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。

1、物联网（英文：Internet of Things，缩写：IoT）起源于传媒领域，是信息科技产业的第三次革命。物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。

2、在物联网应用中有三项关键技术，分别是感知层、网络传输层和应用层。

3、物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。

物联网（英文：Internet of Things，缩写：IoT）起源于传媒领域，是信息科技产业的第三次革命。物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。 [1]
在物联网应用中有三项关键，分别是感知层、网络传输层和应用层。
物联网是一个庞大的市场，包括传感器、芯片、网络和应用。您可能会在其他地方听到这样一个术语：物联网(IoT)。在物联网中，传感器可以用来收集和分析信息——无论是对人类自身还是人类与周围的环境之间的关系。物联网(IoT)不仅是物联网市场的一个组成部分，而且还会是一个很大的市场，这就是为什么许多技术公司和软件公司都在研究物联网业务的未来并开发物联网解决方案的原因所在。物联网技术提供了一种实时获取数据并使其成为可能的方法来连接设备、数据以及服务，这使物联网成为了当今的基础设施之一。在这种情况下，一些组织就开始利用物联网来收集数据并在现场将其发送给他们的用户来进行分析或处理他们的数据中心中的任何地方。
1、物联网解决方案的目标
尽管物联网目前尚处于发展的初期阶段，但许多公司正在为未来的业务做好准备。物联网解决方案不会改变任何业务模式，而且，它可以让业务部门知道他们可以做什么以及他们不能做什么-例如医疗保健。如果您已经了解了这个过程，那么请记住：我们现在正在做的是为物联网提供强大、安全、可靠和成本效益的基础设施。物联网是实现这些目标的重要组成部分之一：物联网解决方案可以利用先进技术为业务提供有用或必需的数据，以提供更有价值的服务和效率，并为新技术铺平道路，例如能源效率、交通管制、医疗保健等领域创建一个可持续发展模式。从本质上讲，物联网解决方案不仅可以支持更广泛的业务类型并且还可以帮助它们保持高效运营。现在许多公司已经开始将物联网技术用于自动化环境（包括废物管理）、制造与能源效率和社会安全（包括减少犯罪率及提高服务质量）上。
2、分析和自动化
传感器和物联网设备可用于自动化处理大量数据。这是因为它可以将来自大量设备的数据发送到云，然后自动将其进行处理以获得最佳的业务结果。物联网应用程序还可以用于在云上进行开发和测试。企业组织可以利用它们来创建安全、可靠的解决方案并减少 IT费用、提高服务质量、简化业务流程从而改善业务效益。因此，物联网公司可以以各种方式利用这些工具来促进业务成功。
3、提高生产力和运营效率
在经济低迷时期，企业通过改善工作场所的生产力和运营效率来获得利润。物联网技术通过连接数据和执行更多动作，以改善这些事情。例如，这意味着员工可以更好地控制照明，从而节省了额外的能源消耗并且提高了生产力。此外，还可以通过预测性维护来改善运营效率并防止设备故障导致的损失。在美国，物联网设备使医疗保健公司能够检查他们的设备上的健康状况并使用实时分析来确定设备是否需要维护或者维修。

2006至2020年，物联网应用从闭环、碎片化走向开放、规模化，智慧城市、工业物联网、车联网等率先突破。中国物联网行业规模不断提升，行业规模保持高速增长，江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。

截至到2019年，我国物联网市场规模已发展到15万亿元。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

近年来，我国政府出台各类政策大力发展物联网行业，不少地方政府也出台物联网专项规划、行动方案和发展意见，从土地使用、基础设施配套、税收优惠、核心技术和应用领域等多个方面为物联网产业的发展提供政策支持。在工业自动控制、环境保护、医疗卫生、公共安全等领域开展了一系列应用试点和示范，并取得了初步进展。

目前我国物联网行业规模已达万亿元。中国物联网行业规模超预期增长，网络建设和应用推广成效突出。在网络强国、新基建等国家战略的推动下，中国加快推动IPv6、NB-IoT、5G等网络建设，消费物联网和产业物联网逐步开始规模化应用，5G、车联网等领域发展取得突破。

政策推动我国物联网高速发展

自2013年《物联网发展专项行动计划》印发以来，国家鼓励应用物联网技术来促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变，对于提高国民经济和社会生活信息化水平，提升社会管理和公共服务水平，带动相关学科发展和技术创新能力增强，推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。

以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，通过对人、机、物的全面互联，构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系，是数字化转型的实现途径，是实现新旧动能转换的关键力量。

我国物联网行业呈高速增长状态 未来将有更广阔的空间

自2013年以来我国物联网行业规模保持高速增长，增速一直维持在15%以上，江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。中国通信工业协会的数据表明，随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展，中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的15万亿元。

虽然我国物联网发展显著，但我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段。目前中国物联网及相关企业超过3万家，其中中小企业占比超过85%，创新活力突出，对产业发展推动作用巨大。

物联网作为中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向，蕴含着巨大的创新空间，在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域，创新活动日趋活跃，创新要素不断积聚。

物联网在各行各业的应用不断深化，将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

在政策、经济、社会、技术等因素的驱动下，2020年GSMA移动经济发展报告预测，2019-2025年复合增长率为9%左右，2020年中国物联网行业规模目标16亿元，按照目前物联网行业的发展态势，十三五规划的目标有望超预期完成;预计到2025年，中国物联网行业规模将超过27万亿元。

未来物联网行业将向着多元方向发展

标准化是物联网发展面临的最大挑战之一，它是希望在早期主导市场的行业领导者之间的一场斗争。目前我国物联网行业百家争鸣，还未有一个统一的标准出现。因此在未来可能通过不断竞争将会出现限数量的供应商主导市场，类似于现在使用的Windows、Mac和Linux *** 作系统。

合规化同样是当下物联网面临的问题之一，特别是数据隐私问题。目前数据隐私已成为网络社会的一个关键词，各种用户数据泄露或被滥用的事件频发，特别是Facebook的丑闻引发了全球担忧。

因此在未来，我国各种立法和监管机构将提出更加严格的用户数据保护规定，，用户的敏感数据可能会随着时间的推移而受到更严格的监管。

安全化是指预防物联网软件遭受网络黑客攻击，在未来，以安全为重点的物联网设施将受到更多的关注，特别是某些特定的基础行业，如医疗健康、安全安防、金融等领域。

多重技术推动物联网技术创新

从技术创新趋势来看，物联网行业发展的内生动力正在不断增强。连接技术不断突破，NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗广域网全球商用化进程不断加速;物联网平台迅速增长，服务支撑能力迅速提升;

区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网，为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动，物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”等特点。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》

不算。
物业维修基金只适合用于对电梯维修维护及业主的房屋维修部分，电梯物联网只是对电梯进行监控，并不能算在维修费的范畴。
目前，电梯物联网服务真正实现全面互联，能够为政府部门、电梯企业、电梯业主提供统一高效的平台，加强政府监管力度，提升企业工作效率，保障乘梯安全。

1、物联网（英文：InternetofThings，缩写：IoT）起源于传媒领域，是信息科技产业的第三次革命。物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。

2、在物联网应用中有两项关键技术，分别是传感器技术和嵌入式技术。

3、物联网的应用仍然存在成本、技术、政策、用户壁垒等瓶颈，从目前情况来看，环保、安防、智能交通、农业、医疗推广的可能性最大，而企业和个人的物联网应用的普及仍然需要较长时间。虽然未来物联网将拓展到智能家居、智能交通、智能医疗等各个领域，但现在还没到广泛应用的时候，估计在中国还得需要几年的时间。物联网产业的兴起，不能跟风无序地发展。当前，我国还处于发展初期阶段，各个产业链还缺少一定的行业标准，RFID应用产业市场密钥体系独自为政，国内也缺少统一的行业标准，每家企业生产的产品绝大多数是不通用的，包括刚刚兴起的手机一卡通，电信、移动、联通三家采用的是不同的技术标准，即使同一家运营商采购的标准也不尽完全相同；因此物联网产业的兴起，更多的需要政府部门引导整个产业链出台更多行业技术标准，以规范各个产业的生产、研发秩序。

1物联网技术
11物联网技术的简介
物联网技术是来源于互联网，人们通过发挥自身的主观能动性在其基础上进行了深入的研究，极大的加强其实用性和兼容性，通过感应装置的设计及使用实现物与物之间的连接，这样就可以帮助人们实现互联网技术下的有效控制。信息化的建设为物联网技术的发展与推广营造了较好的基础，同时也加强了智慧城市建设步伐。目前的城市交通规划、能源、交通等领域中，物联网技术也应用的非常普遍，并且极大程度的提高了人们的生活质量，这对于人类社会的发展而言是较大的突破。
12物联网技术的特征
互联网技术的合理运用是物联网技术的重要前提，离开了互联网，物联网技术的优势则无法显现出来。同样这种优势的体现也需要通过性能较好的感应装置来实现，这对于各地区城市的管道铺设、线路设计及规划而言都是非常实用的。在这些工程的设计和施工中，大量数据的采集及信息的反馈都需要互联网的支持才能实现。较强的信号识别系统也是非常重要的影响因素，在物联网技术的使用中，各种信号感应装置传达出的信息也是不同的，需要技术人员将这种识别系统进行有针对性的改进，较强的兼容性和感应能力都是非常重要的，这些对于其智能化优势的实现也是非常有利的。
2物联网技术在智慧城市建设中的应用
智慧城市最主要的特征就是智能，通过物联网技术的使用可以有效的控制及维护城市的秩序，确保各项事业的有序进行。其建设的目的是更好的为人们服务，在当前的城市化建设中表现的都非常的明显，主要表现在教育、经济、交通、医疗等领域，为人们的生产生活带来了较大的便捷。
21城市管理的智慧化
城市管理的智慧化对于政府职能的实现是非常有利的，并且可以通过物联网技术实现政务平台的构建，让市民及时的获取相关的信息，并积极的参与到监督管理工作中。物联网技术的使用下，对于政府兴建的基础工程的监督与监管也是非常有利的，通过有效的数据分析与信息的反馈，相关部门可以及时的进行监控，这样可以在一定程度上提高其质量管理的效率。在城市的安全管理中，物联网技术也发挥出了较强的作用，在突发事件的处理中，政府可以及时的采取措施进行救援与物资的输送，这种优势是其他技术无法比拟的，同时可以极大限度的降低人员及财产的伤亡，对于社会的和谐稳定是非常有利的。
22农业发展的智慧化
农业经济的发展会受到诸多因素的干扰，物联网技术下的农业发展可以通过相关的感应装置及时的进行数据的反馈，人们可以在这些数据的分析与指导下，有针对性的去解决和改进，这样可以更好的实现农业的稳定健康的发展。对于营林活动的开展而言也是非常有利的，大面积的监控管理有助于合理的开采与种植，这对于可持续发展的实现是非常有效的。
23医疗体系的智慧化
通过医疗体系的智慧化可以很好的改善各地区的就医问题，同时还可以及时的协调各医院的可用资源。可以通过专业的平台来进行药价的调控与管理，可以很好的约束和管理医药企业的生产与销售。
24交通规划的智慧化
交通规划的有效性对于缓解当前的交通压力是非常重要的，物联网技术的使用下可以帮助人们有效的实现路况的监控，这对于道路的疏通是非常有帮助的，同时也可以提高交通事故的处理效率。通过相关数据的分析，政府可以有计划性的进行路段的维修与修建，尽可能的为市民的出行营造较好的行车环境。
25教育智慧化
首先，可以让学校真正进入每一个家庭，建立网络学校、数字化课件、虚拟图书馆等，将教育资源进行充分整合、分享，推动教育普及。同时，还要加快再教育工程的建设，利用强大物联网进行多种形式的就业培训，真正实现教育资源共享的同时，推动学习型社会的建立。
26智慧旅游
旅游对于缓解人们的工作压力是非常有效的，但是目前的旅游现状是比较让人头疼的，节假日的人山人海极大的打消了人们出去旅游的念头，这不仅不利于旅游行业的发展，同时对于这些景点的维护和清理工作也造成了较大的压力。物联网技术下的智慧旅游可以更好的指引人们的旅游活动，及时的反馈各景区的天气、客流量及周边的住宿饮食等信息，就当前的应用现状而言其优势是比较突出的。
27智慧物流
在网络技术的带动下，当前的电子商务覆盖面积是比较大的，同时售出的产品能够很好的满足各种人群的需求，这对于物流行业的发展增加了较大的压力。在智慧物流的改进下，消费者可以享受到快捷的物流，这对于社会的经济增长与生活质量的提升都是大有帮助的。
3总结
通过对物联网技术应用的研究，我们可以明显的感觉到智慧城市建设的优势，不仅可以充分的利用现有社会资源，同时还可以满足人们方方面面的需求，这种资源优化配置下的社会将会发展的更加的稳健。但是仍然要加强对于配套技术的深入研究，这样才能确保在实践中更加的可靠。加强智慧城市的建设需要得到人们的认可和支持，需要不断的加大宣传力度，以便于在丰富的实践中进行改进和拓展，确保社会发展与技术革新的有效实现。
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