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物联网及云计算技术如何实现智慧城市

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供稿:中国工控网 2016/10/12 10:49:20

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    目前大规模城市化已经成为现在城市发展的趋势,那么如何在大规模城市化中确保食品、药品、以及人的安全,构建安全有效的监控网络;如何满足人们在教育、卫生、医疗方面的需求,科学有效的规划城市基础设施;如何推动城市产业结构的调整,推进节能减排工作的进行;如何快速应对城市当中的突发事件等等,这一系列的问题成为当今大规模城市化中亟需解决的问题。传统的技术和管理方法已经无法满足现代这个社会的要求,这时新一代的只能技术和信心技术走入我们的实现,让我们对城市结构、城市功能、城市定位有了全新的认识。“智慧城市”这一概念便是在这样的一个背景下产生的。建设智慧城市已经成为现在城市建设的必要的内容。

    一、智慧城市建设

    智慧城市是指城市向着更深层次的信息化发展,利用先进的信息技术构建城市的基础设施,让城市管理变的更加简单、有效。为城市生活的居民提供一个人和人、人和物、人和社会和谐共处的良好环境。让城市具有智能协同、资源共享、互联互通、全面感知的特点。实现对城市智慧化服务和管理。最近几年,随着移动互联网、物联网、云计算等等新技术的兴起,智慧城市的实践研究也在不断的进步。如何利用移动互联网、云计算、物联网等等技术解决现在大规模城市化中的问题,全面提升城市在民生、政务、产业方面的水平,已经成为现代城市发展的一个重要课题。

    物联网技术在现代信息技术中扮演着重要的角色,它将具有移动终端、RFID、传感器等等智慧化模块的末端设施,通过短距离通信、有线长距离或者无线和设备之间实现互联互通。满足智慧城市对城市资源的智能化管理。利用互联网将城市设施中无处不在的智慧化传感器有效的连接起来,从而实现对城市全面感知,实现物联网和“数字城市”的融合。对教育、城市服务、公共安全、生态环境、政务、民生等等各方面的需求做出智能化的决策支持,让智慧城市真正做到“智慧化”。

    除此之外智慧城市还需要云计算技术的支持,它可以认为是智慧城市的“大脑”。所谓云计算以互联网的计算方式为基础,让智慧城市应用系统根据自身的需求,从由大量计算机构成的资源词中获取与之相适应的软件服务、存储空间以及计算能力,提高对系统资源的利用效率。所以物联网技术和云计算技术都是智慧城市建设中重要的组成部分。

    二、基于云计算的智慧城市架构

    智慧城市是由物联网技术、云计算技术和数字城市相互融合而产生,智慧城市发展的目标就是形成一个系统的、庞大的物联网,将感知设备应用到城市的每个角落,并通过后台强大的计算机完成对大量数据进行整合处理,进而实现智慧城市给城市的服务和管理带来的巨大改变,如下图1所示,智慧城市架构可以分为4个部分,分别是智慧英曾、应用支撑平台、网络层、感知层。

    其中感知层通过具有RFID、摄像头、传感器等模块的设施收集信息,并将这些设施收集的信息通过网络传输到数据中心。

    数据中心平台具有强大的计算能力、存储能力、决策能力、管理能力,并包含了涉及各个行业的专业数据库,能够为校园、环保、交通、政务等一系列智慧应用提供数据信息上的支持。传感器终端将收集的大量信息传输数据中心,数据中心通过传入信息的整合分析,进而实现智慧城市应用的智能化。在传统的城市架构中,其具有的硬件服务器已经无法满足对大量数据的管理和处理,在物联网的传输层和应用层中应用云计算,让云计算为智慧城市服务,很好的解决了大量数据的计算和存储问题。同时在一定程度上大大提高了智慧城市应用系统的运行效率。智慧城市的建设的目的是为了实现对大量数据信息的共享和高度整合,而云计算的特点就很好的符合智慧城市建设。因此以物联网技术和云计算技术基础的智慧城市架构如下图2所示。

    该系统主要有云安全层、智慧城市运营支撑体系、基础设施层、云服务平台及应用层、门户层组成。

    1.云安全层云安全层涉及智慧城市的方方方面,确保智慧城市中应用系统能够正常的运行。

    2.智慧城市运营支撑体系该体系是针对智慧城市应用的新特性建立的,保证了智慧城市应用系统正常的运行。

    3.基础设施层智慧城市是基础设施层的底层,云计算基本架构为基础设施层,其中包括两个部分,一个是基础资源,另一个是只能接入,其中基础资源是建立各个行业准也数据库,各个智慧城市应用结合自身的需求进行存取,在一定程度上提高的资源的利用率,实现了资源的高低协同和共享。智能接入包括基础通讯网络和物联网感知设备,保证智慧城市应用系统的接入。

    4.云服务平台和应用层智慧城市的中间层是一个云服务平台。主要针对智慧城市应用系统而设置的,在这个服务平台上不但可以实现城市资源信息的共享和管理,还可以发布一些智慧城市应用,除此之外,依靠其强大的信息整合能力,还可以为用户提供科学合理的决策。智慧城市应用系统主要表现在三大领域,分别是智慧产业、智慧民生、智慧政府。通过智能化、精细化的智慧城市应用,满足各个领域对信息化提出的各种需求。

    5.门户层门户层是向用户、企业以及政府展示各种智慧城市应用成果,同时这一层还为城市居民感受智慧城市应用系统提供了一个平台,在这里城市居民可以享受到各种智慧化的城市应用。

    物联网技术是对互联网技术的拓展和延伸,物联网技术使得网络变的更加互联互通,在智慧城市建设中扮演着重要的角色,但是因为网络终端存储和计算能力都无法满足需求,云计算技术强大存储、计算、信息整合能力,正好解决了这一问题,不仅实现了对大量数据的计算和储存,同时还具有一定的安全性。因此智慧城市的建设也需要云计算技术作为支撑。通过应用物联网技术和云计算技术,让智慧城市真正“智慧化”。

    三、结束语

    智慧城市已经成为全球城市发展的一种趋势,为了保证智慧城市的发展,实现城市资源的智能化管理,就需要需要物联网技术、云计算技术、移动互联网技术作为支撑,使得原本无法实现得城市服务和管理得以实现,让城市真正“智慧化”。

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新闻来源: 物联中国

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