智慧城市中的大数据与物联网技术运用分析

郑坚?王罡

摘要：近年来，随着社会经济、科学技术的发展，网络技术和计算机技术的应用越来越广泛，从而催生出了大数据、物联网等技术，而智慧城市的概念也是在这种背景下逐步形成的。简要地介绍大数据技术、物联网技术、智慧城市等方面的知识，讨论大数据技术和物联网技术在智慧城市中的作用，并对其在实践应用中的不足和今后的发展方向进行了讨论，旨在为我国智慧城市的发展和人民生活水平的提升提供有益的借鉴。

关键词：大数据技术；物联网技术；智慧城市

一、前言

近年来，随着城市化的快速发展，城市发展中的问题也越来越突出。比如：因人口增长而造成的工作和生活压力增大，因车辆增多而造成的交通拥堵；水资源短缺、煤炭资源短缺、传统城市居住模式对人民生活的影响等。在这个背景下，提出了“智慧城市”的概念，它以物联网和互联网为核心，将两者结合起来，并且用于城市建设中，城市公共基础建设和居民的居住品质得到了显著的改善。当前，在我国的许多大城市中，都已经有数百个以“智慧”为核心的建设项目[1]。本论文主要是围绕智慧城市中的大数据与物联网技术的应用进行初步探讨。

二、相关理论概述

（一）大数据的内涵

物联网技术在经历了飞速的发展之后，已经成为当前非常关键的技术，它可以将身边的物品和其他物品连接起来，形成一个由小范围的无线网络组成的物联网，英文名称可以翻译为Internet of Things。从其性质来看，物联网是基于网络的核心与根基，是对现有网络的扩展与延伸[2]。物品与物品的信息交流，旨在建立一个庞大的包含人和物品的网络系统，以便于人们识别、管理、控制相关物品[3]。在经历了漫长的冬天之后，在过去十多年里，随着物联网技术的飞速发展，物联网中的通信技术也得到了进一步的发展，通过蓝牙、红外、Zigbee等技术实现了物件之间的无线通讯，通过无线组网实现物件之间的通讯，并通过TCP/IP在互联网上传输到云端进行操作。

（二）物联网的内涵

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮[4]。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

（三）智慧城市的内涵

IBM于2010年推出了“智慧”概念，包括通信技术、移动互联技术、感知技术等，通过大数据分析等先进技术，充分调动和利用城市核心系统的信息，实现对城市各项需要的智慧反应，为城市居民提供一个良好的居住环境。其价值观念被国际社会所认同，许多国家都在探索智慧城市，2012年，我国发布了首个智慧城市发展的试验清单，包括了国内90个试点城市。

《关于促进智慧城市健康发展指导意见》是国家于2014年提出的，目的是探索绿色城市、低碳城市等智慧城市的发展之路。在智慧城市的发展过程中，要充分调动和利用核心系统的信息，建立一个巨大的数据库，以满足利用信息采集技术、大数据分析技术处理信息、移动互联等多种应用环境，最终实现智慧城市的目标。

三、大数据与物联网技术和智慧城市建设的关系

（一）智慧城市的发展产生大量的数据

随着信息化时代的到来，人们的日常工作和生活会产生海量的数据，据有关数据统计，目前我国的数据量正在快速地增加，这与人们对物联网、大数据技术的使用有着密切的联系。

第一，基于智慧城市的基础业务，包括城市人口、环境、社会等方面的信息。

第二，随着物联网的普及，产生了动态的数据，包括在线购物、交通、卫生等。

第三，在现代通讯和网络应用中，信息技术的飞速发展成为智慧城市发展的主要动力。

（二）大数据以及物联网技术是智慧城市建设的基础

随着大数据与物联网技术的普及与应用，我国正在从数字城市转向智慧城市，对城市的管理与服务提出了更高的要求，从一定程度上说，大数据与物联网技术是城市发展的重要基础，利用大数据、物联技术，为智慧城市的信息化建设创造了良好的发展环境。一方面，政府要在智慧城市的建设与决策过程中，依赖大数据的支持，对于相关政策进行执行。另一方面，大数据、物联网等技术在智慧城市建设中也发挥着重要作用[5]。

四、大数据与物联网技术在智慧城市建设中的作用

（一）大数据与物联网技术为智慧城市建设提供决策支持

随着市场经济的发展和社会主义现代化进程的加快，城市的总体规模和人口数量也在不断地增长，这就给政府的宏观调控、管理与服务带来了新的挑战。为建设服务型政府，政府有关部门纷纷引入大数据、物联网等技术，提升政府的决策与服务水平，从而达到城市交通管理、人员管理、安全管理等智慧化管理目的。大数据与物联网技术的广泛应用，使我国的社会信息化进程发生了翻天覆地的变化，并对我国的行政管理与服务提出了更高的要求，以大数据为基础的信息处理与分析为政府决策与管理提供基础。

（二）大数据以及物联网技术提升城市的核心竞争力

在信息化、网络化的发展背景下，消费者的消费习惯、生活观念等都将对当今社会的发展产生极大的影响，因此，智慧城市建设中，必须充分了解目前社会的发展趋势，通过运用大数据以及物联网技术对社会经济信息、消费者数据等的挖掘和分析，来更好地预测市场的需求变化。比如：通过与物联网有关的信息，可以更好地了解用户的需求、能力和品牌意识，从而为城市发展的战略制定和市场推广打下坚实的基础。

（三）大数据以及物联网技术有利于改善居民的生活质量

目前，虽然人们对大数据、物联网技术还没有完全掌握，但在日常工作和生活中，已经离不开大数据和物联网技术。在智慧城市的发展过程中，大数据与物联网技术在一定程度上提升了人们的居住质量；比如：通过利用大数据和物联网技术，可以实现远距离呼叫汽车，通过GPS来获取车辆的位置，从而掌握实时路况。此外，人们还可以通过物联网技术来进行网上的消费和交易，从而使人们的日常习惯发生翻天覆地的变化。

五、智慧城市中的大数据与物联网技术具体运用

（一）城市基础管理应用

大数据与物联网技术应用于城市技术管理中，有利于实现城市管理工作智能化，工作效率与质量均能显著提高，为相关部门工作开展打下良好基础。在应用前首先要明确城市发展过程中需承担的责任，通过利用互联网技术进一步加强公众监测，促使工作人员可以及时处理市民的反映问题。在大数据与物联网技术的应用下，民众可以有效监督智慧城市建设中的各种问题，如基础设施建设，并且有效反馈目标信息，帮助智慧城市的持续建设。城建部门可以根据所收集到的数据信息，采取有效措施持续改善智慧城市发展，尽可能减少城市发展问题。除此之外还要进一步加强城市应急措施构建，尽可能为人民群众提供稳定安全的居住环境。

（二）城市交通管理应用

随着社会经济快速发展，人们的生活工作节奏也越来越快，城市交通问题成为城市健康发展的关键，为了进一步提高城市交通管理水平，为人们提供更加方便的出行环境。首先可以将智能道路监控技术与物联网技术深度融合，实时观测城市的各个路段情况，比如可以利用智能交通信号灯采集特定区域与特定时间段的交通流量，然后再根据数据信息分析后调整交通信号灯方案，真正做到智能化调整，有效疏散拥挤道路。其次还可以将感应器设置在城市停车位上，融合网络管理平台与互联网技术，对于车位的位置、停车信息进行采集，方便大众获取停车信息，提高停车位的利用率。

（三）智慧医疗体系应用

目前我国城市建设发展中，还存在一些医疗卫生问题，主要包括医疗资源分布不均衡，大部分的优质医疗资源分布于一二线城市的三甲医院中，导致就医拥堵、挂号难等问题出现，因此可以利用大数据与物联网技术解决这一问题，将医疗资源的利用效率显著提高。首先政府相关部门可以通过互联网技术构建智慧城市健康管理系统，为病人与医生之间的沟通交流提供一个平台，使患者寻医问诊更加丰富，医生了解病人情况更加方便。其次可以通过物联网技术构建远程医疗体系，将检测仪器设置在救护车上，医生在医院可以随时了解到患者的生命体征与状态，提前做好抢救治疗准备。

（四）城市建筑物管理应用

商场、学校、住宅区以及医院等建筑都属于智慧城市发展中的重要建筑，各种建筑的使用要求存在较大差异，因此可以利用物联网技术构建智慧社区，物业管理单位通过管理平台实现对小区的统一化管理，住户可以下载相关软件了解小区内的各项情况，为居民提供更加舒适、便捷的居住环境。与此同时，还可以利用物联网技术建立办公自动化系统，针对写字楼中的照明、水电以及电梯系统全方位监测，如果出现问题可以做到及时发现、及时处理，使建筑运行更加高效、高质。

（五）城市环保工作应用

随着城市的不断发展，绿色环保将是未来发展的趋势，将物联网技术应用于城市环保工作中，可以促进城市生态健康、可持续发展。因此可以根据物联网技术发展新型绿色环保检测技术，科学有效地监测城市中的各项污染排放，从而达到环境监测的目的。与此同时政府相关部门还可以采集信息，从而及时了解环保工作效果，对于城市污染问题更加有效控制，为人们提供更加方便舒适的城市环境。

六、目前大数据与物联网技术在智慧城市应用中面临的挑战

（一）大数据与物联网技术的应用基础不完善

大数据技术、物联网技术在国内的发展还相对滞后，虽然起步晚，但在许多领域都有很好的应用前景。目前，我国的智慧城市在技术、产品等方面尚有缺陷，甚至遇到了一些技术上的瓶颈，使得智慧城市的建设与发展无法真正实现智慧化。另外，随着智慧城市的发展，各种信息、数据的海量出现，对信息的处理和存储造成了很大的压力。这对我国的智慧城市建设造成了一定的财政压力。同时，由于智慧城市的建设是一个系统的工程，相关部门对其缺乏充分的准备和支持，这对智慧城市的发展造成了一定的制约。

（二）缺少高素质的技术人才以及智慧城市的服务和管理人才

而在智慧城市建设中，利用大数据和物联网技术，搭建起了各种各样的信息服务平台，这就要求高素质的技术人员、服务人员的支持。然而，当前我国的高技能人才和智慧城市的服务与管理人员仍处于短缺状态，这就成为大数据与物联网技术在智慧城市中的重要问题。一方面，我国政府机关的公务员队伍中缺乏高素质的专业技术人员，对大数据和物联网技术缺乏全面理解，无法实现充分地运用，智慧服务平台面临着难以解决的技术难题，极大地影响着智慧城市的服务与管理。另一方面，智慧城市是近几年才兴起的一个概念，许多服务与管理者对其缺乏正确的认识，对其发展与服务重点的认识不够清晰，对智慧城市的大数据和物联网技术的高效利用产生一定的影响。

（三）面临较大的信息安全风险

由于大数据和物联网技术的发展，在一定程度上暴露了网络的安全隐患，而大数据和物联网技术的应用则相对宽松，在国内，由于网络技术和大数据的使用，存在着大量的数据和网络技术被窃取的情况。此外，目前我国的智慧城市建设管理还不健全，在智慧城市建设中仍处于摸索阶段，难以为智慧城市做出正确、高效的决策，因此，在智慧城市建设中，必须充分考虑信息安全问题。

七、大数据与物联网技术在智慧城市应用中的要点

（一）完善大数据与物联网技术的应用基础

目前，智慧城市的发展离不开大数据和互联网，而科技是智慧建筑的关键，要提高智慧城市的服务和运营，就必须加强对大数据和物联网技术的创新和改造；作为智慧建筑的技术支撑。在这一点上，结合当前的城市总体规划和发展现状，提出相应的解决方案，优化相关的服务和智慧产品。另外，为使大数据和网络技术能够更好地为智慧城市提供更多的信息技术，我们需要加强基础设施的建设，并对相应的系统进行改进。

（二）强化对技术人才的引进，培养智慧城市的服务和管理人才

基于大数据、物联网技术，要实现智慧城市建设，必须有专门的人才，而在智慧城市中，存在高素质的技术人才和智慧城市服务管理人才紧缺的问题，我国要创造积极的人才发展环境，加强对高质量技术人员的引进，加强对智慧城市的服务和管理人员的培训。此外，要从基层政府公共服务机构中，全面引入高质量的专业技术人员，为智慧城市公共服务平台的建设提供人才支持。同时，加强对智慧城市的服务和管理者的技能培训，特别是在大数据与物联网技术的运用与管理方面，提升智慧城市建设中的大数据与物联网技术。在智慧城市发展的大背景下，政府要大力发展智慧城市，必须对智慧城市的整体发展有清晰的认知和独到的见解。

（三）强化对信息安全风险的防范和应对

大数据和物联网技术在智能城市中的应用，存在着巨大的安全隐患，这是一个容易被忽略的问题。要加强对信息安全的防范与应对。首先，要加强对市民的个人隐私保护，加强网络的安全建设，并进一步规范信息采集、管理等工作；防止市民的个人信息外泄。同时，要大力加强大数据和物联网技术的应用，适时更新大数据和网络技术，增强技术和系统的稳定性。此外，国家有关部门要加强对信息安全的监督，明确信息资料的流动，确保智能城市中的大数据和物联网技术的信息安全。

（四）加强隐私保障体系的建设

个人的隐私保护和管理制度将会影响到人们的生命和财产安全，随着大数据技术在人们的日常工作、生活中应用，互联网信息安全也逐渐引起人们的高度重视。因此，加强对智能时代下的个人私密性信息的保存，是收集相关资料和信息的最根本保证。收集资料时，必须制定一个统一的规范，明确资料收集人和资料使用者的责任。同时，针对各阶段的资料处理，采取了流动性的管理办法，实行责任制，以保证每个资料流通环节都有明确的责任人，降低了因资料泄露造成的风险。而要保证大数据技术的实用性，就需要在各个领域内，不断地培养出优秀的技术人员，让其有能力完成自己的工作，从而为智慧都市的发展奠定坚实的基础。

八、智慧城市的建设目标

伴随着信息化和大数据的发展，对我国城市发展趋势而言，不仅有新的机会，又面临新的挑战。智慧城市是信息科技逐渐向城市发展趋势迈入的一种优秀方式，它必须对各类信息科技、通信技术、互联网技术性进行全面执行。运用现代科技系统，科学地使用移动互联网，提高了在我国城市建设的效率与品质。“智慧城市”的发展理念在技术的不断发展和发展过程中逐渐被广大群众和主管机构所认可，有很多人意识到，智慧城市能改善大众的居住品质，也可以为大众的工作和带来便捷，既能做到高质量、高效率的城市运营，又能够顺从当代人们对于定居生活的向往。

智慧城市的建设总体目标：

（一）强化对城市运营状况的数据采集和分析，从而能够全方位掌握和认识城市的运营状况，并且能够及时地发现并解决各种难题；确保城市的安全和平稳。

（二）对城市建设的数据进行科学分派和运用，使其可以制定健全的计划，并制定清楚的发展目标。

（三）高速发展和建设。首先要将各个方面的工作向智能化、信息化管理方位变化，从而促进城市人们工作和生活水准。与此同时，有关部门对该地区的运营状况也有一定的了解。最终，根据当前的实际情况，制定未来发展方案，进一步提升其特点，建设具有独特地区特点的当代城市。

九、结语

总的来说，智慧城市是我国当前乃至未来城市建设中的主要方向，大力推进大数据技术、物联网技术及其绿色环保技术等新兴技术的应用，是保证城市建设质量的重要基础。应用此类先进科学技术，可以对推动传统制造业的技术含量、优化产业布局、减少资源浪费现象和处理空气污染等多种问题，起到了较好的促进效果。希望在大数据技术、物联网技术的大力支持下，促使我国智慧城市建设水平不断提升，为人们提供更舒适的生活环境，同时，也促使社会经济能持续、健康地发展。

参考文献

[1]杨玉柱，任晓娥.物联网技术在智慧城市建设过程中的应用实践[J].智慧建筑与智慧城市，2017（10）：94-95.

[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，2017（7）：52-56.

[3]高清芬，刘璐，张蕾.大数据、物联网技术在智慧城市中的应用[J].中外企业家，2017（6）：106.

[4]杨玲燕.大数据物联网在智慧城市中的应用[J].中外企业家，2016（36）：114.

[5]于振山，孙茜，张跃.大数据、物联网技术在智慧油田建设中的应用[J].中国管理信息化，2016（18）：54-55.