任慧敏

（浙江省郵電工程建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引 言

智慧園區(qū)有著更為透徹的感知、更加深入的智能以及更加全面的互聯(lián)，是一個(gè)集各種先進(jìn)技術(shù)于一體的綜合性系統(tǒng)。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是系統(tǒng)中的重要組成部分，其能夠?qū)Ω鞣N信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、分析與處理。作為智慧園區(qū)的關(guān)鍵技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為園區(qū)提供更加強(qiáng)大的智能感知能力和分析處理能力，體現(xiàn)在智能照明、網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)安全、無(wú)線感知等。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧園區(qū)的應(yīng)用原則

1.1 穩(wěn)定性

應(yīng)用于智慧園區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)必須具備超強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，無(wú)論在何種復(fù)雜情況下都能保證智慧園區(qū)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，且系統(tǒng)核心模塊和業(yè)務(wù)模塊可以持續(xù)在24 h內(nèi)不間斷運(yùn)行，全年處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。

1.2 先進(jìn)性

智慧園區(qū)本身具有前沿性，這也意味著應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)必須保證是最尖端的軟件系統(tǒng)。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)采用先進(jìn)的架構(gòu)，如瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）架構(gòu)，運(yùn)用分布式和集中式相結(jié)合的部署形態(tài)。在云計(jì)算、J2EE平臺(tái)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，采用多核心技術(shù)和超線程技術(shù)為系統(tǒng)運(yùn)行提供支持[1]。

1.3 安全性

在智慧園區(qū)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)必須實(shí)時(shí)保護(hù)用戶信息安全，根據(jù)權(quán)限等級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息與軟件功能的訪問(wèn)和使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的安全交互。同時(shí)，在關(guān)鍵業(yè)務(wù)板塊，必須有相應(yīng)的安全審核功能，將全部系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1.4 可維護(hù)性

對(duì)于智慧園區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，需要遵循可維護(hù)原則。對(duì)于軟件中不合理之處進(jìn)行操作和調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)軟件的快速升級(jí)和優(yōu)化?？删S護(hù)性在于可修改、可測(cè)試以及可讀等，使軟件不被常態(tài)所限制，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行更新和完善。

1.5 可擴(kuò)展性

可擴(kuò)展性有兩方面要求，一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)上含有隨機(jī)應(yīng)變的能力，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)情況的變化進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，適應(yīng)變化。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能發(fā)生改變或者新添設(shè)一些業(yè)務(wù)功能時(shí)，需要最大程度上保證業(yè)務(wù)變化不會(huì)影響局部業(yè)務(wù)功能。二是根據(jù)系統(tǒng)容量變化進(jìn)行不同層次的擴(kuò)充，從而保證整個(gè)系統(tǒng)具備合理的響應(yīng)時(shí)間和吞吐量[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智慧園區(qū)的技術(shù)策略

智慧園區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)必須具備空間性和開(kāi)放性，可以和其他應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。在此要求上，基于企業(yè)級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)J2EE，綜合應(yīng)用B/S3層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、Services、面向服務(wù)的架構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA）、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言（Extensible Markup Language，XML）等，利用模型-視圖-控制器（Model-View-Controller，MVC）設(shè)計(jì)模式，最大限度上保證系統(tǒng)平臺(tái)和其他應(yīng)用系統(tǒng)的相適應(yīng)性，便于信息數(shù)據(jù)的交互[3]。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)所有應(yīng)用系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄和統(tǒng)一ID認(rèn)證。

2.1 窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，人與人的連接拓展為人與物、物與物的連接，逐步實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。在4G技術(shù)發(fā)展背景下，物和物缺乏更深層次的連接，相比于藍(lán)牙等短途通信手段，移動(dòng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)具有顯著優(yōu)勢(shì)，具有可移動(dòng)性和超強(qiáng)覆蓋性，能夠滿足人們的通信需求。通過(guò)應(yīng)用移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，可以創(chuàng)設(shè)各種應(yīng)用場(chǎng)景，這也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵所在?；诜涓C網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things，NBIoT）技術(shù)，其不僅消耗低，而且適用性高，能夠直接應(yīng)用于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication，GSM）網(wǎng)絡(luò)、通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（Universal Moblle Telecommunications System，UMTS）網(wǎng)絡(luò)和長(zhǎng)期演進(jìn)（Long Term Evolution，LTE）網(wǎng)絡(luò)，大大降低了成本，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，NB-IoT技術(shù)具備超廣的覆蓋范圍，支持各種應(yīng)用連接，且成本低、效率高。此外，NB-IoT不僅支持超低設(shè)備，而且有著較低的敏感度和功耗，可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

2.2 云計(jì)算技術(shù)

智慧園區(qū)中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不僅在于某個(gè)平臺(tái)或者某個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)，而且在于整個(gè)一體化信息體系的構(gòu)建，其中包括應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理、信息交互以及構(gòu)建共享中心和協(xié)同子系統(tǒng)建設(shè)。要想有效完成這些工作，必須加強(qiáng)云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用。云計(jì)算技術(shù)能夠提供所有系統(tǒng)以及軟件數(shù)據(jù)的快捷化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和點(diǎn)擊訪問(wèn)，確保智慧園區(qū)的高質(zhì)量建設(shè)，同時(shí)結(jié)合智慧園區(qū)設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單有效的存儲(chǔ)設(shè)備和計(jì)算服務(wù)。

現(xiàn)階段，基于物聯(lián)網(wǎng)的云計(jì)算技術(shù)較為成熟，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)可以充分融合和運(yùn)用射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)以及納米技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)。在這其中，各個(gè)技術(shù)之間相互配合，實(shí)現(xiàn)了物物相連，并將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所收集的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆朴?jì)算數(shù)據(jù)處理中心，進(jìn)行匯總、篩選、分析與處理。完成這一操作所需的時(shí)間極短，效率極高，得出的數(shù)據(jù)結(jié)論可以直接應(yīng)用于軟件中。物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的融合不僅能夠滿足人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的新要求，而且實(shí)現(xiàn)了物物相連以及各個(gè)應(yīng)用的無(wú)差別適用。

2.3 數(shù)據(jù)共享交換技術(shù)

NB-IoT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)園區(qū)建設(shè)涉及范圍較大，各個(gè)參與者、各個(gè)部門(mén)之間存在較大的應(yīng)用聯(lián)系，通過(guò)在不同的信息系統(tǒng)中設(shè)置統(tǒng)一的接口，從而將所有信息系統(tǒng)連接起來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)共享交換技術(shù)指借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，為各個(gè)部門(mén)之間的信息系統(tǒng)互通提供技術(shù)支持。該技術(shù)有利于增強(qiáng)各部門(mén)、各軟件之間的數(shù)據(jù)共享程度。具體來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)共享交換技術(shù)中構(gòu)建的數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)是一個(gè)綜合性平臺(tái)，面向全國(guó)范圍內(nèi)的信息資源，具有跨地域、跨部門(mén)性。其技術(shù)框架能夠?yàn)椴煌瑢哟蔚牟煌瑯I(yè)務(wù)系統(tǒng)提供信息轉(zhuǎn)換和安全交流，充分保證各個(gè)部門(mén)之間的數(shù)據(jù)交換共享安全。同時(shí)，在數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)中，各個(gè)軟件和業(yè)務(wù)部門(mén)可以自由進(jìn)行資源整合與協(xié)同辦公。此外，對(duì)于分布式的程序結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)可以為其提供安全的通信通道和穩(wěn)定可靠的通信服務(wù)，如電子政務(wù)的應(yīng)用。通過(guò)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)來(lái)開(kāi)展不同信息共享和交換，進(jìn)而使系統(tǒng)變得更加強(qiáng)大和高效。

2.4 3S集成技術(shù)

3S集成技術(shù)包括遙感（Remote Sensing，RS）、全球定位系統(tǒng)（Global Position System，GPS）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）。根據(jù)不同的需要，將3種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，靈活運(yùn)用，形成功能強(qiáng)大的一體化新型系統(tǒng)。遙感主要是用于對(duì)大面積物體和周?chē)臻g環(huán)境等進(jìn)行信息采集，通過(guò)地理信息的分析和整理，獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。全球定位系統(tǒng)則是一種以人造地球衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無(wú)線電導(dǎo)航的定位系統(tǒng)，它在全球任何地方與近地空間都能夠提供準(zhǔn)確的地理位置、車(chē)行速度及精確的時(shí)間信息。地理信息系統(tǒng)則是一個(gè)綜合性平臺(tái)，對(duì)不同時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。把遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)融合起來(lái)，可形成一個(gè)高度智能化、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化的強(qiáng)大信息系統(tǒng)，為智慧園區(qū)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供各種決策數(shù)據(jù)和信息參考，從而解決使用者遇到的不同難題[4]。

2.5 三維地理信息技術(shù)

該技術(shù)是在3S技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)地球時(shí)空信息進(jìn)行采集、編碼、存儲(chǔ)、分析以及轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)可視化、三維化的一種強(qiáng)大信息技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，原來(lái)的二維地理信息技術(shù)不能滿足當(dāng)前生產(chǎn)力的需求，進(jìn)而三維技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[5]。由此可知，在三維技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，進(jìn)入到各行各業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式中，為行業(yè)發(fā)展、國(guó)家建設(shè)、人類(lèi)生存等方面提供輔助。在未來(lái)，需要挖掘和研發(fā)三維技術(shù)的功能，使其和社會(huì)市場(chǎng)相適應(yīng)，從而充分提升三維技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和完善三維平臺(tái)，使其滿足人們的生產(chǎn)生活需求，為行業(yè)發(fā)展和國(guó)家建設(shè)提供更有力的支持[6]。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧園區(qū)的具體應(yīng)用

3.1 安全管理優(yōu)化

在智慧園區(qū)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，首先要加強(qiáng)局部網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)的應(yīng)用，將人、物有機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)人員和傳感器、機(jī)器設(shè)備、應(yīng)用軟件的互聯(lián)。通過(guò)這樣的方法充分實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息的接收和傳遞，為智慧園區(qū)內(nèi)工作的開(kāi)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和設(shè)備輔助[7]。對(duì)于智慧園區(qū)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全性和穩(wěn)定性要求其制定更完善與科學(xué)的安全管理機(jī)制，避免信息存儲(chǔ)和傳遞的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的智能化特征應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，分析不同風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的原因，如網(wǎng)絡(luò)環(huán)境引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)或者人為操作引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)等，采取針對(duì)性的措施及時(shí)修補(bǔ)風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建立

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用需要建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其建設(shè)的目標(biāo)不僅在于和智慧園區(qū)的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，更主要的是可以加強(qiáng)不同部門(mén)的信息溝通，這樣才能保證園區(qū)工作的有效開(kāi)展。在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)架構(gòu)時(shí)，要采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)進(jìn)行核心結(jié)構(gòu)和分支系統(tǒng)的構(gòu)建。建設(shè)智慧園區(qū)中的智能中樞，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用程序和軟件的協(xié)同運(yùn)行，從而保證智慧園區(qū)高效率和高質(zhì)量的運(yùn)行，并利用通信網(wǎng)和傳感網(wǎng)收集各種數(shù)據(jù)信息，進(jìn)一步增強(qiáng)信息整合、分析與處理，從而幫助智慧園區(qū)消除項(xiàng)目運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)[8]。此外，在智慧園區(qū)系統(tǒng)平臺(tái)中建立自動(dòng)存儲(chǔ)信息庫(kù)，存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)信息，并對(duì)信息進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)的整理，便于后續(xù)信息數(shù)據(jù)的管理。

3.3 運(yùn)維工作完善

在智慧園區(qū)中，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以和各種信號(hào)進(jìn)行接入，自動(dòng)匹配一定距離內(nèi)的接入設(shè)備，無(wú)須指令和操作。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中傳感器可以實(shí)時(shí)接收傳輸過(guò)來(lái)的信息數(shù)據(jù)，將其上傳至相關(guān)系統(tǒng)，通過(guò)程序運(yùn)行自動(dòng)處理和解決問(wèn)題。例如，當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)軟件需要更新時(shí)，傳感器可以自動(dòng)識(shí)別，并和中樞系統(tǒng)進(jìn)行反應(yīng)，做出決策，從而自動(dòng)升級(jí)。若是檢測(cè)到系統(tǒng)故障，則會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警設(shè)備，提醒工作人員進(jìn)行維修和檢查。在具體應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠促進(jìn)智慧園區(qū)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智慧園區(qū)的智能化、自動(dòng)化以及技術(shù)化[9,10]。

4 結(jié) 語(yǔ)

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，智慧園區(qū)的建設(shè)逐漸走進(jìn)大眾視野。未來(lái)，智慧園區(qū)將是智慧城市的核心內(nèi)容，深刻地影響著人們的生產(chǎn)和生活，改變了傳統(tǒng)的生活習(xí)慣和生產(chǎn)方式，營(yíng)造一個(gè)更為舒適與美好的生活環(huán)境。現(xiàn)階段，智慧園區(qū)建設(shè)還處于初步階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合能夠大大提升智慧園區(qū)的智能化和技術(shù)化，推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)的構(gòu)建。在智慧園區(qū)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以快速獲取信息，降低成本，加強(qiáng)萬(wàn)物互聯(lián)，提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。