基于云計算和物聯網的智慧城市建設方案

任青

摘 要 以智慧人文、指揮管理、智慧生活、智慧服務、智慧產業和智慧技術為特征的智慧城市是一種新型城市發展模式，體現著高水平發展的信息化技術，創新發展、發現問題以及解決問題的能力更強。近期熱門的云計算和物聯網技術給設計實現智慧城市方案提供了更好的保障。本文對智慧城市進行了簡單介紹，并提出基于云計算和物聯網的智慧城市建設方案。

【關鍵詞】云計算 物聯網 智慧城市 建設方案

1 引言

人類社會隨著不斷進步的科技水平步入了現代化的時代，我們生活的每一個角落都填充著科技元素，從而油然而生了智慧城市的概念。智慧城市與先進的獲取分析城市信息技術相結合，一方面獲取了城市海量數據，同時分析利用這些數據，通過與計算機軟件通信技術的結合，使市民得到智慧的服務。城市智能信息化水平的提高表現在城市生活、交通以及安全等的各方面。

2 概念設計

國內外均開展了一系列的智慧城市建設，如國內的智慧雙流和智慧上海等，韓國的“U-City計劃”和新加坡的“智慧國計劃”等。而密集的人口、較差的交通情況以及人們居家時間較短等是中國核心城市的主要特點，而智慧城市建設方案的提出也是基于以上這些特點。

2.1 概述智慧城市建設方案

智慧城市應具備以下特征：

2.1.1 感知和獲取信息的能力

智慧城市采集傳輸信息可以通過廣泛普及的移動通信網絡進行，再加上普及的射頻技術以及傳感器技術，時時刻刻的感知著城市中的多種信息元。

2.1.2 存儲和處理海量數據的能力

只有具備處理數據的中心大腦，感知到的城市信息才能得到充分的利用。

2.1.3 管理服務能力智能化

在以上的基礎上高效挖掘所獲取的信息，得到有價值信息已解決問題，提供更好的服務。

2.2 智慧城市網絡層

良好的城市網絡通信能力是傳輸智慧城市數據的依賴，感知層所采集到的信息通過互聯網、GPS、城市WIFI和3G/4G等移動通信網絡運輸到數據中心，通過加工處理得到有價值的信息。

2.3 智慧城市平臺層

智慧城市的大腦和控制中心即是平臺層，分布式的挖掘數據中心以及數據存儲的倉庫都包含其中。數據倉庫儲存網絡層傳送的感知層數據。這些數據反映了每個市民的信息及城市的狀態，能夠發掘出有價值的方便應用的信息。

2.4 智慧城市應用層

在信息基礎上，物聯網應用層展開工作，使用者能夠得到多元化展現的信息，停車誘導系統、交通誘導系統以及警用車輛GPS定位系統等均能構成。同時，基于云計算技術和當前車流信息，下一時段的車流信息也能夠預計出來，從而便于針對具體情況做出誘導調整。

3 智慧城市中移動通信設備的角色

3.1 廣義的移動通信

移動通信設備在一方面可以作為感知層收集數據，一方面可以作為應用層直接通過APP的使用參與到智慧生活、智慧交通和智慧安全之中。移動通信設備的數據交互格式要選擇輕量級，以方便其與智慧城市數據中心以及其他移動通信設備之間傳輸交互信息。

而具有數據格式簡單化特點的Json能夠滿足其需求，它的數據格式為壓縮式，并且方便讀寫，能夠直接作為服務器端代碼，簡化客戶端和服務器端的代碼開發量。

3.2 指揮交通構架

汽車隨著人們生活水平的提高已成為重要的出行手段，交通問題也得到了人們廣泛的關注。紅綠燈控制以及交警人力疏導等傳統情況下交通擁塞的控制方法不具有高效性和實時性，耗費人力物力，疏導作用不強。而智慧城市交通包括：

3.2.1 交通誘導作用

汽車作為城市交通的主體，也是感知層的載體，網絡層能夠將GPS和通信設備等感知到的實時信息傳送到數據中心，加上交通路口的攝像信息等，整個城市的交通情況均可以得到掌握，并在此基礎誘導交通，避免堵塞。

3.2.2 停車誘導作用

停車位緊張是人們的一大苦惱，而智慧交通能夠通過反饋給用戶獲取到的停車場射頻信息以及車輛信息使其更快捷的選擇到停車位，避免造成逗留堵塞情況。

3.2.3 車輛自動繳費作用

商場停車場收費處以及其他的各個城市收費站往往有擁堵現象，城市日漸增加的車流量以不能通過人工收費模式得到滿足。通過高速攝像頭的安裝以及車牌自動繳費窗口的設立可以解決這種情況，既減輕了交通壓力，又節省人力資源。

3.2.4 共享公交行駛進度

市民出行時長時間的等待公交和地鐵降低了其出行熱情也影響出行效率，而告知市民每輛公交地鐵的形勢進度信息和預計達到時間則可以方便市民進行更好的準備和選擇。

3.3 智慧生活

智慧生活包括：

3.3.1 遠程控制家用電器

通過傳感器設備對家用電器如熱水器和電視錄像設備等進行遠程控制，現在的預設模式必會被遠程控制模式所取代。

3.3.2 智能化生活繳費

人工讀數是現在日常生活中的主要交費方式，低效且耗費人力。而通過在電表和水表等上附加傳感器網絡從而實現讀數自動化，將結算自動上報，節省人力。通過在家庭煤氣和天然氣的物聯終端接上傳感器和3G終端等還能及時感知泄露等情況的發生，以進行及時有效的處理。

3.4 智慧安全

過去的城市安全策略是簡單的安全防護系統，隨著普及應用的物聯網技術逐漸演變為城市綜合化體系。主要包括：

（1）城市公共服務場所如街道社區、道路監控、樓宇建筑、警務人員、移動物體、銀行郵局以及機動車輛等的安全。

（2）城市重要的機構如水電氣廠、機場、橋梁大壩、以及地鐵等的安全。

4 結束語

人工智能技術隨著快速發展的科技而逐漸改變著我們的日常生活，智能生活方式逐漸取代傳統的生活方式。本文基于云計算和物聯網，結合人工智能算法以及信息通信針對智慧生活、智慧交通以及智慧安全三個方面提出一套城市建設方案。雖然仍有許多安全因素蘊含其中，但是智慧城市的發展必然會隨著技術發展而逐漸完善。

參考文獻

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[3]陳德銘.試論物聯網技術在智慧城市建設中的應用[J].商品與質量，2016（03）.

作者單位

濟寧市智慧城市建設辦公室 山東省濟寧市 272000