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。

物联网就是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲，物联网就是“物物相连的互联网”，它包含两层含义：
第一，物联网是互联网的延伸和扩展，其核心和基础仍然是互联网；
第二，物联网的用户端不仅包括人，还包括物品，物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点，是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

智慧城市是一个有机结合的大系统，涵盖了更透切的感知、更全面的互连，更深入的智能。其中，物联网是智慧城市中非常重要的元素，它支撑着整个智慧城市系统。
物联网为智慧城市提供了坚实的技术基础。物联网为智慧城市提供了城市的感知能力，并使得这种感知更加深入、智能。通过环境感知、水位感知、照明感知、城市管网感知、移动支付感知、个人健康感知、无线城市门户感知、智能交通的交互感知等，智能城市才能实现市政、民生、产业等方面的智能化管理。物联网的主要目标之一是实现智慧城市，许多基于物联网的产业和应用都是服务于智慧城市的主流应用的。换句话说，智慧城市是物联网的靶心。
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“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。

;     根据TechNode评选，21132015年国内最值得期待的Top10物联网创5261新公司，4102是最被看好的10家正在“连接一切”1653新硬件创业公司。2015年国内物联网创新经过近两年的积累，已经初成气候。物联网市场在中国被迅速开拓和发展，并且在智能家居、可穿戴设备、城市和汽车之间的互联，以及某些产业中产巨大的影响甚至是颠覆。而到了2015年，这10家企业或许代表着中国物联网创新的走向。1小米小米正试图在硬件行业中复制其在智能手机市场的商业模式，毕竟它在智能手机市场还是非常成功的。凭借物美价廉的智能手环在智能穿戴市场取得初步成功后，小米推出了100家硬件公司战略，企图通过这个战略来使小米能连接到更多的智能小工具的领域，譬如医疗保健(iHealth)，智能家居(Ants，Yeelink)等等(前面括号中的是在智能硬件相应区域的产品供应商中的佼佼者)。该公司还宣布与中国家电巨头美达成战略合作伙伴关系。2BroadlinkBroadlink是智能家居解决方案的供应商，他们的产品主要面向物联网的无线网络连接。除了现有的智能插座和红外设备的远程控制，Broadlink也在发展丰富自身的产品，而这有助于传统家电制造商研发更智能的产品。现在Broadlink的Wi-Fi解决方案已经被集成到小米的智能路由器。3GizwitsGizwits是中国物联网技术平台，它所做的工作是把家用电器和电子产品连接到互联网或智能手机上。GizWits提供给物联网开发者一些数据分析和相关开发工具，譬如远程接入，通知，和OTA固件升级。该公司已经为智能家居设备推出了自助式软件开发平台Gizwits20和一个可编程微控制器板GoKit。4AylaAyla中国网络公司是美国Ayla在中国的分公司，它为中国开关制造商提供云连接解决方案和HVAC等智能设备。今年得到的1450万美元的投资后，该公司进入中国市场采取了一系列动作：推出中国网站，与新浪合作来推广公司，加入了中国导演协会。该公司的CEO和联合创始人，戴夫_弗里德曼，认为中国将在这一领域引领世界潮流。5LifesmartLifesmart是杭州的一家本土公司，主要从事智能家居设备的开发，其产品线包括智能控制中心，智能插座，监控摄像机，环境传感器等。6YeelinkYeelink帮助制造商打造智能产品，他们为制造商提供从硬件设计到移动应用程序的开发，从概念阶段到最初的产品的一条龙服务。7LandingLanding科技是一家总部位于深圳的智能家居公司，致力于开发、生产和销售智能家居设备和可穿戴设备并且提供相关的技术支持。他们的“IVYLINK”和“Goldweb”品牌分别涵盖智能设备和网络设备及其配件。8OrviboOrvibo专注于物联网和智能家居设备。其产品线包括智能小工具，全数字可视门铃，并为成千上万的物联网终端提供智能服务云平台。该公司的旗舰产品Kepler是一台智能气体检测仪，它承诺保护您的家庭和亲人远离任何潜在的危险气体泄漏。9MXchipMXchip在2005年年初成立于上海，主打方向是短距离无线网络技术及产品。10PhantomPhantom是一家智能家居解决方案供应商，专注于智能照明和监控产品。报道称该公司去年的A轮融资中获得了150万美元。

云计算是物联网涵盖的技术范畴之一，物联网包括四大核心技术：RFID技术、传感器技术、通讯技术和云计算技术。当万事万物都连到网上后，未来物联网将势必产生海量数据，因此传统的硬件架构服务器将很难满足数据管理和处理要求，必须得依靠云计算。
智慧城市，相同的概念还包括智慧地球、智慧医疗、智慧建筑……这些都是物联网的应用。通过物联网技术，城市、医疗、建筑等都将变得智能化。

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