智慧城市——物联网

一、从“信息高速公路”到“物联网”
1993年，美国政府宣布实施一项新的高科技计划——“国家信息基础设施”，旨在以因特网为雏形，兴建信息时代的高速公路——“信息高速公路”，使所有的美国人方便地共享海量的信息资源。这一计划的提出，导致美国信息产业高速发展，进入了以网络经济为主导的新经济时代，创造了巨大的经济效益和社会效益。如今面对来势凶猛的金融危机，美国的经济社会发展面临着前所未有的挑战，亟需一个全新的经济增长点拉动经济走出低谷并再次迎接长时间的繁荣。由此，物联网战略——“智慧的地球”应运而生。

2008年的时候IBM提出了智慧地球的计划，该计划的核心就是物联网。物联网具备极其广泛的行业覆盖度以及影响力。物联网的发展不仅能促进新兴信息技术产业的发展，而且还能带动诸如智能能源、智能运输、智能医疗等诸多传统行业的发展。将物联网技术引入家庭生活，还能带来智能家居。由于物联网能够全面改善居民生活水平，提高整个经济社会的运转效率，因此物联网的发展被称为是继计算机、互联网之后，世界信息产业发展的第三次浪潮。

今天，“智慧地球”战略被美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，为世界所瞩目。
二、“智慧城市”的研究现状

智慧城市的概念

·数字城市与物理城市

数字城市存在于网络空间（cyber space）中，虚拟的数字城市与现实的物理城市相互映射，是现实生活的物理城市在网络世界中的一个数字再现（Li Deren&Yao Yuan&Shao Zhenfeng&et al,2014）

·智慧城市定义
                                             图“智慧城市”研究的相关知识点

智慧城市则是建立在数字城市的基础框架上，通过无所不在的 传感网 将它与现实城市关联起来，将 海量数据 存储、计算、分析和决策交由 云计算 平台处理，并按照分析决策结果对各种设施进行 自动化的控制 。（Li Deren&Shan Jie&Shao Zhenfeng et al,2013）

即， 智慧城市＝物联网＋大数据＋云计算 。

                                              （李德仁,姚远,邵振峰，2014）
智慧城市的建设历程

                                                  图国内外智慧城市建设历程
（王广斌,张雷,刘洪磊，2013）

三、物联网在智慧城市中的行业应用
1在民生领域中的应用。民生大数据包括有人口、环境、交通、健康、经济等数据。

2在市场监管领域的应用。可以挖掘技术来分析不同变化的市场数据，以便于相关部门及时的对市场变化做出相应的反应，提高对于未来实践的准确预警度，实时进行监管。

3在政府服务领域的应用。可以共享帮助政府的各个部门间或政府与市民间形成信息共享。

4在基础设施领域的应用。可以更加方便对交通和电力等设施进行数据的采集和分析，能够更加完善的促进城市基础设施建设。

“民生”一直以来都是全球物联网市场与中国本土发展最重要的切入点。居家养老、科技农业、食品追溯、车联网等一批围绕民生开展的应用正日趋成熟。

例：

1 比如一个产品“伴”系统。通过一个传感器、一块大垫子，就可以监控家中老人的身体状况，并作出判断是否需要通知子女或社区医生。通过垫在床脚处的传感器，远程监控中心可以发现老人生理数据上的异动，如心跳、血压发生大的变化，则在远端预警。服务中心可就此发出指令，或联系子女，或联系街道以提供帮助。而另一块铺在地上的大垫子则能察觉老人是否跌倒。通过跌倒在地上的姿势、卧地时间长度等数据，可以判断是不是出了意外。这一套系统已在上海一些社区试点。

2 近年来，从毒豇豆、地沟油、瘦肉精，到漂白蘑菇、化学火锅……面对频发的食品安全事件，不禁想问，吃什么才是安全的？企业物该如何重拾消费者信任？联网技术可以作为一个全面管控体系，可以从源头上把控风险。

比如餐厨垃圾中的油脂排放到采用物联网技术的专用油桶中，通过互联网自动将油脂数量、时间、地点等信息上传至监管系统，运输车辆采用GPS跟踪路径，轨迹信息同样上传至监管系统……通过大数据技术，当发现GPS轨迹信息、油桶身份信息等数据异常时，系统会及时提醒监管部门处理。

3 美国调研公司曾调查超过600名来自教育和IT行业的领袖，其中将近一半的人相信，在未来两年内，物联网技术将会改变学生们在校园的学习方式。

具体看，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。

比如流媒体视频课程和数据分析可以帮助教师跟踪学生的学习情况，根据他们的能力水平定制教学内容，以及预测学生的执行情况。

4 物联网技术在医疗领域的应用潜能同样巨大。普遍认为，未来20年内将迎来人工智能诊疗的时代。

例如儿科部会记录早产儿和患病婴儿的每一次心跳，然后将这些数据与历史数据相结合。基于这些分析，系统可以在婴儿表现出任何明显的症状之前就检测到感染，这使得医生可以早期干预和治疗。

远程医疗监护也在兴起。利用物联网技术，构建以患者为中心，基于危急重病患的远程会诊和持续监护服务体系。可以减少患者进医院和诊所的次数。

四、物联网中大数据的价值与痛点

物联网简单来说，其实就是利用互联网把现实中的所有物品利用传感器连接起来，在这个基础上会产生大量的数据。而如何从这些数据中挖掘出有用的信息，充分利用这份资源，才是最具难度和价值的。

比如监测老年人身体健康的数据，除了应用于通知子女和社区医生，还可提供给医疗机构、养老机构等。甚至可以运用这份数据，针对每位老人制定相应的养老计划。

监测食品安全的数据也是如此。除了提供给政府方便监管以外，还可以提供给餐饮机构。将后厨的信息、食材履历、厨余去向等信息在互联网平台展示，让消费者通过互联网随时走进企业。一份数据，可以同时起到监控、管理、宣传三大功能。

数据的价值是强大的。SNS霸主Facebook就将他拥有的海量用户数据玩的非常漂亮。Facebook可以知道你什么时候跟别人约会，什么时候分手。就在今年情人节后第三天，Facebook通过其开发博客公布了其数据研究部门科学家团队的一项发现，即利用Facebook网站的统计数据，可以判断发帖的用户是否、何时擦出了爱的火花。

活跃用户规模已达到27亿的Facebook掌握了数以亿计的用户信息。使用一定的模型，可以从这些数据中挖掘出无限有趣的信息。比如新的感情开始时人们最喜欢的音乐、最喜欢的商品等等。

随着物联网技术的不断进化，智慧城市的不断快速发展，各种大数据也在不断被人们所发现，并应用实际中。所以需要同步发展的是数据挖据、决策分析的能力。将大数据转化为数据资产，将智慧城市建设成智能化、互联化的城市。

我们都知道物联网 (IoT) 正在快速发展。走过任何一家超市、家居装修中心或电子产品商店你都会看到各种各样的互联智能设备。
物联网设备的数量在 2017 年增长了 31%，达到了 84 亿。2020 年，全球物联网设备连接数量高达 126 亿。预计到 2025 年将有 246 亿设备！

物联网设备的正常运行依赖于快速、可靠和持续的通信，因此连接设备使用的网络至关重要。网络出现带宽有限、延迟过大、网络硬件不可靠等问题，会对设备性能产生重大影响。
IoT 开发人员需要了解这些问题对 IoT 产品性能产生的影响，以确保产品可以正确响应，不丢失数据。

例如：显示 3G 连接的 iPhone 的流量速率可能会低至 384 Kbps 或快至 144 Mbps 。流量的速率取决于环境、服务供应商和可用带宽。流量速率不稳定可能会导致用户与其物联网设备的连接性不佳。
其他网络条件（例如延迟和数据包丢失）也会显着影响应用程序的性能。

所以网络约束是影响物联网连接的主要风险因素。开发人员需要衡量应用程序在各种网络条件下的影响，以确保程序能正确运行。

与在真实的网络环境中测试物联网设备相比，在实验室环境的局域网中测试是不够的。因为在实际情况中，像用户数量、用户与平台的传感器连接方式、最终用户与互联网连接的可靠性这些因素都会影响物联网平台的稳定性。
开发人员需要了解 IoT 平台在不同的网络条件下做出的处理。如果设备在使用期间出现连接问题时用户与移动应用程序的交互是否会断开、传感器是否会将敏感数据发送到物联网平台。

不同类型的网络性能都会有所不同，使用移动网络、广域网、卫星、Wi-Fi 和其他网络连接物联网平台会给用户带来不同的体验。
但是可以构建具有所有这些不同条件的网络的工具很少而且大部分都很昂贵。因此许多企业使用网络损伤仪来模拟不同的网络条件。

在 IoT 平台和设备部署到现实世界网络之前使用网络损伤仪进行测试，是最准确、可扩展最强且成本最低的方式。
使用网络损伤仪测试使物联网开发人员能够了解到物联网设备在多种网络条件以及混合网络环境下的行为。
在不同的网络条件下测试物联网设备，可以使测试人员的使用体验接近最终用户体验，从而可以快速验证物联网部署。

首先这是一个很宏观的问题，我认为物联网在各方面都会有很大的发展前景的。

物联网使商业系统、社会系统与物理系统融合，形成一个个全新的、智慧的基础设施和设备网络群，应用可遍及工业监测、交通管理、物流管理、电力管理、环境保护、军事、公共安全、平安家居、老人护理、个人健康等许许多多个领域。物联网的发展将对世界经济、政治、文化、军事等各个方面产生无比巨大的影响，并使人们的生活方式发生翻天覆地的变革。

有国外知名研究机构 预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。

尽管目前的物联网尚处初级阶段，在成本、标准及规模化方面还有待完善，仍有国内专家乐观预计，三五年之内，物联网的应用就可能在中国有突破性进展，十多年以后，物联网就会像现在互联网一样高度普及。

物联网的发展还是很迅速的。未来世界是万物互联的，人和人相连、人和机器相连、有电的地方都有计算，有计算机的地方都可以相连。越来越多的传感器、摄像头将被广泛部署，并由无处不在的网络联接起来，物理世界得以更准确地在数字世界中呈现。而且有越来越多的企业关注物联网与移动互联网领域的点滴发展，致力于帮助传统行业加速智慧转型升级。所以说物联网在各个方面还是有很大的市场前景。

物联网专业至少需要考注册会计师证书、CAD工程师认证证书、英语四级证书、计算机二级证书和普通话证书。

1、注册会计师证书

是指通过注册会计师执业资格考试并取得注册会计师证书在会计师事务所执业的人员。中国注册会计师分专业阶段和综合阶段。专业阶段考会计、审计、经济法、税法等科目，综合阶段要等专业阶段考完才能报考，加入企业会计准则等知识。2012年，中国注册会计师考试首次从纸笔考试向机考转化。

2、CAD工程师认证证书

是CAD工程师的一种认证证书。在校理工大学生不久将踏入社会，在自己的工作中总要画画图纸，并进行一些几何力学分析、空间运动或材料等方面的分析运算。作为辅助设计行业标准的AutoCAD，在财富500强中98%的公司都是其用户；每年在全球1000多家Autodesk培训中心，有l百万学生接受AutoCAD培训。

3、英语四级

大学英语四级考试，是由国家教育部高等教育司主持的全国性英语考试。英语四级考试目的是推动大学英语教学大纲的贯彻执行，对大学生的英语能力进行客观、准确的测量，为提高我国大学英语课程的教学质量服务。

4、计算机二级证书

全国计算机等级考试，由教育部考试中心主办，考核计算机基础知识和使用一种高级计算机语言编写程序以及上机调试的基本技能。

5、普通话证书

是对应试人运用普通话的规范程度、熟练程度的口语考试。普通话水平测试不是口才的评定，而是对应试人掌握和运用普通话所达到的规范程度的测查和评定，是应试人的汉语标准语测试。应试人在运用普通话口语进行表达过程中所表现的语音、词汇、语法规范程度，是评定其所达到的水平等级的重要依据。

物联网工程专业属于工学中的计算机大类，标准学制4年，毕业后授予工学学士学位。物联网工程专业开设基础课程和专业核心课程两大类，学生主要学习研究信息流、物质流和能量流彼此作用、相互转换的方法和技术。
学生需要学习包括计算机系列课程、信息与通信工程、模拟电子技术、物联网技术及应用、物联网安全技术等几十门课程，同时还要打牢坚实的数学和物理基础。另外，优秀的外语能力也是必备条件，因为目前物联网的研发、应用主要集中在欧美等国家，学生需要阅读外文资料和应对国际交流。
物联网专业是一门交叉学科，涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识，以及管理学、软件开发等多方面知识。作为一个处于摸索阶段的新兴专业，各校都专门制定了物联网专业人才培养方案。
物联网在移动监测、智能可穿戴、POS机、气象、医疗和能源等行业用途很大，而且是实现设备联网不可或缺的产品，不少相关的top域名都被注册。

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。

——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》。

行业进入快速发展期

物联网最早于20世纪90年代被提及并确认概念，在1995年至2005年间经历了萌芽期。2005年，国际电信联盟对物联网的概念进行了拓展，物联网行业进入初步发展期。2009年，中国、欧盟、美国对于物联网都提出国家战略层面的行动计划，全球物联网行业发展进入快速发展阶段。

全球物联网设备数量高速增长

根据全球移动通信系统协会(GSMA)统计数据显示，2010-2020年全球物联网设备数量高速增长，复合增长率达19%;2020年，全球物联网设备连接数量高达126亿个。“万物物联”成为全球网络未来发展的重要方向，据GSMA预测，2025年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到约246亿个。万物互联成为全球网络未来发展的重要方向。

全球物联网市场规模逐年增长

整体来看，物联网是世界信息产业第三次浪潮。当前，全球物物联网核心技术持续发展，标准体系加快构建，产业体系处于建立和完善过程中。未来几年，全球物联网市场规模将出现快速增长。IDC数据显示，2020年全球物联网市场规模约达136万亿美元。

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