劉曉宇

（1. 新疆維吾爾自治區(qū)遙感中心，新疆 烏魯木齊 830011）

1 系統(tǒng)總體構(gòu)架

新疆城市動態(tài)數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)以社區(qū)管理人員、居民為主要用戶，對社區(qū)管理中的公共設施和衛(wèi)生、消防安全、占道經(jīng)營、樹木病蟲害、電磁輻射等動態(tài)數(shù)據(jù)進行低成本采集和監(jiān)測，構(gòu)建符合社區(qū)管理需求的原型系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析，建立融合了遙感技術(shù)、地理智能、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)等多項前沿技術(shù)的智能化社區(qū)動態(tài)信息采集與分析管理系統(tǒng)，并實現(xiàn)社區(qū)信息動態(tài)采集、信息分析評估、社區(qū)管理監(jiān)控、社區(qū)論壇4大功能（如圖1）。

該系統(tǒng)的技術(shù)路線為：①在感知層，利用自適應路由組網(wǎng)算法和混合自適應定位技術(shù)，實現(xiàn)特定行業(yè)的物聯(lián)終端和移動終端的互聯(lián)互通，將實際應用中和即將建設的終端設備整合到信息系統(tǒng)中來；②在網(wǎng)絡層，通過交互實時移動Agent算法對無線信道傳輸進行優(yōu)化，保證動態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院蛯崟r性；③在應用層，基于地理智能決策技術(shù)，對所采集的動態(tài)信息進行挖掘分析，為上層應用提供分析、決策支持。具體的實施路線如圖2所示。

2 系統(tǒng)體系建設

智慧城市建設的目標是通過數(shù)字化和對城市系統(tǒng)運行狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)測（也是一種數(shù)字化手段）驅(qū)動動態(tài)數(shù)字模型，通過對城市主體行為、城市組成要素的控制，實現(xiàn)對城市系統(tǒng)和城市規(guī)劃、設計、建設、運行管理和服務過程的調(diào)控。

1）進行智慧城市典型體系架構(gòu)研究。智慧城市典型體系架構(gòu)如圖3。

2）“交互式實時Agent算法”和“地理智能決策”兩個關(guān)鍵技術(shù)的研究。基于現(xiàn)有的智能手機軟硬件及傳感器技術(shù)，利用自適應路由算法和混合自適應定位技術(shù)實現(xiàn)移動終端、固定無線接入終端與物聯(lián)網(wǎng)終端部件的互聯(lián)及數(shù)據(jù)傳輸，進行“交互式實時Agent算法”技術(shù)的研究，見圖4。此算法解決了移動終端與物聯(lián)網(wǎng)的無線連接，利用物聯(lián)網(wǎng)絡對地理空間信息、城市部件信息、環(huán)境信息等進行動態(tài)采集，通過移動終端和移動網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)信息中心，降低采集成本，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托?。利用遙感、地理智能、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)采集的空間數(shù)據(jù)進行智能數(shù)據(jù)挖掘分析，實現(xiàn)面向應用層的數(shù)據(jù)業(yè)務封裝，進行“基于地理智能的決策支持技術(shù)”研究，見圖5。

3）建立智能化社區(qū)動態(tài)信息采集與分析管理系統(tǒng)，實現(xiàn)社區(qū)信息動態(tài)采集、信息分析評估、社區(qū)管理監(jiān)控、社區(qū)論壇4大功能，如圖6。利用現(xiàn)有的智能手機終端，使社區(qū)工作人員和社區(qū)居民積極參與到動態(tài)數(shù)據(jù)采集和社區(qū)管理中，基于他們采集的基礎數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中進行深度挖掘和分析，實現(xiàn)社區(qū)智能化管理。該系統(tǒng)示范成功后，也可在城市管理、環(huán)境保護、公共安全等行業(yè)進行推廣應用。

3 系統(tǒng)技術(shù)難點

新疆城市動態(tài)數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)是面向社會服務的重要平臺，通過互聯(lián)網(wǎng)為社區(qū)工作人員及社會公眾提供數(shù)據(jù)采集、信息交流、意見反饋的服務，為社區(qū)智能化決策提供支持?；谥悄苁謾C客戶端采集動態(tài)數(shù)據(jù)，并向系統(tǒng)平臺發(fā)送報告（如圖7），建立社區(qū)與居民共建共享的新機制，實現(xiàn)信息即時反饋和事務及時處理的服務模式。

本項目主要融合遙感技術(shù)、地理智能、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)等多項前沿技術(shù)，發(fā)現(xiàn)“人、物、事件”的關(guān)聯(lián)，構(gòu)建低成本的動態(tài)信息采集與可提供行業(yè)數(shù)據(jù)支撐應用的原型系統(tǒng)。項目主要解決兩個關(guān)鍵問題：

1）交互式實時移動Agent算法。本項目中，移動終端通過物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)，可以收集不同傳感器傳輸過來的各類數(shù)據(jù)，采集量大，某些還有很高的實時性要求。如果移動終端與服務器之間無線信道容量不能滿足需要，將導致數(shù)據(jù)丟失、傳輸延遲甚至系統(tǒng)癱瘓。所以，良好的數(shù)據(jù)管理技術(shù)能夠提高傳感器節(jié)點協(xié)作感知、采集、處理、發(fā)布數(shù)據(jù)信息的效率,進而更好地確定無線傳感器網(wǎng)絡所采集的數(shù)據(jù)的可用性和有效性。

2）基于智能地理的決策支持技術(shù)。對于傳感器采集的數(shù)據(jù)，各行業(yè)的需求差異很大，我們可以針對這些差異性，基于地理智能技術(shù)進行深度的數(shù)據(jù)挖掘。對于傳感器收集的空間位置、采集數(shù)據(jù)、歷史軌跡、時間軸等，進行分析、歸類以及通過系統(tǒng)的自我學習，判斷出探測對象的一系列特性，然后通過這些特性進一步發(fā)掘這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)和規(guī)律。

4 應用前景

1）城市運行管理領(lǐng)域。在網(wǎng)格化管理中，利用智能終端、通信基站、顯示屏等設備，深化城市部件監(jiān)控，優(yōu)化數(shù)據(jù)流程，提高對現(xiàn)場信息的采集、處理和監(jiān)督，將信息化城市管理部件接入物聯(lián)網(wǎng)，對城市管理的興趣點進行統(tǒng)一標示，可以進一步明確網(wǎng)格化的權(quán)屬責任，加強對城市管理部件狀態(tài)的實時監(jiān)控，降低信息化城市管理中對人工巡查的依賴程度，提高問題發(fā)現(xiàn)和處置的效率，進而提升網(wǎng)格化管理水平。

2）環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域。通過智能感知并傳輸信息，在大氣和土壤治理、森林和水資源保護、應對氣候變化和自然災害中，物聯(lián)網(wǎng)可以發(fā)揮巨大的作用。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，形成對污染排放源的監(jiān)測、預警和控制的閉環(huán)管理。利用傳感器加強對空氣質(zhì)量、城市噪音的監(jiān)測，在公共場所進行現(xiàn)場信息公示，并利用移動通信系統(tǒng)加強與監(jiān)督檢查部門的聯(lián)動。加強對水庫河流、居民樓二次供水的水質(zhì)檢測網(wǎng)絡體系建設，形成實時監(jiān)控。加強對森林綠化帶、濕地等自然資源的傳感系統(tǒng)建設，并結(jié)合地理空間數(shù)據(jù)庫，及時掌控綠化資源情況。利用傳感器技術(shù)、通信技術(shù)等手段，完善對熱力能源、樓宇溫度等系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和管理。通過完善智能感知系統(tǒng)，合理調(diào)配和使用水利、電力、天然氣、燃煤、石油等資源。

3）公共安全領(lǐng)域。將物聯(lián)網(wǎng)通過移動網(wǎng)絡接入城市智能管理系統(tǒng)，加強對重點地區(qū)、重點部位的視頻監(jiān)測監(jiān)控及預警，增強網(wǎng)絡傳輸和數(shù)據(jù)分析能力，實現(xiàn)公共安全事件監(jiān)控，以及災火警等現(xiàn)場信息的采集、分析和處理，加強監(jiān)察執(zhí)法管理的現(xiàn)場信息監(jiān)測，提高行政效能。

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