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。

开启LoRa和基于云的分析，商业地产正在从硬件业务转向软件&服务业务

执行摘要

在过去十年中，分析师已预测了物联网将会是一个具有高增长机会，拥有巨大的潜力市场。 然而，直到最近才有诸如低功耗无线连接、基于云的处理和数据分析的技术可以一起实现这些预测。

在本文中，我们讨论各种物联网技术的融合将如何改变商业房地产（CRE）行业。 实时的、基于云的分析、报告和服务的有效性使得商业房地产业主、物业管理者和传感器制造商的思想发生了显著的转变。 从建筑物中数百个或更多传感器收集数据和信息的能力使得不同的商业模式还可以实现为实时的基于数据的分析，从而为大量潜在的新服务提供了动力。

LoRa®是一种低功耗、长距离的无线连接技术，专门针对物联网部署的挑战而开发。 例如，它的超低功耗使电池供电的传感器可以根据使用情况持续工作很多年，而其远距离功能允许传感器在10公里或更远的距离与网络进行通信。此外，LoRa架构可以使数百个传感器、执行器或标签能够以成本有效的方式连接到网络。这种长电池寿命、远距离连接和大容量网络的组合使得网络运营商能够快速建立基于LoRa的网络，同时显著地降低部署成本。而且不像mesh网络如Zigbee或短距离RF技术如蓝牙和WiFi，LoRa不需要物业管理公司使用昂贵的建筑安装工部署网络或高技能的技术人员进行管理。

智慧城市趋势和未来发展

现状

过去，商业房地产业主已经看到部署少数特定解决方案的技术，旨在通过有针对性的能源效率应用来减少运营费用。 公司主要使用不同的楼宇管理系统（BMS）完成这项工作，但是这种系统的使用仍然需要大量的本地、手动交互、低自动化和每个应用专用的基础设施。

某些建筑行业已经看到了有些集成的解决方案，使建筑物更加节能。 这些系统通常需要较少的人工交互，允许更快的决策（由于集中式的数据），并可能与企业资源规划（ERP），资产管理和商业智能（BI）工具集成。 然而，很多时候，这些更适应新的建筑施工，而改造现有的建筑物变得复杂和昂贵。

高级用例

以下用例是如何利用新的物联网连接解决方案和相关的基于云的数据分析为房地产所有者以及租户和其客户提供真正价值的例子：

精密测量： 为整个建筑部署的智能电表可以更精确地监控整座建筑物的能源消耗，同时使用智能电插头可让租户检测高耗能设备并采取适当措施降低消耗。

高效加热和冷却： 使用传感器、智能恒温器就可以监控室内/室外的空气温度、湿度和室内人员检测。 然后，这些数据可用于智能地控制建筑内的HVAC、加热器和通风系统，以便仅在需要时才冷却或加热房间，从而降低能源成本。

维护： 传感器的使用可以明显地降低维护成本，通过使用“预测分析”和“按需”服务。 例如，在代价高昂的损失发生之前，可以监测水流量和漏水及早确认漏水情况。 监控电梯电机和设备的运行情况，可以及早检测潜在故障的隐患。 弄脏了的窗户会变得模糊不清，可以触发自动清洁服务的请求。 垃圾桶可以通知经营者其填充的状态，并在装满的时候请求运走。 使用一个连接的墙壁按钮，洗手间用户在需要清洁时提醒清洁维护服务。 当啮齿目动物被捕获时，捕抓器可以提醒 *** 作者在腐烂发出臭味之前将其除去。

安全性： 建筑的智能传感器让每个人更加安全，通过监测和报告各种问题，包括火灾报警、办公室空气质量、工业建筑的危险化学品检测以及建筑结构完整性报告如遭受了一次地震。

安全： 住户可以配戴徽章控制访问，但还提供到场信息。 运动检测器可用于检测入侵。 窗和门开启检测器可以用于识别应该关闭进入点是否打开了，并且远程控制关闭而不必到哪里。

空间优化： 实时入住率、地理定位和步行交通数据可以用来确定空间的使用模式，让空间效率优化和重新配置办公室和零售位置布局，基于实际使用数据来增加建筑密度的使用。

实时洞察： 访问交通数据还可以直接向租户提出解决方案。 例如，建筑管理者可以使用这些信息来优化住户之间的互动以提高生产力，制定高峰时段的出行计划，在重要地点提供有针对性的信息（如安全性、特殊事件），并通过提供健身洞察来改善租户健康。

可持续发展： 新趋势是将社会责任置于公司治理前面。 在美国，人们创造了B-Corps以认识到社会价值创造。 可持续发展报告是这一趋势的一部分，诸如GRESB和GRI等标准的出现可能成为智能建筑生态系统的重要指标。 数据收集的自动化整合可以促进可持续发展报告并减少相关成本。

下表显示了业主、租户和住户价值主张的一个例子。 改造栏描述了这种解决方案对现有建筑的时间收益和改造便利性。 改造市场远远大于新建业务，并提供更快的收益潜力。 不管怎样，一些先进的解决方案更适合于新建筑，因为它们需要更深入地集成传感器到建筑中。

完全集成优势

上述用例依赖于产生大数据传感器的增长和能够处理数据基于云分析的基础设施。 通过利用完全可用的数据，一个集成的物联网解决方案可提供比非集成的方法更多的洞察力和价值。

完全集成的系统可以在很多方面使用户受益。 例如，连接的系统允许所有数据被自动组合、分析和执行，以减少与手动、容易出错的过程的相关成本。 此外，可用数据的广泛性为用户提供了有关行业和社会趋势的战略洞察，从而有助于决策，实现ERP集成并提供预测分析。

为商业房地产行业创造价值

商业房地产运营商完全集成物联网解决方案的价值来自于如下：

市场差异： 较低的公用事业账单，没有租户问题（如通过预见性维护在问题发生之前解决），增加财产价值。

估值： 根据实际数据（业主方面，还有具体要求的租户）进行更为精确和细致的估值。

财务利益： 房地产估值实时数据，可以实现标准化的风险预测。

为什么LoRa是一个改变游戏规则的商业地产解决方案

LoRa连接解决方案的优势概括如下：

技术方面

低资产部署成本由于：

− 良好的室内穿透力： 一个网关可以覆盖整个物联网应用，包括建筑、地下停车场及周边的户外休闲区。无需如网状网络解决方案进行复杂的覆盖分析。

- 易于安装： 由于低功耗而无需电源线，相对于现有的解决方案如GSM、LTE和WiFi。

安全： 内建AES-128加密

全球标准： LoRaWAN™规范无缝连接且易扩展。

地理位置： LoRa是唯一商业可用的解决方案，具有免GPS服务，没有额外的功耗成本。

连接成本低： 工作在免费的ISM频段（如果使用外部服务提供商，那么连接费用非常低）

业务方面

现成可用： 可以商业化部署在私有和公共网络中。

无/非常低的配置成本： 成本与其他基于SIM的解决方案相比，LTE-M和NB-IoT。

开放的网络：

- 能够从多个竞争的网络服务提供商中选择（竞争推动价格随时间推移而降低，而不是如其他技术锁定在一个网络服务商）。

或

- 在建筑层面部署专用本地网络，可能通过管理的建筑池扩展覆盖范围，建设自己的网络或向其他运营商（例如与酒店连锁结成合作伙伴获得即时的广泛覆盖）提供或租用带宽。

利用部署的资产： 商业园区和工业区通常密集组群，酒店通常在附近。一个LoRa网关可能覆盖32多公里以内的许多建筑物，即使在密集的城市环境中也是如此。

不断增长的生态系统： LoRa Alliance™是一个开放的非营利性协会，有450多家公司致力于推动开放的、全球标准化的LoRaWAN协议，物联网应用安全的运营级LPWAN连接。到目前为止，在全球有超过50多个国家部署了公共和私有的LoRaWAN网络。

商业模式选择

除了硬件的销售之外，一个通用的、灵活的和模块化基于云的分析和服务的软件平台将会为每个人创造更多的价值。 当与硬件结合时，那么这种类型的平台能够免费部署到建筑物上（或作为租用服务的一部分），并为服务提供商保留所有权。 然后，服务提供商能够向业主和租户收取网络提供的增值服务费（用户预定设备模型）。 平台和相关服务可以轻松地根据业主和租户的特殊需求量身定制。

另一种方法是销售硬件，并将服务作为品牌服务或白色标签提供给建筑所有者，那么就会分享收入和自身平台品牌化。

结论

目前，通过新技术实施，现在可以实现物联网的新商业房地产商业模式：

通过传感器的连接、整合和互 *** 作实现数据汇集

使用先进的基于云的软件和分析进行数据分析

基于数据分析的实时服务

LoRa技术能够立即获得预期的投资回报。 它还提供更灵活的商业模式，可以随着时间的推移提高解决方案提供商的价值。

通过采用集成物联网解决方案的商业房地产，当客户在管理其商业地产投资组合时将具有很大的竞争优势。 这些集成解决方案不仅可以降低与维护建筑相关的维护和运营成本，还将有助于增加财产价值，改善客户服务，为未来几年的商业房地产业主和管理者提供新的收入来源。

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