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物聯網及雲計算技術如何實現智慧城市
發布時間:2016-10-12     瀏覽次數:3937

                                   來源:中國工控網  

  目前大規模城市化已經成為現在城市發展的趨勢,那麽如何在大規模城市化中確保食品、藥品、以及人的安全,構建安全有效的監控網絡;如何滿足人們在教育、衛生、醫療方麵的需求,科學有效的規劃城市基礎設施;如何推動城市產業結構的調整,推進節能減排工作的進行;如何快速應對城市當中的突發事件等等,這一係列的問題成為當今大規模城市化中亟需解決的問題。傳統的技術和管理方法已經無法滿足現代這個社會的要求,這時新一代的隻能技術和信心技術走入我們的實現,讓我們對城市結構、城市功能、城市定位有了全新的認識。“智慧城市”這一概念便是在這樣的一個背景下產生的。建設智慧城市已經成為現在城市建設的必要的內容。

    一、智慧城市建設

    智慧城市是指城市向著更深層次的信息化發展,利用先進的信息技術構建城市的基礎設施,讓城市管理變的更加簡單、有效。為城市生活的居民提供一個人和人、人和物、人和社會和諧共處的良好環境。讓城市具有智能協同、資源共享、互聯互通、全麵感知的特點。實現對城市智慧化服務和管理。最近幾年,隨著移動互聯網、物聯網、雲計算等等新技術的興起,智慧城市的實踐研究也在不斷的進步。如何利用移動互聯網、雲計算、物聯網等等技術解決現在大規模城市化中的問題,全麵提升城市在民生、政務、產業方麵的水平,已經成為現代城市發展的一個重要課題。

    物聯網技術在現代信息技術中扮演著重要的角色,它將具有移動終端、RFID、傳感器等等智慧化模塊的末端設施,通過短距離通信、有線長距離或者無線和設備之間實現互聯互通。滿足智慧城市對城市資源的智能化管理。利用互聯網將城市設施中無處不在的智慧化傳感器有效的連接起來,從而實現對城市全麵感知,實現物聯網和“數字城市”的融合。對教育、城市服務、公共安全、生態環境、政務、民生等等各方麵的需求做出智能化的決策支持,讓智慧城市真正做到“智慧化”。

    除此之外智慧城市還需要雲計算技術的支持,它可以認為是智慧城市的“大腦”。所謂雲計算以互聯網的計算方式為基礎,讓智慧城市應用係統根據自身的需求,從由大量計算機構成的資源詞中獲取與之相適應的軟件服務、存儲空間以及計算能力,提高對係統資源的利用效率。所以物聯網技術和雲計算技術都是智慧城市建設中重要的組成部分。

    二、基於雲計算的智慧城市架構

    智慧城市是由物聯網技術、雲計算技術和數字城市相互融合而產生,智慧城市發展的目標就是形成一個係統的、龐大的物聯網,將感知設備應用到城市的每個角落,並通過後台強大的計算機完成對大量數據進行整合處理,進而實現智慧城市給城市的服務和管理帶來的巨大改變,如下圖1所示,智慧城市架構可以分為4個部分,分別是智慧英曾、應用支撐平台、網絡層、感知層。

    其中感知層通過具有RFID、攝像頭、傳感器等模塊的設施收集信息,並將這些設施收集的信息通過網絡傳輸到數據中心。

    數據中心平台具有強大的計算能力、存儲能力、決策能力、管理能力,並包含了涉及各個行業的專業數據庫,能夠為校園、環保、交通、政務等一係列智慧應用提供數據信息上的支持。傳感器終端將收集的大量信息傳輸數據中心,數據中心通過傳入信息的整合分析,進而實現智慧城市應用的智能化。在傳統的城市架構中,其具有的硬件服務器已經無法滿足對大量數據的管理和處理,在物聯網的傳輸層和應用層中應用雲計算,讓雲計算為智慧城市服務,很好的解決了大量數據的計算和存儲問題。同時在一定程度上大大提高了智慧城市應用係統的運行效率。智慧城市的建設的目的是為了實現對大量數據信息的共享和高度整合,而雲計算的特點就很好的符合智慧城市建設。因此以物聯網技術和雲計算技術基礎的智慧城市架構如下圖2所示。

    該係統主要有雲安全層、智慧城市運營支撐體係、基礎設施層、雲服務平台及應用層、門戶層組成。

    1.雲安全層雲安全層涉及智慧城市的方方方麵,確保智慧城市中應用係統能夠正常的運行。

    2.智慧城市運營支撐體係該體係是針對智慧城市應用的新特性建立的,保證了智慧城市應用係統正常的運行。

    3.基礎設施層智慧城市是基礎設施層的底層,雲計算基本架構為基礎設施層,其中包括兩個部分,一個是基礎資源,另一個是隻能接入,其中基礎資源是建立各個行業準也數據庫,各個智慧城市應用結合自身的需求進行存取,在一定程度上提高的資源的利用率,實現了資源的高低協同和共享。智能接入包括基礎通訊網絡和物聯網感知設備,保證智慧城市應用係統的接入。

    4.雲服務平台和應用層智慧城市的中間層是一個雲服務平台。主要針對智慧城市應用係統而設置的,在這個服務平台上不但可以實現城市資源信息的共享和管理,還可以發布一些智慧城市應用,除此之外,依靠其強大的信息整合能力,還可以為用戶提供科學合理的決策。智慧城市應用係統主要表現在三大領域,分別是智慧產業、智慧民生、智慧政府。通過智能化、精細化的智慧城市應用,滿足各個領域對信息化提出的各種需求。

    5.門戶層門戶層是向用戶、企業以及政府展示各種智慧城市應用成果,同時這一層還為城市居民感受智慧城市應用係統提供了一個平台,在這裏城市居民可以享受到各種智慧化的城市應用。

    物聯網技術是對互聯網技術的拓展和延伸,物聯網技術使得網絡變的更加互聯互通,在智慧城市建設中扮演著重要的角色,但是因為網絡終端存儲和計算能力都無法滿足需求,雲計算技術強大存儲、計算、信息整合能力,正好解決了這一問題,不僅實現了對大量數據的計算和儲存,同時還具有一定的安全性。因此智慧城市的建設也需要雲計算技術作為支撐。通過應用物聯網技術和雲計算技術,讓智慧城市真正“智慧化”。

    三、結束語

    智慧城市已經成為全球城市發展的一種趨勢,為了保證智慧城市的發展,實現城市資源的智能化管理,就需要需要物聯網技術、雲計算技術、移動互聯網技術作為支撐,使得原本無法實現得城市服務和管理得以實現,讓城市真正“智慧化”。


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