物联网在智慧城市中的应用与发展

智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。智慧城市经常与数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉，甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂。

一、物联网的基本组成

物联网技术不仅仅局限于传统的传感网络，也不仅仅局限在为人们提供服务的单一层面，就目前来说，大部分对物联网技术的研究，都认为物联网技术是一种集传感技术、应用服务等多方面体系为一体的综合性网络技术。物联网的组成，大致可以概括为如下四个部分：物联网终端、传感器、网络与物联网服务。

1物联网终端

物联网终端就是指前面提到的“物”。它上面会装有一种名为传感器的电子元件，并与网络相连接。比如大家拿着的智能手机和平板电脑就是物联网终端的一种。这些终端通常起着两个作用：感测和反馈。

感测指的是搜集终端本身的状态及周边环境的状态并通知系统。这里说的状态包括如灯是开是关、房间的温度和湿度、门口有没有人、机器运行的状态，等等。而终端是利用传感器这种电子元件来实现感测的。

反馈是指接收从系统发来的通知后，显示信息或执行指定的 *** 作。系统会基于从传感器搜集到的数据，经过处理后，进行一些反馈，并通常需要通过物联网终端针对现实世界采取相应的行动。反馈有多种形式，包括可视化、通知，以及控制等。通过“可视化”，用户能够使用电脑和智能手机上的Web浏览器或APP随时查看经物联网服务处理后的信息；通过“推送通知”，系统就能在检测到“物”的异常状态或触发某些指令后，将其通知给终端或信息接收者，以达到提醒和告警的目的；通过“控制”，系统就可以直接控制终端的运转，实现自动化 *** 作，而无需借助人工。

2传感器

在物联网终端中，要想搜集终端和环境的状态，就需要利用一个叫做传感器的电子元件。传感器负责把物理现象用电子信号的形式输出。例如有的传感器可以把温度和湿度作为电子信号输出，还有的传感器能把超声波和红外线等人类难以感知的现象转换成电子信号输出，等等。

通过传感器输出的电子信号，系统就能够获取现实世界中的“物”的状态或周边环境的状态了。人们很少单独利用这些传感器，通常都是将它们置入各种各样的物联网终端里来加以利用的。

3网络

在把终端连接到物联网服务时，网络是不可或缺的。物联网使用的网络大体上分为两种：一种是把终端连接到其他终端的网络，另一种是把终端连接到物联网服务的网络。

无法或不需要直接连接到互联网的终端是存在的，而通过把终端连接到其他终端，如连接到负责收集传感器数据的物联网网关设备，就能通过物联网网关把这些不能连接到互联网的终端再集中连接到互联网了。这种网络连接方式在工业领域应用极广，能够节省成本以及提高连接效率。而针对终端之间的连接，蓝牙、ZigBee、LoRa、WIFI是几种比较有代表性的网络标准。

对于技术人员来说，在网络层之上，物联网体系还会划分出如基础设施层、平台层、应用层等不同层次，但对于普通用户来说，可以统称为物联网服务。物联网服务有两个作用：一是从终端接收数据以及发送数据给物联网终端；二是处理和保存数据。

物联网接收从终端直接发来的数据。终端发来的数据内容包括终端搭载的传感器所采集到的信息，以及用户对终端进行的 *** 作等。

而仅仅采集传感器和终端发来的数据，那只不过是将一堆庞大的数据聚在一起而已，很难直接应用这些数据。为了实现具体的应用服务，就需要从采集到的数据中分析出有价值的信息。因此，只有通过对数据进行分析，才有可能掌握终端的运转情况，找出其中蕴含的趋势，提前检测出今后可能会发生的异常情况。这样才能把整个物联网服务从一个单纯的采集数据的系统升华到一项帮助使用者创造价值的服务。

二、物联网在智慧城市中的应用

物联网在智慧城市发展中的应用关系各方各面，从智慧政务、智慧物流、智慧交通、智能家居及其他应用智能化等方面，均可应用物联网技术，以下对其应用做详细的阐述。

1智慧政务应用

“互联网+政务服务”构建智慧型政府，运用互联网、大数据等现代信息技术，加快推进部门间信息共享和业务协同，简化群众办事环节、提升政府行政效能、畅通政务服务渠道，解决群众“办证多、办事难“等问题。

通过政务云、政务数据交换平台及完善的政务信息资源目录体系，实现跨部门的信息共享与资源整合，建立一体化的政务资源体系。

通过整合政府门户网站、呼叫中心等相关政务服务资源，实现政府、企业和公众随时随地通过互联网、电话、移动终端等多种渠道获取一致与整合的政务服务。

通过资源共享及流程整合，完善政务服务监管渠道，为企业、 社会 其它机构和公众等提供一站式服务，实现足不出户就可以随时随地办理相关业务。

2智慧物流应用

智慧物流是一种以信息技术为支撑，在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知。全面分析，及时处理及自我调整功能，实现物流规整智慧、发现智慧、创新智慧和系统智慧的现代综合性物流系统。

多元化的数据采集、感知技术，基于物联网的智慧物流，面对的是形式多样、信息关系异常复杂的各类数据，多元化的数据采集、感知技术，为智慧物流提供了基本的技术支撑。

随着物联网的发展，泛在网络将成为信息通讯网络的基础设施，在于其它网络融合的基础上，提供给智慧物流可靠的数据传输技术，为人们准确的提供各类信息。

3智慧交通应用

紧急救援系统：当紧急情况发生时，车主按动车上安装的紧急按钮，通过无线通信接通客服中心。客服人员能够通过GPS技术精确定位，将救援送达车主。在救援过程中，客服人员不仅能一直与车主进行在线的交流，而且能够实时调度救援资源，最小化车主的生命财产损失。

智能导航系统：现行试用的路线推荐系统能够根据司机需求和实时交通信息，推荐最短路径、时间最优路径，甚至为出租车司机推荐最有可能搭载乘客的路线。

4智能家居系统应用

物联网技术在家居中主要应用于安防方面，借助物联网技术进行实时检测，并通过数据传送，启动安防报警器通知安保人员，这是物联网技术在家庭安全保障上的应用，也是当前由家居智能到智慧城市的一大体现。

另外，物联网技术还能够解决家庭琐事，例如其能够通过数据的读取，直接将家庭电表、燃气表、水表等的数据传送于远程的服务器端，并进行自动结算费用。总之，物联网技术在家居生活中的应用多种多样，是当前实现良好生活品质的关键内容。

我国在国家政策层面首次提到智慧城市，是2012年1月颁布的《国务院关于印发工业转型升级规划(2011-2015年)的通知国发〔2011〕47号》，该政策从推进物联网应用角度，明确了智慧城市的应用领域，同时指出将应用扩展到环保监测领域。此后，国家从推进信息化、物联网、信息消费、卫星导航、地理信息和老工业区改造等方面阐述了发展智慧城市的总体思路和实现方式，特别是在2014年3月发布的《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》，将智慧城市建设与绿色、人文城市并列作为推进新型城市建设的范式。
中国智慧城市事业经历近五年的探索，以277个智慧城市试点为代表的地方城市，正在致力于让新理念落地，编制与智慧城市相关的顶层设计、实施方案和若干意见等;成立由城市政府主要领导同志牵头的智慧城市领导小组和智慧城市办公室;设立了专项经费支持智慧城市工程建设等。试点政策与申报工作的稳步推进，为培育智慧城市创新体系提供了政策保障，并形成了覆盖超过1/3县级以上城市的试点总体格局。
截至2016年6月，全国95%的副省级以上城市、超过76%的地级城市，总计超过500座城市(占世界智慧城市创建总数的一半以上)，在政府年度工作报告中明确提出或正在建设智慧城市。不到三年时间，依托国家智慧城市试点，中国从学习了解国外智慧城市理念和实践的启示中，快速进入吸收借鉴、融合创新推进中国特色智慧城市的新范式。我国已经成为世界创建智慧城市的主试验场。中国的最新实践得到美国、新加坡、欧盟和金砖国家等的高度关注。
从建设内容出发，试点城市公共信息平台和公共基础库建设进度过半，地下管线与空间综合管理、绿色建筑、数字化城市管理、无线网络、智慧社区、政务服务体系、智慧安全、智慧环保和智慧交通等其他重点项目完成度进一步提高。当前，北京市朝阳区的移动电子政务(全区各单位开发政务应用纳入政务应用商店，并安装APP，建设“智慧朝阳”)、房山区长阳镇推行“微服务中心”，打造智慧养老;郑州通过智慧应用集群(公众服务、产业云服务、智慧交通、智慧能源管理、智慧城管、智慧景观、智慧环保和智慧城市安全)，打造智慧新城;。这些智慧应用和智慧战略正快速改变市民的生活与工作，为城市巨系统的结构完善和功能升级提供基础，以上都是智慧城市试点对城市改变的例证。
2016年4月，《澳门特别行政区五年发展规划(2016-2020年)草案文本》发布并公开征集意见，草案在加速建设宜居城市方面，提出加快智慧城市建设，推动产业与互联网融合。2016年6月，香港特区行政长官梁振英在《2016年施政报告》中指出，特区政府将与科研及公私营机构共同研究建设智慧城市。特区政府创新及科技局(创科局)负责制定智慧城市的数码架构和标准，研究包括策略、发展计划、管治安排、数码架构和标准、公私营合作模式等。为香港制定2030年智慧城巿长远发展计划，利用创新及科技解决面对的都市挑战，并提升城市管理和改善巿民生活质量。施政报告相关的研究提出应用大数据来驱动香港智慧城市建设。
“十二五”期间，智慧城市的定义、内涵、标准和实施路径等在全行业得到广泛探讨和界定，据不完全统计，国家层面超过27个部、委、办、局和行均将智慧城市的治理理念融入到了行政工作之中，有效地促进了地方城市政府相应委、办、局智慧城市应用思考和行动的同步。“十三五”期间，智慧城市事业继续得到肯定和支持。2015年10月，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》提出支持绿色城市、智慧城市、森林城市建设和城际基础设施互联互通。从信息化探索到回归城市本源认知，对于深耕智慧城市并建成、出成效，至关重要。下一个五年，我国智慧城市的市场规模约为4万亿元。因此，加快新兴技术手段支撑智慧城市建设，缓解城市问题，并进而挖潜智慧城市动能，实现城市智慧转型的关键。
金鹏信息智慧城市解决方案

物联网架构中智能公交实例中的四个层次分别是感知层、网络层、数据处理层和应用层。

感知层：感知层是物联网架构的最底层，包括传感器、执行器等各类物联网设备，用于采集各种物理量、环境数据和状态信息等。在智能公交实例中，感知层包括GPS定位、车载摄像头、气象传感器、车载计算机等设备，用于实时采集公交车运行的位置、状态、路况、天气等信息。

网络层：网络层是物联网的中间层，主要负责数据的传输和处理，将感知层采集到的数据传输到数据处理层进行分析和处理。在智能公交实例中，网络层包括无线通信网络和互联网，用于连接各个公交车辆和数据处理中心。

数据处理层：数据处理层是物联网实现数据智能分析和决策的核心层次，主要由数据存储、数据分析、数据挖掘等组成，用于对感知层采集到的海量数据进行处理和分析。在智能公交实例中，数据处理层包括云端服务器、物联网平台等设施，用于对公交车的实时位置、车速、路况等信息进行处理、分析和预测。

应用层：应用层是物联网架构的最高层，主要是由各种智能应用程序组成，用于实现物联网数据的应用和展示。在智能公交实例中，应用层包括公交车调度和管理系统、智能导航系统、乘客安全监控系统等应用程序，用于指导公交车的运行、改善乘客出行体验等。

总之，物联网架构中智能公交实例的四个层次，构成了一个完整的物联网生态系统，涵盖了物联网系统的各个方面，为智慧城市的建设和公共交通业的发展提供了有力的支持。

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