智慧城市信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

儲(chǔ)珂珂

（江蘇金鼎智能系統(tǒng)工程有限公司）

1 智慧城市信息系統(tǒng)的相關(guān)概述

智慧城市的組成結(jié)構(gòu)主要有五個(gè)部分：物聯(lián)網(wǎng)感知及控制的部分、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心部分、數(shù)字化平臺(tái)部分、管理中心部分以及應(yīng)用部分。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)安置在城市各個(gè)區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)感知終端，對(duì)城市系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行感知以及搜集，在通過(guò)寬帶通信網(wǎng)絡(luò)，將感知到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸；再通過(guò)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心將搜集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，提取出所需的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理；之后由數(shù)字化平臺(tái)完成對(duì)行業(yè)集成的應(yīng)用接口進(jìn)行處理；再通過(guò)業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，完成對(duì)用戶、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、認(rèn)證、收費(fèi)等功能的管理；從而完成各行業(yè)所需的應(yīng)用服務(wù)[1]。需要注意的是，在這一過(guò)程中，一定要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)進(jìn)行約束，從而保證智慧城市的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)都正確的進(jìn)行，使智慧城市信息系統(tǒng)的各項(xiàng)功能順利發(fā)揮出其應(yīng)有的價(jià)值。

2 智慧城市發(fā)展中存在的問(wèn)題

目前，硬件計(jì)算資源得不到高效利用是智慧城市發(fā)展面臨的首要難題，智慧城市信息化系統(tǒng)的運(yùn)行離不開(kāi)硬件計(jì)算資源的利用。因此，建立健全的云計(jì)算系統(tǒng)是智慧城市發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。現(xiàn)階段，大量的數(shù)據(jù)信息需要進(jìn)行更高效的分析及處理，若缺乏虛擬化資源的分配以及動(dòng)態(tài)資源的管理，就不能完成龐大的信息管理及存儲(chǔ)。同時(shí)，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給人提供了大量的數(shù)據(jù)信息，但這些信息的來(lái)源大都是控制器、傳感器以及計(jì)算終端，這些數(shù)據(jù)來(lái)源不能很好的融合在一起，缺乏統(tǒng)一的設(shè)備規(guī)劃方案和技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，還存在著數(shù)據(jù)格式不能轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。為了解決以上問(wèn)題，建設(shè)了空間信息服務(wù)系統(tǒng)，在這一過(guò)程中最主要的問(wèn)題就是設(shè)備的計(jì)算和維護(hù)節(jié)點(diǎn)、管理結(jié)構(gòu)都存在一些差異，還存在著設(shè)備儀器安裝的位置比較分散，管理困難的問(wèn)題。因此，應(yīng)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息傳輸及處理體系，將數(shù)據(jù)信息與儀器設(shè)備進(jìn)行緊密的連接，通過(guò)數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)融合產(chǎn)生需要的信息，制定物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。為了建設(shè)智慧城市，必須要將數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換以及處理通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞胶图夹g(shù)加以實(shí)現(xiàn)，研究出高效的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是利用感知技術(shù)以及一些先進(jìn)的智能設(shè)備，對(duì)物理世界發(fā)生的一些行為進(jìn)行感知、分析，再利用網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、處理以及所需信息的挖掘，最終完成人和物之間、物與物之間的信息交流，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界進(jìn)行科學(xué)的管理和控制，并作出有效的決策。簡(jiǎn)單的說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是通信網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步衍生與拓展。物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)框架大體上可分為三個(gè)部分：感知層部分、網(wǎng)絡(luò)層部分以及應(yīng)用層部分。具體來(lái)說(shuō)，感知層部分主要是對(duì)物理世界的行為進(jìn)行分析并控制；網(wǎng)絡(luò)層部分的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)信息的傳輸；而應(yīng)用層部分則是利用信息計(jì)算和處理得出的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)各行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行有效的控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用中最關(guān)鍵的技術(shù)在于RFID與傳感融合技術(shù)、識(shí)別與環(huán)境感知技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)交互與控制技術(shù)等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在智慧城市的各個(gè)方面都有所體現(xiàn)，為智慧城市信息系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展提供了良好的支持。舉例來(lái)說(shuō)，在工業(yè)領(lǐng)域中，通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制、供應(yīng)鏈的遠(yuǎn)程管理以及產(chǎn)品質(zhì)量的控制等；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完成對(duì)農(nóng)田的澆灌、農(nóng)作物生長(zhǎng)情況的監(jiān)測(cè)以及農(nóng)作物流通后的追溯等；在商業(yè)領(lǐng)域中，最普遍的應(yīng)用就是自動(dòng)販賣機(jī)、POS終端等。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通、電力、醫(yī)療、教育、居家以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中，都有所涉獵。不過(guò)，在其應(yīng)用的過(guò)程中，也存在一定的問(wèn)題，主要是不同地域、不同行業(yè)之間存在一定的隔離現(xiàn)象，目前尚不能完全形成一體化的合作平臺(tái)。造成這一問(wèn)題的原因，除經(jīng)濟(jì)條件的不同外，最主要是各系統(tǒng)沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，中間件的接口沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范。基于這種情況，云計(jì)算技術(shù)正是為其大量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存以及計(jì)算提供了有效的解決途徑。

以上論述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)部分中利用寬帶技術(shù)的一些使用方向，而對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中窄帶傳輸技術(shù)的相關(guān)使用情況如下：窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要的運(yùn)作方式是利用聚焦于低功耗的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，覆蓋整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，是一種能夠在眾多領(lǐng)域中使用的新興技術(shù)。其設(shè)備的使用方法也比較簡(jiǎn)單，并高耦合、終端成本較低、可即插即用、可靠性以及性能統(tǒng)一等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，窄帶傳輸技術(shù)主要工作環(huán)境是在低速率、深度覆蓋、低功耗、大數(shù)據(jù)連接的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中應(yīng)用。該技術(shù)可充分滿足LPWA市場(chǎng)的相關(guān)需求，促進(jìn)通信運(yùn)營(yíng)商發(fā)展到全新的領(lǐng)域。

3.2 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展不斷加快，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)信息，特別是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普遍應(yīng)用后，對(duì)信息處理、成本計(jì)算以及智能化應(yīng)用等的要求不斷提升。在這種發(fā)展趨勢(shì)下，云計(jì)算技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并得到了快速的發(fā)展。云計(jì)算技術(shù)是一種新興的應(yīng)用技術(shù)，其對(duì)傳統(tǒng)的計(jì)算方法與商業(yè)的運(yùn)行模式進(jìn)行了全新的理解。云計(jì)算技術(shù)通過(guò)虛擬化處理、分布式存儲(chǔ)以及并行計(jì)算等方式，利用寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成“即插即用”的處理方式，從而完成對(duì)不同服務(wù)形式的需求處理。并且，利用云計(jì)算技術(shù)，智慧城市的智能化服務(wù)控制系統(tǒng)將會(huì)更好的完成各種服務(wù)任務(wù)，包括對(duì)城市不同領(lǐng)域信息的處理、工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的控制以及環(huán)境信息的感知所得到的數(shù)據(jù)信息。通過(guò)云計(jì)算系統(tǒng)的利用，有效的提高了資源利用率，同時(shí)降低了用戶終端與云計(jì)算技術(shù)融合的要求。目前，用戶可以使用嵌入式芯片的簡(jiǎn)單終端系統(tǒng)，完成比較復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)智慧城市信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的分析，說(shuō)明了現(xiàn)代信息通信技術(shù)對(duì)智慧城市發(fā)展的重要性。在城市化發(fā)展進(jìn)程逐漸加快的今天，工業(yè)化和信息化的發(fā)展趨勢(shì)也越來(lái)越明顯，一旦城市管理的某一環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)計(jì)的損失，阻礙城市的發(fā)展，而智慧城市信息系統(tǒng)正是解決這些問(wèn)題的重要方式。目前，雖然智慧城市的信息系統(tǒng)在運(yùn)行的匯總過(guò)程還存在一些問(wèn)題，相信經(jīng)過(guò)不斷的研究，定會(huì)將智慧城市的信息系統(tǒng)發(fā)展的更加完善。

[1]楊蘇敏.智慧城市信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].通訊世界，2015，33(11):328.

[2]甄峰，席廣亮，秦蕭.基于地理視角的智慧城市規(guī)劃與建設(shè)的理論思考[J/OL].地理科學(xué)進(jìn)展，2015，34(4):402-409.