基于物聯網框架的智慧低碳經濟體系架構

王夢+郭子健+侯穎+周麗暉

（華北理工大學理學院，河北唐山063210）

【摘要】隨著智慧地球概念的提出，物聯網在醫療系統、智能交通等方面得到廣泛的應用。本文基于物聯網的體系架構，探索將物聯網的框架滲透到智慧低碳經濟的框架體系中，構建基于物聯網框架的智慧城市低碳經濟體系構架，為企業綠色價值定位，衡量城市低碳經濟價值提供依據。

【關鍵詞】物聯網；低碳經濟；智慧城市

引言

近年來，低碳經濟是各國政府及公眾關注的熱點話題，全球大氣升溫明顯，海洋升溫、北極地區變暖等無一不說明全球面臨嚴重的氣候危機。因此，發展低碳經濟已成為各國應對氣候危機的重要途徑。我國目前的氣候形式惡劣，更應大力發展低碳經濟，為實現我國可持續發展的戰略目標貢獻力量。

物聯網作為繼計算機、互聯網之后信息技術的又一項重要革命，將對未來經濟的發展模式、產業結構帶來影響。發展低碳經濟依賴于先進的技術手段，物聯網技術作為技術創新是一種先進的生產力，其廣泛應用必將節約社會資源、降低能源耗費從而有力的推動低碳經濟的發展。同時，物聯網在智能交通、智能物流等方面的應用將使人類在未來以一種更加精細、智能、動態的方式生活，從而推動低碳經濟的發展。

一、智慧低碳經濟概述

低碳經濟是一種以低能耗、低污染、低排放為特點的發展模式，是以應對氣候變化、保障能源安全、促進經濟社會可持續發展有機結合為目的的規制世界發展格局的新規則。其核心是能源的高效率和潔凈的能源結構，關鍵是技術創新和制度創新。發展低碳經濟就是要在保持現有經濟發展速度和質量不變甚至更優的條件下，通過改善能源結構，調整產業結構，提高能源效率，增強技術創新能力，增加碳匯等措施實現碳排放總量和碳排放強度的減少以及能源的可持續供給。

基于全球氣候變化和我國的國情，我國發展低碳經濟具有緊迫性和重要性，為了實現可持續發展的戰略目標，發展低碳經濟事在必行。通過發展低碳經濟，將有效的提高資源和能源的利用效率，促進我國經濟結構和工業結構的優化升級。

二、物聯網技術概述

物聯網技術是近幾年剛興起的一門技術，其概念是由美國麻省理工學院Audio-ID實驗室提出的。物聯網就是物物相連的互聯網，是通過射頻識別技術、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按規定協議，將任何物品通過有線與無線方式與互聯網連接，進行通信和信息交換，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網的感知環節具有很強的異構性，衛視新異構信息之間的互聯互通與互操作，未來的物聯網需要以一個開放的、分層的、可擴展的網絡體系結構為框架。目前，國內研究人員在描述物聯網的體系框架時，多采用國際電信聯網標準ITU-Y.2002建議中描述的USN高層架構作為基礎，自下而上分為底層傳感器網絡、泛在傳感器網絡接入網絡、泛在傳感器基礎骨干網絡、泛在傳感器網絡中間件、泛在傳感器應用平臺五個層次。國際上的標準化組織，如歐洲電信標準化協會機器對機器技術委員會從不同的側面對物聯網的架構進行了研究，從端到端的全景角度研究機器對機器通信，給出了一個簡單的M2M架構。本文結合網絡大融合的發展趨勢以及ETSI給出的簡化版USN體系架構和物聯網自身的特點。將物聯網的體系架構分為三個層次：感知層（凡在化末端感知系統）、網絡層（融合化網絡通信基礎設施）、應用層（普適化應用服務支撐系統）。

三、基于物聯網的智慧低碳經濟的體系架構模型

低碳經濟是一種經濟發展理念，必須落實到低碳產業上才能真正實現低能耗、低排放、保護環境的可持續發展的目標。物聯網框架下的低碳產業包括智能交通、智能醫療、智能環保等各個方面，結合各行業特點，建立物聯網在低碳產業應用框架如圖1。

以物聯網為基礎，構架城市關于碳排放的監測體系，根據碳排放的監測數據，可以更好的了解城市低碳發展現狀，有利于更好地進行低碳和經濟發展的研究。

當前物聯網框架下的低碳經濟是一個相對較新的概念，國內外還沒有描述低碳經濟的體系框架，本文根據物聯網的體系架構，低碳經濟發展過程和特點，同時結合國家重大戰略需求和中長期發展規劃要求，創造性地構建了物聯網框架下的智慧低碳經濟的架構體系。結合物聯網體系架構，將智慧低碳經濟分為智慧傳感層、數據傳輸層、數據整合層、云計算層、應用層等五個層次。如圖2所示為智慧低碳經濟與物聯網對應的體系架構模型。

四、總結

基于物聯網的智慧低碳經濟的體系架構能實現物質世界的信息數字化、對物質世界的管理智能化，降低信息獲取和傳遞能耗，為企業綠色價值定位，衡量城市低碳經濟價值提供依據。

參考文獻：

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[3]魯一坤.面向智能交通系統的物聯網體系結構的研究[J].電子測試，2017，（04）：4849

基金項目：

華北理工大學2017年大學生創新創業訓練項目（編號：X2017280）。