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。

包括环境参数传感器：环境传感器可以根据不同地点，不同的气候环境和最终的需求来配备温湿度传感器，二氧化碳传感器，光照传感器，基质参数传感器。通过在监测点正确的安装传感器，来监测环境的情况，和环境的变化。最终的作用可以达到实时查看监测点的环境。也可以在手机端APP，随时随地的查看环境参数。

控制终端柜：控制终端柜子在整个系统里处于一个承上启下的位置，其作用非常的重要。可以整合处理采集到的环境参数。又可以根据设定的参数数，来控制设备的运行状态，温度高时开启风机，湿帘，打开遮阳。温度到达下限值一下，关闭设备运行。当植物缺水时自动开启水泵，阀门。开始给缺水的植物浇水，如果缺少肥料时，自动给植物开始注射水肥。可以设备参数实现自动，手动，定时远程控制。

视频监控：智慧农业物联网系统可以加入视频监控，在温室内，大田里安装监测摄像头通过视频直观的查看农作物的长势情况，病虫害情况等。并截图存档保留，进行分析处理。

中控管理平台：智慧农业物联网系统中控平台可以把系统内所有的数据和视频展现出来，数据的话可以集中处理，分析，存档。视频实时查看，回放。位置定位。超值后发出预警提示。

通常会遇到资金问题，智慧农业相关设备，比如水肥一体化系统、农田灌溉、智能温室大棚、恒压灌溉、小气候监测、土壤墒情监测等设备，需要大量资金，个体农户大都无力承担。由企业或者合作社来统筹资金、技术等农业生产资源;

土地问题，我国土地是国有制，因此即便由于农村人口流失造成了大量土地荒芜，无人耕种。但要想获取大面积可耕种农田，也是需要承包的;

技术问题，智慧农业也是需要人员来 *** 作的，只是将其中大量重复性 *** 作转嫁给系统来运行，而构成智慧农业的基础组件，如传感器等感知设备的安装应用、系统运行策略设定/调整/维修等 *** 作，需要具有一定相关物联网知识的人员。由于农业长期以来收入低，从事人员数量少，如何培养出可以支撑智慧农业系统运行的新型农民是当务之急;

托普云农研发的标准化、个性化物联网解决方案在吉林梨树县、杭州萧山农科所、金华寿仙谷、南充高坪农牧局、湖北金秋农业、宁夏利通区、四川岳池、赣县国家现代农业示范区、广州徐闻县等地得到广泛推广应用，为当地实现节水农业、智慧农业提供着重要的技术支撑！
例如耕地质量保护大数据平台，通过搭建“1个中心，1个平台、N个应用”的平台建设模式。建一个耕地质量保护大数据中心，汇聚土、水、肥三大耕地质量数据，为耕地质量保护监测、管理、服务、应用提供数据支撑。利用大数据分析，达到精准管理，科学决策，形成指挥耕地新业态，通过大数据平台服务公共，服务管理，转变耕地保护方式。
托普水肥一体化智能灌溉系统，托普水肥一体化自动控制系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。

2021中国国际信息通信展上，飞猫智联作为本次展览会的新面孔，也带来了新亮点。深耕移动互联18年的飞猫智联，从2G一路到5G，一直深耕移动互联，努力做好5G及物联网解决方案服务商，为智联未来赋能。

本次展会飞猫智联销售总经理温松樵总接受飞象网的采访，并表示：“飞猫智联将不断研发符合市场需求的智能终端，夯实物联网基础设备建设；加强技术创新能力和网络运营能力，进一步通过数智化的管理平台整合运营及一站式服务体系，为企业带来更高效可靠的定制化物联网解决方案。同时，将继续深耕智慧工业、智慧生活等细分应用场景，为垂直行业提供智慧化综合服务。

温总在采访时介绍了本次飞猫智联在5G应用上的三大亮点：

1、最新的5G移动通信终端：包括5G CPE，5G MiFi， 5G模盒，信号放大器等；

2、多网融合的网络解决方案，我们在业内率先实现了移动、电信、联通三大运营商网络自由切换

3、基于各场景的定制化产品和物联网连接方案：包括智慧城市、智慧工业、智慧零售、智慧生活、智能交通、智慧园区、智慧医疗等领域下的细分场景。

最新5G移动通信终端

本次展出的除了飞猫智联品牌的5G终端，还展出了中兴、OPPO、海信的5G终端。基于移动互联业务，飞猫智联也是中兴、OPPO、海信MBB产品的国包商，一起推动行业进步和发展。这次飞猫智联展示了工业物联网、企业物联网和消费物联网方面的5G移动通信终端。

工业物联网包括5G模盒、模卡，信号放大器，工业CPE，室外CPE等。能够实现快速集成，并且飞猫智联推出的5G模盒、模卡后期也能实现三大运营商网络的自由切换。

消费物联网产品主要以MiFi为主，可以实现用户随时随地用网的需求，这次也展出了业界最具性比价的飞猫智联5G CPE FM10，目前飞猫智联也在协同合作伙伴共同推广中，一经上市，收到了极其热烈的反馈。

业内率先实现多网融合，自由切换

飞猫智联同中国移动、中国电信、中国联动在物联网领域一直是战略合作伙伴的关系，去年联合腾讯云首推了多网融合技术服务——飞猫分身卡，它集成了三大运营商物联网卡于一体，可以实现三大运营商网络的自由切换。

目前这个网络切换技术适配了华为、中兴、OPPO、海信、飞猫智联、华正易尚等主流的消费物联网连接终端。从技术创新上讲，它解决了单独运营商故障时，机器无法联网使用的问题，彻底告别了单一网络问题带来的网络断点、断网、故障等。

目前该技术，受到了数以万计的用户好评。

数智化平台和服务

飞猫智联从15年开始，就搭建了自己的IoT BOSS平台。可以基于不同业务需求，实现BOSS计费、设备管理、连接管理、策略管理、数据中心、用户管理、API管理为一体，可以为用户提供多标签、精细化、一站式的运营和监管，优化业务流程，降低运营成本。同时这个平台还打通了客户及售后系统，真正做到了符合需求的定制化场景服务。

例如，有个做无人售货柜的客户，他们的售货机分散在全国各地，当地环境也比较复杂，都需要连网。之前他们每个地区都需要专人运营维护，还要和不同的运营商进行一个地区一个地区签约沟通，成本非常高。后来他们引入了飞猫智联物联网管理平台，实现了跨地区一体化网络管理和运营，可以实时掌握各地区售货柜的网络状态，极大降低了他们的运营成本，并且我们将飞猫分身卡适配到售货柜，还保证了网络信号的稳定性，也避免了用户在下单支付环节信号中断导致的交易失败等问题。

这样的案例还有很多很多，飞猫智联希望融合业界最佳智能终端硬件，通过流量赋能和服务支撑，为合作伙伴和客户提供一站式物联网连接方案，为智能未来赋能。

物联网最终要贴近生活

物联网已进入我们的日常生活及工作当中。通过终端设备可以让人、机器、物得到网络的连接，这是物联网的价值所在。

在5G与物联网加速到来的时刻，移动连接将变得触手可及，更贴近我们的日常生活。通过移动通信终端就可以随时随处连接并使用到物联网络，将让我们的生产生活变得更加丰富。

作为一家可提供智能终端及物联网解决方案的服务商，飞猫智联将在移动互联领域继续坚守并深耕，不断研发符合市场需求的智能终端，夯实物联网基础设备建设；加强技术创新能力和网络运营能力，进一步通过数智化的管理平台整合运营及一站式服务体系，为企业带来更高性价比的定制化物联网解决方案，让上网变得更加简单。

依托部署在农业生产现场的各种传感节点，农业物联网以及无人农业器械的配合是智慧农业的解决方案。因此极飞科技推出了一系列的产品例如：智慧农业管理平台，极飞物联网，农机自动驾驶系统，植保无人机，自动数据传输设备等等来解决类似智能温室大棚，大型农田里的水肥一体化，土壤里的病虫害。极飞可以在水果、蔬菜、茶叶和中药材等产业的生态农产品项目实施地区，通过安装土壤墒情、环境气候等农业物联网监测设备，实现对作物长势、环境条件、病虫害发生情况等信息的实时监测，监测数据实时传输到农业物联网云平台，通过计算机、智能手持终端和物联网终端等设备，实现气象、土壤等信息的查看、时空物联的远程精准控制。也可为企业以及农户提供农技指导、农业病虫害预警、农产品质量溯源等相关服务。通过智能化控制，减少劳动力及农资投入，提高农业生产效率。数据的积累还可为农业专家对各类农作物构建生产模型提供数据保障，为政府中心以及主管部门宏观监管决策提供数据支撑。

了解更多智慧农业解决方案，可以点击智慧农业解决方案：农业物联网系统

物联网卡主要是由移动、电信、联通等移动通运营商提供的针对物联网、特别是M2M领域的SIM卡，按物理形态分类可分为插拔式MP卡和贴片式MS卡。物联网卡外观和普通的SIM卡基本一样，但与之不同的是，物联网卡主要针对企业开发生产，主要用来研发开发设备上，没有语音功能，且主要是面向企业用户，一般不对普通消费者开放。

近年来我国物联网卡得到了良好的发展，蜂窝物联网终端用户不断增长。我国三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户达13亿户。物联网卡市场良好发展得益于下游市场的发展。目前我国物联网卡主要应用在智慧公共事业、智能制造、智慧交通。

具体来看：

（1）智慧公共事业是基于物联网技术的智慧应用，主要集中于服务于民生领域的供水、供电、供气、供热、公共安全、环保、交通等领域。近年来受益于智慧城市的快速发展而得到了良好的发展，市场呈现不断增长态势。

（2）智能制造是基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征，旨在提高制造业质量、效益和核心竞争力的先进生产方式。

（3）智慧交通主要是指在交通智能调度系统的基础上，融入物联网、云计算、大数据、移动互联等IT技术，通过信息技术对交通信息的汇集和处理，提供实时交通数据服务。

面对市面上五花八门的物联卡公司，需要辨别、筛选出稳定性强的物联卡公司。

（1）最简单直接从三大运营商的官方渠道购买，比如中国电信物联网卡，中国联通物联网卡，中国移动物联网卡；

（2）通过官网、公众号或者其他网站直观的了解公司的经营现状，对于注册时间比较临近的，经营显示异常的这些公司，大家在选择此类物联卡公司合作的时候需酌情对待，这种一般实力不强，容易出问题。

（3）有实力、有规模且稳定的物联卡公司一般都会重视品牌宣传、产品介绍等信息，因此查看一家物联卡公司稳不稳定可以在公司官网、抖音、公众号以及其他官方宣传账号了解一下公司近况的更新。

（4）物联网卡属于长期使用的产品，其在使用过程中需流量查询、机卡绑定、充值续费、卡号重置、激活等问题，就需要有长期售后、技术人员的及时响应与解答，考量一家物联卡代理商是否稳定，还要看是否有售后人员提供咨询服务。

11　物联网概述
12　物联网对通信网络的需求
13　物联网总体架构
14　智慧网络
15　物联网核心技术
151　二维码及RFID
152　传感器
153　无线传感器网络(WSN)
154　近距离通信
155　无线网络
156　感知无线电
157　云计算
158　全IP方式(IPv6)
159　嵌入式技术
16　物联网与泛在网概念的差异
17　物联网的行业应用
18　物联网应用场景
181　城市安全管控
182　城市环境管控
183　城市能源管控
184　家庭数字生活
19　影响物联网发展的因素
110　物联网发展的步骤 21　无线传感器网络简介
211　无线传感器网络的发展历史
212　无线传感器网络体系结构
213　无线传感器网络的特点
214　无线传感器网络的典型应用
22　无线传感器网络协议栈
221　无线传感器网络物理层协议
222　无线传感器网络MAC协议
223　无线传感器网络路由协议
224　无线传感器网络传输层协议
225　无线传感器网络应用层协议
226　协议栈优化和能量管理的跨层设计
23　无线传感器网络安全
231　面临的安全挑战
232　安全需求
233　无线传感器网络安全攻击
234　无线传感器网络加密技术
235　无线传感器网络密钥管理
236　无线传感器网络安全路由
237　无线传感器网络入侵检测
24　无线传感器网络仿真平台
241　无线传感器网络的仿真特点
242　无线传感器网络模拟仿真的发展状况
25　nesC语言
251　nesC语言简介
252　nesC基本设计思想
253　nesC语法
26　TinyOS *** 作系统
261　TinyOS *** 作系统简介
262　TinyOS 2x组件命名规则
263　TinyOS平台与硬件抽象
264　TinyOS安装
265　TinyOS调度机制
266　TinyOS 2x消息通信机制
267　TinyOS 2x能量管理机制
27　无线传感器网络与电信网结合
271　接入控制
272　安全
273　认证和授权
274　计费
275　业务和应用场景
28　无线传感器网络与Internet结合
281　融合方式
282　接入技术
29　IPv6无线传感器网络 31　ZigBee简介
311　ZigBee联盟简介
312　ZigBee应用领域
32　ZigBee网络拓扑
321　星形拓扑构造
322　对等网络构造
33　网络功能简介
331　超帧结构
332　数据传输模型
333　帧结构
334　健壮性
335　功耗
336　安全性
34　ZigBee协议栈
35　ZigBee物理层
351　工作频率和信道分配
352　信道分配和编号
353　发射功率
354　物理层协议数据单元(PPDU)结构
355　24GHz频带无线通信规范
356　868/915MHz频带无线通信规范
357　无线信道通用规范
36　ZigBee MAC层
361　帧结构概述
362　帧结构
363　信道访问机制
364　MAC层功能
37　ZigBee网络层
371　网络层数据实体(NLDE)
372　网络层管理实体(NLME)
38　ZigBee应用举例 41　M2M技术特性
411　M2M业务特征
412　M2M基本业务需求
413　M2M端到端分层架构
42　M2M技术标准
421　3GPP进展
422　ETSI进展
423　ITU进展
43　M2M应用通信协议
431　M2M应用通信协议
432　WMMP
44　M2M应用
441　智能抄表
442　CDMA无线抄表解决方案 51　RFID基本工作原理
511　标签
512　读写器
513　天线
514　工作频率
515　空口协议
516　读写距离
52　RFID技术标准
521　ISO/IEC标准
522　EPC Global标准
53　防冲突技术
54　RFID的干扰
55　RFID安全问题及对策 61　NFC技术要点
611　NFC工作原理
612　NFC防冲突技术
613　NFC技术标准
614　VLC-NFC技术
62　NFC在手机中的应用
621　移动支付
622　其他应用
623　NFC手机架构 71　蓝牙技术
711　低功耗蓝牙技术概述
712　射频基带与信道配置
713　网络结构
714　链路层
72　低能耗蓝牙协议栈
721　L2CAP
722　HCI
723　SDP
724　LMP
725　蓝牙的安全架构
73　低能耗蓝牙的应用
参考文献

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