面向智慧城市的城市級物聯網平臺的建設探討

楊朝暉

中煤科工集團重慶研究院有限公司 ?重慶 ?404100

摘要：我國的城市化發展進程越來越快，越來越多的人選擇定居在大城市中，而隨著城市人口的增加，城市對于各種資源的消耗也在逐年增多，城市中原有的一些設施已經逐漸不能滿足居民的生活需求。物聯網技術的發展正是一種非常好的解決方案，因此有必要對城市級物聯網平臺建設進行分析。

關鍵詞：智慧城市城市級物聯網平臺

前言：根據預測，2025 年物聯網將為全球經濟帶來3.9～11.1 萬億美元的市場規模，智慧城市建設是其中最大的應用場景之一。同時城市的發展長期面臨人口不斷增長、治理日益艱難的挑戰。如何讓繁雜的城市物聯設備可控、可管、安全、智能、互聯、互動是城市治理急需解決的問題。

一、城市級物聯網平臺的重要性

物聯網所提倡的是物物相連，讓任何事物在任何時間都能通過網絡保持聯系，在使用的過程中主要有3 個作用，分別是數據信息采集、數據信息傳遞和數據信息處理。物聯網的核心在于收集城市中的海量信息，并且通過網絡進行信息數據的整合分析，并且將各類信息數據進行各平臺間的相互傳遞，通過對于信息數據的應用創新來達到萬物互聯的目的。物聯網技術在城市管理中能夠起到非常重要的作用，城市道橋檢測、燈光感應、定位導航術等技術，都能通過物聯網技術實現。在城市化發展過程中，物聯網感知系統通過分散在城市中的傳感器能夠實時監測城市中的各類信息，并且通過物聯網平臺能夠對這些數據進行集中處理，并且將各類有用的數據傳給相關行業，提升居民生活的便捷性。

二、城市級物聯網平臺建設研究

在城市級物聯網平臺的體系中，適配層非常重要，會對接入的各類協議以及終端，通過適配層中的各類協議插件進行相應的適配工作，并且通過SDK 接口可以完成對設備與數據的接入，在進行協議適配時需要對當前的各類主流物聯網協議分別進行適配。在進行協議模型的適配時需要從多個方面對設備功能進行分析，從而才能更好地完成數據模型適配。適配層會對數據模型自動完成上傳數據的解析，而插件適配往往具有針對性，一般情況下會針對一些特定行業的非主流協議，在解析時會使用SDK 插件進行解析，并且解析后會轉化為物聯網平臺通用的協議進行使用。設備管理層的主要作用是完成物聯網設備的協同管理以及接入管理，其中的接入管理包含設備連接管理和設備協同管理兩方面。第一，設備連接管理。設備連接管理的作用是對于設備注冊、數據上傳等一系列功能進行監控。第二，設備協同管理。設備協同管理主要指對于設備進行解析。數據層在城市級物聯網平臺中有著十分重要的作用，在數據層工作時會采集分布在城市各處的傳感設備數據，并且在整理數據后進行數據傳輸，而且各類數據無論是管理與存儲都需要經過數據層。因此，數據層在物聯網平臺中扮演著非常重要的角色，而且因為城市級物聯網平臺與城市中的一些其他信息平臺往往會涉及數據間的相互傳輸，因此在設計數據層時也會擁有系統之間的數據傳輸功能，這些能力包括AI 服務、數據開發服務等，通過這些能力可以讓服務層擁有很多接口以及相應的開發組件，能夠為開發各類應用提供最好的保障。在服務層中，能力開放服務能夠提供視頻應用、圖像處理等綜合服務，這樣能夠讓客戶更好地進行應用的定制開發，在進行數據方法服務時能夠通過各種不同的方式來進行數據共享，并且能夠得到物聯網平臺從其他不同應用平臺得到的數據支持，而AI 服務在服務層中主要提供的是智能化服務，可以讓使用者在平臺使用中獲得更多方便。門戶層在物聯網平臺中的應用范圍很廣，通常情況下應用于物聯網平臺的創立者、管理者以及城市決策者這三類客戶群體。在門戶層中，開發者門戶需要為應用的開發者提供開發工具以及應用型號創建等一系列功能，而管理門戶需要為管理人員提供應用平臺、設備、配置管理等不同的功能。領導視圖一般會綜合數據以及計算結果為城市的決策者提供城市管理的輔助決策功能。在物聯網平臺中需要將物聯網設備與運維中心、人員進行連接，并且在連接后需要進行實時監控，通過監控能夠了解接入平臺的各類信息以及平臺的運行狀況。在需要時可以直接進行運維處理，從而保證平臺內各項信息的透明化，為物聯網平臺提供更好的支持。對于物聯網平臺而言，運營保障體系不可缺少，物聯網平臺中的運營保障體系，通常是基于大量數據而存在的，無論是運營保障系統的構建還是運營保障體系的構建，都需要大量運營數據提供支撐，無論是用戶信息管理還是流量管理等各種運營數據都有利于完善運營保障體系。物聯網平臺中安全保障體系的建立能夠對平臺的應用提供非常重要的安全防護，因為城市級物聯網平臺十分重要且特殊，因此在構建安全保障體系時需要符合計算機系統安全防護的三級要求，物聯網平臺的構建需要滿足設備接入以及放開數據接口等標準。通過設備接入能夠根據當前的業務種類以及不同終端類型對感知設備進行標識以及描述，并且設計出感知設備和網絡節點的數據接口，確定設備和平臺間的數據傳輸方式;通過標準規范的分類方式能夠對各類感知到的數據進行規范接入，并構建出數據目錄。

三、城市級物聯網平臺的構建及運營

城市級物聯網平臺能夠為城市提供各類不同的物聯數據，是保證城市高速發展的基礎，無論是政府還是各行各業都對城市級物聯網平臺的構建非常重視。但是在進行城市級物聯網平臺的設計規劃時，往往會因為城市的前期規劃以及各類其他因素導致城市級物聯網平臺在建設完畢后留有缺陷。比如分散在城市中的感知設備無法全部接入，因此城市級物聯網平臺所感知到的數據標準各不相同，從而無法將各類數據全部融合起來，或者城市級物聯網平臺在實際運營時出現問題，導致物聯網平臺的運營模式不清晰等問題。這些問題往往會導致城市級物聯網平臺無法正常發揮出應該有的作用。在物聯感知體系中，感知層以及網絡層已經比較成熟，在城市建設中能夠起到一定的作用，但是平臺、數據以及應用層依然有著很大的成長空間。作為物聯網平臺中的底層感知系統，相比于其他上層業務來說更為重要，因為城市級物聯網平臺中的所有業務，都取決于物聯感知體系中采集到的各類數據。在進行城市級物聯網平臺設計時，需要由城市的主管部門介入，來推動城市級物聯網平臺的設備接入以及數據共享，并且需要讓政府承辦的所有物聯網相關行業，將物聯感知設備接入城市級物聯網平臺，對于非政府承辦的相關行業需要以鼓勵為主，盡可能多地接入物聯網平臺。對于城市級物聯網平臺需要有合理有效的運營模式，作為城市級項目，城市級物聯網平臺應該以政府投資為主，或者使用采購服務的形式進行物聯網平臺的建設以及運營，對于其他一些相關行業接入城市級物聯網平臺產生的一些費用，政府可使用補貼的方式進行運營。城市級物聯網平臺的建設需要長時間的努力才能夠完成，在進行建設時，最好優先接入物聯感知設備，通過感知設備以及數據設備保障物聯網平臺的各類基礎能力，進而發揮出物聯網平臺的作用。

結束語：隨著科技進步，城市中的居民對于生活品質的追求會越來越高，越來越多的人開始關注城市級物聯網平臺建設。在此背景下，各類新興技術也獲得了長足的進步，城市級物聯網平臺的建設發展也越來越完善，物聯網平臺也為更多人的生活帶來了方便。

參考文獻：

1翟鴻雁. 基于物聯網關鍵技術的智慧城市研究[J]. 物聯網技術，2019，5（05）.

2鐘周蘭. 物聯網技術在智慧城市管理中的發展與深度應用[J]. 中國安防，2019（07）：52-56.

（天地科技股份有限公司科技創新創業資金專項項目（2020-TD-ZD007））