端类型对感知设备进行标识以及描述，并且设计出感知设备和网络节点的数据接口，确定设备和平台间的数据传输方式;通过标准规范的分类方式能够对各类感知到的数据进行规范接入，并构建出数据目录。

三、城市级物联网平台的构建及运营

城市级物联网平台能够为城市提供各类不同的物联数据，是保证城市高速发展的基础，无论是政府还是各行各业都对城市级物联网平台的构建非常重视。但是在进行城市级物联网平台的设计规划时，往往会因为城市的前期规划以及各类其他因素导致城市级物联网平台在建设完毕后留有缺陷。比如分散在城市中的感知设备无法全部接入，因此城市级物联网平台所感知到的数据标准各不相同，从而无法将各类数据全部融合起来，或者城市级物联网平台在实际运营时出现问题，导致物联网平台的运营模式不清晰等问题。这些问题往往会导致城市级物联网平台无法正常发挥出应该有的作用。在物联感知体系中，感知层以及网络层已经比较成熟，在城市建设中能够起到一定的作用，但是平台、数据以及应用层依然有着很大的成长空间。作为物联网平台中的底层感知系统，相比于其他上层业务来说更为重要，因为城市级物联网平台中的所有业务，都取决于物联感知体系中采集到的各类数据。在进行城市级物联网平台设计时，需要由城市的主管部门介入，来推动城市级物联网平台的设备接入以及数据共享，并且需要讓政府承办的所有物联网相关行业，将物联感知设备接入城市级物联网平台，对于非政府承办的相关行业需要以鼓励为主，尽可能多地接入物联网平台。对于城市级物联网平台需要有合理有效的运营模式，作为城市级项目，城市级物联网平台应该以政府投资为主，或者使用采购服务的形式进行物联网平台的建设以及运营，对于其他一些相关行业接入城市级物联网平台产生的一些费用，政府可使用补贴的方式进行运营。城市级物联网平台的建设需要长时间的努力才能够完成，在进行建设时，最好优先接入物联感知设备，通过感知设备以及数据设备保障物联网平台的各类基础能力，进而发挥出物联网平台的作用。

结束语：随着科技进步，城市中的居民对于生活品质的追求会越来越高，越来越多的人开始关注城市级物联网平台建设。在此背景下，各类新兴技术也获得了长足的进步，城市级物联网平台的建设发展也越来越完善，物联网平台也为更多人的生活带来了方便。

参考文献：

1翟鸿雁. 基于物联网关键技术的智慧城市研究[J]. 物联网技术，2019，5（05）.

2钟周兰. 物联网技术在智慧城市管理中的发展与深度应用[J]. 中国安防，2019（07）：52-56.

（天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目（2020-TD-ZD007））