物聯網技術在智慧城市建設中的應用

定美辰

（武漢交通職業學院，湖北 武漢 430065）

1 物聯網的含義

物聯網的英文名稱是Internet of Things，也稱為Web of Things，其概念起源最早是由比爾·蓋茨在1995年的《未來之路》一書中提出的。1999年，美國召開了關于移動計算機與網絡國際會議，此時物聯網的概念才逐步變得清晰。國際電信聯盟在2005年突尼斯舉行的信息世界峰會上頒布了ITU互聯網報告，物聯網的概念正式提出。

物聯網實際上指的是通過信息傳感設備的應用，如傳感器、全球定位系統等裝置與技術，對任何需要監控連接的過程或者是物體實現聲、光、熱及電等信息的采集，并與互聯網相結合形成一個非常巨大的網絡。物聯網的目的就是能夠實現人與物以及物與物的網絡鏈接，以方便人們的生活和工作。隨著21世紀的到來和計算機互聯網的發展，物聯網的應用逐漸變得普遍，尤其是近年來智慧城市建設中物聯網技術的應用日益普遍。

2 物聯網的特征及技術原理

2.1 物聯網的特征

物聯網是以互聯網為基礎，且是以傳統的電信網絡為信息載體，使獨立存在的物理對象實現網絡連接。與傳統的互聯網不同，物聯網有自身鮮明的特征，其特征主要表現在以下3個方面。

首先，廣泛應用了各種感知技術。物聯網中部署了大量的傳感器，而每一個傳感器都是作為一個信息源來使用，不同類別的傳感器捕捉到的信息和格式都是不同的。傳感器獲得的數據具有實時性，并能按照一定周期循環采集，以不斷更新數據，滿足人們對數據的需求[1]。

其次，互聯網是一種泛在網絡。對于物聯網，其最重要的核心還是互聯網，一般都是通過無線或者是有線網絡實現相關網絡的融合，將物體的信息實時且準確地傳遞出去，而且能在傳輸過程中保證數據的實時性和準確性，以滿足人類社會的各項需求。

最后，物聯網自身也具有智能處理的能力。傳感器多數情況下會和智能處理相互結合，然后利用云計算以及相關的識別等智能技術對應用領域進行擴充，傳感器獲得的海量信息經過分析和加工提供給不同的用戶，以滿足用戶需求。

2.2 物聯網的技術原理

物聯網技術的核心和基礎是互聯網技術，其實質上就是互聯網技術的一種延伸和擴展，是將用戶端延伸到任何物品和社會人，并實現相應的通信和信息交換的目的。感知層、網絡層以及應用層是物聯網的技術架構[2]。

感知層主要是由各種各樣的傳感器以及網關構成，如溫度傳感器和濕度傳感器。感知層是用來識別物體和采集信息的重要場所。網絡層主要是由互聯網以及通信網組成的，相當于人的大腦和中樞神經，負責處理感知場所收集的數據，并通過自身實現信息的傳輸。應用層則是物聯網與用戶實現對接的接口，其與相關需求相結合，實現了物聯網的智能應用[4]。

3 物聯網通信技術助推智慧城市建設

物聯網的用途非常廣泛，遍布于人們生活和工作的各個領域，如交通、環保、政府工作以及公共安全等。具體地，就是把相應的傳感器和裝備嵌入到相應的鐵路、道路以及隧道等物體中，然后通過互聯網與現有網絡整合，實現人類物理系統的整合，通過計算機超強的計算能力為人類提供更加便捷的智能化服務[3]。

目前，物聯網在交通方面有著很重要的應用前景。智慧交通是以物聯網為基礎，通過在公路、橋梁以及車輛進行感知設備的裝載，并利用全球定位系統以及高速計算機系統來實現車輛的導航、控制。現階段，一些城市已經開始對智慧交通進行應用。智慧交通最理想化的表象就是通過沒有信號燈，沒有道路擁堵，最大限度地減少交通事故的產生。例如，一個城市實現了智慧交通，當緊急情況發生時，車主可以按動車上安裝的緊急按鈕通過無線通信接通客服中心，客服中心可以通過相關GPS定位技術實現精準定位，將救援車安排到位。同時，救援過程中客服人員不僅能夠實現與車主在線、實時交流，而且能夠調度相關救助資源，最大限度地減少緊急情況的損失。此外，智能導航系統能夠根據司機的實際需求實現實時的交通信息提供，包括推薦最短、最優路徑。對于出租車行業，智能導航系統可以為出租車司機提供搭載乘客的最優化路線，在一定程度上方便出租車司機的工作環境，提升出租車司機的工作效率。現階段，使用快車、滴滴出行的人們越來越多，如果能夠實現智能導航系統和緊急救援系統的完美結合和應用，不僅可以減小意外發生的概率，而且可以在一定程度上強化社會治安環境，為人們的出行提供更加安全、有保障的服務。

此外，智慧交通還可以實現車位占用狀態的動態顯示，對整個停車場的使用狀況進行實時監控，引導汽車迅速找到空閑車位。更加智能化的動態顯示可以對整個停車場的使用頻率和時段占有率進行智能化分析，為人們的出行提供更加人性化的服務，輔助車輛停靠管理安排工作。

作為“十三五”開局之年，“智慧城市”在2016年第一次被寫進了我國政府工作報告，然后與之相關的相關政策文件也逐漸增多。國家領導人在多次會議中也提及智慧城市。智慧城市的典型是銀川，已被我國列為“國家信息消費示范城市”，全球電信管理論壇更是把銀川作為全球智慧城市峰會的永久會址[5]。

對于技術層面，智能城市是城市信息化發展的一個先進階段，是信息技術和城市管理深入一體化的一個必要階段。選擇正確的物聯網通信技術，保障信息高速、安全傳輸，是智慧城市建設的必要條件。采用世界領先的IPv6Mesh物聯網通信網絡，是目前全球應用最廣泛，符合開放標準的戶外物聯網通信技術，具有成熟、可擴展、高可靠性及快速自愈能力的優勢，最大通信速率為1.2 Mb/s，是ZigBee技術的4倍以上[6]。

4 結 論

隨著時代的進步與發展，智慧城市已然成為現代城市發展的主要方向與趨勢。智慧城市的建設與運行過程中，各種現代化信息及通信技術手段都會得以廣泛應用，包括物聯網通信技術。物聯網將智慧城市的各個部分與海量數據進行有效對接，是智慧城市必不可缺的重要通信技術。當前，智慧城市建設已成為我國解決城市發展難題、實現城市可持續發展不可逆轉的潮流。隨著新型城鎮化與兩化融合的推進，大數據、物聯網、低功耗廣域網、工業4.0、PPP融資模式及政府購買服務等新機會、新模式、新理念的出現，我國智慧城市建設即將進入黃金發展期，需加大物聯網技術在智慧城市建設中的應用。