邵偉 遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

智慧城市建設(shè)中信息技術(shù)研究

邵偉 遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

智慧城市需要具備全面透徹的感知、智能融合的應(yīng)用能力，智慧城市的實(shí)現(xiàn)需要更加完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市運(yùn)營(yíng)技術(shù)支撐，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算是其中最重要的信息技術(shù)內(nèi)容。

大數(shù)據(jù) 云計(jì)算 智慧城市

智慧城市已成為當(dāng)今世界城市發(fā)展的大趨勢(shì)，智慧城市的理念正逐漸被政府和民眾接受并普及，目前，智慧城市建設(shè)內(nèi)容擴(kuò)大到眾多應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施、電子政務(wù)、社會(huì)治安、智能交通、市政管理、智慧醫(yī)療、社區(qū)服務(wù)等應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)注度較高。智慧城市建設(shè)，實(shí)質(zhì)上是一場(chǎng)以技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)的城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生產(chǎn)生活方式的變革，智慧城市反映的是城市發(fā)展既要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)透徹感知、互聯(lián)互通和深入智能，更要實(shí)現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)、生活和管理上的全面智慧。信息技術(shù)作為智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算是最核心的技術(shù)熱點(diǎn)。

1 物聯(lián)網(wǎng)

全面透徹的感知是智慧城市的特征之一，因此物聯(lián)網(wǎng)是建設(shè)智慧城市必不可少的環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)劃分為三個(gè)層次： 感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。感知層由傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)組成。傳感器包括RFID標(biāo)簽、二維碼標(biāo)簽、溫度傳感器、濕度傳感器、攝像頭、GPS等；感知層可以隨時(shí)隨地獲取物體的信息，是信息采集的來(lái)源。網(wǎng)絡(luò)層，通過(guò)各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去；應(yīng)用層，把感知層的得到的信息進(jìn)行計(jì)算、處理，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在從多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

目前，物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域拓展迅速。在交通、物流、環(huán)保、醫(yī)療保健、安防、電力等領(lǐng)域開始規(guī)模應(yīng)用，在便利百姓生活的同時(shí)，也促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2 大數(shù)據(jù)

隨著智慧城市的逐步建設(shè)和應(yīng)用，大數(shù)據(jù)正在高速增長(zhǎng)。無(wú)所不在的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生越來(lái)越多超乎想象、數(shù)據(jù)量不斷擴(kuò)張的大數(shù)據(jù)。例如單個(gè)高清攝像頭每小時(shí)產(chǎn)生約3GB數(shù)據(jù)，單個(gè)病人的CT影像數(shù)據(jù)約幾十GB……。大數(shù)據(jù)的時(shí)效性要求較高，數(shù)據(jù)被創(chuàng)建和移動(dòng)的速度很快。另外，大數(shù)據(jù)除了數(shù)量巨大，數(shù)據(jù)來(lái)源和種類更加多樣化，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)逐漸成為主流。

大數(shù)據(jù)分析對(duì)大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從中獲得新的價(jià)值，具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型多、處理要求快等特點(diǎn)，需要大量的存儲(chǔ)設(shè)備和計(jì)算資源。

用于大數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)集合主要特點(diǎn)包括，傳統(tǒng)模式的數(shù)據(jù)分析，大多通過(guò)采樣方式獲得部分?jǐn)?shù)據(jù)用于分析，大數(shù)據(jù)可以對(duì)收集到的所有海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析用的數(shù)據(jù)源由采樣數(shù)據(jù)擴(kuò)展至全部數(shù)據(jù)。其次，分析用的數(shù)據(jù)源，從傳統(tǒng)單一領(lǐng)域的數(shù)據(jù)擴(kuò)展到跨領(lǐng)域數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)可以將不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)組合后進(jìn)行分析。再次，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析更注重于數(shù)據(jù)源與分析結(jié)果間的因果關(guān)系，大數(shù)據(jù)分析時(shí)數(shù)據(jù)源與分析結(jié)果間不再只是因果關(guān)系，基于有相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)源同樣可以分析預(yù)測(cè)出正確的結(jié)果。

大數(shù)據(jù)分析給數(shù)據(jù)分析及處理技術(shù)帶來(lái)了很多挑戰(zhàn)，云計(jì)算和開源技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)大數(shù)據(jù)落地，分布式存儲(chǔ)、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和并行處理技術(shù)逐漸成為大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)施過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)。開源Hadoop為大數(shù)據(jù)提供了各個(gè)層面的技術(shù)支持，是目前應(yīng)用最廣關(guān)注度最高的大數(shù)據(jù)項(xiàng)目。Hadoop幾乎成為大數(shù)據(jù)處理的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

3 云計(jì)算

云計(jì)算提供基于互聯(lián)網(wǎng)的軟件服務(wù)，用戶所使用的軟件，并不需要在自己的電腦里，而是利用互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)瀏覽器或手機(jī)客戶端訪問在外部機(jī)器上的軟件完成全部的工作。用戶所使用的軟件由其他人運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)，用戶只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)建立起連接就可以了。用戶的文件和數(shù)據(jù)也儲(chǔ)存在外部機(jī)器里。

云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)由5部分組成，分別為應(yīng)用層，云平臺(tái)層，硬件平臺(tái)，用戶訪問層和服務(wù)管理層，其體系結(jié)構(gòu)以服務(wù)為核心。

硬件平臺(tái)包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等所有硬件設(shè)施，硬件平臺(tái)具有可擴(kuò)展性，用戶可以假設(shè)硬件資源無(wú)窮多，可以根據(jù)自己的需要，動(dòng)態(tài)使用這些資源，根據(jù)使用量支付服務(wù)費(fèi)。云平臺(tái)層提供服務(wù)開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)軟件，能夠集成多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，是應(yīng)用層的運(yùn)行平臺(tái)，管理數(shù)據(jù)模型、工作流模型，具有統(tǒng)一的安全管理、存儲(chǔ)管理等。應(yīng)用層在互聯(lián)網(wǎng)上使用標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行訪問的軟件服務(wù)。用戶訪問層的服務(wù)目錄是一個(gè)服務(wù)列表，用戶可以從中選擇需要使用的云計(jì)算服務(wù)；用戶訪問層方便用戶使用云計(jì)算服務(wù)所需的各種支撐服務(wù)，針對(duì)每個(gè)層次的云計(jì)算服務(wù)都提供相應(yīng)的訪問接口。服務(wù)管理層提供對(duì)所有層次云計(jì)算服務(wù)的管理功能，包括服務(wù)目錄管理、服務(wù)監(jiān)控、安全管理等。

4 總結(jié)

智慧城市建設(shè)，能夠優(yōu)化城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，壯大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模，同時(shí)智慧技術(shù)輻射城市工業(yè)和服務(wù)業(yè)，推動(dòng)傳統(tǒng)企業(yè)技術(shù)、組織和服務(wù)模式的創(chuàng)新。智慧城市的實(shí)現(xiàn)需要建設(shè)更加完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市運(yùn)營(yíng)技術(shù)支撐，才能實(shí)現(xiàn)城市智慧式管理和運(yùn)行，進(jìn)而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，促進(jìn)城市的和諧、可持續(xù)成長(zhǎng)。智慧城市建設(shè)中產(chǎn)生的信息技術(shù)問題，將帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，也是推進(jìn)智慧城市發(fā)展的源動(dòng)力，需要有針對(duì)性地解決，才能推動(dòng)和加速智慧服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，讓城市更加科學(xué)、高效、安全地運(yùn)行。