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。

感知技术，信息处理。
1、感知技术。智慧居家养老助残系统利用各类传感器和智能设备对老年人或残疾人的生活习惯、健康状况、环境状态等进行实时监测，并收集相关数据。
2、信息处理。智慧居家养老助残系统将采集到的数据传输到云端，进行实时处理、统计和分析。同时还可以利用人工智能、机器学习等技术，对数据进行分类、预测和决策。

比如发展趋势健康服务类智能穿戴设备、手持式身心健康检测机器设备、自助性身心健康检测仪器、智能化养老监测机器设备、家中智能机器人这些。根据智能产品机器设备对老年人心率、血氧、血糖值、心跳、健身运动、睡眠质量开展检测，数据信息即时传送至服务平台，儿女可根据服务平台查询老年人的日帯运动健康，如数据信息超过安全性范畴，服务平台将根据APP消息推送、短消息、电话等方法提示客户留意。
从智能健康手环、老人智能手表、智能数据腕表到智能养老系统，从老年人防丢器、身心健康预警信息机器设备、服药提示设备到智能机器人等等，这些都归功于AI智能、物联网技术、互联网大数据、人工智能等智能化系统技术性的融进，自主创新的智慧养老产品和智慧养老解决方案层出不穷，这也为智慧养老的发展趋势出示新魅力。伴随着高新科技的发展，各种各样适用智能化养老终端设备的低能耗、小型化智能化传感器技术，室外高精度定位技术性，大空间、小型化磷酸原技术性，低能耗、性能微控制器和轻巧间内的控制器，经过内部关键优化算法，使用人便可得到全天候24小时维护。
AI智能机器人智慧养老技术性演变的一大切入点是家庭装型智能机器人，如养老守候智能机器人等智能产品逐渐变成智慧养老服务型产品研发的重点产品发展方向。伴随着信息科技的发展，智能机器人将变得更加智能化，作用愈来愈强劲，价钱也会变得更加平价。现阶段绝大多数守候智能机器人都能够和孤单老年人会话，乃至可以和老年人舞蹈和打游戏这些。

智慧型社区： 智慧城区（社区）是指充分借助互联网、物联网，涉及到智能楼宇、智能家居、路网监控、智能医院、城市生命线管理、食品药品管理、票证管理、家庭护理、个人健康与数字生活等诸多领域，把握新一轮科技创 新革命和信息产业浪潮的重大机遇，充分发挥信息通信（ict）产业发达、rfid 相关技术领 先、电信业务及信息化基础设施优良等优势， 通过建设 ict 基础设施、认证、安全等平台和示范工程，加快产业关键技术攻关，构建城区 （社区）发展的智慧环境，形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式，面向未来构建全新的城区（社区）形态。 智慧社区是社区管理的一种新理念，是新形势下社会管理创新的一种新模式。智慧社区是指充分利用物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的集成应用,为社区居民提供一个安全、舒适、便利的现代化、智慧化生活环境,从而形成基于信息化、智能化社会管理与服务的一种新的管理形态的社区。 目标和内容： （1）智慧物业管理：针对智慧化社区的特点，集成物业管理的相关系统，例如：停车场管理、闭路监控管理、门禁系统、智能消费、电梯管理、保安巡逻、远程抄表，自动喷淋等相关社区物业的智能化管理，实现社区各独立应用子系统的融合，进行集中运营管理 （2）电子商务服务：社区电子商务服务是指是在社区内的商业贸易活动中，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动，区居民无需出门即可无阻碍的完成绝大部分生活必需品的采购。 （3）智慧养老服务：现在老人居住的环境有两种最常见，一是住在家里，另外就是住在养老院，针对这两种情况分别提出智慧养老的方案，其最终宗旨是使得老人有安全保障，子女可以放心工作，政府方便管理。家庭“智慧养老”实际上就是利用物联网技术，通过各类传感器，使老人的日常生活处于远程监控状态。 （4）智慧家居：智慧家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。 概念框架： 智慧社区包括基础环境、基础数据库群、云交换平台、应用及其服务体系、保障体系五个方面 （1）基础环境：基础层主要包括全部硬件环境，如家庭安装的感应器，老人测量身体状况的仪器，通信的网络硬件，如宽带，光纤，还有用于视频监控的摄像头，定位的定位器等。 （2）基础数据库群：基础数据库包括业务数据库、传感信息数据库、日志数据库、和交换数据库等四大数据库。 （3）云交换平台：云交换平台主要实现各种异构网络的数据交换和计算。提供软件接口平台，或提供计算服务，或者作为服务器。

随着老龄化社会的到来，养老市场将迎来5万亿的市场空间，智慧养老将成行业趋势。
所谓“智慧养老”，是利用信息化手段、互联网和物联网技术，研发面向居家老人、社区的物联网系统与信息平台，并在此基础上提供实时、快捷、高效、低成本的物联化、互联化、智能化的养老服务。智慧养老能够帮助养老机构、社区大幅提升管理效率，并使得居家养老、社区养老成为可能。

随着时间的推移，养老问题显得越来越紧迫。可是现有的养老床位与养老人数很不对称：每千名老年人拥有养老床位只有197张，不仅低于发达国家50‰至70‰的平均水平,也低于发展中国家20‰至30‰的水平，缺口非常大。在这么一种态势下，以社区为依托的“居家养老”成了多数老人的首选。

并且根据调查，85%以上的老年人有享受居家养老的意愿，而选择入住养老院等养老机构养老的只占5%至8%左右。社区离老人居住地最近，实行社区“居家养老”可以零距离的解决养老难的问题。一则可以利用现有的资源，居家而养；二则不用转来转去，“不出门”就可以享受到养老服务；三则可以享受到亲人的直接照料。居家养老对老年人精神是一种安慰，俗话说“千好万好，不如自己的家好”，相对来说老年人来说更为怀旧。家门口养老有自己常用的物品，熟悉的环境，有长期交往的左邻右舍，可以按自己的习惯进行生活，早上起来锻炼身体，与熟悉的人下下棋，打打牌自由自在，更能感受到温暖。

居家养老比起出外到专门的养老机构养老更为贴心和实在，无论是对社会还是对个人都称得上是最节俭，也最实用。居家养老服务是以家庭为核心，以社区为依托，以专业化服务为主要服务形式，积极发挥政府主导作用，广泛动员社会力量，充分利用社区资源为居住在家的老年人提供生活照料、医疗护理和文化娱乐、精神慰藉等方面服务的一种社会化养老服务形式。老人不必住在养老院中被动接受服务，在家就可以挑选、享受专业化的养老服务。可以说居家养老服务实际上是在社区建立一个支持家庭养老的社会化服务体系，它具有服务主体多元化、服务对象公众化、服务方式多样化、服务队伍专业化等特点，把社会化的为老服务引入家庭，是对传统的家庭养老模式的补充与创新。

居家养老服务平台是构建居家养老服务体系的重要支撑载体。平台汲取各种先进的信息技术（物联网、互联网、智能呼叫、云技术、移动互联网技术、GPS定位技术等），创建“居家养老服务平台运营模式系统服务老人终端”的智慧养老服务模式。以“建设信息化、智能化呼叫服务及支援中心”为核心，以“建立老年人信息数据库”为基础，以“提供紧急救援、生活照料、家政服务、精神关怀、健康服务”为基本服务内容，有效“整合社会服务资源”为服务主体，实现了老人、子女、服务中心、政府多向互动、主动监测；通过平台助力智能化居家养老，实现养老服务供求信息无缝对接，为老年人提供综合性的养老服务，构建成符合国家养老服务标准的“智能信息化养老平台”。

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