中國船舶重工集團公司第七一〇研究所 倪云飛

淺議云計算及物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用

中國船舶重工集團公司第七一〇研究所 倪云飛

在科學技術不斷創(chuàng)新與應用的推動下，我國城市建設迎來了全新的發(fā)展趨勢，其中物聯(lián)網(wǎng)技術以及云計算技術的應用，推動了我國城市信息化、智能化、數(shù)字化的建設與發(fā)展。基于此，本文以智能城市為研究對象，探索了云計算及物聯(lián)網(wǎng)技術在智能城市中的應用，以期為我國智能城市的優(yōu)化發(fā)展提供有益幫助。

云計算；物聯(lián)網(wǎng)技術；智慧城市；應用

引言

隨著近年來我國城市化進程的高速發(fā)展，城市人口以及城市數(shù)量呈現(xiàn)的不斷上漲的發(fā)展趨勢。在此發(fā)展環(huán)境下，城市管理模式、城市交通體系、城市服務設施建設以及城市安全監(jiān)控等問題日漸凸顯，已成為新時期城市建設發(fā)展思考的重點。而云計算、物聯(lián)網(wǎng)、計算機等基礎的成熟與應用，在一定程度上為我國城市化建設與發(fā)展提供了新方向。因此，對云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術結合應用基礎上智能城市建設的研究，具有重要現(xiàn)實意義。

1.智慧城市、云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術相關概述

1.1 智慧城市

智慧城市是在云計算、物聯(lián)網(wǎng)、電子通信等科學技術創(chuàng)新發(fā)展與廣泛應用的基礎上得以形成的一種區(qū)域發(fā)展概念[1]。智慧城市通過對先進通訊技術與信息技術的結合應用，以全新的方式方法改變了傳統(tǒng)城市服務管理模式，實現(xiàn)了城市智能化智慧型的管理與經(jīng)營，為城市生產(chǎn)、生活營造了良好的環(huán)境，提升了城市建設的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。

1.2 云計算

云計算（cloud computing）是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，基于計算機技術與互聯(lián)網(wǎng)技術不斷發(fā)展的基礎上形成的一種綜合性產(chǎn)物。目前，被廣泛認可的定義主要為“云計算是一種可供選擇且具有便捷性、資源共享性、虛擬化、管理簡便性等特點，按照使用量進行付費的模式”[2]。目前，云計算技術子在眾多領域中已經(jīng)得到廣泛應用，并發(fā)揮著重要作用。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things）是新時期信息技術中的關鍵基礎組成內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)技術在以互聯(lián)網(wǎng)為核心的基礎上，通過網(wǎng)絡與技術的延伸，有效實現(xiàn)了物體與物體之間信息的交流與溝通[3]。

智慧城市作為“數(shù)字城市”與云計算、物聯(lián)網(wǎng)共同作用下的產(chǎn)物，其城市建設體系的構建，主要是基于云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術應用的基礎上得以具體體現(xiàn)的。通常情況下，云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技術主要被應用于智慧城市體系中的“感知層”、“網(wǎng)絡層”、“應用平臺”以及“智慧層”系統(tǒng)層面中，用以保證智慧城市作用與功能的有效發(fā)揮[4]。

2.基于云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術下智慧城市的意義

由上述智慧城市、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技術相關概述分析可知，智慧城市的目標在于實行城市由信息化向智能化的發(fā)展，用以提升城市管理與服務質(zhì)量。智慧城市是在基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)等科學技術結合應用的基礎上得以具體實現(xiàn)的，因此智慧城市具有“城市資源共享”、“信息全面感知”、“各領域互通互聯(lián)”、“智能服務”等特點。近年來，隨著云技術以及物聯(lián)網(wǎng)技術的高速發(fā)展，智慧城市等到進一步的完善的優(yōu)化。相對于傳統(tǒng)城市建設而言，智慧城市有效解決了傳統(tǒng)城市交通系統(tǒng)擁堵、城市管理質(zhì)量低下、城市應急系統(tǒng)作用不明顯、城市安全與環(huán)保監(jiān)測無序等問題，并在一定程度上促進了城市政府機構、民生建設、產(chǎn)業(yè)發(fā)展三者之間的一體化管理與服務。這在一定程度上，為城市的生產(chǎn)、生活提供了便利，已成為新時期城市建設與發(fā)展的必然趨勢。

云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技術作為智慧城市構建中兩大重要組成部分，是保證智慧城市作用與功能有效發(fā)揮的基礎條件，也是核心內(nèi)容。云計算在依據(jù)計算機與互聯(lián)網(wǎng)技術的基礎上，為智慧城市信息資源的整合提供了技術支持，虛擬化、動態(tài)性、延展性的計算方式，使智能城市各系統(tǒng)信息獲取與存儲效率得到了提升，有利于智慧城市信息全面感知能力與處理能力的發(fā)揮；物聯(lián)網(wǎng)技術將智慧城市體系中各設備與基礎設施進行了有效連接，推動了“數(shù)字城市”向“智慧城市”的有效轉(zhuǎn)變，為智能城市各服務體系（包括政務、城市公共安全、教育、環(huán)境保護、城市公共服務等）構建與創(chuàng)新提供了決策依據(jù)。由此可見，基于云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術應用下的智慧城市對我國城市化改革發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

3.云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用

3.1 醫(yī)療服務體系構建中的應用

醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)是城市建設中必不可少的服務行業(yè)體系之一，是保證城市穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素。目前，在我國智慧城市構建中，云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技已經(jīng)實現(xiàn)了在醫(yī)療服務體系“感知層”、“網(wǎng)絡層”以及“實踐應用層”的有效應用，有效提升了現(xiàn)代化城市醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)管理信息化與智能化的建設，提升了行業(yè)管理質(zhì)量與競爭優(yōu)勢。例如，在智慧城市醫(yī)療服務體系中，通過應用云計算搭建醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)庫與管理、服務平臺，有效實現(xiàn)了患者信息的采集、處理與整合的一體化管理，從而減輕了工作人員工作負擔。同時，利用云計算處理技術、網(wǎng)絡技術，增強了醫(yī)院與醫(yī)院、醫(yī)院與其他行業(yè)之間的交流與溝通，這在一定程度上，提升了居民問診效率，增強了城市醫(yī)療服務的普及性與優(yōu)化性。此外，云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術的結合應用,推動了城市醫(yī)療服務遠程掛號的實現(xiàn)，為城市居民問診與就醫(yī)提供了便利。

3.2 物流服務體系構建中的應用

智慧城市物流服務體系，是城市建設中最早應用物聯(lián)網(wǎng)技術的領域之一，實踐證明，物聯(lián)網(wǎng)技術在物流領域中的應用，有效實現(xiàn)了物流行業(yè)信息化、自動化與智能化的發(fā)展，促進了城市物流行業(yè)管理質(zhì)量與水平的提升，為人們生活提供了便利。目前，智慧城市物流服務體系中，大數(shù)據(jù)采集與處理、射頻識別技術（RFID）、傳感器技術、自動感知技術（以紅外線為主）、GPS定位技術、互聯(lián)網(wǎng)一體化管理技術、掃描技術等物聯(lián)網(wǎng)以及云計算技術得到了廣泛應用，有效促進了智慧城市物流領域的完善與優(yōu)化建設，為智慧城市信息化、智能化發(fā)展奠定了基礎。

3.3 道路交通體系中的應用

道路交通作為城市建設中的基礎內(nèi)容與關鍵組成部分，在智慧城市建設占有重要地位。因此，針對傳統(tǒng)城市道路交通管理質(zhì)量低下，交通堵塞，事物頻發(fā)且處理不及時等問題，在智慧城市道路交通體系構建中，應用云計算及物聯(lián)網(wǎng)技術，可有效解決上述問題，從而實現(xiàn)智慧城市道路交通管理質(zhì)量，緩解城市交通負擔。例如，在智慧城市建設中，通過物聯(lián)網(wǎng)技術進行區(qū)域性劃分管理，在依據(jù)遠程管理與檢測管理系統(tǒng)的基礎上，實現(xiàn)了城市道路交通導航定位、信號燈管控、車流量監(jiān)控、遠程指揮、車輛診斷、道路交通電子收費等服務的構建，這在一定程度上為城市道路管理部門與相關機構提供了全面的道路交通信息，有利于提升城市道路管理質(zhì)量，降低交通故障的發(fā)展。與此同時，在城市道路交通路況實時報道中應用云計算，可實現(xiàn)對智慧城市交通道路現(xiàn)場動態(tài)情況的預測與評估，從而判斷路況發(fā)展趨勢，為城市道路交通管理部門提供決策依據(jù)，便于交通疏導以及現(xiàn)場案件責任分析。

3.4 城市基礎設施體系中的應用

城市基礎社會體系是智慧城市建設體系中的重要組成部分，對智慧城市公共服務管理質(zhì)量與效率的提升具有直接影響作用。在智慧城市城市基礎社會體系中應用云計算及物聯(lián)網(wǎng)技術，可有效提升智慧城市公共服務的整體水平，解決傳統(tǒng)城市公共服務短缺問題。例如，通過利用全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）以及遙感系統(tǒng)（RS）等云計算，搭建智慧城市公共服務體系物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)智慧城市政府機構、各企業(yè)部門以及城市居民之間數(shù)據(jù)信息的有效溝通，提升城市安全監(jiān)管質(zhì)量，強化居民出行便利性。與此同時，在智慧城市物聯(lián)網(wǎng)公共服務平臺中，通過利用物聯(lián)網(wǎng)相關技術、云技術進行城市資源信息整合，可有效解決城市公共信息平臺中大數(shù)據(jù)信息采集、處理、管理與應用的統(tǒng)一性、時效性、共享性與公開性，為城市基礎設施智能化建設提供技術支持。

4.基于云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術下智慧城市發(fā)展建議

我國智慧城市建設正處于不斷發(fā)展與完善階段，云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技術雖然得到了廣泛應用，但在整體模式構建中仍存在諸多不足，有待進一步的探索與研究。對此，我國相關工作人員，在依據(jù)國際標準的基礎上，應結合我國行業(yè)實際情況，進行進一步的技術開發(fā)與創(chuàng)新應用，用以促進我國智慧城市建設的完善與優(yōu)化。

4.1 智能醫(yī)療領域

首先，相關工作人員應促進智慧城市醫(yī)療技術與醫(yī)療產(chǎn)品的開發(fā)，實現(xiàn)智慧醫(yī)療行業(yè)管理與服務的智能化發(fā)展，推動醫(yī)療衛(wèi)生領域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。例如，強化醫(yī)療生物體征感知技術，使之盡可能達到國際標準水平，包括心電、血糖、體溫、心率等；提升家用醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)品、健康醫(yī)療衛(wèi)生設備、便民式醫(yī)療衛(wèi)生網(wǎng)絡體系的研究與完善，推動大數(shù)據(jù)技術在醫(yī)療衛(wèi)生管理體系中的有效應用，用以促進醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)信息采集、整理、分析、歸檔與運用的深化發(fā)展。

其次，完善智慧醫(yī)療領域物聯(lián)網(wǎng)體系的標準化、系統(tǒng)化、規(guī)范化建設，用以實現(xiàn)智慧醫(yī)療云服務、數(shù)據(jù)信息管理以及各終端產(chǎn)品制定的標準化發(fā)展，保證智慧醫(yī)療衛(wèi)生技術與產(chǎn)品審核測評體系的協(xié)調(diào)性、標準性、優(yōu)化性構建。從而提升智慧醫(yī)療行業(yè)服務質(zhì)量。

此外，提升智慧醫(yī)療管理與服務體系大數(shù)據(jù)技術應用系統(tǒng)建設，實現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)、各部門、各階層之間的有效溝通，保證各信息平臺間，數(shù)據(jù)信息的共享性、協(xié)調(diào)性發(fā)展。例如，通過建立集城市人口信息、電子病例動態(tài)檔案、數(shù)字化健康檔案等為一體的大數(shù)據(jù)庫，提升智慧醫(yī)療管理與服務質(zhì)量；通過建立醫(yī)療體系公共平臺，實現(xiàn)智慧城市醫(yī)療衛(wèi)生、疾病預防、醫(yī)藥行業(yè)、保險服務等數(shù)據(jù)信息資源的有效共享，用以強化智慧城市醫(yī)療衛(wèi)生領域服務的優(yōu)化發(fā)展。

4.2 智能交通領域

為提升智慧城市交通領域的安全性、穩(wěn)定性、服務優(yōu)化性，相關部門以及工作人員應在依據(jù)現(xiàn)有技術與經(jīng)驗的基礎上，加快重點工程項目的開發(fā)與建設，如通過構建“車聯(lián)網(wǎng)”綜合測試基地（平臺），促進智慧城市交通領域城市資源的有效整合；通過強化“LTE-V技術”的研發(fā)，實現(xiàn)智慧城市交通領域，車聯(lián)網(wǎng)規(guī)范體系設計的一體化、統(tǒng)籌發(fā)展。

4.3 智能工業(yè)領域

首先，在提升工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營交互性的同時，強化工業(yè)網(wǎng)絡技術、自動化技術、智能技術的研發(fā)，從網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡應用軟件、機械設備構件、智能芯片以及數(shù)據(jù)傳輸媒介等方面，實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)路化工業(yè)產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)化構建。

其次，增強高新技術型工業(yè)行業(yè)構建，注重大數(shù)據(jù)時代下工業(yè)數(shù)據(jù)庫（平臺）技術的創(chuàng)新性研發(fā)。

此外，加強工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息安全防護技術的開發(fā)，提升大數(shù)據(jù)時代下，智慧城市工業(yè)領域數(shù)據(jù)信息安全性與穩(wěn)定性，制定科學、合理工業(yè)安全優(yōu)化方案。

5.結論

總而言之，智慧城市的構建已成為新時期城市信息化發(fā)展的必然趨勢。在智慧城市建設中，要想實現(xiàn)城市資源的有效整合，促進城市管理質(zhì)量與水平的提升，保證智慧城市各服務體系的優(yōu)化發(fā)展，對云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技術的應用的掌握與研究具有至關重要的意義，有利于促進我國智慧城市建設的普及發(fā)展。

[1]崔傳楨.助力“互聯(lián)網(wǎng)+”行動:解讀中興通訊的網(wǎng)絡安全——基于“互聯(lián)網(wǎng)+”行動背景下的中興通訊信息安全及戰(zhàn)略布局[J].信息安全研究,2016,04:288-298.

[2]陳克明.大數(shù)據(jù)在智慧城市中的應用研究[J].信息與電腦(理論版),2016,09:115-116.

[3]刑少娛.物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用分析[J].電子技術與軟件工程,2016,14:25.

[4]王飛躍,王曉,袁勇,王濤,林懿倫.社會計算與計算社會:智慧社會的基礎與必然[J].科學通報,2015,Z1:460-469.

倪云飛（1963－），男，浙江樂清溫，碩士，高級工程師。