定美辰
(武漢交通職業(yè)學院,湖北 武漢 430065)
物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱是Internet of Things,也稱為Web of Things,其概念起源最早是由比爾·蓋茨在1995年的《未來之路》一書中提出的。1999年,美國召開了關(guān)于移動計算機與網(wǎng)絡國際會議,此時物聯(lián)網(wǎng)的概念才逐步變得清晰。國際電信聯(lián)盟在2005年突尼斯舉行的信息世界峰會上頒布了ITU互聯(lián)網(wǎng)報告,物聯(lián)網(wǎng)的概念正式提出。
物聯(lián)網(wǎng)實際上指的是通過信息傳感設備的應用,如傳感器、全球定位系統(tǒng)等裝置與技術(shù),對任何需要監(jiān)控連接的過程或者是物體實現(xiàn)聲、光、熱及電等信息的采集,并與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合形成一個非常巨大的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)的目的就是能夠?qū)崿F(xiàn)人與物以及物與物的網(wǎng)絡鏈接,以方便人們的生活和工作。隨著21世紀的到來和計算機互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的應用逐漸變得普遍,尤其是近年來智慧城市建設中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用日益普遍。
物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎,且是以傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡為信息載體,使獨立存在的物理對象實現(xiàn)網(wǎng)絡連接。與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)不同,物聯(lián)網(wǎng)有自身鮮明的特征,其特征主要表現(xiàn)在以下3個方面。
首先,廣泛應用了各種感知技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)中部署了大量的傳感器,而每一個傳感器都是作為一個信息源來使用,不同類別的傳感器捕捉到的信息和格式都是不同的。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性,并能按照一定周期循環(huán)采集,以不斷更新數(shù)據(jù),滿足人們對數(shù)據(jù)的需求[1]。
其次,互聯(lián)網(wǎng)是一種泛在網(wǎng)絡。對于物聯(lián)網(wǎng),其最重要的核心還是互聯(lián)網(wǎng),一般都是通過無線或者是有線網(wǎng)絡實現(xiàn)相關(guān)網(wǎng)絡的融合,將物體的信息實時且準確地傳遞出去,而且能在傳輸過程中保證數(shù)據(jù)的實時性和準確性,以滿足人類社會的各項需求。
最后,物聯(lián)網(wǎng)自身也具有智能處理的能力。傳感器多數(shù)情況下會和智能處理相互結(jié)合,然后利用云計算以及相關(guān)的識別等智能技術(shù)對應用領域進行擴充,傳感器獲得的海量信息經(jīng)過分析和加工提供給不同的用戶,以滿足用戶需求。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心和基礎是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其實質(zhì)上就是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種延伸和擴展,是將用戶端延伸到任何物品和社會人,并實現(xiàn)相應的通信和信息交換的目的。感知層、網(wǎng)絡層以及應用層是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)[2]。
感知層主要是由各種各樣的傳感器以及網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,如溫度傳感器和濕度傳感器。感知層是用來識別物體和采集信息的重要場所。網(wǎng)絡層主要是由互聯(lián)網(wǎng)以及通信網(wǎng)組成的,相當于人的大腦和中樞神經(jīng),負責處理感知場所收集的數(shù)據(jù),并通過自身實現(xiàn)信息的傳輸。應用層則是物聯(lián)網(wǎng)與用戶實現(xiàn)對接的接口,其與相關(guān)需求相結(jié)合,實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的智能應用[4]。
物聯(lián)網(wǎng)的用途非常廣泛,遍布于人們生活和工作的各個領域,如交通、環(huán)保、政府工作以及公共安全等。具體地,就是把相應的傳感器和裝備嵌入到相應的鐵路、道路以及隧道等物體中,然后通過互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有網(wǎng)絡整合,實現(xiàn)人類物理系統(tǒng)的整合,通過計算機超強的計算能力為人類提供更加便捷的智能化服務[3]。
目前,物聯(lián)網(wǎng)在交通方面有著很重要的應用前景。智慧交通是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎,通過在公路、橋梁以及車輛進行感知設備的裝載,并利用全球定位系統(tǒng)以及高速計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)車輛的導航、控制?,F(xiàn)階段,一些城市已經(jīng)開始對智慧交通進行應用。智慧交通最理想化的表象就是通過沒有信號燈,沒有道路擁堵,最大限度地減少交通事故的產(chǎn)生。例如,一個城市實現(xiàn)了智慧交通,當緊急情況發(fā)生時,車主可以按動車上安裝的緊急按鈕通過無線通信接通客服中心,客服中心可以通過相關(guān)GPS定位技術(shù)實現(xiàn)精準定位,將救援車安排到位。同時,救援過程中客服人員不僅能夠?qū)崿F(xiàn)與車主在線、實時交流,而且能夠調(diào)度相關(guān)救助資源,最大限度地減少緊急情況的損失。此外,智能導航系統(tǒng)能夠根據(jù)司機的實際需求實現(xiàn)實時的交通信息提供,包括推薦最短、最優(yōu)路徑。對于出租車行業(yè),智能導航系統(tǒng)可以為出租車司機提供搭載乘客的最優(yōu)化路線,在一定程度上方便出租車司機的工作環(huán)境,提升出租車司機的工作效率?,F(xiàn)階段,使用快車、滴滴出行的人們越來越多,如果能夠?qū)崿F(xiàn)智能導航系統(tǒng)和緊急救援系統(tǒng)的完美結(jié)合和應用,不僅可以減小意外發(fā)生的概率,而且可以在一定程度上強化社會治安環(huán)境,為人們的出行提供更加安全、有保障的服務。
此外,智慧交通還可以實現(xiàn)車位占用狀態(tài)的動態(tài)顯示,對整個停車場的使用狀況進行實時監(jiān)控,引導汽車迅速找到空閑車位。更加智能化的動態(tài)顯示可以對整個停車場的使用頻率和時段占有率進行智能化分析,為人們的出行提供更加人性化的服務,輔助車輛??抗芾戆才殴ぷ鳌?/p>
作為“十三五”開局之年,“智慧城市”在2016年第一次被寫進了我國政府工作報告,然后與之相關(guān)的相關(guān)政策文件也逐漸增多。國家領導人在多次會議中也提及智慧城市。智慧城市的典型是銀川,已被我國列為“國家信息消費示范城市”,全球電信管理論壇更是把銀川作為全球智慧城市峰會的永久會址[5]。
對于技術(shù)層面,智能城市是城市信息化發(fā)展的一個先進階段,是信息技術(shù)和城市管理深入一體化的一個必要階段。選擇正確的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù),保障信息高速、安全傳輸,是智慧城市建設的必要條件。采用世界領先的IPv6Mesh物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡,是目前全球應用最廣泛,符合開放標準的戶外物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù),具有成熟、可擴展、高可靠性及快速自愈能力的優(yōu)勢,最大通信速率為1.2 Mb/s,是ZigBee技術(shù)的4倍以上[6]。
隨著時代的進步與發(fā)展,智慧城市已然成為現(xiàn)代城市發(fā)展的主要方向與趨勢。智慧城市的建設與運行過程中,各種現(xiàn)代化信息及通信技術(shù)手段都會得以廣泛應用,包括物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)將智慧城市的各個部分與海量數(shù)據(jù)進行有效對接,是智慧城市必不可缺的重要通信技術(shù)。當前,智慧城市建設已成為我國解決城市發(fā)展難題、實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的潮流。隨著新型城鎮(zhèn)化與兩化融合的推進,大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、低功耗廣域網(wǎng)、工業(yè)4.0、PPP融資模式及政府購買服務等新機會、新模式、新理念的出現(xiàn),我國智慧城市建設即將進入黃金發(fā)展期,需加大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設中的應用。