基于智慧城市建设关键技术的应用研究.docVIP

基于智慧城市建设关键技术的应用研究 　　摘 要：以物联网、云计算等新一代技术为核心的智慧城市建设理念，已成为一种未来城市发展的全新模式。智慧城市是人类社会发展的必然产物，文中分析了智慧城市建设的关键技术，介绍了各种技术的体系架构和应用，通过云技术的应用，提出云计算在海南万宁智慧城市建设中的解决方案。 　　关键词：智慧城市；云计算；物联网；大数据 　　中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）11-00-05 　　0 引 言 　　智慧城市是指在新一代物联网、云计算、大数据等信息技术支撑下，把城市建设与数字化、智能化、网络化、互动化、协同化融合在一起，形成生活便捷、环境友好、资源节约、可持续发展和具有创新环境的城市形态。智慧城市技术是解决城市发展进程中存在问题的重要手段，它可提升城市服务水平，使城市实现自动感知、高效信息处理，有效决策与智慧调控，提高城市的管理与运转效率[1]。 　　智慧城市的关键技术是指物联网、云计算和大数据三大核心技术，这三大技术都属于平台性的包含众多技术分支的总体性描述，是智慧城市信息系统强大感知能力、计算能力和数据应用能力的体现。 　　1 智慧城市关键技术 　　1.1 物联网技术 　　物联网技术实质上是通过在城市体系中应用传感技术、通信技术和网络技术把城市物品与互联网相连，按约定的协议进行信息处理和交换，实现对物品的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种智能化网络。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，将用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间进行信息交换，提升了城市运行的效率和效益。 　　1.1.1 物联网体系架构 　　物联网技术实现了物品与物品间的信息交流和通信，它的网络架构由感知层、网络层和应用层组成。物联网体系架构图如图1所示。 　　1.1.1.1 感知层 　　感知层是物联网系统的触角，通过识别、数据获取、处理和通信等将物品与互联网相连，进行信息交换和通讯，实现任何物品的智能化识别、定位、追踪、监控和管理。感知技术是物联网实现的基础，是物物相连实现的核心技术，只有通过感知技术进行数据采集后，系统才能对物体进行智能控制。 　　1.1.1.2 网络层 　　网络层是物联网系统的信息通道，是互联网应用的延伸和拓展，其使得网络更加互联互通。如果单凭物联网系统，由于网络终端的计算和存储能力十分有限，不能形成强大的物理系统和应用系统，因此它必须融合到大数据云计算系统平台中，利用云计算技术强大的资源整合能力，实现海量数据的存储、计算以及信息安全保障功能，物联网技术通过云计算平台可以实现更透彻的感知、更广泛的互联互通以及更深入的城市智能化。 　　1.1.1.3 应用层 　　应用层是物联网系统的受益终端，也是人与物沟通的平台，从智能家居、智慧医疗与养老、智能电网到智能的交通管理、城市管理、物流管理，物联网在居民城市生活的各个方面都得到了广泛的应用。 　　物联网技术的基本工作程序是： 物联网感知层和控制层通过射频识别（RFID）等信息传感设备对城市系统和环境的各类信息数据进行采集，再由网络层传送感知信息，在大数据云计算平台中对信息进行汇聚、提取和处理，并实现行业集成的应用接口整合。最后在应用层中完成智慧家居、智慧交通、智慧医疗等功能。系统架构中的安全保障体系将涵盖物联网各层面的安全，保障网络系统的稳定运行。 　　1.1.2 物联网关键技术 　　物联网发展中的关键技术指RFID 技术、传感网络、网络与通信技术、嵌入式系统技术。 　　1.1.2.1 RFID 　　RFID （Radio Frequency Identification，RFID）射频识别是一种利用无线射频识别来获取目标对象相关信息的技术，属于非接触式自动识别技术的一种，它通常由标签（Flag or Transponder）、阅读器（Interrogatoror Reader）和数据管理系统组成。其工作原理是阅读器发射特定频率的无线电波能量，以驱动电路将内部的数据送出。此时阅读器依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理、采集和存储。这是物联网信息数据采集、识别的主要技术。 　　1.1.2.2 传感器技术 　　传感器技术是探测物体物理信号的感知信息技术，物联网中的传感网络由大量传感器组成，传感网络分为传感单元、处理单元、通信单元。其工作原理是通过物理传感器、化学传感器、视频传感器等核心部件实时获取如温度、湿度、运动等信息，并把部分模拟信号转换成数字信号，完成数字信息的采集工作，通过网络层把信息传送给大数据云计算平台[2]。 　　1.1.2.3 网络通信技术 　　网络通信技术主要包括无线低速网络