物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧城市

文｜徐長(zhǎng)安

《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)要實(shí)現(xiàn)智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療、智能家居。

信息社會(huì)正在成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主流形態(tài)，“城市是人類(lèi)文明的結(jié)晶”。進(jìn)入新時(shí)代以后，城市化成為全球最顯著經(jīng)濟(jì)特征之一，老百姓向城市里面變遷是理所當(dāng)然的，因?yàn)榇蟪鞘欣锩嬗泻玫慕逃斜容^好的就業(yè)機(jī)會(huì)，好的醫(yī)院等等。城市化指人類(lèi)生產(chǎn)和生活方式由鄉(xiāng)村型向城市型轉(zhuǎn)化的歷史過(guò)程，表現(xiàn)為鄉(xiāng)村人口向城市人口的轉(zhuǎn)化以及城市不斷發(fā)展和完善的過(guò)程。2010年3月25日聯(lián)合國(guó)發(fā)布的一份報(bào)告說(shuō)，中國(guó)的城市化進(jìn)程極為迅速，目前全球超過(guò)50萬(wàn)人口的城市中，有四分之一都在中國(guó)。 那么城市化也會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題，以北京為例，人口增多、住房擁擠、就業(yè)壓力增大、用水用電緊張、交通擁堵、環(huán)境惡化、治安問(wèn)題……，最近PM2.5又給各大城市排隊(duì)，北京污染排第一，同時(shí)北京污染的問(wèn)題非常嚴(yán)重。另外，城市的發(fā)展也消耗了75%的能源，消耗了60%的水資源，排放出了80%的溫室氣體，這樣的問(wèn)題難道就沒(méi)有可能解決嗎？應(yīng)該說(shuō)是可以解決的，智慧城市解決現(xiàn)代“城市病”的良藥智慧城市是建設(shè)綠色低碳社會(huì)，提高人民幸福感的必由之路。

物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市概述

信息社會(huì)的主要特征，信息網(wǎng)絡(luò)泛在化，公共管理高效化, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展綠色化， 日常生活數(shù)字化，公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化。

經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放后36年的長(zhǎng)足進(jìn)展，中國(guó)城市化已步入中期階段，步伐加快，質(zhì)量顯著提高。同時(shí)，中國(guó)城市化又處于周期轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，上一周期行將結(jié)束，下一周期將要開(kāi)始。現(xiàn)階段城市化的特點(diǎn)：由又快又好到又好又快，由城市化帶動(dòng)城鄉(xiāng)一體化，由城市化產(chǎn)生城市集群化。

物聯(lián)網(wǎng)這一概念源于國(guó)外，與其同時(shí)出現(xiàn)的還有RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、泛在網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)概念。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，目前國(guó)際上還沒(méi)有關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的明確通用的官方定義。工信部部長(zhǎng)苗圩就物聯(lián)網(wǎng)定義為互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)延伸與應(yīng)用拓展，具有整合感知識(shí)別、傳輸互聯(lián)和計(jì)算處理等功能，是對(duì)新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，將人與人之間的信息交互溝通向人與物、物與物擴(kuò)展延伸，它的應(yīng)用為優(yōu)化資源配置、加強(qiáng)科學(xué)管理、緩解資源能源約束提供了可能，拓寬了道路。其主要特征是通過(guò)信息傳感設(shè)備等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳送與交互，采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行分析處理，從而提高對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。物聯(lián)網(wǎng)主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要包括圍繞整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的硬件、軟件、系統(tǒng)集成和運(yùn)營(yíng)服務(wù)四大領(lǐng)域。

1999 年，美國(guó)麻省理工學(xué)院在建立“自動(dòng)識(shí)別中心”時(shí)就前瞻性地提出了“萬(wàn)物均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”的觀點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)的概念由此產(chǎn)生。2005年國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在信息社會(huì)世界峰會(huì)上，發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，2008年，IBM董事長(zhǎng)兼CEO彭明盛在紐約開(kāi)的外國(guó)關(guān)系理事會(huì)上，正式提出“智慧地球”。前總理溫家寶在無(wú)錫視察中科院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)中心時(shí)指出，要盡快突破核心技術(shù)，把傳感技術(shù)和TD的發(fā)展結(jié)合起來(lái)。要形成智慧型基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)。在2011年，發(fā)表了《物聯(lián)網(wǎng)白皮書(shū)》，非常確切和合適的指導(dǎo)性文件。物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入“十二五”規(guī)劃，物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)項(xiàng)資金管理暫行辦法出臺(tái)。《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)要實(shí)現(xiàn)智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療、智能家居。

2008年底，IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出“智慧地球”的概念，2009年底，IBM公司公布了IBM“智慧城市”的概念及其軟件解決方案。智慧城市，智慧城市是把新一代信息技術(shù)充分運(yùn)用在城市的各行各業(yè)之中的基于知識(shí)社會(huì)下一代創(chuàng)新的城市信息化高級(jí)形態(tài)，促進(jìn)城市不同部門(mén)、不同層次之間的信息共享、交流和整合，提高城市資源利用效率，增強(qiáng)城市的聚集、擴(kuò)散與輻射功能，進(jìn)而提高城市的規(guī)劃、管理與發(fā)展水平，滿足人們對(duì)城市各種信息的獲取、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、檢索、共享、處理、分析、顯示和應(yīng)用等一系列要求，便于人們最大限度地實(shí)現(xiàn)智能感知、資源共享及合理使用，是人們認(rèn)識(shí)、改造和保護(hù)城市的一種新手段。智慧城市的本質(zhì)在于信息化與城市化的高度融合，是城市信息化向更高階段發(fā)展的表現(xiàn)。智慧城市發(fā)展更科學(xué)，管理更高效，社會(huì)更和諧，生活更美好，智慧城市將成為一個(gè)城市的整體發(fā)展戰(zhàn)略，作為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、城市提升的新引擎，達(dá)到提高民眾生活幸福感、企業(yè)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力、城市可持續(xù)發(fā)展的目的，體現(xiàn)了更高的城市發(fā)展理念和創(chuàng)新精神。

2007年南京在國(guó)內(nèi)第一個(gè)提出著力發(fā)展智慧產(chǎn)業(yè)城市，2010年南京和IBM公司簽署了打造“智慧南京”戰(zhàn)略合作備忘錄。其中，“智慧養(yǎng)老”和“智慧交通”率先實(shí)施。2010年南京大學(xué)率先成立智慧城市研究院。2012年6月28日國(guó)務(wù)院更是與時(shí)俱進(jìn)，發(fā)布國(guó)發(fā)〈2012〉23號(hào)文件：《關(guān)于大力推進(jìn)信息化發(fā)展和切實(shí)保障信息安全的若干意見(jiàn)》，并首次提出：要“引導(dǎo)智慧城市建設(shè)健康發(fā)展”。

截至2013年8月，中國(guó)已有320多個(gè)城市、地區(qū)投入3000多億元建設(shè)智慧城市。“智慧城市”的建設(shè)內(nèi)容豐富，首先根據(jù)城市發(fā)展的實(shí)際，綜合分析城市面臨的內(nèi)外部發(fā)展因素，確定城市適用的項(xiàng)目建設(shè)模式、建設(shè)內(nèi)容和發(fā)展目標(biāo)。

物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市建設(shè)運(yùn)營(yíng)中的應(yīng)用

從城市發(fā)展觀來(lái)說(shuō)，目前存在兩個(gè)空間，要開(kāi)發(fā)兩種資源，也就是說(shuō)物理空間和網(wǎng)絡(luò)空間要充分利用，同時(shí)要利用物質(zhì)資源和網(wǎng)絡(luò)資源。基于這兩種資源的社會(huì)發(fā)展模式，應(yīng)該是新的城市發(fā)展觀。針對(duì)這樣的觀點(diǎn)，可以來(lái)建設(shè)智慧城市。“智慧城市”的建設(shè)內(nèi)容豐富，首先根據(jù)城市發(fā)展的實(shí)際，綜合分析城市面臨的內(nèi)外部發(fā)展因素，確定城市適用的項(xiàng)目建設(shè)模式、建設(shè)內(nèi)容和發(fā)展目標(biāo)。城市化建設(shè)應(yīng)該是城市建設(shè)的高級(jí)階段，以前提到數(shù)字城市、智能城市，實(shí)際上應(yīng)該說(shuō)智慧城市是未來(lái)城市化的高級(jí)階段，也就是說(shuō)要由網(wǎng)絡(luò)來(lái)會(huì)聚人的智慧，整合物理空間和網(wǎng)絡(luò)空間的交互，城市管理更加清晰、城市環(huán)境更加和諧、老百姓更加宜居這樣的發(fā)展模式。智慧城市建設(shè)中的物聯(lián)網(wǎng)有低碳節(jié)能樓宇、智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能醫(yī)療健康服務(wù)、汽車(chē)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、智能出版與發(fā)行系統(tǒng)、智慧校園等。智慧城市建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)有相似的地方，主要是四個(gè)平臺(tái)，跟物體發(fā)展的關(guān)系就叫感知層，取得物體的信息，由感知層進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)層傳輸層，可以是無(wú)線也可以是有線，進(jìn)入到平臺(tái)。平臺(tái)層里面主要是計(jì)算，各式各樣的計(jì)算，云計(jì)算大數(shù)據(jù)處理等等都在里面。到最后要應(yīng)用，因?yàn)橹腔鄢墙ㄔO(shè)和物聯(lián)網(wǎng)最后都是要得到應(yīng)用。智慧城市應(yīng)該是在新一代信息技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展的背景下，以互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無(wú)線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，以信息技術(shù)高度集成、信息資源綜合運(yùn)用的特征，這里面離不開(kāi)云計(jì)算，智慧管理、智慧城市發(fā)展的新的模式。智慧城實(shí)際上是信息化和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和生態(tài)化和市場(chǎng)化理念的融合，也是云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，這一方面非常重要。世界各個(gè)國(guó)家都把智慧城市建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)并列為新興的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略方向來(lái)考慮，我國(guó)已經(jīng)把新一代信息技術(shù)，包括物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等等，列為中國(guó)第五代七大戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)。實(shí)際上智慧城市的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，在城市里面建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)就是把政府、企業(yè)和公眾三個(gè)組成一個(gè)有機(jī)的融合。

真的要做到智慧城市，主要有五個(gè)方面：安全、高效、有序和諧、綠色、智慧。應(yīng)該聯(lián)合起來(lái)克服信息孤島，與云計(jì)算、與物聯(lián)網(wǎng)高層次的框架機(jī)構(gòu)構(gòu)建整個(gè)城市的信息化。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧治理中的應(yīng)用主要有智慧政務(wù)、智慧市政、智慧交通、智慧城管、智慧民生。

在智慧政務(wù)中的應(yīng)用，充分借助于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)，通過(guò)感知、整合、分析及智能化響應(yīng)等方式，真正實(shí)現(xiàn)政府各部門(mén)的信息共享及業(yè)務(wù)協(xié)同，為社會(huì)各機(jī)構(gòu)及公眾等提供高效、便捷的服務(wù)。通過(guò)整合政府門(mén)戶網(wǎng)站、呼叫中心等相關(guān)政務(wù)服務(wù)資源，實(shí)現(xiàn)政府、企業(yè)和公眾隨時(shí)隨地通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、電話、移動(dòng)終端等多種渠道獲取一致與整合的政務(wù)服務(wù)。

在市政領(lǐng)域的應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)城市市政建設(shè)的智慧化。即建立在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用試點(diǎn)，對(duì)市政設(shè)施，包括橋梁、高架立交橋、隧道等基礎(chǔ)設(shè)施的安全狀態(tài)信息通過(guò)信息采集終端進(jìn)行自動(dòng)采集和實(shí)施監(jiān)測(cè)，大大促進(jìn)了城市市政管理的效率。

在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。智能交通系統(tǒng)是指將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等高新技術(shù)有效地運(yùn)用于整個(gè)交通管理體系，使人、車(chē)、路密切地配合、和諧地統(tǒng)一，從而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的交通綜合管理系統(tǒng)。利用車(chē)載物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)流量、車(chē)速、車(chē)型等交通信息，對(duì)道路交通信息進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布，為公眾提供出行參考，改善交通擁堵和阻塞，最大限度的提高路網(wǎng)的通行能力，實(shí)現(xiàn)城市交通的智慧化管理。動(dòng)態(tài)顯示車(chē)位占用狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)停車(chē)場(chǎng)的使用狀況；快速路徑算法，引導(dǎo)汽車(chē)迅速進(jìn)入空閑車(chē)位。

在智慧城管中的應(yīng)用。智慧城管包括行業(yè)監(jiān)管、決策輔助、網(wǎng)上辦案、應(yīng)急指揮、隊(duì)伍管理。實(shí)現(xiàn)全面信息資源整合及業(yè)務(wù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)城管系統(tǒng)中的人與人，人與物等之間的相互感知、互聯(lián)互通，不斷提高管理效率及效果。通過(guò)智能化的手段，增強(qiáng)城管智能部門(mén)與人們之間的溝通聯(lián)系，是城管服務(wù)更加方便快捷，更具人性化。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧民生中的應(yīng)用。包括智慧社會(huì)保障、智慧健康保障、智慧教育文化、智慧社區(qū)服務(wù)。

可以認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)與“智慧城市”建設(shè)即為同一事物的體與用的關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)是“智慧城市”建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)，“智慧城市”是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的具體應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)與“智慧城市”的結(jié)合程度，將是產(chǎn)業(yè)落地的關(guān)鍵、技術(shù)惠民的重心。