物联网如何让城市更智能

物联网和其他智能技术为城市提供了节约资金，同时改善居民生活的潜力。

全球城市化发展是不可阻挡的潮流，随着公民越来越多，城市生活成本急剧上升，会增加社会的不平等，拖慢经济增长速度，在一定程度上无疑会拉高犯罪水平。智能城市能够通过在城市中实施技术来帮助降低成本，从而为城市化发展所面临的问题提供解决方案。

因此，科技早已经将城市基础设施的发展推上了议事日程。越来越多的公民正在拥抱智能家居，而地方和国家政府正在推广智能技术的举措，从智能街道的照明到无人驾驶的公共交通。无可否认，智慧城市已不再是未来的事情，它们就在我们身边！

但成为一个智能城市不仅仅是技术进步的狂欢。根据ABI Research最近的一项研究，InterDigital与智能城市合作伙伴ChordantTM和CA合作，通过在典型的大城市部署智能城市技术来提高效率（总人口超过一千万的大都市），为全球所有城市部门的年度成本节约总额超过5万亿美元。

然而，为了成功地利用智能城市技术和资源以实现显著的成本节约，所有智能城市的利益相关者需要思考的不仅仅是部署智能的街灯。事实上，如果企业，政府和公民要从智能城市技术中受益，那么促进协作的整体方法应该成为智能城市愿景的核心。

更智能的公共事业方法

在目前智能城市的技术热点上，似乎被人们记住更多的事，如智能垃圾桶和智能电表等新创新技术。但事实上，在公共事业方面，智能技术可完全不止这个范围。

对于公民来说，采用这些新技术将会看到家庭微电网（home microgrids），智能家居解决方案以及能源和节水设备的部署，以帮助减少能源和水消耗。这反过来又会减少公共事业方面的开支。

对于政府而言，单独使用智能路灯系统可以节省30％的成本，而通过部署先进的泄漏检测系统，可以减少对人工泄漏检测的需求，从而节约用水设施。通过废水管理和废物预防系统，还可以为政府节约成本。街道清洁方面，城市可以利用技术来降低成本，部署自主或无人驾驶车辆进行清洁和维护，以及节省员工成本的另一个领域。

最后，通过使用微电网提高能源效率，企业还可以看到显著的成本节约和公共事业支出的减少。采用新技术有助于找到潜在的166万亿美元的成本节约机会。

提高生活水平

公共安全和安保是政府关注的重大民生问题之一。例如，为监控摄像头部署基于AI的自动化系统可以降低监控视频镜头的成本，同时优化政府的数据存储，并提高公民的公共安全。

在为居民提供价格合理的住宿方面，政府也面临巨大挑战，同时在住房和企业建筑之间保持平衡。通过多式联运有关的社区生活新模式，共享可再生能源社区电网和高效建筑，从而推动使住房负担得起的新发展模式，为政府和公民提出了解决这一挑战的方案。

技术也在改变医疗保健实践中发挥作用，有助于应对成本上涨。远程医疗保障缩短了住院时间，对医疗保健部门和公民来说都是双赢的局面，因为它提供了更便宜的护理，并在某些情况下提高了医疗水平。

降低运输成本

交通和机动性是城市，公民和企业的主要成本。对于城市而言，它仍然是政府预算的主要成本中心。但是，诸如ETC，车辆到基础设施（V2X）和智能交通灯系统等智能城市技术的部署可以优化现有道路通行能力的使用，从而有助于降低这些成本。

对于公民来说，交通运输和机动性是家庭预算中的第二大项目，与住房密切相关。然而，智能城市技术的部署可能出现新的途径，可以为公民带来显著的经济节约，如移动即服务（MaaS）以及共享无人驾驶汽车。最终，这些技术将降低本来可能太昂贵的服务成本，甚至对某些服务而言甚至无法实现。

企业可以从物联网货运技术中受益，从而使托运人能够根据货运能力选择最灵活和最经济的运输方式。

问题共享，问题减半

虽然智能城市和物联网技术可以显著节省成本，但仅部署这些技术是不够的。拥抱共享经济模式也应该成为智能城市利益相关者的优先事项。这应该将技术，平台和解决方案整合到一个整体的，自动化的，自主的闭环系统中，该系统能够根据数据改变参数，以调节供应和需求。

为了解决创建可互 *** 作的生态系统的挑战，智能城市利益相关者应该鼓励专业市场的诞生，聚合多个生态系统合作伙伴，并提供可扩展且与供应商无关的平台和数据服务以及应用程序。这些市场将成为智能城市利益相关者的关键，将新平台的部署成本降到最低，同时还能继续使用旧系统和平台。

这种方法已经通过oneTRANSPORT计划在英国得到应用，该计划基于开放的运输数据标准化平台。通过一项TRANSPORT计划，政府和私营部门组织通过共享数据生产者向运输部门，应用程序开发人员和其他人提供实时和历史运输信息，为公民提供了增强的交通体验。

物联传媒转载

物联网与大数据的关系是：

大数据的发展源于物联网技术的应用，并用于支撑智慧城市的发展。物联网技术作为互联网应用的拓展，正处于大发展阶段。

物联网是智慧城市的基础，但智慧城市的范畴相比物联网而言更为广泛;智慧城市的衡量指标由大数据来体现，大数据促进智慧城市的发展;物联网是大数据产生的催化剂，大数据源于于物联网应用。

物联网是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程。

采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

大数据技术是一种新一代技术和构架，它以成本较低、以快速的采集、处理和分析技术，从各种超大规模的数据中提取价值。

大数据技术不断涌现和发展，让我们处理海量数据更加容易、更加便宜和迅速，成为利用数据的好助手，甚至可以改变许多行业的商业模式。

大数据(big data)是这样的数据集合：数据量增长速度极快，用常规的数据工具无法在一定的时间内进行采集、处理、存储和计算的数据集合。

云计算是一种基于因特网的超级计算模式，在远程的数据中心里，成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云。

因此，云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。

云计算的就业前途，某种意义上也可以理解为云计算为我们提供的服务，存在一定的必然性，也就是说云计算对于社会、云计算使用者有哪些优势，也同时可以理解为，云计算的优势就是云计算的就业优势。

“十三五”规划提出，充分运用现代信息技术和大数据，建设一批新型示范性智慧城市。日前，国家发改委表示，“十三五”期间，将有针对性地组织100个城市大力推进新型智慧城市建设。新型智慧城市建设已成为城市可持续发展的必由之路。

新型智慧城市是一个复杂的巨系统，涉及方方面面的多个环节。为推动新型智慧城市的顺利建设，需在顶层设计中构建优秀的总体架构。那么如何构建新型智慧城市的总体架构华为企业BG全球智慧城市解决方案部总经理郑志彬博士、深圳市智慧城市研究会会长李林教授就此发表了各自的见解。

华为郑志彬博士：

近日，在华为举办的“新ICT，让城市更智慧——华为智慧城市生态圈行动计划发布会”上，其发布了华为智慧城市解决方案的整体架构，即“一云二网三平台”。

1、“一云”：城市云数据中心

基于开放架构，为城市建设融合、开放、安全的云数据中心，整合、共享和利用各类城市信息资源，提升政府服务与决策效率和合理性。

2、“二网”：城市通信网和城市物联网

为智慧城市建设提供有线+无线宽带网络，为城市构建无处不在的宽带，让城市公共服务触手可及;在物联网领域，提供轻量级物联网通信 *** 作系统，多种类型的接入网关。并提供物联网平台，为城市各行业应用提供物联网数据服务。

3、“三平台”：ICT能力开放平台、大数据服务支撑平台、业务应用使能平台

通过ICT能力开放平台，将ICT能力进行封装、打包提供给业务应用开发者，使其更便利地调用ICT接口，共同为客户提供智慧城市整体解决方案。与合作伙伴联合提供大数据服务支撑平台、业务应用使能平台，为城市智慧应用提供资源获取自动化、软件开发自动化、运维管理自动化的服务。

智慧城市研究会会长李林教授：

面对新型智慧城市如何建设，李林教授提出了“三中心一平台”的总体架构。其认为，“三中心一平台”遵循新型智慧城市建设六大核心要素。通过天地一张栅格网构成一个“虚拟化的复杂巨系统”，实现网络资源、计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、平台资源、软件资源、知识资源、专家资源等的全面共享。

1、“三中心”

(1)网络融合与安全中心

新型智慧城市“网络融合与安全中心”以构建新型智慧城市天地一张栅格网为核心要素。实现电子政务外网、公共互联网(包括电信、移动、联通等运营商网络)、智慧城市无线网、智慧城市物联网(包括公安视频专网)之间的网络互联和传输信息及数据的互通，以及网络与信息的安全保障。

(2)大数据资源中心

“大数据资源中心”建设以形成新型智慧城市大数据的“总和”为核心要素。将分散的、重复的、难于访问的 *** 作数据转换成集中统一的、有价值的知识数据。“大数据中心”为不同来源的数据提供了一致的数据视图，将不同介质、不同组织方式的数据集成转换成为一个一致的分析型数据环境。

(3)管理、指挥与运行中心

新型智慧城市以建立一个高效的管理、指挥和运行中心为核心要素。更好对城市的市政设施、公共安全、生态环境、宏观经济、民生民意等状况有效掌握和管理，构建新型智慧城市统一的管理、指挥和运行中心，实现城市资源的汇聚共享和跨部门的协调联动，为城市高效精准管理和安全可靠运行提供支撑。通过可视化技术实现对智慧城市网络、数据、信息的集成与应用的展现、监控、管理、运营、服务的功能。

2、“一平台”

“一平台”即“公共信息一级平台”。“公共信息一级平台”以新型智慧城市各类信息资源的调度管理和服务化封装，支撑智慧城市管理与公共服务的智慧化功能为核心要素。应用“智慧城市信息栅格技术”，构建新型智慧城市一体化信息服务平台。实现智慧城市涉及政府政务信息、城市管理信息、社会民生信息、企业经济信息各行业级二级平台、业务级三级平台和应用系统之间建立信息互联互通、数据共享交换、业务功能协同。

新型智慧城市是以人民为中心的城市发展价值观的具体体现，是新技术和城市治理理念的深度融合，体现了“以技术为引领”到“以理念为引领”，“以管理为核心”到“以服务为核心”和“以业务为驱动”到“以数据为驱动”的转变。

制造业/工业为主要应用领域

2018年，智慧城市曾在物联网应用领域中排名第一，2019年，工业/制造业早已取代智慧城市，坐稳了物联网应用领域的头把交椅。物联网研究机构IoT
Analytics对1414个实际应用的物联网项目进行了研究，其2020年的最新报告显示，在全球份额中占比最高排在首位的是制造业/工业(22%)，其次是运输/移动性(15%)和能源物联网项目(14%)。

具体来看，微软和AWS等技术巨头，以及西门子和罗克韦尔等大型工业自动化参与者，都是工业/制造业领域数字化转型的主要推手。

——更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》。

物联网的应用如下：

1、智慧物流

智慧物流是指在大数据、物联网、人工智能等信息技术支持下，实现运输、仓储、配送等物流各环节的系统感知、综合分析和处理。

目前物联网领域的应用主要体现在仓储、运输监控、快递终端三个方面。通过物联网技术实现对货物和运输车辆的监控，包括货物车辆的位置和状态、温湿度、油耗和货物的速度。物联网技术的使用，可以提高整个物流行业和运输效率的智能化水平。

2、智慧交通

智能交通是物联网的重要体现，它利用信息技术改善交通环境，将人、车、路紧密结合，保障交通安全，提高资源利用率。物联网技术的具体应用领域包括智能公交、自行车共享、车联网、充电桩监控、智能交通灯和智能停车。其中，车联网是近年来互联网公司和各大厂商争相进入的领域。

3、智能安全

这是一个很大的安全物联网应用市场，因为安全永远是人们的基本需求。传统安防非常耗费人力，严重依赖人员，而智能安防可以通过设备实现智能判断。目前智能安防的核心部分在于智能安防系统，将采集到的图像进行分析处理，并进行传输存储。

4、智慧能源与环境保护

智慧能源环保是智慧城市的一部分，其物联网应用主要集中在电、气、水、路灯等能源和公共设施，以及垃圾桶、井盖等环保设备。

比如智能井盖监测水位及其状态，智能垃圾桶自动感应，智能水电表实现远程抄表。将物联网技术，应用于传统电、水、光能设备的联网，通过监控，降低能耗，提高利用效率。

5、智能医疗

在智能医疗领域，必须以人为中心。物联网技术是数据采集的主要方式，可以有效帮助医院实现人和物的智能管理。对人的智能管理是指通过医疗可穿戴设备，传感器对人的生理状态（如心跳频率）进行监测，并将采集到的数据记录到电子健康档案中。

6、智能仓库

物联网一个很好的应用。它能准确地提供仓库管理各个环节数据的真实性，对于生产企业，可以根据这个数据合理的把控库存量，调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能，可以准确提供货物库存位置，这就大大提高了仓库管理的效率。
7、智能家庭

物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机，就可以 *** 作家里大多数的电器，查看它们的运行状态。寒冷的冬天，我们可以提前打开家里的空调，回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置，你再也不用担心孩子跑得找不见人，省心省力。
8、智能农业

物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度，监视土壤酸碱度，查看家禽的状态。在这些数据的支持下，农户就可以合理进行科学评估，安排施肥，灌溉。监测到的天气情况比如降水，风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量，降低了减产风险。
9、智能电力

电力工程是一项重大的民生工程，对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例，因为物联网的运用，使得自动化计量系统开始启动，使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。

1、马斯克星链计划的提出

星链计划Starlink是美国商业航天企业空间探索技术公司SpaceX首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）于2015年1月宣布的一个项目。埃隆·马斯克，这位生于南非、求学于加拿大和美国、拥有物理学和材料学学士并辍学于材料学博士的70后，因颠覆传统、跨界创新，被称作“下一个乔布斯”和“现实版钢铁侠”，他用特斯拉、Paypal、SolarCity和SpaceX颠覆了汽车、互联网金融、新能源、航天领域。

星链计划是一个大胆的奇思妙想。该计划拟于2019年至2024年间在太空搭建一个由12万颗卫星组成的网络，其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道，7500颗部署在距离地面340千米的轨道，2825颗在距离地面 1150 千米轨道，最终将使所有卫星连成一个星座，目标是为整个地球全天候提供高速低成本卫星互联网。2019年10月16日，SpaceX又将星链计划的卫星发射总数量从12万颗更新到42万颗卫星，其中12万颗已获批准，3万颗已提交申请。

2019年5月，SpaceX成功发射了一箭60星，火箭发射之后，一级火箭被稳稳地回收到了海上平台。按照SpaceX的发射计划，以及美国政府要求的最后期限，星链计划将在2024年之前部署4425颗卫星，在2027年之前完成所有的卫星部署。

虽然整个计划是发射近12万个通信卫星，但据SpaceX表示，星链计划仅需要420个卫星就能够初步轻微地覆盖全球，在今年能就开始进行商业运作。

猎鹰九号火箭发射-入轨-回收流程

2020年4月23日，猎鹰九号第七次搭载60颗卫星发射，5月1日，这一趟“银河号列车”过境福建、广东等地的夜空，由于距离发射已过去一个多星期，这批星链到达轨道之后逐渐散开，所以不少群众观测到了四十颗相对明亮的卫星。

星链计划的目标群体是亚非拉偏远的农村地区，或者经济相对落后的地区，这些地区由于人口稀少或者基础设施比较落后，根本无法使用互联网，但随着现在智能手机的普及，处于偏远地区的人们有着很强意愿去连接互联网，他们只需要花200美金买一个披萨大小的设备，就可以完成互联网的连接。

一旦整个网络建成，spaceX将是全球最大的宽带互联网运营商，预计每年收入约300亿美金。只有得到了这些收入之后，马斯克登陆火星的远大目标才能够持续地进行下去。

或许有人会有这样的疑问，星链计划会不会颠覆现在的网络形式，影响我们5G的发展呢？星链计划目前处于早期，有很多的不确定性，但在可预见的未来当中，星链计划并不会颠覆未来的网络形式，它恰恰是一个和5G呈互补关系的存在。

除了身为Spacex太空探索技术公司的创始人之外，马斯克还是环保跑车公司特斯拉的CEO，车联网和低轨物联网系统架构也是星链计划的愿景之一。未来汽车会是移动互联网的另一大场景，未来的智能驾驶、智慧汽车不只是单个汽车通过传感器实现，需要通过边缘计算和上层网络来实现。

车联网和物联网是星链的本质，人们不可能只在信号好的城市里开车，就算是在室内，卫星通信网络信号还是会有很大的衰弱。而在农村、沙漠、海洋，人们无法建造太多5G基站，所以星链这类的低轨互联网的作用是配合5G而不是颠覆5G。

星链的卫星是将互联网信号直接传送到地面上的网关或用户终端的，这就意味着在基础设施的投入要少得多。简单的说，就是在农村地区的地面不需要建设那么多基站了。星链的系统延迟是比较少的，因为星链的卫星大多数分布在350~500千米的高度，这比其他卫星要近很多。

这就意味着互联网信号传播到卫星的距离短了很多，星链的延迟大概是在20毫秒到35毫秒之间，未来会逐步达到10毫秒左右。依照这个速度，打游戏没有太大的问题，也能够基本满足车联网的要求，但离5G还是差一些。

中国研究院于2019年发布的《中国宽带发展白皮书》中显示，我国固定宽带用户达435亿，我国基础电信企业陆续启动了G654E干线光缆的采集。2019年推动基础电信企业在超过300个城市部署千兆宽带网络的接入，千兆网络覆盖的范围达到了2000万个家庭。

光纤的价格并不便宜，为什么我国大部分人都会觉得光纤不贵呢？原因在于，我国城市人口居多，大家分摊后就变得优惠了，像加拿大、美国，包括非洲、南北极、海洋表面等这些地广人稀的地区，接入光纤并不划算。所以星链的系统定位是全球市场，而不是某个国家的市场，更不是人口密集的城市个人用户市场。

不可否认，卫星互联网与传统的地面网络相比有其自身的优势，截至2020年3月31日，科学家联盟（usc）的数据库显示，地球上发射的在轨卫星有2666颗。而地球低轨轨道、频率资源有限，国际卫星界通常遵循“先占先得”理念，稀缺的轨道资源已经让低轨太空进入了竞争模式，那么我国在竞争激烈的卫星互联网领域中，该如何追赶呢？

2、中国的鸿雁星座

2016年11月，在马斯克提出星链计划概念后的一年，中国航天科技集团公司在珠海航展期间发布了“鸿雁星座”项目，该系统将由300颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成，具有全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力，可为用户提供全球实时数据通信和综合信息服务。

鸿雁星座一期工程计划2021年前后完成，整个计划在 2024 年前后完成。

按照规划，鸿雁星座分为两个阶段进行建设。一期工程先发射60余颗距地1100公里左右的近地轨道卫星，完成全球覆盖，一期工程带宽有限，优先支持全球电话业务，并支持重点地区的移动宽带互联网接入；二期工程再发射300 余颗卫星，将大大扩展网络容量，完成全球移动宽带互联网业务支持。

待全部完工后，系统容量可服务200万以上移动电话（进行语音通话）用户、20万以上宽带互联网（100M以上速率数据连接）用户及1000万以上物联网（小数据量多连接数）用户。

就在鸿雁星座第一颗卫星发射的前一周，2018年12月22日，虹云工程首星在酒泉卫星发射中心成功发射并进入预定轨道，成功实现了网页浏览、微信发送、视频聊天、高清视频点播等典型互联网业务。

虹云工程脱胎于中国航天科工的“福星计划”，计划发射156颗卫星，它们在距离地面1000公里的轨道上组网运行，构建一个星载宽带全球移动互联网络，实现网络无差别的全球覆盖。

虹云工程定位的用户群体主要是集群的用户群体，包括飞机、轮船、客货车辆、野外场区、作业团队以及一些偏远地区的村庄、岛屿等。

2019年1月上旬，虹云工程首次在天地连通通信试验中通过卫星发出信息——“多少事，从来急；天地转，光阴迫。一万年太久，只争朝夕”。随后，虹云工程又完成了多次全系统、全流程互联网业务通信功能试验和多用户站入网通信试验，均取得圆满成功。

星链计划如果成功，SpaceX会成为唯一一个可以提供全球实时地面直播的公司，为全球企业或政府服务虹云卫星能够实现每24小时向地面发送超过30万张高清，实则已达到高清直播的水准。

但SpaceX计划发射11943万颗卫星，一颗卫星只需覆盖120公里，而虹云工程计划发射156颗卫星，覆盖面积要就比星链卫星大得多，所以高清直播的效果或许没有星链那么好。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。面对强大的星链计划，我国正快马加鞭不断探索，未来可期！