物联网在智慧城市中的应用与挑战

　　
　　物联网的基本组成架构

　　作为新一代信息技术的主力，物联网的吸引力不容置疑。特别是近年来物联网概念的逐渐实施和普及，为各行各业的创造发展提供了契机。物联网作为一个战略性新兴产业，需要国家的大力支持和帮扶，目前，国家工信部正在组织资深专家学者做物联网的相关规划，并将侧重于标准的制定。虽然对概念火热，但对于物联网的具体定义，由于各自立场不同，定义并不特别清晰，欧洲认为物联网是一个动态的全球网络基础设施，具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，美国是将物联网和计算机科学紧密联系，中国则认为物联网是基于传感网并与之关联，符合监控特征的系统。

　　目前，国内普遍认为，物联网不仅是传感网，也不仅是应让用和服务，物联网是一个由感知层、传输层、应用服务层构成的产业生态链。感知层既是基础，也是技术层面较难实现的部分，它是通过智能卡、RFID电子标签、GPS及红外感应器、激光扫描器、光热敏器件等各种物理、生物和化学量传感器等采集信息，使物体“开口说话”，这是物联网实现对物体互联的第一步。感知过程中存在“如何获取数据感知真实世界”、“数据合理使用分析”两个核心技术难题。为使监测数据更精确，需要技术的不断创新，研究生产各类特定的传感器。目前，国内的传感器都是针对不同的个体设计，较少会具备多用途多功能，未来的方向是一个传感器实现对更多物理化学量的监测和感知。网络层的核心是依靠各种通信协议，通过无线传感网、互联网、广电网等传输感知层的信息数据，将物与物、人与物之间的信息形成互通交流。应用层则是展现物联网应用巨大价值的核心架构，它实现了信息的分析处理和控制决策，以及完成特定的智能化应用和服务的业务，从而实现物与物、人与物之间的感知，发挥智能作用。

　　物联网是建设智慧城市的重要手段

　　人类是基于物理空间和物质资源生存并生产生活的。未来的城市发展和社会发展，将出现物理空间和虚拟空间并存，而当虚拟空间中的问题影响到物理空间时，还会产生数据资源或信息资源。基于两个空间和两种资源的社会发展观或城市发展观，会给物联网的构建和产业带来新的变革和发展，通过从两个空间中活用两种资源，并使其交叉互动，可以将物理空间中的个人资源聚合至虚拟空间，并把资源分享至物理空间，形成资源的循环互动。

　　在物联网的应用方面，每个国家根据自身条件，重点也各不相同。美国的优势是工业自动化和机器人，日本的优势是环境监测及人体健康保障，中国的重点在于城市热点即智慧城市和智能家居。

　　智慧城市的概念很大，简单说就是通过各种智能感知的手段，让整个城市的功能实现更智慧，这也是城市化发展的最基本目标。具体看，智慧城市是指充分借助物联网和传感网，发挥信息通信产业发达、传感技术领先、电信业务及信息化基础设施优良等优势，通过建设信息通信基础设施、认证、安全等平台和示范工程，加快产业关键技术攻关，构建城市发展的智慧环境，形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式，面向未来构建全新的城市形态。

　　物联网等信息化技术是建设智慧城市的手段和工具，是承载智慧城市建设的基础设施。中国的城市化起步较晚，也走了一些弯路，和国外发达国家相比还较为落后。目前，国内众多城市还处于数字化城市建设阶段，只是把城市的地理、公共设施等信息，通过数字化技术将其变成了人们可以看到的样子，信息数字化只是智慧城市的第一步，而未来更多的是要求城市功能的智慧化。

　　现在国内很多城市的管理并非都是智慧的。例如，城市交通堵塞问题、社区物业管理问题等等，智慧城市建设更大的内涵应是一个民生工程，是借助物联网、传感网等信息化技术，使城市居民的幸福指数更高。

　　智慧城市的基础是互联网、物联网、广电网、移动通信网等各类网络；应用载体是数量众多、功能齐全的各种高级终端；部署对象是城市生活的各个方面，包括：智能小区、智能交通、智能学校、智能电网、智能物流、应急指挥、智慧政府OA；注重提高处理突发时间的应变能力、节约能源和环境保护的可持续性。

　　目前在重点行业中已经实现了具备物联网特征的系统应用，而集群特征和远程控制则是物联网系统的重要标志。包括：

　　路网监控：主要是车辆自动识别及防盗、车辆门禁、城市公交智能调度、电子警察、出租车移动智能是被系统。

　　内河船舶监控：基于船舶身份识别及进出港自动监管系统，可以实现自动记录船舶进出港、防止船舶带病出港、船舶出港定位安全、船舶回港通知、不停船检查及问题船舶管理、锚地统计、流量统计。

　　医院监控：医疗设备采用标签技术，便于医生拿取使用，避免遗漏或错误使用。同时，在患者监护、新生儿标识管理、医院接触史管制、医院重要资产和物资定位、医药供应链管理等方面也有应用。

　　煤矿监控：用于煤业矿业等井下和隧道作业场所，可以标识记录人员和车辆仪器设备的位置信息。

　　集装箱监控：通过箱体/箱内物质信息标识和电子封条信息标识，保证集装箱的安全性。